کنترل واکنش های قهوه ای شدن در طی فرآوری زرشک
میوه زرشک دارای اسیدهای آلی و ترکیبات فنلی بوده و علاوه بر رنگدانه های آنتوسیانینی و کاروتنوئیدی دارای آنزیم های فنولاز، پلی فنولاز و گلیکوزیداز می باشد. این انزیم ها در صورت آزد شدن سبب تخریب رنگ و قهوه ای شدن آنزیمی زرشک می کردند. فعالیت این آنزیم ها در محدوده فعالیت آبی0.6 به بالا است که به مجرد آسیب، خراش، لهیدگی و رسیدگی یا پارگی میوه خارج شده و با تاثیر بر روی ترذکیبات رنگی و رنگدانه ها سبب بروز واکنش های قهوه ای شدن آنزیمی و تخریب رنگ می گردند. بعضی محققین معتقدند که آنزیم ها با جدا نمودن آنتوسیانیدین از قسمت قندی آنتوسیانین سبب ایجاد تغییرا رنگ زرشک هستند. گروهی نیز نشان دادند تا وقتی اسید اسکوربیک در محیط وجود داشته باشد توسط ارتوکینون اکسید شده و از تغییر رنگ جلوگیری می شود(34،10،6)
1-2-2- کنترل آنزیم های پلی فنل اکسیداز در طی فرایند
آنزیم های پلی فنلی اکسیداز، در بسیاری از میوه ها وجود دارند. آنزیم های ذکر شده در دو گروه طبقه بندی می شوند:
-آنزیم«مونو-فنل مونو-اکسبژناز»
-آنزیم«کاتشول اکسیداز»
آنزیم های ذکر شده با نام های دیگری نیز شناخته می شوند. آنزیم« مونو-فنل مونو-اکسیژناز» ، با اسامی تیروزینار، فنلاز، و کرزولاز نیز، بیان می گردد. آنزیم کاتشول اکسداز نیز ، با نام های دیگر نظیر: دی فنل، اکسیداز، اورتو دی فنلاز، فنلاز، پلی فنل اکسیداز و تیروزیناز، شناخته می شود، که البته این اسامی کمتر متداول هستند. آنزیم های پلی فنل اکسیداز، بر روی مواد فنلی موجود در بافت بسیاری از میوه ها، تاثیر می گذارند. به عنوان مثال، این آنزیم ها، ترکیبات مونوفنل نظیر پاراکروزل را، به 4-متیل کانشول، که یک ترکیب دی فنل است، تبدیل می کنند. اکسیژن مورد نیاز برای انجام عمل هیدروکسیلاسیون، از اتکسفر تامین می گردد. لذا این آنزیم، به عنوان یک مونو اکسیژناز عمل می نماید. اگر کرزول( یم تریب دی فنل)، به عنوان سوبسترا مورد استفاده قرار گیرد، در اثر واکنش دهیدروژناسیون، به اورتو-بنزوکینون(O-benzoquinon) تبدیل می شود.
کینونها(Quinones)، ترکیبات بسیار واکنش پذیری می باشند ئ در اثر پلیمریزاسیون همراه با اکسایش، سدیم و تیولها، سبب حذف کاتیون مس، از جایگاه فعال آنزیم می شوند و در نتیجه، سبب غیرفعال شدن آنزیم می گردند. اسید آسکوربیک نیز، سبب تخریب مولکول های هیستیدین موجود در مکان فعال آنزیم شده، و در نتیجه، آن را غیرفعال می کند. افزودن اسید سیتریک نیز، سبب غیرفعال شدن آنزیم می شود. که این امر به علت چلات(chelate) شدن یون مس، توسط اسیدسیتریک است. حذف یک تعداد بیشتری از سوبستراها و یا فاکتورهای مورد نیاز آنزیم، از انجام واکنش جلوگیری می کند، بنابراین با حذف اکسژن، می توان از انجام قهوه ای شدن آنزیمی، توسط پلی فنل اکسیداز، در میوه ها جلوگیری کرد. جهت این منظور، فرآوری میوه ها، تحت شرایط خلا یا در حضور یک گاز بی اثر نظیر نیتروژن، انجام می شود.
یک راه دیگر برای جلوگیری از قهوه ای شدن آنزیمی، کاهش مقدار محصول اولیه واکنش( اورتو- بنزوکینون) است. بدین ترتیب که ترکیب ذکر شده در یک واکنش برگشتی، به سوبسترای اولیه نبدیل شده، و از پیشرفت واکنش، و تولید رنگدانه های قهوه ای جلوگیری می شود. در صنعت فرآوری میوه ها، اغلب از مواد احیا کننده نظیر: بی سولفیت سدیم و اسید آسکوربیک، برای این منظور استفاده می گردد، این مواد همچنین، به صورت غیرمستقیم سبب غیرفعال شدن آنزیم است. علاوه بر این، مواد ذکر شده سبب احیای کوفاکتور(cofactor) cu2+ به cu+ می شوند و به این ترتیب، یون مس راحت تر از ساختمان آنزیم جدا می شود.