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甘蔗提汁过程糖汁色泽会逐渐变深，糖汁增色的原因主要是：甘蔗含糖细胞中的酚酶释放并催化氧化蔗汁中的酚类物发生一系列褐变反应；同时，蔗料在破碎、压榨过程与铸铁设备高强度摩擦挤压，酸性蔗汁会溶解设备的铁，使铁与蔗汁中的酚类物结合形成深色物质。本文主要研究甘蔗提汁过程蔗汁色泽变化的一般规律、甘蔗多酚氧化酶的酶学特性、提汁工艺条件对甘蔗多酚氧化酶的影响、抑制剂对甘蔗多酚氧化酶的抑制作用、提汁工艺抑制糖汁致色的改进措施。
1．通过对生产现场压榨机组各座榨机出汁的铁、酚类色素含量和色值的测定，研究蔗汁色值与汁中铁和酚类色素含量的相关关系。在实验室条件下研究铁、酚类色素含量、蔗汁温度各单因素变化对糖汁色值的影响规律。确认：蔗汁含铁量随榨机座次增加而上升；提汁过程前三座榨机蔗汁酚类色素随榨机座次增加而上升，前五座榨机蔗汁色值随榨机座次增加而明显上升；预灰对铁的去除作用不明显，对酚类色素的去除作用较明显；所测两家糖厂初压汁含铁量分别为54.0μg/mL·°Bx和220.1μg/mL·°Bx，初压汁酚类色素含量分别为3021mg/kg·°Bx和1791mg/kg·°Bx；蔗汁铁含量与色值具有一定的正相关性，相关性不显著；酚类色素含量与色值具有显著的正相关性。经正交试验得到铁、酚类色素含量、温度对蔗汁色值影响的主次关系为：酚类物→铁→温度，酚类物的含量对色值的影响显著，说明酚类物的褐变对蔗汁增色起主要作用。
2．研究了甘蔗多酚氧化酶（PPO）的酶学特性。将甘蔗原汁经抽提、离心、分级盐析、透析处理后，得到纯化的酶液，其纯化倍数为2.51，活力回收为34.9％。以邻苯二酚为底物的甘蔗PPO酶促反应产物的最大吸收波长为410nm，米氏常数Km=54.4mmol/L； PPO的最适反应条件是：pH值为6.2，温度为40℃；该酶在pH5.8和温度30℃以下均比较稳定。甘蔗PPO对不同底物亲和力作用大小为：邻苯二酚>焦性没食子酸>没食子酸>酪氨酸>间苯三酚、对苯二酚，蔗汁中邻位多酚类物质为甘蔗PPO的最适反应底物。
3．研究了铁离子对甘蔗PPO的影响形式，试验确定了钙离子、磷酸量对甘蔗PPO的影响规律。通过Fe3+、Fe2+对甘蔗PPO影响的单因素试验，证明铁离子对甘蔗PPO的影响与其在蔗汁中的存在形式有关。Fe3+对甘蔗PPO产生激活作用；Fe2+对甘蔗PPO产生抑制作用。蔗汁溶解的钙离子对甘蔗PPO活力的影响与浓度有关，浓度为小于10mmol/L时PPO活力略有上升，浓度为大于10mmol/L时PPO活力下降。磷酸对甘蔗PPO的抑制作用较为明显，pH小于2.84时，磷酸对甘蔗PPO的抑制作用大于相同pH值盐酸的作用。
4．通过单因素实验研究了亚硫酸氢钠等六种抑制剂对甘蔗PPO的抑制作用。六种抑制剂对甘蔗PPO抑制作用大小为亚硫酸氢钠>抗坏血酸>硫代硫酸钠>草酸>柠檬酸>EDTA；70mg/L亚硫酸氢钠、110mg/L抗坏血酸、120mg/L硫代硫酸钠可完全抑制PPO活力。单独使用柠檬酸、草酸、EDTA对PPO活力抑制效果不明显。
5．实验室条件研究了亚硫酸氢钠、磷酸、预灰pH对压榨所得蔗汁色值的影响。亚硫酸氢钠、磷酸、预灰pH三个因素对蔗汁色值影响的主次作用为：亚硫酸氢钠→预灰pH→磷酸，蔗汁亚硫酸氢钠浓度为60mg/L，有效五氧化二磷浓度为300mg/L，预灰pH为7.0时，蔗汁色值最低。