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青花椒(Zmnthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc.)简称青椒,因其果实成熟后呈青绿色而得名,具有麻味纯正浓烈、气味清香的特点。青花椒因其鲜亮的色泽以及独特的麻香味而成为备受消费者青睐的调味佳品。近年来,随着我国农业产业化结构的调整,已形成了重庆江津、四川金阳等多个青花椒生产基地,青花椒产业已具规模。但是在干燥及贮藏过程中青花椒叶绿素会发生降解,导致青花椒褐(黑)变,严重影响青花椒的品质,也不利于青花椒产业的发展,而目前对干燥与贮藏过程中青花椒叶绿素降解的研究较少。因此,本文主要研究鲜青花椒在干燥与贮藏过程中其色泽、叶绿素、挥发油、麻味物质以及叶绿体超微结构的变化情况,并希望能在这一基础上建立青花椒色泽变化与其特征成分的关系模型,为采取科学的护色措施提供理论指导。 为探讨青花椒干燥时色泽变化与其特征成分的关系,首先试验以鲜青花椒为原料,研究不同干燥条件下青花椒色泽与其特征成分的变化情况,初步判定青花椒色泽与各特征成分的关系,然后建立青花椒模拟体系,通过研究模拟体系中叶绿素、挥发油和麻味物质的变化情况,确定青花椒色泽变化与特征成分的关系。具体的研究结果如下: 1、鲜青花椒干燥过程中各特征物质的变化情况研究 (1)当鲜青花椒油胞破裂时,任一干燥条件下青花椒均迅速褐变,且干燥结束后所得青花椒的叶绿体超微结构基本解体,同时其叶绿素的降解程度、挥发油以及麻味物质的损失程度均高于油胞完整的青花椒,说明油胞的破裂会引起青花椒色香味品质的全面下降。 (2)在青花椒油胞完整的前提下,除室内阴干(干燥温度为室温,平均约25℃)外,自然干燥(干燥温度范围为33℃~55℃)与恒温干燥(45℃)得到的青花椒其叶绿素、挥发油以及麻味物质的含量与鲜青花椒相比虽有所下降,但变化较小,且其颜色仍为翠绿色。此外青花椒在干燥过程中还会产生新的挥发性成分,如顺-4-侧伯醇、(+)-β-侧柏酮、棕榈酸乙酯等,使挥发油的组成更加丰富,说明干燥处理能丰富花椒的香味。比较三种干燥条件发现:虽然自然干燥所得干青花椒色泽最绿,但是恒温干燥得到的青花椒不仅颜色翠绿,而且其挥发油的含量及其所含化学成分的种类(3.88mL/100g,31种)、麻味物质的含量(24.10mg/g)均略高于自然干燥(挥发油含量为3.78mL/100g,所含化学成分种类为28种;麻味物质含量为21.03mg/g),因此恒温干燥是最佳的干燥条件,自然干燥次之,而室内阴干会导致青花椒发生严重褐变,丧失商业价值,因此不宜选取。 (3)任一干燥条件下,青花椒色泽指标(红绿值a和色差值△E*)中至少有一个与其叶绿素含量变化呈显著负相关(P<0.05),与其叶绿素褐色衍生物含量变化呈显著正相关(P<0.05),结合对叶绿素降解情况的分析,说明青花椒叶绿素的降解会导致青花椒色泽的褐变。此外青花椒色泽指标与挥发油、麻味物质(仅是破油胞组中)含量变化的相关系数亦达到显著水平(P<0.05);且破油胞组的相关系数普遍高于不破油胞组,由此推测破油胞处理可能会使青花椒特征成分与其色泽变化的关系更为密切。 2、模拟体系中叶绿素降解与其挥发油及麻味物质的关系研究: (1)恒温干燥与室内阴干条件下,模拟体系的色泽基本保持稳定(呈绿色或无色);自然干燥模拟体系中含叶绿素实验组的色泽虽然发生了明显的变化(由绿色迅速变为黄褐色进而再转变为无色),但其原因是由于叶绿素发生了光降解,而各模拟体系中挥发油和麻味物质本身不会发生色泽变化,由此推测青花椒色泽的褐变与各物质本身的色泽变化无关。 (2)任一干燥条件下,模拟体系中挥发油、麻味物质以及两者的混合物均不会引起叶绿素含量的变化,亦不会导致叶绿素衍生物的生成;同时含叶绿素实验组中挥发油与麻味物质的含量并不明显小于不含叶绿素的实验组,说明在模拟体系中挥发油、麻味物质以及两者混合物均不能与叶绿素发生反应或是催化加速叶绿素的氧化降解;那么在相同的干燥条件下,即使青花椒中挥发油、麻味物质与叶绿素发生接触,但前者仍不能通过直接作用于叶绿素来改变青花椒的色泽,因此推测破油胞青花椒色泽的褐变与挥发油和麻味物质可能无关。 (3)自然干燥时,相对较高的温度以及光照对模拟体系中挥发油和麻味物质有破坏作用,推测这亦可能是自然干燥青花椒的挥发油与麻味物质含量均低于另两种干燥条件的原因。 3、干青花椒贮藏过程中各物质的变化研究: (1)不同贮藏条件下干青花椒各质量指标出现显著差异的时间各不相同:青花椒色泽在贮藏20d后仍无显著差异(P>0.05),均仍为绿色;而其挥发油含量则在贮藏20d后出现了极显著的差异(P<0.01),不同贮藏条件对青花椒挥发油化学成分影响较小;麻味物质在贮藏80d之后才出现显著差异(P<0.05)。说明对于家庭而言若只是短期贮藏,则无需过分在意贮藏条件;而对于商家而言,若要延长青花椒的贮藏时间,保持青花椒的品质,则需要尽可能避免较高的贮藏温度以及光照。 (2)与贮藏之前先比,贮藏120d后,DB组(低温密封避光条件下贮藏)青花椒不仅颜色仍为绿色(a值小于0),其挥发油含量仅减少了1.52%,麻味物质减少了4.65%; SB组(室温未密封不避光贮藏)青花椒绿色已基本丧失(a值大于0),挥发油含量减少了8.67%,麻味物质减少了10.10%,说明在贮藏120d后DB组青花椒各质量指标均优于SB组。