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山胡椒护色技术的研究
游玉明，付 静
( 重庆文理学院林学与生命科学学院，重庆永川 402160)
摘 要:为解决山胡椒在加工中的褐变问题，通过热烫与护色剂单因素实验和正交实验，以产品的总色差 ΔE 为指标，
对山胡椒护色技术进行了研究。结果表明: 在 90℃漂烫温度下，漂烫 60s后，其最佳护色剂组合为 0.3%氯化钙、0.08%
抗坏血酸、0.03%乙酸铜、0.3%植酸，在该条件下进行验证，山胡椒样品 ΔE为 6.02，取得了良好的护色效果。
关键词:山胡椒，褐变，护色技术
Study on color protection technology of Litsea cubeba
YOU Yu－ming，FU Jing
( College of Forestry and Life Science，Chongqing University of Arts and Sciences，Yongchuan 402160，China)
Abstract: In order to solve the problem of browning during the process of Litsea cubeba.By blanching，single factor
and orthogonal experiments，the technology of Litsea cubeba color protection was studied and based on total
chromatism index.The results showed that after 60s 90℃ scalding，the optimum combination of color protectors
was 0.3% calcium chloride，0.08% ascorbic acid，0.03% copper acetate and 0.3% phytic acid. Under these
conditions，the total chromatism of Litsea cubeba was 6.02，which could efficiently prevent the process of browning
of the Litsea cubeba.
Key words: Litsea cubeba; browness; color protection technology
中图分类号:TS207.3 文献标识码:B 文 章 编 号:1002－0306(2013)07－0219－04
收稿日期:2012－09－24
作者简介:游玉明( 1983－ ) ，男，硕士，讲师，研究方向: 食品生物技术
及天然产物开发与利用。
基金项目:重庆市教委科技项目( KJ111202 ) ; 重庆文理学院科研项目
( Y2010SK43) 。
山胡椒(Litsea cubeba) ，又名木姜子、山苍子、山
鸡椒，为樟科(Lauraceae)木姜子属植物，共有 250 余
种，广泛分布于亚洲热带，亚热带及澳洲等地，在我
国多分布于长江流域以南［1－2］。山胡椒果实芳香、含
有丰富的挥发油、生物碱、黄酮类、γ－丁内酯类及半
萜类化合物，具有广谱抗菌、温中理气、消肿止痛等
多方面功效，是我国卫生部公布的药食兼用植物材
料，具有较高的食用及药用价值［3－5］。目前，对于山
胡椒的研究主要集中在有效成分提取、组成分析及
功效等方面［6－9］，而在加工方面的研究鲜有报道，其
关键在于山胡椒果含有丰富的酶类及色素且果皮脆
硬，在采摘过程中因受到机械损伤而极易发生褪绿、
褐变等现象，严重影响了产品品质及其加工利用。
因此，山胡椒护色技术是其加工中的重要环节。目
前，对于褐变程度的判断主要是通过感官评定或化
学方法来实现。感官评定因为个体差异和光线等影
响不能准确判定褐变程度;而化学方法必须提取样
品中的褐色物质，然后在一定波长范围处测定其吸
光度，该法不仅破坏产品的完整性而且耗费较多的
物力和人力。测色色差仪可迅速、准确、方便地测出
各种试样被测位置的色泽，并可通过计算机直接换
算成 L* 、a* 、b* 值，用该数值就可以描述自然界中的
任何色彩［10－11］。本文采用新鲜山胡椒为实验材料，以
总色差度为考查指标，研究了其护色技术，以期为山
胡椒产品的开发利用提供技术保障。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
新鲜山胡椒 采于重庆市开县赵家街道，选用
新鲜、无损伤、无褐变的果实于－40℃冰箱中保存备
用;氯化钙、抗坏血酸、乙酸铜、植酸 均为分析纯。
CM－5 型色彩色差计 柯尼卡美能达;DZ－400
型真空包装机 上海上海创灵包装机械制造有限公
司;BS224S型分析天平 赛多利斯科学仪器有限公
司;CQ－50 型电子恒温水浴锅 重庆实验设备厂。
1.2 实验方法
1.2.1 样品准备 山胡椒→清洗→漂烫→护色 ( 浸泡
