（食品科学专业论文）菊芋传统腌制过程中品质变化的研究.pdf

摘要 曼曼曼! 曼曼曼曼曼曼! 曼曼曼曼曼! 曼蔓! ! 曼曼! ! 曼! ! 曼! 曼曼曼曼! ! ! ! ! ! ! ! 曼曼曼曼曼曼! 曼曼! 曼! 曼曼曼舅曼曼曼! 曼曼皇曼曼! 曼! 曼皇曼曼曼曼曼曼曼量曼窒! 曼曼曼兰曼曼曼皇曼! 曼! 鼍i ii i, 菊芋传统腌制过程中品质变化的研究 食品科学专业硕士研究生张艳 指导教师阚建全教授 摘要 菊芋( j e r u s a l e ma r t i c h o k e ) 清脆可口，含有菊糖等丰富的营养物质，具有独特的风味和良好 的保健作用，是腌制咸菜的上好原料。菊芋在腌制发酵过程中，品质极易发生变化，对腌制 菊芋的质量产生一定影响。因此，提高菊芋腌制品品质，是促进我国菊芋资源开发利用的重 要一环。本文以新鲜菊芋为原料进行传统的腌制，研究了菊芋在腌制发酵过程中不同褐变抑 制剂对菊芋酶促褐变的抑制效果，并通过l ，。( 4 5 ) 正交实验，筛选出菊芋褐变的最佳抑制剂组合； 分析了菊芋在不同食盐浓度腌制过程中，化学成分变化的规律，并探讨了添加复合护色剂对 菊芋制品品质变化的影响。主要试验结果如下： l 、菊芋腌制过程中褐变抑制剂的研究 通过维生素c 、柠檬酸、l 一! 胱氨酸、乙二胺四乙酸二钠、氯化钙、硫酸氢钠、植酸、 苹果酸和草酸九种化学物质对菊芋褐变抑制效果的单冈素试验，结果表明n a h s 0 3 、v c 、柠檬 酸、e d t a 2 n a 、氯化钙抗褐变效果较好。但从食品安全角度考虑，选用v c 、柠檬酸、e d t a 2 n a 、 c a c l 2 进行正交试验，结果表明，抑制腌制菊芋褐变最佳抑制剂组合为0 0 2 v c + 0 8 柠檬酸 + o 4 e d l a 2 n a + 0 4 氯化钙。 2 、菊芋传统腌制发酵过程中品质变化的研究 实验表明，不同食盐浓度腌制条件下，腌制菊芋水分含量下降；弧硝酸盐在发酵前期含 量较高，而后期其含量逐渐降低；腌带n j 6 d 后的菊：芋维生素c 损火严重，3 0 d 后v c 损火率达9 0 左右；还原糖在整个腌制发酵过程均争上升趋势：菊糖在腌$ 1 1 3 0 d 后含量由7 7 5 9 1 0 0 9 升高到 1 1 2 2 9 1 0 0 9 ；氨态氮和总酸在腌制过程中均呈现总体升高趋势。 在菊手的腌制发酵过程中，护色组与空白组的比较试验证明：在各个发酵期，护色组腌 制菊芋的硝酸盐含量比空白组低，腌带l j 3 0 d 后，空白组和护色组硝酸盐含量分别为0 2 1 3 m g k g 希1 0 1 0 8 m g k g ；两组氨态氮含量均缓慢上升，3 0 d 后空白组和护色组含量分别为 0 1 0 8 9 1 0 0 9 乘1 0 1 0 2 9 1 0 0 9 ；腌韦0 3 0 d 后，空白组和护色组维生素c 损失率分别为8 8 9 和8 6 2 ； 总酸含昔护色组与空白组相比略有提高；两组样品的水分、还原糖、菊糖含量和变化趋势基 本一致。 复合护色剂对腌制菊擎感官品质的影响研究也证明：菊芋腌sm j 3 0 d 后，空白组和护色组褐 两南人学硕十学伊论文 变度分别为8 7 5 3 禾1 6 2 0 6 ，因此添加一定量的护色剂能较女保持菊芋的色泽。复合护色剂对腌 制菊竽的脆度也有一定的影响，菊竽腌南1 2 6 d 后，空白组和护色组脆度分别为1 6 6 9 5 9 9 和 1 9 8 5 2 1 3 9 。 通过对香气成分的g c m s 测定，检测出空a 皇f t 腌制菊：芋中挥发性化合物5 7 种，护色组腌 制菊芋中检测出挥发性化合物4 5 种。两组主要香气成分中均有9 ，1 2 皿油酸乙酯、十六碳烷酸 乙酯、亚麻酸乙酯、1 甲基4 一( 5 甲基1 亚甲基4 己烯基) 环己烯、2 糠醛和苯乙醛，且含 量较高。护色组与空白组香气成分相比较，醇类物质种类减少，但其中柠檬油精、苯甲醛、 丁香烯、( e ) 3 ，4 ，4 一三甲基5 羟基一2 己烯酸、1 5 一甲基一十七碳烷酸乙酯、月桂酸异戊酯等 成分在空白组样品中没有检测到。经感官评定结果显示：在菊芋的传统腌制发酵过程中，添 加一定量的复合护色剂对菊芋腌制品风味、口感等没有显著影响。 关键词：菊芋；腌制；褐变；化学成分；感官品质 i l a b s t r a c t s t u d y o nt h ec h a n g eo fq u a l i t yo fj e r u s a l e ma r t i c h o k e i nt r a d i t i o n a lp i c k l e dp r o c e s s c a n d i d a t e ：z h a n gy a n a d v i s e r ：p r o f e s s o rk a n j i a n q u a n a b s t r a c t j e r u s a l e ma r t i c h o k ei sv e r yd e l i c i o u s ，al i t t l ec r u n c h y , i th a v eg o o dn u t r i t i o na