胡椒素有“乌金”之称,是香料之王,用途广泛,而我国90%以上的产品为白胡椒。目前白胡椒的加工方法主要是传统自然浸渍法,但是此法生产的胡椒品质差。采用固态发酵法对胡椒进行脱皮,发酵时间短、用水量少,所得的白胡椒无异味、品质高,但是目前最有效的固态发酵脱皮工艺还不成熟,还处于实验室规模阶段,而且脱皮机制尚未阐明。首先,本课题以胡椒鲜果为研究对象,以固态发酵的脱皮率、脱皮时间、产品色差值及固态发酵稳定性为考察指标,以室温水、热水处理为基础,并结合添加剂酸、碱、盐、螯合剂、表面活性剂、催熟剂乙烯利等化学试剂对进行固态发酵的胡椒鲜果进行浸泡预处理。结果如下：(1)热水浸泡处理比室温水对胡椒的脱皮效果更好；室温水浸泡的脱皮率总体在65%左右,而热水的一般是95%。(2)水中添加酸和乙烯利的预处理对胡椒的脱皮效果较好；热水中加酸和乙烯利把胡椒的色差值提高到55左右,脱皮率几乎为100%,乙烯利还显著提高了发酵的稳定性,产品重复性高。(3)采用热水、酸和乙烯利相结合的处理,对胡椒脱皮效果最好：即胡椒鲜果经50℃的pH3.0柠檬酸溶液浸泡20min后,在15.0mL/L的乙烯利溶液中浸泡1-2h处理,再进行固态发酵,发酵过程稳定,脱皮率100%,所得白胡椒无任何异味,色差值L为56.39,和市售白胡椒白度一致。(4)对(3)处理所得的产品进行品质分析,发现产品主要化学成分胡椒碱为4.97g/100g、挥发油6.7mL/100g、不挥发性乙醚萃取物含量为7.762g/100g,均高于市售白胡椒,而乙烯利残留量<1mg/kg,符合要求。嗅闻时无异味,用气相色谱法检测其四种异味成分,发现含正-丁酸4.21μg/g,是自然浸渍法所得白胡椒含量的0.42%,不含有其他三种异味成分。其次,我们在固态发酵过程中5个时间点取样,进行酶活检测,结果表明,在整个胡椒固态发酵过程中,聚半乳糖醛酸酶活力最高,在发酵48h达1785.67U/mL；果胶酯酶活力36h时有最大1445.62U/mL；纤维素酶活力48h时有最大值1330.17U/mL;木聚糖酶活力最小,60h时有最大值535.17U/mL；未检测到果胶裂解酶活力。随后采用高纯度的酶制剂,包括果胶酶P2736和果胶酶P4716(二者主要成分为果胶裂解酶,聚半乳糖醛酸酶,果胶酯酶和少量半纤维素酶和纤维素酶)、果胶酶Y-23(主要成分为果胶裂解酶)、纤维素酶、木聚糖酶,单独和组合进行脱皮试验,研究结果如下：(5)胡椒的脱皮率及色差值随三种果胶酶浓度的增大而增大,在酶浓度为4-6g/1OOg时,12h脱皮率能达到85%,色差值在51.0左右,且随浓度增高二者基本上不再发生变化,24h时胡椒的脱皮为100%。纤维素酶溶液和木聚糖酶溶液浓度对胡椒的脱皮效果影响不大。(6)采用单一酶液浸泡胡椒12h,5g/100g的果胶酶P2736和P4716、O.1g/100g果胶酶Y-23溶液对胡椒的脱皮率在85%左右,而木聚糖酶和纤维素酶溶液的脱皮率不到10%;采用单一酶液浸泡胡椒24h,果胶酶P2736、果胶酶P4716、果胶酶Y-23溶液的脱皮率均可达100%,而木聚糖酶和纤维素酶溶液的脱皮率几乎没有变化。(7)采用混合酶处理脱皮效果略优于单一酶处理。最后,对固态发酵前后胡椒表皮化学成分的变化研究发现,新鲜胡椒果皮的脂蜡质、水溶物、果胶、半纤维素、木质素和纤维素分别为6.18%、30.33%、8.72%、23.93%、28.05%和2.24%。在胡椒固态发酵脱皮中,果胶脱除率最高,达58.4%；木质素次之,为7.17%；脂蜡质最低,仅为1.94%。用扫描电镜观察胡椒发酵前后的结构变化,发现新鲜胡椒的表皮有一层蜡质,堆积处呈点状分布,胡椒切面细胞层蜂窝状；发酵后胡椒表皮布满菌丝体及孢子,胡椒切面的蜂窝状结构消失,变得平整,植物细胞的一些基本结构遭到破坏。以上实验结果共同表明：固态发酵过程中起主要作用的酶是果胶酶中的聚半乳糖醛酸酶,其次是果胶酯酶,纤维素酶,还有少量的木聚糖酶酶起作用。