加工绿色蔬菜中叶绿素蛋白复合体和叶绿素的降解与控制策略

The color deterioration, one of main problems in processed green vegetables, had seriously limited the development of the green vegetables processsing industry. Recently, many works were done to find the pathway for controlling the decoloration of processed vegetables in the view of chlorophyll degradation. However, the source of deterioration in processed vegetables is the degradation of chlorophyll protein complex (CPC), further resulted in the release of chlorophyll. While many researches had verified it is tough for controlling the degradation of chlorophyll after processing. So in this investigation, the degradation of CPC and chlorophyll was both focused. The effect of processing factor on CPC and chlorophyll degradation were investigated, further the regular change pattern of CPC will be traced, Under the understand of CPC degradation mechanism, the protective strategies for inhibiting the degradation of CPC and chlorophyll would be found, so that the deterioration can be delayed significantly, and more data can be provide for the industry of green vegetables processing.

颜色劣变是绿色蔬菜加工质量控制的重大难题之一，已严重制约了绿色蔬菜加工业的发展。近年来，诸多研究者从叶绿素降解的角度，较深入的探索了加工绿色蔬菜颜色保持的策略。但加工绿色蔬菜颜色劣变的根本是：“叶绿素所在的载体—类囊体受损，导致叶绿素蛋白复合体降解，进一步释放游离叶绿素。而在食品体系影响，游离叶绿素的降解很难控制。. 基于此，本项目以绿色蔬菜颜色劣变的重要基础物质——叶绿素蛋白复合体和叶绿素为研究对象，从类囊体受损入手，系统研究加工过程对叶绿素蛋白复合体的影响，分析不同加工条件下叶绿素蛋白复合体和叶绿素的降解规律，并以此为基础，探寻叶绿素蛋白复合体和叶绿素降解的控制策略，以期有效延缓加工绿色蔬菜的颜色劣变，为绿色蔬菜加工产业的发展提供理论依据。

颜色劣变是绿色果蔬加工质量控制的重大难题之一，已严重制约了绿色果蔬的加工转化，限制了农产品增值、农民增收。加工绿色果蔬颜色劣变的根本是：“叶绿素所在的载体——类囊体受损，导致叶绿素蛋白复合体降解，进一步释放游离叶绿素。而在食品体系中，游离叶绿素的降解很难控制。本项目以绿色蔬菜颜色劣变的重要基础物质——叶绿素蛋白复合体和叶绿素为研究对象，从类囊体受损入手，系统研究加工过程对叶绿素蛋白复合体的影响，分析不同加工条件下叶绿素蛋白复合体和叶绿素的降解规律，并以此为基础，探寻叶绿素蛋白复合体和叶绿素降解的控制策略，以期有效保持加工绿色果蔬的颜色，为果蔬加工产业的发展提供理论依据。. 通过对项目研究内容的系统实施，取得的重要结果与关键数据如下：（1）热烫后，菠菜、油菜类囊体膜均游离叶绿素a，但油菜的类囊体膜更有利于叶绿素的保持。低pH（3.6、4.6）也会破坏类囊体膜及叶绿素蛋白复合体的结构、功能稳定性，使更多的叶绿素游离，加速叶绿素的降解和产品颜色的劣变；（2）建立了测定同一体系中以叶绿素蛋白复合体形式存在的叶绿素和游离叶绿素a的方法，核心是通过分离已游离叶绿素后，再提取叶绿素蛋白复合体形式存在的叶绿素。菠菜中提取的最优条件为酶解温度55 ℃、缓冲液pH 6.0、酶与膜蛋白质量之比为100、酶解时间15 min；油菜中提取的最优条件为：酶解温度60 ℃、缓冲液pH 6.0、酶与膜蛋白质量之比为150、酶解时间15 min；（3）高压处理较热处理能较好的保持叶绿素蛋白复合体中叶绿素和可溶性蛋白含量，反映了色素蛋白复合体在压力处理下的稳定性，稳定性的保持对于类囊体膜结构、组分及功能的维持都具有积极的影响，可有效缓解叶绿素的降解和加工产品的颜色劣变；（4）国外首次利用食品组分淀粉和大豆蛋白（SPI）提高叶绿素的稳定性。发现在支链淀粉、直链淀粉浓度分别为1 mg/mL和2 mg/mL时能够有效提高叶绿素的热稳定性；淀粉结合600 MPa压力下叶绿素具有最强的吸收峰及荧光强度，且颜色保持最好。SPI可与叶绿素发生相互作用，并且SPI也可有效减缓叶绿素的降解，加入1.5g/L SPI的可使叶绿素保留量最大。