n dh e a l t h p r o t e c t i o nf u n c t i o n ，w h i c hc o n t a i na b u n d a n tn u t r i m e n t s ，s u c ha si n u l i n s oj e r u s a l e ma r t i c h o k ei s u s e db yb l o a tm a t e r i a l q u a l i t ye a s i l yc h a n g e di nf e n m e n tp r o c e s s i n g ，w h i c hw o u l da f f e c ti t s e r c h a n d i s eq u a l i t y e n h a n c e dj e r u s a l e ma r t i c h o k ep r o d u c e ，w h i c hw o u l da d v a n c ej e r u s a l e m a r t i c h o k er e s o u r c ese x p i o i t a t i o n t h i sp a p e r ，s l e e t e df r e s hj e r u s a l e ma r t i c h o k ea sm a t e r i a l ，s t u d i e d o nt h ei n h i b i t o rt ot h eb r o w ni n f l u e n c et h a tc h a n g e si nt h ea r t i c h o k e sf e r m e n tp r o c e s s i n g ，b a s e do n t h o s eo t a i n e dr e s u l t s ，l 1 6 ( 4 5 ) o r t h o g o n a lt e s t sw a sd e s i g n e df o rs c r e e n i n go u tt h eb e s ti n h i b i t o r a s s e m b l e df o rj e r u s a l e ma r t i c h o k e sb r o w n i n g t h e nt h i st h e s i ss t u d i e dc h a n g ed i s c i p l i n a r i a no ft h e j e r u s a l e ma r t i c h o k ep r o d u c e ，i n c l u c e dc h e m i s t r yc o m p o n e r t s ，c o l o u r ，b r i t t l e n e s sa n df l a v o r t h e m a i ns t u d yr e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1 、s t u d yo nt h ei n h i b i t o rt ot h eb r o w ni n f l u e n c et h a tc h a n g e so ft h ej e r u s a l e ma r t i c h o k e b y s i n g l ef a c t o rt e s t ，a n t i - b r o w n i n ge f f i c i e n c yo f v a r i o u sr e a g e n t s ( v c 、c i t r i ca c i d 、l - c y s 、e d t a 一2 n a 、 c h l o r i d i z e 、n a h s 0 3 、p h 【y t i ca c i d 、m a l i ca c i d 、o x a l i ca c i d ) w e r ec o m p a r e d t h em o s te f f e c t i v ea g e n t s w e r ed e t e r m i n e da sn a r i s 0 3 、v c 、c i t r i ca c i d 、e d t a 一2 n aa n dc h l o r i d i z e b a s eo nt h ef o o ds a f e t y ，t h e s e l e c t e da n t i - b r o w n i n ga g e n t s ：vc 、c i t r i ca c i d 、e d t a 一2 n aa n dc h l o r i d i z ew e r et r e a t m e n t e dw i t h j e r u s a l e ma r t i c h o k e 1 1 l er e s u l ts h o w e dt h a tt h em o s te f f e c t i v ei n h i b i t o rc o m b i