Enzymatic browning process is a major economic problem facing
fruit and vegetable fresh-cut production. It deteriorates not
only the color and appearance of products but also their nutritive
values since many of their phenolic contents with antioxidant
and medicinal activities are oxidized during this process.
Polyphenoloxidase (PPO) is the enzyme playing the central role
in fresh-cut browning; it is an oligomer metallo-enzyme with an
active site containing two copper ions, each coordinated to three
histidine residues. PPO catalyzes the oxidation of
phenolic substrates by molecular oxygen to give the colored highly
reactive o-quinones that can undergo irreversible non-enzymatic
self-polymerization or reaction with other phenols, amino acids
or proteins to produce brown pigments.
The enzyme occurs mainly bound to membrane of cell organelles
e.g. mitochondria, peroxisomes and chloroplast thylakoids; the
enzymatic reactions take place when the cells are ruptured and
the enzyme comes in contact with phenolic compounds in vacuoles
as a part of the pathogenic defense system in plants. Therefore, browning
inhibition mechanisms of most inhibitors generally fall in two
main categories; first, direct PPO inhibitors either by forming
enzyme-inhibitor complex because of structural similarity to the
enzyme substrates e.g. 4-hydroxy resorcinol, kojic acid, benzoic
acid cinnamic acid and ferulic acid, or by chelating the copper
ion from the enzyme active site e.g. sorbic acid, oxalic acid, citric
acid, tartaric acid, quercetin, hexametaphosphate, amino acids
and peptides or proteins. In addition, organic acids deactivate the
enzyme by lowering the pH than that required for optimum activity.
Second, browning inhibitors that either react with quinones by
reduction to give back the uncolored catechols e.g. sulfites and
ascorbic acid, or form a colorless adduct e.g. cysteine.
Consequently, amino acids and proteins may react with quinones
to promote the browning process or act as chelating agent
causing browning inhibition. However, the conditions leading to each direction is not fully studied; besides, except for a few amino acids e.g. cysteine, glutamic acid and 2,3-diaminopropionic acid, there is a lack in literature about the effect of other amino acids on the browning process. We have shown and others that cysteine may act as PPO inhibitor or, by
adding sufficient amount, react with quinones, because of the high
nucleophilicity of the thiol group, to give colorless adduct. It should be noted that other enzymes contribute to the browning process e.g. phenylalanine ammonia-lyase (PAL) and peroxidase (POD); activities of both enzymes increase in stressed plants. PAL is the main enzyme of phenylpropanoid pathway while POD can oxidize phenolic substrate but its effect is limited to the presence of oxidants e.g. superoxide radical, hydrogen peroxide
or lipid peroxide; therefore, PPO is considered the major cause of
the browning process. Browning process, in some instances, is a
desirable process for some products such as coffee, tea, cacao
and baked foods. The present article aims to examine the reliability of using amino acids for the control of enzymatic browning in fresh-cut technology production; consequently, the different effects of five amino acids on the browning inhibition or stimulation in fresh-cut potatoes and PPO assay model was studied. The assay reaction products and mechanisms are also