30min) →真空包装→4℃冰箱中保存 5d→样品
1.2.2 漂烫护色 将清洗后的山胡椒于 90℃热水中
漂烫 0～150s，捞出后立即在冷水中冷却，真空包装后
于 4℃冰箱中保存 5d，测定产品 L* 、a* 、b* 值，并与新
鲜样品对照，计算 ΔE值。
1.2.3 护色剂单因素实验 设定护色剂浓度梯度分
别为植酸及氯化钙 0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%，
抗坏血酸 0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%，乙酸
铜 0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%，测定最终样
品的 L* 、a* 、b* 值。
1.2.4 护色剂组合的正交实验 在单因素实验的基
础上，设计 L9(3
4)正交实验表，测定最终样品 L* 、
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2013.07.062
220
a* 、b* 值，并与新鲜样品对照，计算 ΔE 值，进行护色
剂组合筛选，正交设计表如表 1 所示。
表 1 正交实验因素水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment
水平
因素
A氯化钙
(%)
B抗坏血酸
(%)
C乙酸铜
(%)
D植酸
(%)
1 0.1 0.04 0.02 0.2
2 0.2 0.06 0.03 0.3
3 0.3 0.08 0.04 0.4
1.2.5 ΔE值的计算 将色差计调至 L* ，a* ，b* 系统
(采用 CIE1976 表色系统) ，仪器条件为:采用培养皿
模式测量;镜面光:SCE;测量区域:30mm;观察角度:
10°;光源 D65。将样品放入标准比色皿中(30mm) ，
每个样品旋转五次从不同角度分别测定 L* ，a* ，b*
值，并以新鲜山胡椒为对照计算总色差度 ΔE(ΔE =
［(ΔL)2 +(Δa)2 +(Δb)2］1 /2)。其中 ΔE越小表明褐
变程度越轻，护色效果越好，反之亦然。
1.2.6 数据处理 所有数据做五次平行，采用
SPSS17.0 软件和 Excel 2003 软件进行数据处理及统
计分析。
2 结果与分析
2.1 漂烫时间对护色效果的影响
催化酶促褐变的多酚氧化酶类对热不稳定，采
用短时高温处理可使多酚氧化酶及其它的酶类失
活［12］，在酶失活的同时，也不会因温度过高、时间过
长而导致原料质地软化，风味损失。因此，选择适宜
的烫漂措施是十分重要的。
图 1 漂烫对护色效果的影响
Fig.1 The effect of blanching treatment on color
注:标有不同字母表示数据间
差异显著(p ＜ 0.05) ，图 2～图 5 同。
漂烫后山胡椒的 ΔE值变化如图 1 所示，随着漂
烫时间的延长，ΔE 呈先下降后上升的趋势。当烫漂
90s时 ΔE值下降至 8.89，而烫漂时间超过 90s后 ΔE
值开始缓慢上升。分析结果表明，与空白组相比，烫
漂 60 和 90s可显著地抑制山胡椒褐变(p ＜ 0.05) ，但
两者之间差异不显著(p ＞ 0.05) ，考虑到长时间的漂
烫会使山胡椒独特的风味损失和加工的经济性，故
本实验选择选用 60s为最佳的漂烫时间。
2.2 单因素实验
2.2.1 氯化钙对护色效果的影响 氯化钙中的钙离
子能与细胞壁的果胶酸结合形成果胶酸钙，增加组
织的硬度，从而起到阻止组织液外泄到胞质与酶类
接触的作用;同时与多酚氧化酶类的辅基铜离子竞
争，达到护色的作用［13－14］。
氯化钙对山胡椒护色效果如图 2 所示，采用氯
化钙处理对山胡椒护色有显著的作用(p ＜ 0.05) ，其
浓度在 0.1% ～0.3%之间护色效果最好，但各处理间，
ΔE值随氯化钙浓度增加其变化比较平缓，且没有显
著性差异(p ＞ 0.05) ，综合以上因素，同时考虑到高浓
度的氯化钙会造成产品产生苦涩味，则选择 0.1%、
0.2%、0.3%三个浓度梯度为正交实验的三个水平。
图 2 氯化钙对护色效果的影响
Fig.2 The effect of calcium chloride treatment on color
2.2.2 抗坏血酸对护色效果的影响 抗坏血酸是多
酚氧化酶的重要抑制剂，不仅可降低体系的 pH 和螯
合多酚氧化酶中的铜离子，同时具有还原剂的作用，能
通过反应钝化作用将反应体系中的醌类及其衍生物还
原成酚，并通过自身氧化减少体系中的含氧量［15］。
抗坏血酸对山胡椒的护色效果如图 3 所示，当
抗坏血酸浓度增加至 0.04% 时，其护色效果最好。
通过统计分析表明，抗坏血酸处理与空白组间差异
显著(p ＜ 0.05) ，说明抗坏血酸对山胡椒有明显的护
色作用，各处理间，0.02%和 0.08%之间无显著差异，
0.04%、0.06%和 0.1%无显著差异，且护色效果最好。
综合以上因素，确定 0.04%、0.06%、0.08%三个浓度
