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蓝莓为杜鹃花科(Ericaeae)越橘属(Vaccimium L.)多年生灌木。目前人工选育品种近200个,在国内外广泛栽培。根据蓝莓生物学特性,科学引种对蓝莓适应性、产量、果实品质及效益影响较大。同时,依据蓝莓营养及其生理活性物质特征,探讨品质形成及资源科学利用具有理论和开发利用意义。本论文据此进行了:两个生态环境差异较显著的蓝莓引种地研究,着重研究品种和生态条件(光照、温度)对蓝莓生物学特性、果实发育规律、果实品质形成、活性物质变化规律的影响;并且进行了资源利用等的研究内容,在分析蓝莓果实品质的基础上进行蓝莓果酒加工工艺、香气成分组成、感官评价、酒精发酵过程中活性成分变化机理以及蓝莓提取液色素稳定性研究。相关研究取得如下成果:
1温度和品种对蓝莓生物学特性有显著影响。积温影响蓝莓萌芽时间和花芽分化,并与蓝莓叶面积增长相关性高。气温影响蓝莓新稍发育次数。不同品种蓝莓物候期不一致,尤其是萌芽期、始花期、果实成熟期的出现有较大差别。不同品种蓝莓生长特性,尤其是冠幅、新稍生长量、单叶面积、果实发育周期、单株产量有较大差异。杰兔、巴尔德温、园蓝三个蓝莓品种在合肥和麻江两个引种地生长良好,但是不同引种地同一品种蓝莓物候期和果树生长特性有差异。圣云和北陆两个蓝莓品种在合肥引种后座果率低,不适合推广。
2不同引种地的不同品种蓝莓成熟果实品质不一致,如直径、重量、总糖、还原糖、总酸、糖酸比、游离氨基酸组成、花色苷组成、总酚、总黄酮、单体非花色苷酚类物质含量和DPPH抗氧化能力差异较大,但是蛋白质、淀粉、脂肪含量和出汁率差异较小。利用聚类分析辅助判断被分析的不同品种蓝莓,可以将园蓝,蓝雨及麻江栽培的杰兔划分为适宜加工型,将南丰、奥尼尔、夏普兰、海岸及合肥栽培的杰兔划分为适宜鲜食型。蓝雨和园蓝品种蓝莓具有较高的总酚、总花色苷和总黄酮含量,果实直径和重量较小,适宜加工或提取活性成分;同属加工型的麻江杰兔蓝莓因为果实糖酸比小,口感较差,但是果实直径和重量较高,可以加工成果汁、果酱、果酒等产品。鲜食型蓝莓具有适中的糖酸比、果实直径、果实重量、花青素含量。鲜食型蓝莓既能满足消费者嗜好,又能产生较好的经济价值。
3蓝莓果实发育进程包括两个阶段。在第一阶段,果实内种子开始发育,果实体积迅速增加。果实重量显著增加但增速慢于果实直径。总酸、蛋白质、总酚、总黄酮,淀粉,粗脂肪含量及糖酸比上升。非花色苷酚类物质含量下降,糖和花色苷积累少。改善蓝莓水肥条件有利于提高单株产量。在第二阶段,果实种子早于果皮先变色。果实体积增幅小,果实重量仍显著增加。蛋白质、淀粉、粗脂肪含量小幅下降,总酸含量显著下降。糖和花色苷含量及糖酸比显著上升。总酚、总黄酮和非花色苷酚类物质含量持续下降至近成熟时再次上升。改善光照条件有利于果实着色,提高果实品质。
4蓝莓果酒不同发酵条件下果酒的挥发性成分组成,酒精度和挥发酸含量差异显著。不同酵母菌种在不同发酵温度下果酒的挥发性成分组成不相同。利用筛选出的葡萄酒酵母菌AS2.316发酵杰兔.兔眼蓝莓果酒时,采用响应面中心组合试验设计优化发酵温度、酵母菌接种量和pH值,可以获得相对最佳工艺为:温度22.65℃,pH值为3.53,接种量为7.37%,在此条件下发酵出的蓝莓果酒酒精度相对最高,为7.63%,而挥发酸含量相对最低,为0.34 g1-1。
5蓝莓果酒酒精发酵过程中基本成分含量各自发生着规律性的动态变化,果酒中活性物质变化机理也各不相同。菌种和发酵温度显著影响果酒的可溶性固形物、酒精度和菌种数量。菌种对果酒色密度、单体花色苷影响显著,而对聚合指数、褐变指数、总酚含量影响不显著。菌种对不同糖苷型和色素型花色苷及单体酚类物质的吸附能力不一致。酵母菌吸附对果酒活性成分组成影响较小,果汁成分自身聚合、降解反应和果酒发酵过程中氧气接触、菌种分泌的酶等因素对蓝莓果酒活性成分组成影响较大。
6蓝莓色素稳定性受到多种因素影响。较高浓度的铜离子及钙离子,锌离子,Fe3+能够提高色素稳定性;pH值,光照、氧化还原剂、较高浓度的Fe2+浓度降低色素稳定性;钠离子和低浓度铜离子对色素稳定性影响不显著。热处理显著降低色素稳定性和缩短色素半衰期。热处理时添加抗坏血酸降低色素热稳定性。40℃热处理时添加蔗糖、葡萄糖、果糖对色素热稳定性影响较小。80℃热处理时较高浓度葡萄糖提高了色素热稳定性,而果糖和蔗糖降低色素热稳定性。