青花椒在自然干燥过程中发生变色的机理研究

青花椒的青绿色是青花椒的最重要的品质指标，但在加工、贮藏和销售过程中，要很好保持青花椒的青绿色则是很困难。特别是采收后的鲜青花椒在太阳能的自然干燥条件下，青花椒的变色率在20%-80%。青绿色的干青花椒与变色的干青花椒，市场售价相差2-5倍。本研究是以青花椒为试材，应用制备性液相色谱法、HPLC、LC-MS、IR、酶活分析、微生物分析和电子扫描显微分析等现代技术，系统深入研究正常青花椒和变色青花椒色素的化学组成；研究鲜青花椒在太阳能的自然干燥过程中，叶绿素降解与青花椒中相关叶绿素降解酶的活性，光照，相关叶绿体活性氧、脂肪氧合酶和膜脂氧化代谢，微生物变化，内源激素变化，叶绿体超微结构变化，酰胺等不稳定化合物变化等的关系；等等，从而建立青花椒变色的机制，解决青花椒变色的难题。因此，本项目的研究成果，有利于提高青花椒的品质，对于进一步阐明叶绿素的降解机制也具有重要的理论价值。

本项目针对鲜青花椒在太阳能自然干燥过程中将发生严重变色的问题，开展了“鲜青花椒在太阳能的自然干燥过程中，叶绿素酶降解机制、光降解机制；叶绿素与内源激素变化及叶绿体超微结构的关系等”方面的研究。取得了如下的研究成果：.　　（1）变色干青花椒的叶绿素发生了变化，生成了多种叶绿素衍生物。.　　（2）青花椒在干燥过程中颜色的变化同果皮油胞的完整性密切相关，其相关的叶绿素酶降解机制也不一样。在缓慢干燥的过程中，其体内由PaO酶降解途经和叶绿素降解过氧化物酶途径发挥作用。但当青花椒果皮油胞被破坏后，其体内的叶绿素降解快且复杂。相关的酶降解机制也较未破坏油胞的青花椒干燥复杂，虽然破坏油胞后的青花椒体内各种叶绿素降解酶活力不如同阶段未破坏油胞的青花椒体内的酶活力高（叶绿素降解过氧化物酶活力除外），但是其反应性质却更复杂，叶绿素降解的作用更大，还出现了一些在未破坏油胞的青花椒体内没有检测出的叶绿素衍生物。破坏油胞在一定程度上增加了酶和各种反应底物的接触机会，从而使得新的叶绿素衍生物得以出现，也造成了脱镁叶绿酸a及焦脱镁叶绿酸a在青花椒体内的大量积累，同时这两种叶绿素类色素的累积也是最终破坏油胞的干青花椒呈现黑褐色的最主要原因。.　　（3）紫外光是造成青花椒干燥过程中叶绿素降解的主要单色光；青花椒叶绿素光降解的机制，主要是由于光照引起叶绿素降解和褐色叶绿素衍生物的积累造成的，其中紫外光照射影响最大；在光照射下，青花椒体内活性氧的产生，活性氧清除系统能力的降低及叶绿体膜脂的脂肪酸比例改变使活性氧中的小分子更容易进入叶绿体中，从而加速叶绿素的降解和褐色叶绿素衍生物的积累。.　　（4）青花椒在自然干燥过程中，叶绿素既有酶降解也有光降解，光降解可促进酶降解；青花椒的变色是叶绿素降解生成褐色叶绿素衍生物的结果，与干燥条件有关，与其挥发油、麻味物质的变化基本无关，但与叶绿体的破裂变化呈一致性。此外，鲜青花椒干燥过程中，其挥发油含量，组成种类，麻味物质含量，叶绿体超微结构等均发生显著变化，并与其油胞破坏与否有较密切的关系。 . (5) 项目研究解决了鲜青花椒在自然干燥过程中的技术难题，已在多家企业实施和应用。同时项目成果已发表学术论文7篇(SCI 1篇)，待发4篇(SCI2篇)；申请国家发明专利1项；取得了重庆市科技成果1项；培养硕士生3名；参加国际学术交流3次。