n a t i o nf o rj e r u s a l e m a r t i c h o k eb a s e do no r t h o g o n a lw a s0 0 2 v c + 0 8 a a + 0 4 e d t a 一2 n a + 0 4 c a c l 2 a n dt h e i n h i b i t i n go r d e ro ft h ef o u rf a c t o r sw a sa a c a c l 2 v c e d t a - 2 n a 2 、s t u d yo nt h ec h a r a c t e rc h a n g e so fj e r u s a l e ma r t i c h o k ei np i c k l ep r o c e s s i n g t h ed a t eo f j e r u s a l e ma r t i c h o k e sc h e m i s t r yc o m p o n e r t sa td i f f e r e n tc o m m o ns a l tc o n c e n t r a t i o ni n d i c a t et h a tt h e m o i s t u r ei nj e r u s a l e ma r t i c h o k er e d u c e do b v i o u s l yd u r i n gt h i sp r o c e s s i n g ；j e r u s a l e ma r t i c h o k e s c o n t a i n sl e s sn i t r i t ei nt h ef e r m e n tp r o p h a s et h a nt h ea n a p h a s e s i xd a y sl a t e lv ci nj e r u s a l e m a r t i c h o k el o s e ds e v e r i t y 3 0d a y sl a t e r , t h el o s sr a t er e a c h e d9 0 f r o mt h i sp a p e rw ec a ns e ed u r i n g t h ep r o c e s so fp r o d u c e ，t h er e d u c i n gs u g a rs h o wt h et r e n do fa s c e n d ，j e r u s a l e ma r t i c h o k ec o n t a i n s 7 7 5 9 l o o gi n u l i na s c e n d e dt o11 2 2 9 1 0 0 9a t t e r3 0d a y s a m m o n i a c a ln i t r o g e na n dt o t a la c i d s h o w e dt h et r e n do fa s c e n dd u r i n gt h ef e r m e n tp r o c e s s i n g i nt h ej e r u s a l e ma r t i c h o k e sf e r m e n t i i i 两南大学硕十伊论文 曼皇! 曼曼- - o i 曼! 曼曼曼曼鼍曼曼曼曼曼! 蔓曼曼曼曼曼曼曼蔓曼曼曼曼曼曼曼曼笪曼鼍! 舅 p r o c e s s i n g ，t h er e s u l ts h o w e dt h a tp r o t e c t i v ec o l o r a t i o ns e tc o n t a i n sl e s sn i t r i t et h a nt h eb l a n ks e t ， n i t r i t ew a s0 2 1 3 m g k ga n do 1 0 8 m g k g ，r e s p e c t i v e l ya f t e r3 0d a y s i nt h e s et w os e t s ，a m m o n i a c a l n i t r o g e ns h o w e dt h et r e n do fa s c e n d t h a tw a so 1 0 8 9 1 0 0 9 a n d0 1 0 2 9 l o o gr e s p e c t i v e l ya f t e r3 0 d a y s t h el o s sr a t eo fv cw a s8 8 9 a n d8 6 2 r e s p e c t i v e l y p r o t e c t i v ec o l o r a t i o ns e tc o n t m n sm o r e t o t a la c i dt h a nt h eo t h e ro n e t h em o i s t u r e 。