青花椒贮藏技术研究及褐变机理初探

论文摘要

青花椒是我国主要的香辛料之一,其品质优于红花椒,营养成分含量更高,麻味浓烈,气味更加清香,但其在贮运过程中极易发生褐变,鲜食时间短,从而限制了它的开发利用。本研究的目的是解决青花椒难以贮藏的弊端,延长青花椒的鲜食期。以汉源青花椒为试验对象,首先对其贮藏前预处理工艺（包括热处理和护绿工艺）进行了优化,然后对使用最佳预处理工艺处理后的青花椒进行不同浓度壳聚糖涂膜,并将涂膜后的青花椒装入聚乙烯薄膜袋包装,放入4℃冰箱中冷藏,以研究不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒生理和品质的影响,从而确定最佳壳聚糖涂膜浓度。本文还对青花椒的褐变机理进行了初探,通过研究贮藏过程中褐变度与POD、PPO酶活、总酚和Vc含量的变化关系,确定青花椒褐变的主要影响因素,最后,研究了青花椒PPO酶的酶学特性。通过本试验的研究,可以为青花椒的贮藏保鲜提供试验依据,对于延长青花椒的贮藏寿命和鲜果供应期限具有重要的应用价值。本文主要研究结果如下：1.以柠檬酸、抗坏血酸、醋酸锌和浸泡时间为试验因素,以处理后15天的PPO酶活和叶绿素含量为衡量指标,采用L9（34）正交试验,确定了青花椒的最佳护绿工艺条件为：柠檬酸浓度为0.70%,抗坏血酸浓度为0.80%,醋酸锌浓度为0.05%,浸泡时间60.OOmin。2.通过高温蒸汽瞬时处理单因素试验,对影响青花椒挥发油含量的蒸汽压力、蒸汽处理时间和载料量做三因素三水平的Box-Behnken中心组合设计,经响应面优化后得最优热处理工艺条件为：蒸汽压力0.33MPa,蒸汽处理时间12.40s,载料量2696.00g/m2,在此条件下响应面模型预测的挥发油含量为0.41mL/20g,将烫漂的最优条件修正为：蒸汽压力0.35MPa,蒸汽处理时间13.00s,载料量2720.OOg/m2,得到验证值为0.39mL/20g,是预测值的95.24%,说明该模型可较好地反应高温蒸汽热处理工艺条件,且由响应面分析法确定的热烫条件是可行的。3.用不同浓度壳聚糖涂膜青花椒试验结果表明,1.0%壳聚糖涂膜的保鲜效果最佳,可有效延缓青花椒营养物质的损失和机体衰老。4.本研究表明,青花椒在4℃贮藏过程中褐变度和PPO活性变化、总酚含量变化呈显著性相关,r值分别为0.9936和0.9616,因此,可初步判定青花椒果皮褐变的发生主要是PPO引起的酶促氧化。青花椒多酚氧化酶酶学特性的研究表明：以焦性没食子酸为底物,青花椒多酚氧化酶的最适酶促反应温度为25℃；最适pH值为6.81; Km=0.004mol/L, Vmax=2×103 g. min/U;青花椒PPO酶是一种较耐热的酶,试验发现,90℃、120s处理后仍有27%的酶活；柠檬酸和抗坏血酸为其强烈的抑制剂,质量分数为1.0%的抗坏血酸和0.9%的柠檬酸能有效抑制多酚氧化酶的活性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1 青花椒生物学特征
• 2 青花椒的有效成分及采后生物学
• 2.1 青花椒的有效成分
• 2.1.1 青花椒挥发油
• 2.1.2 酰胺类物质
• 2.1.3 生物碱及其他物质
• 2.2 青花椒采后生理
• 3 青花椒贮藏技术研究现状
• 3.1 传统干制贮藏
• 3.2 生物灭酶和真空冷藏
• 3.3 真空冷冻干燥贮藏
• 3.4 减压贮藏
• 4 壳聚糖在果蔬保鲜中的应用
• 5 青花椒贮藏保鲜存在的主要问题
• 6 本研究的立题背景、意义及研究内容
• 6.1 本研究的背景及意义
• 6.2 本研究的主要内容
• 第二章 青花椒护色工艺研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验原料
• 1.2 主要药品试剂
• 1.3 主要仪器设备
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 护绿工艺研究
• 1.4.2 热处理工艺研究
• 1.4.3 试验指标和测定方法
• 1.5 数据处理及图形分析
• 2 结果与分析
• 2.1 护绿工艺优化
• 2.1.1 不同护绿剂处理最佳浓度的筛选
• 2.1.2 护绿剂种类筛选
• 2.1.3 护绿时间的确定
• 2.1.4 护绿工艺的优化
• 2.2 高温蒸汽热处理工艺优化
• 2.2.1 高温蒸汽瞬时热处理单因素试验
• 2.2.2 Box-Behnken响应面法优化烫漂工艺
• 3 讨论与小结
• 3.1 护绿工艺优化
• 3.2 烫漂工艺优化
• 第三章 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒贮藏效果的影响
