水煮藕片褐变机理的研究

论文摘要

本研究以莲藕为试验材料,研究了加工工艺和储藏条件对水煮藕片后褐变的影响;导致水煮藕片后褐变的可能原因;常用保鲜剂对水煮藕片后褐变的影响。还进行了还原糖和氨基酸美拉德反应以及酚类化学聚合的模拟实验。最后还对水煮藕片中褐变黑色素进行了提取纯化和初步的结构鉴定。主要研究结果如下:1水煮藕片最佳加工工艺为:漂烫温度为100℃,漂烫时间为1min,汤汁pH为6,在此工艺条件下制作的藕片在储藏过程中褐变相对较缓慢。另外,储藏条件中温度对藕片褐变的影响最大,低温条件下藕片不易发生褐变;光照和氧气对藕片褐变的影响不显著。2藕片中总酚的含量、游离氨基酸的含量、还原糖的含量、维生素C的含量以及5-羟甲基糠醛的含量都对藕片的褐变有一定的影响,而且它们与藕片的褐变指标都有比较好的相关性,说明藕片的褐变可能由多种原因引起,也就是说美拉德反应、抗坏血酸氧化分解和酚氧化聚合这几种化学反应都是导致藕片产生褐变的原因。3针对莲藕中常见的几种氨基酸和还原糖,在柠檬酸-磷酸（pH6.4）缓冲溶液中进行美拉德反应模拟试验,氨基酸反应活性大小顺序为:苯丙氨酸＞丝氨酸＞苏氨酸＞亮氨酸＞酪氨酸,还原糖反应活性大小顺序为:木糖＞阿拉伯糖＞葡萄糖＞果糖;在莲藕汁中进行美拉德反应模拟试验,氨基酸反应活性大小顺序为:苏氨酸＞苯丙氨酸＞丝氨酸＞亮氨酸＞酪氨酸,还原糖反应活性大小顺序为:木糖＞果糖＞葡萄糖＞阿拉伯糖。4针对莲藕中所含的主要酚类邻苯二酚、没食子酸和多巴进行了酚类化学氧化的模拟试验,邻苯二酚、没食子酸及多巴化学氧化后,产物褐变程度增大,影响褐变的主要因素为:pH值＞酚的种类＞反应温度。邻苯二酚、没食子酸以及多巴在碱性条件易发生化学氧化,多巴的氧化反应速度最快,其次是没食子酸,最不容易发生氧化反应的是邻苯二酚。并且几种酚混合后比单种酚类更容易氧化,使体系褐变程度大幅增加。5用碱溶酸沉法对水煮藕片中的褐变黑色素进行提取,提取的最佳工艺为:萃取温度60℃,萃取时间90min,料液比1:40（w/v）,萃取剂浓度6g/100g。紫外可见光谱显示:藕片褐变黑色素在紫外可见范围内没有最大吸收峰,在260-280nm范围内有一吸收平台;由其红外吸收光谱推测藕片褐变黑色素中可能含有酚羟基、C=O、高度共轭的C=C、芳香羧基、氨基等官能团;从其质谱图分析得到藕片褐变黑色素不是单一的化学成分,其中至少含有四种物质,他们的分子量分别为226,339,565,678。但是仅有这些信息还不足以得到这几个化合物的分子结构,如果要最终鉴定出莲藕褐变黑色素的化学成分还有待进一步的研究。6常见的护色剂过氧化氢、亚硫酸钠、次氯酸钠和保险粉都可以不同程度的抑制水煮藕片的褐变。过氧化氢和次氯酸钠可以通过减轻美拉德反应的程度来抑制藕片的褐变;亚硫酸钠和保险粉的存在一方面可以降低Vc的氧化分解速率,另一方面还可以减轻美拉德反应的程度,从而延缓水煮藕片的褐变。但是这几种保鲜剂抑制藕片褐变的效果并不是很理想。这可能是由于水煮藕片褐变的机理太复杂,导致水煮藕片褐变的原因太多,而这些保鲜剂只能作用于其中一到两个方面,所以只能稍微缓解而不能有效的抑制水煮藕片的褐变。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 莲藕褐变机制的国内外研究现状
• 1.2.1 酶促褐变机理
• 1.2.2 酶促褐变的抑制
• 1.2.3 非酶褐变机理
• 1.2.4 非酶褐变的抑制
• 1.3 本课题研究目标和研究内容
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 第二章 加工工艺和储藏条件对水煮藕片褐变的影响
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 设备
• 2.2.3 实验方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 加工工艺对水煮藕片褐变的影响
• 2.3.2 酶对水煮藕片褐变的影响
• 2.3.3 储藏条件对水煮藕片褐变的影响
• 2.4 讨论
• 第三章 水煮藕片褐变的主要原因分析
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 设备
• 3.2.3 实验方法
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 莲藕中总酚对藕片褐变的影响
• 3.3.2 莲藕中维生素C对莲藕褐变的影响
• 3.3.3 莲藕中游离氨基酸对莲藕褐变的影响
• 3.3.4 莲藕中还原糖对莲藕褐变的影响
• 3.3.5 莲藕中5-羟甲基糠醛对莲藕褐变的影响
• 3.4 讨论
• 第四章 氨基酸与还原糖美拉德反应的模拟试验
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验方法
• 4.3 结果与分析
• 4.3.1 氨基酸和还原糖在柠檬酸-磷酸缓冲液中进行美拉德反应模拟试验
• 4.3.2 还原糖和氨基酸在莲藕汁中进行美拉德反应模拟试验
• 4.4 讨论
• 第五章 酚类化学氧化模拟实验的研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 设备
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与分析
• 5.3.1 单酚化学氧化模拟实验的结果
• 5.3.2 混合酚类化学氧化模拟实验结果
• 5.4 讨论
• 第六章 水煮藕片中褐变色素的提取和初步结构鉴定
• 6.1 前言
• 6.2 材料与方法
• 6.2.1 材料
• 6.2.2 设备
• 6.2.3 方法
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 萃取剂浓度的选择结果
• 6.3.2 料液比的选择结果
• 6.3.3 萃取时间的选择结果
• 6.3.4 萃取温度的选择结果
• 6.3.5 正交实验结果
• 6.3.6 黑色素的紫外可见光谱
• 6.3.7 黑色素的红外吸收光谱
• 6.3.8 黑色素的LC-MS分析结果
• 6.4 讨论
• 第七章 常见护色剂对藕片的褐变及生理品质的影响
• 7.1 前言
• 7.2 材料与方法
• 7.2.1 材料
• 7.2.2 设备
• 7.2.3 实验方法
• 7.3 结果与分析
• 7.3.1 各护色剂对水煮藕片褐变的影响
• 7.3.2 各护色剂对水煮藕片中褐变相关成分的影响
• 7.4 讨论
• 第八章 结论与展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