r e d u c i n gs u g a ra n di n u l i nh a v et h es a n l ec o n t e n ta n d c h a n g et r e n di nt h e s et w o s e t s 乃er e s u l to ft e s ta l s op r o v e dj e r u s a l e ma r t i c h o k e ssc o l o u ra n db r i t t l e n e s sw a sp r o t e c t e db yt h e d e f i n e da m o u n tc o l o rf i x a t i v et h a tw a sa d d e di nt h ef e r m e n tp r o c e s s i n g t h ea r o m ac o m p o n e n t so fj e r u s a l e ma r t i c h o k e sw e r ei s o l a t e da n di d e n t i f i e db yc a p i l l a r y g c m sm e t h o d ，a n d5 7 c o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e di nb l a n ks e t ，4 5 c o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e di n p r o t e c t i v ec o l o r a t i o ns e t t h em a i nc o m p o n e n t sa r e9 ，1 2 一l i n o l e i ca c i de t h y le s t e r , h e x a d e c a n o i c a c i d e t h y le s t e r , e t h y ll i n o l e n a t e 1 - m e t h y l - 4 - ( 5 一m e t h y l 1 m e t h y l e n e - 4 一c y c l o h e x e n - 1 一y 1 ) 一 c y c l o h e x e n e ，f u r f u r a la n db e n z a l d e h y d e ，a n dh a v et h eh i 【g hc o n t e n t c o m p a r e dw i t ht h eb l a n ks e t ， t h er e l a t i v ep e r c e n t a g eo fa l c o h o ld e r v a i v e si np r o t e c t i v ec o l o r a t i o ns a m p l e ss h o w e dad o w n w a r d t r e n d c i t r o p t e n ，b e n z a l d e h y d e ，p - e a r y o p h y l l e n e ，e 一3 ，4 ，4 - t r i m e t h y l 一5 - h y d r o x y l 一2 一h e x e n o i ca c i d ， 1 5 m e t h y l - h e x a d e c a n o i c a c i de t h y le s t e rw e r e n ti d e n t i f i e di nb l a n ks e t s e n s o r ya s s e s s m e n t i sa l s o b em a d es i m u l t a n e o u s l y ，t h er e s u l ts h o w e dt h a tf l a v o u ra n dm o u t h f e e lw a s h td e s t r o y e db ya d d i n g d e f i n e da m o u n tc o l o rf i x a t i v e k e y w o r d s ：j e r u s a l e ma r t i c h o k e ；p i c k l i n g ；b r o w n i n g ；c h e m i s t r yi n g r e d i e n t s ； s e n s o r yq u a i l t y i v 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加了 标注。 学位论文作者： 碾勉 签字吼泖1 7 年多月孕日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生部可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密，口 保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：缀珞导师签名：袱 签字日期：切叨弓年占月和签字日期：& q 年月毕日 7 文献综述 第1 章文献综述 我国是蔬菜生产大国，蔬菜种植面积占世界总种植面积的l 3 以上，产量约占蔬菜总产量 的4 0 f l 】。