果胶甲基酯酶结合Ca2+协同调控剁辣椒质构品质的影响研究

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本文以剁椒加工常用品种‘艳红’为研究对象,对真空渗透处理条件进行筛选,包括真空渗透处理压力、时间和温度;在最佳真空渗透处理条件下,研究果胶甲基酯酶(Pectin methylesterase,PME)结合Ca Cl2真空渗透处理对剁辣椒发酵过程中质构及相关品质的影响,明晰其质构品质变化规律;随后进一步探讨PME结合Ca Cl2真空渗透处理对剁辣椒发酵过程中水溶性果胶(Water solute pectin,WSP)特性的影响,并对质构品质及WSP特性进行相关性分析。主要研究结果如下:(1)与对照组相比,经不同真空压力和时间渗透处理的剁辣椒在发酵过程中其硬度、Ca2+含量和PME活性均较高,尤其对于20 k Pa和10 min处理组效果最为明显,且这种现象能维持到发酵后。35°C处理组剁辣椒在发酵过程中较其他处理组其硬度、Ca2+含量和PME活性均维持在较高水平。相关性分析结果表明,剁辣椒硬度与Ca2+含量、PME活性和a*值存在正相关。最终确定适合剁辣椒质构保持的真空渗透处理条件为:压力20 k Pa、时间10 min、温度35°C。(2)与对照组相比,真空渗透处理后的剁辣椒其硬度、Ca2+含量和PME活性均较高。发酵24天后,所有处理组剁辣椒硬度均存在不同程度的降低,而Ca2+含量升高。与其他处理组相比,经PME结合Ca Cl2真空渗透处理的剁辣椒在发酵后的硬度维持在最高水平,为3.79 kg,且其Ca2+含量和PME活性也较高,分别为9.6 mg/g DW和0.34 U/g FW。此外,大部分处理组剁辣椒在发酵后细胞壁结构降解严重,而PME结合Ca Cl2真空渗透处理组细胞壁边缘卷曲且界限明显。因此,PME结合Ca Cl2真空渗透处理通过在Ca2+和去甲基化果胶之间形成交联果胶链,有效改善剁辣椒在发酵过程中的质构品质。(3)与对照组相比,真空处理后剁辣椒WSP含量较低,尤其对于PME结合Ca Cl2处理组更为明显,其发酵后WSP含量仅为3.89 mg D-半乳糖醛酸/100 g DW。同时,真空处理后的剁辣椒FT-IR吸收峰值较对照组高,且PME结合Ca Cl2处理组其吸收峰值最高。真空处理后剁辣椒WSP大部分单糖摩尔比较对照组均偏低而Rha较高,其中PME结合Ca Cl2处理组Rha摩尔比最高且能持续到发酵后。此外,真空处理后剁辣椒WSP分子量均低于对照组,且所有剁辣椒在发酵后WSP分子量均存在不同程度的降低,而PME结合Ca Cl2处理组分子量维持在较高水平,一定程度上延缓了发酵对剁辣椒WSP分子量的负面影响。原子力显微镜结果表明,所有剁辣椒WSP在发酵后长链、支链和线性片段均出现不同程度的降解,而PME结合Ca Cl2处理组抑制了线性片段和支链的降解。因此,基于剁辣椒WSP特性的变化,PME结合Ca Cl2处理在发酵过程中能有效地维持WSP结构抑制其降解,从而改善剁辣椒的质构品质。
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