• 1 材料与方法
• 1.1 供试原料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 主要仪器
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 壳聚糖涂膜青花椒
• 1.4.2 试验指标和测定方法
• 1.5 数据统计及图形分析
• 2 结果与分析
• 2.1 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒生理指标的影响
• 2.1.1 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒呼吸强度的影响
• 2.1.2 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒丙二醛含量的影响
• 2.1.3 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒总酚含量的影响
• 2.1.4 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒多酚氧化酶（PPO）活性的影响
• 2.1.5 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒过氧化物酶（POD）活性的影响
• 2.2 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒品质指标的影响
• 2.2.1 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒挥发油含量的影响
• 2.2.2 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒叶绿素含量的影响
• 2.2.3 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒水分含量的影响
• 2.2.4 不同浓度壳聚糖涂膜对Vc含量的影响
• 2.2.5 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒可溶性蛋白质含量的影响
• 2.2.6 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒褐变度的影响
• 2.2.7 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒色差的影响
• 2.3 1.0%壳聚糖涂膜对青花椒的麻味物质含量与香气变化的影响
• 2.3.1 1.0%壳聚糖涂膜对青花椒麻味物质含量变化的影响
• 2.3.2 1.0%壳聚糖涂膜与对照组青花椒香气变化的比较
• 3 小结与讨论
• 3.1 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒生理指标的影响
• 3.2 不同浓度壳聚糖涂膜对青花椒品质指标的影响
• 3.3 1.0%壳聚糖涂膜对青花椒的麻味物质含量与香气变化的影响
• 第四章 青花椒褐变机理研究初探
• 1 材料与方法
• 1.1 供试原料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 主要仪器
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 青花椒贮藏期间果皮褐变度与各成分变化的相关性分析
• 1.4.2 PPO酶学特性的研究
• 1.4.3 试验指标测定
• 2 结果与分析
• 2.1 青花椒贮藏期间褐变度与各褐变指标相关性分析
• 2.1.1 青花椒贮藏期间果皮褐变度与各成分的变化关系
• 2.2 青花椒多酚氧化酶特性的研究
• 2.2.1 酶作用生成产物的最佳吸收波长
• 2.2.2 酶活力与反应进程曲线
• 2.2.3 pH值与PPO酶活的关系
• 2.2.4 温度与PPO酶活的关系
• 2.2.5 PPO酶的热稳定性
• 2.2.6 底物浓度与PPO活力的关系
• 2.2.7 酶液浓度对PPO酶活的影响
• 2.2.8 PPO酶底物亲和性分析
• 2.2.9 抑制剂对PPO酶活的影响
• 3 小结与讨论
• 3.1 青花椒贮藏期间褐变度与各成分变化的相关性
• 3.2 青花椒多酚氧化酶特性
• 3.3 青花椒多酚氧化酶褐变抑制剂的筛选
• 第五章 全文结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 附图