然而，我国蔬菜加工技术起步较晚，蔬菜加工量不到蔬菜总产量的1 0 。蔬菜加工 方法土要为腌制、干制、罐藏、速冻、榨汁等，其中腌制属于发酵加工，是传统蔬菜加1 ：的 主要方法之一。据报道，蔬菜加 ：品中5 5 是腌制品。我国制作腌制菜的历史十分久远，它是 利用食盐的防腐作用来延k 蔬菜的保存时间，在腌制过程中经过微生物发酵后义赋予了其特 殊风味【羽。众多研究表明，蔬菜的发酵加上可延艮蔬菜产晶保质期，便于包装运输，方便食用， 调剂蔬菜淡旺季，从而做到全年均衡供应，还可改善蔬菜风味品质，增加花色品种，提高营 养价值，满足人们对蔬菜制品日益增长的需要。此外，蔬菜经过发酵后含有b 族维生素，包括 植物中不存在的维生素b 1 2 这对人体健康人有好处。食用乳酸菌发酵的蔬菜制品，人体除了 能够吸收蔬菜的营养成分外，摄入的乳酸菌体及其代谢产物还可起到益生菌整肠、防便秘、 提高免疫功能、降低血脂、降低月日【司醇及防癌抗癌等作用【3 】。 目前腌制菜正在向营养化、疗效化、多样化、天然化方向发展。因此，开发营养丰富、 美味的菊芋腌制品具有一定的经济意义。 1 1 菊芋的研究现状 1 1 1 菊芋的生物学特性 菊芋( h e l i a n t h u s t u b e r o s u s l ) 义名洋姜、鬼子姜、地姜、地环、姜不辣，为菊科向日葵属 多年生草本植物。原产地北美密两两比盆地，1 7 世纪引入欧亚人陆，2 0 世纪初是欧洲一种普 遍的农作物。菊芋分布广，在中国南北各地均有栽培；适应性强，耐贫瘠、耐寒、耐旱、耐 风沙；种植简易，繁殖力强，一次播种多次收获；产量极高f 4 l 。菊芋根系发达，入士较深；地 上茎直立、粗壮、多分枝，高2 3 米，有块状地下茎及纤维状根。茎直，有分枝，被白色粗 短毛或刚毛。叶常对生，有叶柄，但上部叶互生。花冠酷似小向日葵。其食用部分为块茎， 块茎呈纺锤形或不规则瘤形，人小不一，颜色有红、白、黄、紫等。大块苹有8 c m x 5 c m ，一 般个体块茎重5 0 - 7 0 9 ，大的重达2 5 0 3 5 0 9 ，每株有块茎5 0 6 0 个，火块茎长有小块茎，形 似生姜，经加j ：腌制，可食率1 0 0 1 1 1 1 。菊芋营养丰富，富含矿物质和维生素、果糖、葡萄糖 及菊糖等，营养价值较高【6 1 。菊芋块茎各营养成分含量见表1 1 。 表1 - 1 菊芋的营养成分表( 每1 0 0 9 中含) t a b l e l 一1t h en u t r i t i o n a lc o m p o s i t i o n so f j e r u s a l e ma r t i c h o k e 两南大学硕十学伊论文 曼曼! 曼景曼曼妻鼻曼妻曼曼! 曼曼曼曼曼曼烹篓曼烹烹曼曼! 曼曼臭曼曼景景曼臭烹烹烹景量景臭星曼曼曼曼曼曼曼曼曼! ! 烹曼臭曼 视黄醇( m g ) 0维生素a ( m g ) 0 胡萝卜素( m g ) 0 尼克酸( m g ) 钙( m g ) 钠( m g ) 锌( m g ) 锰( m 9 1 1 4 2 4 4 5 4 4 3 3 o 5 5 0 7 7 硫胺素( m g ) 维生素c ( m g ) 磷( r a 9 1 镁( m g ) 硒 o 1 7 1 3 5 3 6 9 6 0 2 1 核黄素( m g 、0 0 6 维生素e ( m g 、0 钾( m g ) 3 4 0 铁( m g ) 6 8 铜( m g ) 0 1 4 1 1 2 菊芋的保健功能及应用 我国传统中医认为，菊芋有“性味甘平，具有和中益胃，利水去湿，清热解毒”之功效。 菊芋具有营养成分丰富、功效好的特性。当前其主要价值是用于生产绿色食晶和药用原料， 如菊糖粉等。菊芋块苹中富含菊糖和寡果糖( 士i 块茎干重的8 0 以上) ，菊糖作为一种功能 性食品原料，具有膳食纤维和双歧冈子益生元的双重功效【1 2 1 。 ( 1 ) 调节肠胃功能菊糖在人肠中发酵的过程实际是微生物分泌菊糖酶消化菊糖的过程。 菊糖可改善肠道内的微生物种群，是肠内双歧杆菌的活化增殖冈子，可显著促进人体大肠中 双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的生长。使梭菌、人肠杆菌、拟杆菌等有害菌菌群数餐减少， 从而达到调1 7 胃肠功能的作用 1 3 1 。 ( 2 ) 改善脂质代谢菊糖能减少血脂，降低血液中胆固醇和甘油三酯含量。据报道，降脂 的主要原因为菊糖抑制了肝脏中脂肪酸和胆固醇的合成，降低血浆中水平，使肝脏合成甘油 三酯能力下降。m i c h a e l hd a v i d s o n 等( 1 9 9 8 ) 对2 1 名l d l c 在3 3 6 5 1 7 m m o l l 之间的高_ l j 日固醇 患者摄入含菊糖的低能量食品后的血脂状况进行研究，发现患者菊糖摄入量达到1 8 9 d 时，6 个星期后t c 和l d l c 分别降低了1 3 和2 1 ，且患者的胃肠道没有出现任何不适，然而未摄 取菊糖的对照组患者t c 和l d l c 分别明显增加了7 4 和1 2 3 t 1 4 1 。 ( 3 ) 促进矿物质的吸收菊糖能促进矿物质的吸收，特别是钙。这是由于菊糖的可发酵性 使肠内p h 值降低，促使钙、镁等变成可溶性而易于通过上皮细胞被人体吸收。菊糖在肠道菌 群的发酵过程中产生短链脂肪酸( s h o r tc h a i nf a t t ya c i d s ，s c f a ) ，如乙酸、丙酸、丁酸、乳酸等， 使得肠道p h 值降低l 2 个单位1 5 】，可以促进钙、镁等矿物质通过上皮细胞吸收【1 6 1 ，提高骨骼 中矿物质的密度，起到预防和治疗骨质疏松的作用【l7 1 。c h a r l e s 研究了菊糖在鼠体内对锌、铜 吸收的影响，发现菊糖的摄入可以显著增加机体对锌和铜的吸收( 埔j 。 ( 4 ) 提高免疫力 菊糖可以防止便秘，增加b 族维生素的合成量，提高人体免疫功能。菊 糖通过对双歧杆菌增殖作，h 的刺激，在人体内可产生大鼙的免疫性物质，如s t a g 免疫球蛋白 等，它在肠肇的附着力远远人于其他免疫球蛋a t l 9 】。 除此之外，菊糖可减少肝脏毒素，特别是氨基酸毒素；能在肠中生成抗癌的有机酸，有 显著的防癌功能；减轻食物过敏症状以及排斥反应：可改良食品的组织结构、改善食品的味 觉及1 2 1 感，并可替代脂肪而广泛应用于食品中。由于菊糖的热值低，因此非常适合糖尿病人 2 文献综述 食用。基于上述生理功能，可以说菊芋是2 1 世纪最具有代表性的健康食品原料。 1 1 3 菊芋的开发利用现状 菊芋在初级加1 ：方面，基本上只是用于腌制咸菜；在深加：方面，1 3 2 0 世纪9 0 年代以来， 有不少人进行了用菊芋生产菊糖、高果糖浆的研究。相较于发达国家，在菊芋资源的开发上 已远远走在了我国的前面。菊芋在我国很多地区都有种植，种植成本低、产量大、对气候和 _ 十壤条件要求不高。充分发挥我国在菊芋种植上得天独厚的优势，火力发展菊芋产品的开发， 具有广阔的市场前景。 1 1 3 1 菊芋深加工产品的研究现状 国内外研究表明，菊- 芋深加l 技术涉及到生物。i ：程等领域，菊学深1 h a i 系列产晶菊粉、 高果糖浆、低聚果糖将成为安全的第三代糖源。另外，利用菊芋发酵生产酒精也成为近年来 有关学者的研究热剧2 0 1 。 ( 1 ) 菊糖作为一种功能性的食品配料，在食品工业中广泛使用2 。许多学者对菊糖的性 质、功能、菊芋中菊糖的提取方法、分离纯化等做了较深入的研究。目前多采用超声波提取、 微波提取、热水提取和酶法提取菊剖2 2 1 。 ( 2 ) 低聚果糖低聚果糖( f o s ) 作为一种功能性低聚糖，具有良好的口感和丰富的生理 功能，可以在食品、饲料、卫生防疫、保键等许多领域应用。以菊芋为原料，利刚内切菊粉 酶水解菊糖是低聚果糖制各的重要途径。 ( 3 ) 高果糖浆高果糖浆是指果糖含量为5 5 以上的果葡糖浆，该产品具有温度越低越 甜、渗透压高、保湿性好、糖尿病人可食用及保肝作用等特点。r a ms s 等通过固定k l u y v e r o m y c e s m a r x i a n u sy s 一1 酵母产生的胞外菊粉酶生产高果糖浆，结果显示，在相同条件下，固定胞外菊 粉酶比自由状态的菊粉酶活性高1 0 。流速分别在3 9 2 9 l 年u 4 0 2 9 l 的情况下，高果糖浆的产 率分别为8 5 5 和9 2 6 。近年美国高果糖浆年产量达1 2 0 0 万吨，日本1 5 0 万吨【5 1 。 除此以外，在2 0 世纪8 0 年代，w i l l i a mr 等就研究了连续固相发酵菊芋生产燃料酒精【6 】。 1 1 3 2 菊芋初加工产品研究现状 在初级加：r 方面，菊芋块苇可用于加工成腌制菊芋、菊学膨化脆片、菊芋干、菊芋蜜饯、 菊芋果酱、浓缩菊芋汁等。目前我国菊芋仍广泛腌制成咸菜，菊芋经加工腌制，可食率1 0 0 ， 腌制品具有清脆爽口、香、甜、嫩的特点。由丁生产成本低、工艺简单，腌制菊芋多为家庭 或中小企业生产。 1 2 腌制蔬菜的发展现状 1 2 1 国内腌制菜的发展现状 3 两南夫学硕十 伊论文 蔬菜的腌制也是我国最普遍、最人众化的生鲜蔬菜加工方法。我国腌制菜起源丁周朝， 距今约有3 0 0 0 年历史。干百年来，世代相传，经过不断发展和创新才形成了现代这样品种繁 多、色香味俱全，享誉国内外的腌制系列制晶【引。 在近2 0 年，腌制菜的发展十分迅速，主要表现在腌制生产企业增多，其品种和产量都在 不断增加和扩大；腌制品的质量有了进一步的提高。全国至少有2 0 0 0 多个腌制菜企业，每年 至少可加工处理新鲜蔬菜8 0 1 0 0 万吨以上，制成品至少也在4 0 5 0 万吨以上【9 】o 扬州、无锡 的“三和”、“四美”等酱腌菜都有百年历史。涪陵榨菜以其鲜香、脆嫩的特点，行销国内 外，经久不衰，其产值超过上亿元。宜宾芽菜，南充冬菜，云南大头菜，贵州酸菜，浙江上 海萝卜干，吉林渍蕨菜，天津白玉蒜米，山东及扬州、镇江等各种酱菜深受消费者青睐。 我国腌制蔬菜主要销往日本、韩国及港、澳、东南亚地区。据统计，我国蔬菜已销往1 2 0 多个国家和地区，特别是日本和东南地区。日本的8 0 左右腌制菜从我国进口。