examined and discussed.
กระบวนการเกิดสีน้ำตาลเอนไซม์เป็นปัญหาทางเศรษฐกิจที่สำคัญหันหน้าไปทางผักและผลไม้การผลิตสดตัด มันเสื่อมไม่เพียงสีและลักษณะของผลิตภัณฑ์แต่ยังทางโภชนาการของพวกเขาค่าตั้งแต่หลายของเนื้อหาฟีนอลของพวกเขาด้วยสารต้านอนุมูลอิสระกิจกรรมและยาได้รับการออกซิไดซ์ในระหว่างกระบวนการนี้. พอลีฟีน (PPO) เป็นเอนไซม์เล่นบทบาทสำคัญในการเกิดสีน้ำตาลสดตัด; เป็น oligomer โลหะเอนไซม์ที่มีการใช้งานเว็บไซต์ที่มีสองไอออนทองแดงแต่ละประสานงานถึงสามhistidine ตกค้าง PPO เร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่ของพื้นผิวฟีนอลโดยโมเลกุลออกซิเจนที่จะให้สีสูงปฏิกิริยา o-Quinones ที่สามารถรับกลับไม่ได้ที่ไม่ใช่เอนไซม์พอลิเมอตนเองหรือทำปฏิกิริยากับฟีนอลอื่นๆ กรดอะมิโนหรือโปรตีนในการผลิตเม็ดสีสีน้ำตาล. เอนไซม์ที่เกิดขึ้นที่ถูกผูกไว้เป็นหลักในการ เยื่อหุ้มเซลล์ของอวัยวะเช่น mitochondria, peroxisomes และ thylakoids chloroplast; ปฏิกิริยาเอนไซม์เกิดขึ้นเมื่อเซลล์ที่มีการฉีกขาดและเอนไซม์มาติดต่อกับสารประกอบฟีนอในแวคิวโอลเป็นส่วนหนึ่งของระบบการป้องกันที่ทำให้เกิดโรคในพืช ดังนั้นการเกิดสีน้ำตาลกลไกการยับยั้งการยับยั้งมากที่สุดโดยทั่วไปตกอยู่ในสองประเภทหลัก; ครั้งแรกที่ยับยั้ง PPO โดยตรงทั้งโดยการสร้างเอนไซม์ที่ยับยั้งซับซ้อนเพราะความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างไปยังพื้นผิวเอนไซม์เช่นresorcinol 4 ไฮดรอกซีกรดโคจิก, เบนโซอิกกรดซินนามิกและกรดferulic หรือโดยคีเลตทองแดงไอออนจากเว็บไซต์ที่ใช้งานเอนไซม์เช่นซอร์บิกกรดกรดออกซาลิ, ซิตริกกรดทาร์ทาริกกรด, quercetin, hexametaphosphate กรดอะมิโนและเปปไทด์หรือโปรตีน นอกจากนี้ยังมีกรดอินทรีย์ยกเลิกการใช้เอนไซม์โดยการลดค่า pH มากกว่าที่จำเป็นต้องใช้สำหรับกิจกรรมที่เหมาะสม. ประการที่สองยับยั้งการเกิดสีน้ำตาลที่อาจทำปฏิกิริยากับ Quinones โดยการลดลงที่จะให้กลับcatechols ไม่ทาสีเช่นซัลไฟต์และวิตามินซีหรือรูปแบบดึงเข้าหากันไม่มีสีเช่นcysteine ดังนั้นกรดอะมิโนและโปรตีนอาจทำปฏิกิริยากับ Quinones เพื่อส่งเสริมกระบวนการเกิดสีน้ำตาลหรือทำหน้าที่เป็นตัวแทนคีเลตที่ก่อให้เกิดการยับยั้งการเกิดสีน้ำตาล อย่างไรก็ตามเงื่อนไขที่นำไปสู่ทิศทางที่แต่ละคนจะไม่ได้ศึกษาอย่างเต็มที่ นอกเหนือจากการยกเว้นกรดอะมิโนไม่กี่เช่น cysteine, กรดกลูตามิและกรด 2,3-diaminopropionic, มีการขาดในวรรณคดีเกี่ยวกับผลของกรดอะมิโนอื่น ๆ ในกระบวนการสีน้ำตาล เราได้แสดงและอื่น ๆ ที่ cysteine อาจทำหน้าที่เป็นสารยับยั้ง PPO หรือโดยการเพิ่มจำนวนเงินที่เพียงพอทำปฏิกิริยากับQuinones เพราะสูงnucleophilicity ของกลุ่ม thiol เพื่อให้ดึงเข้าหากันไม่มีสี มันควรจะตั้งข้อสังเกตว่าเอนไซม์อื่น ๆ ที่มีส่วนร่วมในกระบวนการเกิดสีน้ำตาลเช่น phenylalanine แอมโมเนียไอเลส (PAL) และ peroxidase (POD); กิจกรรมของเอนไซม์เพิ่มขึ้นทั้งในพืชเครียด PAL เป็นเอนไซม์หลักของทางเดินในขณะที่ phenylpropanoid POD สามารถออกซิไดซ์สารตั้งต้นฟีนอล แต่ผลของมันจะถูก จำกัด การปรากฏตัวของอนุมูลอิสระเช่น superoxide รุนแรงไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือไขมันเปอร์ออกไซด์; จึง PPO ถือเป็นสาเหตุสำคัญของกระบวนการสีน้ำตาล กระบวนการเกิดสีน้ำตาลในบางกรณีเป็นกระบวนการที่พึงประสงค์สำหรับสินค้าบางอย่างเช่นกาแฟ, ชา, โกโก้และอาหารอบ บทความในปัจจุบันมีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบความน่าเชื่อถือของการใช้กรดอะมิโนสำหรับการควบคุมการเกิดสีน้ำตาลของเอนไซม์ในการผลิตเทคโนโลยีสดตัดนั้น ดังนั้นผลกระทบที่แตกต่างกันของห้ากรดอะมิโนในการยับยั้งการเกิดสีน้ำตาลหรือกระตุ้นในมันฝรั่งสดตัดและรูปแบบการทดสอบ PPO ศึกษา ผลิตภัณฑ์ทดสอบปฏิกิริยาและกลไกนอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบและพูดคุยกัน
การแปล กรุณารอสักครู่..