梯度为正交实验的三个水平。
图 3 抗坏血酸对护色效果的影响
Fig.3 The effect of ascorbic acid treatment on color
2.2.3 乙酸铜对护色效果的影响 山胡椒果皮中含
有丰富的色素，在微酸性条件下，脱镁绿叶素容易和
Cu2 +生成结构稳定且颜色鲜绿的叶绿素铜钠盐，起
到护色的作用［15］。
乙酸铜对山胡椒护色的效果如图 4 所示，当乙
酸铜浓度为 0.02%时护色效果最好，此时 ΔE 值由空
白组的 25.97 下降至 7.54，而后随其浓度的增加 ΔE
221
值而逐渐上升上升。通过统计结果得出，处理组与
空白组之间有显著性差异(p ＜ 0.05) ，各处理间，
0.02%和 0.04%之间呈显著性差异，但浓度在 0.05%
和 0.06%时两者间差异不显著性。因此综合考虑则
确定 0.02%、0.03%、0.04%三个浓度梯度为正交实验
的三个水平。
图 4 乙酸铜对护色效果的影响
Fig.4 The effect of copper acetate treatment on color
2.2.4 植酸对护色效果的影响 有机酸溶液可以降
低体系中的 pH 和螯合酶分子中的铜离子而降低酶
的活性，且酸性溶液中氧的溶解度小而兼有抗氧化
的作用，从而达到护色效果。
植酸对山胡椒的护色效果如图 5 所示，植酸对
山胡椒护色有显著作用(p ＜ 0.05) ，其浓度在 0.2% ～
0.4%之间效果最好，当植酸浓度低于 0.2%时，ΔE 随
植酸浓度的增加而呈现较快的下降趋势，各处理间
存在显著性差异(p ＜ 0.05) ;当植酸的质量分数大于
0.2%时，ΔE值变化趋于平缓，各处理间无显著性差
异(p ＞ 0.05)。综合考虑以上因素，则确定 0.2%、
0.3%、0.4%三个浓度梯度为正交实验的三个水平。
图 5 植酸对护色效果的影响
Fig.5 The effect of phytic acid treatment on color
2.3 最佳护色剂组合筛选的确定
最佳护色剂组合筛选正交实验结果及分析见
表 2。
由表 2 及图 6 可知，9 组实验皆与空白组差异显
著(p ＜ 0.05) ，说明复合护色剂对山胡椒护色效果显
著，A、B、C、D 四种护色剂具有协同增效作用。通过
对 ΔE值统计分析，其中处理 7 和处理 9 护色效果最
好，虽然两处理间差异不显著，但是第 9 组的 ΔE 值
最小，因此，护色效果相对最好。直观分析结果表
明:对山胡椒护色起主导作用的护色剂是抗坏血酸，
其次是氯化钙和植酸，影响最小的是乙酸铜，其最优
护色剂组合为 A3B3C2D2，即氯化钙 0.3%、抗坏血酸
0.08%、乙酸铜 0.03%、植酸 0.3%，经验证，该参数组
合的 ΔE为 6.02，护色效果优于单一护色剂，较好的
保证了产品色泽。
表 2 护色剂组合的正交实验结果
Table 2 Results of orthogonal experiment
for the color protector combination
实验号 A B C D ΔE
1 1 1 1 1 8.65
2 1 2 2 2 7.28
3 1 3 3 3 7.97
4 2 1 2 3 8.55
5 2 2 3 1 9.95
6 2 3 1 2 7.70
7 3 1 3 2 6.87
8 3 2 1 3 9.11
9 3 3 2 1 6.44
k1 7.97 8.02 8.48 8.35
k2 8.73 8.78 7.42 7.28
k3 7.47 7.37 8.26 8.54
R 1.26 1.41 1.06 1.26
图 6 正交实验各处理间 Duncan多重比较
Fig.6 The multi－comparison results about
the effect of each treatment by Duncan test
3 结论
本研究以总色差 ΔE为指标，探讨了山胡椒护色
技术，实验结果如下:
3.1 单独使用漂烫和化学抑制措施时，在 90℃温度
下，漂烫 60s，或漂烫后在浸泡液中分别添加 0.3%氯
化钙、0.04% 抗坏血酸、0.02%乙酸铜、0.4%植酸时
护色效果效果最好，且各护色剂对山胡椒护色效果
显著(p ＜ 0.05)。
3.2 在 90℃漂烫温度下，漂烫 60s后，经最佳护色剂
组合的筛选表明，对山胡椒护色起主导作用的护色
剂是抗坏血酸，其次氯化钙和植酸，作用最小的是乙
酸铜;最佳组合为 0.3% 氯化钙、0.08% 抗坏血酸、
0.03%乙酸铜、0.3% 植酸，护色效果优于单一护色
剂。在此条件下，山胡椒样品 ΔE 为 6.02，取得了良
好的效果。
3.3 上述的实验结果表明，山胡椒采后加工过程中
发生的褐变主要是由酶促褐变引起的，同时伴随着
部分叶绿素降解而产生的褪绿现象。单独或复合使
用烫漂、氯化钙、抗坏血酸等酶促褐变抑制措施或乙
酸铜等护绿剂对防止山胡椒的褐变是有效的。
222
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