1 9 8 9 年我国 腌制菜出口1 9 万吨，创汇1 4 亿美元，主要品种以榨菜为主，还有萝i - 干、食用菌、山野菜等。 近年来，年出口腌制菜约在2 0 万吨左右。 1 2 2 国外腌制莱的发展现状 国外的腌制菜以日本和韩国为代表【l0 1 。日本是一个腌制蔬菜消费大国，也是个生产大 国，拥有腌制菜生产企业2 2 0 0 多家。近年由于受剑居民高龄化、劳动人口下降、土地面积减 少等冈素的影响，蔬菜总产鼍从1 9 9 6 年的1 4 3 亿吨下降至- i j 2 0 0 2 年的1 3 5 亿吨，自给率只有8 2 。 但是，日本的“渍菜”并朱受到影响，依靠从中国、美国等蔬菜输出国进口生鲜蔬菜和腌制 半成品，腌制菜产量仍保持着上升的势头，其国内产量从1 9 9 6 年的1 0 8 万吨攀升到了2 0 0 2 年的 1 1 8 万吨，占其加一l ：蔬菜的3 2 6 ，总生产额为3 6 亿美元。现在日本的腌制菜有1 0 0 多个品种， 主要有盐渍、糖渍、酱油渍、酱渍、曲渍、芥子渍等。随着生活水平的提高和为了适应欧化 的生活方式，日本率先倡导了“低盐、增酸、低糖”的健康腌菜运动。在日本市场上，用低 盐方法生产的“浅渍”、“新渍”类腌菜销售势头旺盛，占其腌制菜的两成。 韩国国内泡菜市场容量巨大，年销售额大约为2 0 亿美元。2 0 0 2 年韩国泡菜出口总额达到 了7 9 3 1 万美元，其中9 5 进入了日本市场。2 0 0 3 年上? 卜年韩国泡菜出口量达到1 58 8 3 吨。除此 以外，据韩国农水产品流通公社透露，腌萝卜、腌制蔬菜等日本传统的腌菜市场上所一吁份额 逐渐增人。现在韩国的泡菜出口额正在以每年1 0 的速度增k ，其出口对象也从以前的主要面 对日本到现在的面向全球。2 0 0 3 年，对美国市场的山口额已【i 其总出口额的2 3 ，超过了对 中国人陆和台湾地区的总额【1 0 1 。 在腌制菜从传统方法生产向1 ：业化生产转变的过程中，日韩两国都首先依据腌制菜行业 的特征开发出了适用于现代化生产的人规模生产流水线。在生产过程中，从洗菜、切菜、翻 菜( 翻池) 、脱水、到拌菜、装袋封口、灭菌等_ t 序实现机械化。日韩两国的科技人员围绕腌制 菜进行了深入的研究，在腌制菜的微生物、风味、营养卫生和人工接种发酵等方面都取得了 4 文献综述 11 很人的成绩。日本利用混合乳酸菌开发出了低盐( n a c i c a c l 2 a a e d t a 2 n a 。 很多学者对各种蔬菜发生色变的原因及抑制剂的筛选也作了相关研究。张盛林4 l 】等研究得 出自魔芋采用0 0 1 l 半胱氨酸浓度的单因子抑制剂浸泡5m i n ，并在6 0 下烘烤，护色效果 最好；花魔芋采用0 1 5 l 半胱氨酸+ 1 柠檬酸+ 1 植酸+ 0 0 1 抗坏血酸组合抑制剂浸 泡5 m i n 后，在6 0 c 的烘箱烘烤，护色效果最好。连毅【4 2 】等) 4 j 4 0 m g l 的c 1 0 2 抑制人蒜褐变， 结果表明，c 1 0 2 能显著降低酶活性，护色效果好。余华【4 3 】等研究发现茄子盐渍中o 0 5 的v c 能较好地抑$ 1 j p p o 的活性。 a r i ab e l e nm a r t i n d i a n t 删在研究沙拉卷心莴苣的褐变反应时发现：1 5 的乳酸钙在5 0 0 c 处理的莴苣褐变度最小，有较好的感官品质。a r z ua l t u n k a y a l 4 f l 等对莴苣的p p o 和褐变抑制剂 6 文献综述 曼! ! ! ! ! 曼皇曼曼曼曼! 曼蔓曼! 曼曼皇曼曼曼曼曼曼曼曼o mmmm 曼蔓曼! 量! 曼曼曼曼笪 的研究结果表明：莴f i p p o 的最适温度羊4 1 p h 分) j u ) t j 4 0 0 c 和7 0 ，最适底物为绿原酸，用v c 、半 胱氨酸、草酸和柠檬酸对p p o 进行抑制实验发现，半胱氨酸的抑制效果最好。除了化学抑制剂 以外，很多学者还用天然提取产物来抑制蔬菜的褐变，女n m i ny o u n gl e e l 4 s 】用洋葱提取液来 处理芋头的研究中发现，洋葱提取液对芋头的褐变有很好的抑制作用，特别是芋头在l o o 的 洋葱提取液中浸泡1 0 m i n ，效果更好，这可能是与在热处理中产生的葡萄糖、氨基乙酸等有关。 l 。3 2 3 腌制蔬菜风味成分的研究 风味是由吃入口中物质的性质决定的，这些物质通过刺激口中的味觉、嗅觉、痛觉、触 觉等受体，所形成的特定的感觉。1 9 世纪5 0 年代美国就有人研究了肉类香气的具体成分。同 一时期，我国也开始对酒类风味成分的分析和研究1 5 0 。蔬菜腌制品有其自身的特征风味，蔬 菜通过发酵腌制会产生箨种风味物质，赋予腌菜特有的风味和营养成分。对腌菜风味成分的 研究，可以进一步剖析其风味物质来源，从而采用各种手段来加强和改善风味物质的形成。 s t e i n k r a u s z t 5 1 11 9 9 7 年发现腌菜中的风味物质与氨基酸有关。1 9 9 8 年，k i m 和c a d w a l l a d e r l 5 2 1 发现 韩国泡菜中的风味物质中含有苯基乙醇。