莲藕褐变生理及加工关键技术的研究

论文摘要

莲藕是我国重要的水生蔬菜,是一种药食同源的食物,其产品深受消费者欢迎,市场广阔。莲藕采后耐贮藏性差,褐变、衰老和腐败变质导致莲藕制品的产品质量和营养价值降低,制约着我国莲藕产业的进一步发展。本论文以宝应莲藕为试验材料,围绕莲藕采后褐变生理、酶促褐变特性及其加工关键技术展开研究,以期为莲藕采后贮藏和加工提供理论基础。主要研究结果如下:1、通过动态跟踪测定莲藕的可溶性蛋白质含量、还原糖含量、呼吸强度、PPO活性、褐变度和水分含量等指标的变化,结果显示,莲藕采后贮藏期间,褐变度和PPO活性均呈上升趋势,可溶性蛋白质含量呈先上升后下降的趋势,还原糖含量在不同温度下变化差异明显。与室温贮藏相比,冷藏条件下的莲藕褐变度和PPO活性较低,而可溶性蛋白质和还原糖含量较高。室温和冷藏贮藏下莲藕的呼吸强度高峰分别出现在采后的第4 d和第15 d。莲藕褐变度与PPO活性之间、还原糖含量与呼吸强度之间存在显著相关性。2、对莲藕样品进行预处理,切分后加入磷酸缓冲液于低温（4℃）下匀浆、离心,获得的粗酶液经初步纯化,即经过丙酮沉淀、硫酸铵盐析和透析后,获得了纯化倍数为5.6倍的PPO酶液。对分离得到的PPO进行SDS-PAGE凝胶电泳得到粗酶和初步纯化PPO的分子量分别为25.1 kDa和21.9 kDa;该PPO的最适pH值为5.4,最适温度为30℃,在pH值为6.07.0以及40℃以下,酶的稳定性较好;以儿茶酚为底物进行研究得出最适反应条件下Km值和Vmax值分别为15.08 mmol/L和49.02×103 U/min。3、鲜切莲藕进行保鲜试验研究结果显示,以单一抗氧化剂处理鲜切莲藕, PA和SDA的褐变抑制效果较好,并且PA、CA、AA和SDA对莲藕褐变抑制的最佳浓度分别为0.2%、0.3%、0.1%和0.3%;通过正交试验得出的复合抗氧化剂最佳组合为:0.1%PA +0.2%CA +0.1%AA+ 0.2%SDA。4、针对水煮莲藕的关键工艺流程,研究护色剂、硬化剂对水煮莲藕褐变及品质的影响,发现各护色剂最佳浓度及抑制作用顺序为: 0.25%EDTA> 0.5%CA>0.2%Vc>0.5%六偏磷酸钠;正交试验结果显示0.5%CA+ 0.1%Vc+ 0.2%EDTA这一抑制剂组合对莲藕的褐变抑制效果最佳;配合0.1%氯化钙硬化剂保脆,水煮莲藕品质显著优于对照组。5、选取水分活度（Aw）、酸度（pH值）以及氧化还原电势（Eh）作为可利用的栅栏因子,通过盐度、酸度和热力杀菌的交互作用,降低热力杀菌强度,既有效地解决高温杀菌造成的组织软烂和品质下降问题,也能使产品达到无菌标准的要求,且延长了产品的货架期。在莲藕食品加工中,选用3.5%的盐浓度,用柠檬酸将汤汁调至pH4.3,在90℃条件下杀菌10 min,处理后的莲藕样品在（37±2）℃恒温条件贮藏28 d无胀袋现象,在（15±2）℃恒温条件下可贮藏180 d以上。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 缩略语
• 1 莲藕采后生理生化特性及其贮藏保鲜的研究进展
• 1.1 莲藕采后贮藏期间生理生化特性的变化
• 1.1.1 莲藕组织中生物化学成分的变化
• 1.1.2 莲藕采后生理学的变化
• 1.2 莲藕褐变生理研究
• 1.2.1 褐变机理的研究
• 1.2.2 莲藕酶促褐变的物质条件
• 1.2.3 莲藕褐变相关的生理生化特性
• 1.2.4 酶促褐变的控制
• 1.3 莲藕加工综合利用研究进展
• 1.3.1 莲藕食品加工概况
• 1.3.2 莲藕加工的核心技术
• 1.3.3 莲藕制品的开发前景
• 1.4 栅栏技术
• 1.4.1 栅栏技术概述
• 1.4.2 栅栏因子对产品货架期的影响
• 1.4.3 栅栏技术在食品中的应用
• 1.4.4 栅栏技术在鲜切莲藕中的应用前景
• 1.5 本课题研究目的和主要内容
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料、试剂与仪器设备
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 原材料的处理方法
• 2.2.2 莲藕采后贮藏期间褐变生理研究
• 2.2.3 莲藕 PPO 的分离纯化研究方法
• 2.2.4 莲藕 PPO 酶动力学研究方法
• 2.2.5 莲藕 PPO 稳定性研究方法
• 2.2.6 天然复合型抗氧化剂的筛选
• 2.2.7 水煮莲藕加工关键技术研究方法
• 2.2.8 栅栏技术研究方法
• 2.3 分析测定方法
• 2.3.1 莲藕生物化学指标测定方法
• 2.3.2 莲藕褐变生理指标测定方法
• 2.3.3 感官品质评价方法
• 2.3.4 微生物检测
• 3 结果与分析
• 3.1 贮藏温度对莲藕褐变生理的影响
• 3.1.1 莲藕贮藏期间褐变相关成分的变化
• 3.1.2 莲藕贮藏期间生理生化指标的变化
• 3.2 莲藕多酚氧化酶的初步纯化及酶学特性研究
• 3.2.1 莲藕 PPO 初步纯化方法参数的确定
• 3.2.2 莲藕 PPO 的分离纯化
• 3.2.3 莲藕 PPO 分子量的测定
• 3.2.4 莲藕 PPO 动力学特性
• 3.2.5 莲藕 PPO 的热稳定性
• 3.2.6 莲藕 PPO 的酸碱稳定性
• 3.3 抗氧化剂对鲜切莲藕褐变抑制的研究
• 3.3.1 相同抗氧化剂不同浓度处理对鲜切莲藕褐变生理的影响
• 3.3.2 不同抗氧化剂处理对鲜切莲藕褐变生理的影响
• 3.3.3 复合型抗氧化剂的筛选试验
• 3.3.4 最佳抗氧化剂组合抑制鲜切莲藕褐变效果的评价
• 3.4 水煮莲藕加工工艺中关键技术的研究
• 3.4.1 护色剂浓度对水煮莲藕 BD 及 PPO 的影响
• 3.4.2 不同护色剂对水煮莲藕 BD 及 PPO 活性的影响
• 3.4.3 护色剂组合的筛选
• 3.4.4 硬化剂对水煮莲藕品质的影响
• 3.5 水煮莲藕加工中栅栏技术的研究
• 3.5.1 单一栅栏因子的影响
• 3.5.2 栅栏技术参数的确定
• 3.5.3 栅栏技术对水煮莲藕货架期的影响
• 4 讨论
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的文章