不同品种莲藕细胞壁组分与热处理后质地差异关系研究

摘要

本文选择具有代表性的莲藕品种为实验材料，即芦林湖藕（样品A），沔城藕（样品B）和鄂莲5号（又名3735，样品C）。对采收时间在6月、8月、10月、12月、次年2月、次年4月样品的理化性质进行研究，包括水分含量，色度，硬度，淀粉特性（微观形态、结构组成、糊化特性和晶体类型），酚类物质的含量，结合态多酚的抗氧化能力。通过比较莲藕热处理前后质地的变化，分析不同品种莲藕细胞壁的各组分物质，组织微观结构、果胶的含量以及酯化度的差异。在宏观水平、显微水平和分子水平进行分析，找出影响莲藕热处理后质地差异的关键因素，探讨莲藕不同质地的形成机理。主要研究结论如下:
　　(1)不同品种、不同采收时间的莲藕在热处理后硬度存在显著性差异(P＜0.05)。在扫描电子显微镜的观察下，莲藕淀粉主要为椭圆棒状，粒径长度为在20μm-50μm之间。通过X射线衍射仪可以得出，莲藕淀粉的晶体结构属于C型。通过差示扫描量热仪分析得到，莲藕淀粉的糊化温度在60.8℃-70.7℃之间。
　　(2)以没食子酸为标准品，福林酚法测定莲藕多酚的最佳条件:福林酚试剂用量为0.5 mL，Na2CO3溶液用量为2.0 mL，温度在25℃，反应时间2h。在单因素试验结果基础上，运用响应面设计原理和统计学方法建立数学模型，得到莲藕中游离态多酚的最佳提取工艺:40％乙醇，超声时间20 min，浸提3次;莲藕中结合态多酚最佳提取工艺:NaOH浓度3.1 mol/L，温度在50.5℃，提取时间2.1 h。莲藕总酚含量在6月时最低，在8月和10月达到最大值，12月到次年4月又降低，含量的变化呈先升高、后降低的趋势，这与莲藕的生长周期相吻合。莲藕品种间游离态多酚含量差异不显著，结合态多酚含量差异显著（P＜0.05）。
　　(3)分析了全年6个采收时间，细胞壁果胶组分、半纤维素组分和残渣组分含量占AIR干重百分比。比较不同品种莲藕CSF与WSF含量的比值，其中，样品A最大，样品C次之，样品B最小。利用主成分分析法研究三种果胶的红外光谱信息，结果表明，不同品种莲藕的WSF果胶在主成分空间中聚集为不同的类型，且不同样品处于相对独立的空间，因此可以基本实现不同品种莲藕的区分。
　　(4)莲藕在热处理后硬度降低，用PA袋真空密封包装热处理后硬度更低，其中，样品A质地保持最好，而样品B质地保持最差。在热处理后，样品的WSF含量显著增大，CSF和NSF含量显著降低(P＜0.05)，结合硬度指标说明，WSF、CSF、NSF果胶的含量是影响莲藕热处理后质地的重要组分。果胶半乳糖醛酸含量在热处理后显著增加（P＜0.05），其中，样品A含量最低，这是样品A在热处理后质地保持较好的一个的原因。在热处理后，莲藕的果胶酯化度有显著性下降（P＜0.05），其中，样品A最低，这也是样品A在热处理后质地保持较好的另一个的原因。通过扫面电子显微镜观察的组织微观结构可以验证，在热处理后，样品A的细胞壁组织破碎程度较低，结构相对完整;样品B细胞壁破碎塌陷，组织结构破坏极为严重。

目录

声明

摘要

缩略语表

1 前言

1．1 莲藕概述

1．1．1 莲藕品种与质地

1．1．2 莲藕生长周期与采收时间

1．2 热处理对果蔬质地的影响

1．3 多酚物质

1．3．1 多酚的种类

1．3．2 多酚含量的测定

1．4 莲藕淀粉特性

1．5 果蔬质地与细胞壁果胶的关系

1．6 红外光谱结合主成分分析方法鉴别不同品种莲藕

1．7 立项依据，研究内容和技术路线

1．7．1 立项依据

1．7．2 研究内容

1．7．3 技术路线

2 不同品种莲藕的理化性质

2．1 材料与方法

2．1．1 实验材料与试剂

2．1．2 仪器与设备

2．1．3 实验方法

2．1．4 数据处理

2．2 结果与讨论

2．2．1 水分含量

2．2．2 L*值

2．2．3 硬度

2．2．4 淀粉的微观形态

2．2．5 淀粉的结构组成

2．2．6 淀粉的糊化特性

2．2．7 淀粉的晶体结构

2．3 本章小结

3 莲藕中酚类物质的研究

3．1 材料与方法

3．1．1 实验材料与试剂

3．1．2 仪器与设备

3．1．3 实验方法

3．1．4 数据处理

3．2 结果与讨论

3．2．1 游离态多酚的提取

3．2．2 结合态多酚的提取

3．2．3 福林酚法测定莲藕多酚

3．2．4 莲藕中多酚物质的含量

3．2．5 结合态多酚抗氧化能力

3．3 本章小结

4 莲藕细胞壁各组分的研究

4．1 材料与方法

4．1．1 实验材料与试剂

4．1．2 仪器与设备

4．1．3 实验方法

4．1．4 数据处理

4．2 结果与讨论

4．2．1 细胞壁各组分物质的含量

4．2．2 果胶的红外光谱分析

4．2．3 单糖的红外光谱分析

4．2．4 主成分分析法结合红外光谱

4．3 本章小结

5 热处理对莲藕质地、组织微观结构及果胶性质的影响

5．1 材料与方法

5．1．1 实验材料与试剂

5．1．2 仪器与设备

5．1．3 实验方法

5．1．4 数据处理

5．2 结果与讨论

5．2．1 热处理对莲藕硬度的影响

5．2．2 热处理对莲藕组织微观结构的影响

5．2．3 热处理对莲藕果胶含量的影响

5．2．4 热处理对莲藕果胶酯化度的影响

5．3 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

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