赵大云，汤坚【5 3 】等在2 0 0 1 年通过动态顶空吸附雪里 蕻腌菜挥发性组分，并按酸碱性原理方法进行组分分离，然后在g c m s 图谱上进行组分的分 离鉴定，实验表明雪里蕻腌菜其特征风味在碱性组分中嗅感强烈。雪里蕻腌菜挥发性成分经 g c m s 检测解析为烃类、醇类、酯类、腈及杂环化合物，其中r 烯睛及苯并噻唑与雪里蕻腌 菜特征风味形成密切相关。2 0 0 5 年严萍梅f ”】等得出：腌菜中异型乳酸发酵能产生许多挥发性 物质，乙醛是其中的一种，其含量对发酵蔬菜汁的风味影响较大，乙二酰是乳酸的生香物质。 2 0 0 7 年周晓嫒f 5 5 】等采用同时蒸馏萃取( s d e ) 和项空i 矧相微萃取( h s s p m e ) 两种方法提取传统 发酵辣椒中的挥发性成分，通过气相色谱质谱联用仪对挥发性成分进行分离鉴定，共得剑了 1 0 类5 6 种化合物，其中烃类最多有2 0 种，其次是醇类有1 3 种，酯类有8 种，另外酚类、醛类、 酮类、缩羰基类、酸类、吡嗪类和其他杂环类分别是1 、3 、4 、l 、3 、1 、2 种。 目前，对菊芋的研究主要集中在制备菊粉、高果糖浆、低聚果糖等菊芋深加上产晶上， 但菊芋腌制发酵过程中晶质变化的研究尚属空白。冈此，对菊芋腌制过程中感官及化学成分 的变化研究具有一定的理论意义。 1 4 本论文研究目的和意义 菊竽分布广，在我国东北、内蒙、河j 匕、河南、浙江、四川、山东、江西、广东、广西、 陕曲等十八省区都有栽培。菊芋适应性强，耐贫瘠，对十壤要求不高。我国小面积栽培情况 表明，1 亩菊芋可产块茎1 2 5 0 k g 5 0 0 0 k g 。菊- 孚块茎中除水分外，最多的是菊粉( i n u l i n ) ，又 名菊糖( d a h l i n ) 或旋复花粉。菊粉含量可达湿重的1 0 2 0 ，干重的8 0 ；还含有较多的 蛋白质、粗纤维、钙、磷等微量元素和维生素，是一种能餐低，具有调节肠道菌群平衡，防 治糖尿病和肥胖症功能的保健食品原料。另外，菊芋还具有防风同沙的作用。由此可见，菊 7 两南人学硕十伊论文 芋是一种极具开发潜力的y 野生资源。自2 0 世纪9 0 年代以米，有不少人用菊芋生产高果糖浆、 菊粉以及生产酒精等深加j 【= 方面的研究，但由于成本低，工艺简单，目前菊芋仍“泛用丁腌 菜的加工。 菊芋的传统腌制方法在我国已有多年的历史，沉淀了丰富的经验。近年来科学研究者已 对菊芋腌菜的制作方法、软包装菊芋泡菜加工工艺做了较系统的研究，而对于菊芋在传统的 腌制发酵过程中化学成分、感官品质的变化研究很少。菊芋腌制发酵后，所含有的各种化学 成分组成及含量、色泽、脆度，风味等与新鲜菊芋有很人不同。因此，进行菊芋传统的腌制 发酵过程中品质变化的研究，找出其物质代谢规律，为进一步研究菊芋腌制生产工艺，有效 控制发酵过程中的条件，对于大规模生产营养丰富、安全、美味的菊芋腌制品具有重要的经 济意义。 1 5 本论文的主要研究内容 ( 1 ) 菊芋腌制过程中褐变抑制剂的研究 以新鲜菊芋为原料，探讨了维生素c 、柠檬酸、l - c y s 、e d t a 一2 n a 、氯化钙、n a h s 0 3 、 植酸、苹果酸和草酸对菊芋褐变的抑制效果，筛选出四种抑制效果好的褐变抑制剂进行l l 。( 4 5 ) 正交实验，以期筛选出腌制菊午的高效、经济、无毒的复合褐变抑制剂。 ( 2 ) 菊芋传统腌制发酵过程中晶质变化的研究 以新鲜菊芋为原料进行传统的腌制，分析了在不同食盐浓度腌制条件卜，菊芋组织中水 分、弧硝酸盐、还原糖、菊糖、v c 、氨态氮和总酸含鼍的变化规律；分析了添加复合护色剂 对腌制菊竽化学成分、色泽、脆度的影响，并利用g c m s 测定方法，探讨了腌制菊芋的风味 成分。 8 第2 章菊f 传统睫制过柠防褐变的研究 第2 章菊芋传统腌制过程中防褐变技术的研究 菊芋因其块茎质地致密、脆嫩，是腌制加工的上好原料，其腌制品具有清脆爽口、香、 甜、嫩的特点，是深受消费者喜爱的一种传统食品。但是菊竽含多酚氧化酶( p o l y p h e l n o lx i d a s e ， 简称p p o ，e c l 1 0 3 1 ) ，在其腌制过程中，p p o t l 催化菊芋的内源性多酚物质氧化生成黑色素 ( 即褐变) ，这严重影响菊芋腌制品的营养、风味、感官价值和经济价值。冈此，开展菊芋p p o 的特性研究受到了国内外学者的广泛关注。杨政水、钱斯日古、胡健峰相继对菊芋多酚氧化 酶的酶学特性做了相关研究，并在此基础上，研究得出n a h s 0 3 、v c 、柠檬酸等几种化学物质 能有效抑制菊芋p p o 活性5 6 5 7 ，5 8 】。但是到目前为止，菊芋在腌制过程中褐变的控制研究很少， 因此，本试验通过在前人的研究基础上，拟研究维生素c 、柠檬酸、l c y s 、e d t a 2 n a 、氯化 钙、n a h s 0 3 、植酸、苹果酸和草酸对菊芋褐变的实际抑制效果，并通过l l 。( 4 5 ) 正交实验，以 期筛选出腌制菊芋的高效、经济、无毒的褐变复合抑制剂。 2 1 试验材料与方法 2 1 1 试验材料 2 1 1 1 供试样品 供试菊芋：新鲜、人小均匀、无腐烂和机械损伤，2 0 0 7 年l