熱風脫水紅辣椒前處理護色技術

王輝，段續，任廣躍

（1.河南科技大學化工與制藥學院，河南 洛陽 471003；2.河南科技大學食品與生物工程學院，河南 洛陽 471003）

紅辣椒由于其營養豐富、口味獨特受到廣大消費者的喜歡，其干制品因食用方便又易于運輸和長期保存，目前在國內外市場銷售很好。脫水蔬菜是經過脫水加工使其保持特有風味、色素和營養素的精制干菜[1]，是國際市場上的暢銷食品。作為蔬菜深加工產品的一種，脫水紅辣椒具有獨特色、香、味、質、便于貯運、儲藏時間長等優點，近10多年來國內外市場上脫水蔬菜的需求量逐年增加。

常壓熱風干燥是脫水紅辣椒采用最廣泛的干燥方式，其成本低廉、脫水速度快的優點突出，我國脫水蔬菜企業大多都是采用該方式。但脫水后的紅辣椒容易發生變色，從而嚴重影響其干制品的商品價格。辣椒紅色素是類胡蘿卜素的一種，存在于成熟紅辣椒中。辣椒紅色素的種類主要有：辣椒紅素、辣椒玉紅素、玉米黃質、β-胡蘿卜素以及少量的隱辣椒質等。由于含有高度共軛不飽和結構，高溫、氧、氧化劑和光均能使之分解、褪色和異構化，主要發生熱降解反應、氧化反應和異構化反應。氧化反應主要是自動氧化反應即共軛不飽和雙鍵能形成游離基發生自動氧化反應；光氧化反應時雙鍵過氧化后發生裂解，終產物為紫羅酮；在有油脂存在時，類胡蘿卜素會發生偶合氧化，失去顏色，脂肪氧化酶可以加速偶合氧化，催化多不飽和脂肪酸氧化，產生過氧化物，隨即過氧化物快速與類胡蘿卜素反應，使顏色褪去[2-5]。國內關于干燥紅椒顏色的研究相對較少，祝霞等[6]對冷凍干燥紅椒進行護色，采用先進行堿液浸泡，然后于抗壞血酸和檸檬酸的護色液中漂燙的方法，增加了最終產品色素的穩定性。Chen和Gutmanis詳細研究了溫度、光、氧、水分含量等因素對貯存辣椒中類胡蘿卜素的影響[7]。Ibrahim D和Mehmet P等[8]通過浸泡油酸乙酯和碳酸鉀溶液對辣椒進行護色，護色效果很好，但干燥速度較慢。

本試驗主要從紅辣椒干燥前處理的護色方面進行研究，通過對熱燙預處理以及加入護色劑等方面進行研究，通過感官評定及測指標等的方法，得出最優的護色方案，從而可以延長紅辣椒的貯藏期，達到試驗的預期目的。

1 材料與方法

1.1 材料

紅辣椒：市售，要求新鮮、成熟度均勻、無損傷、無腐爛；VC、檸檬酸、EDTA：分析純。

1.2 設備

CR-400 KONICA-MINOLTA測色色差儀：日本；202型電熱鼓風干燥箱；北京市永光明醫療儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 原料預處理

首先將紅辣椒去蒂、去籽，然后用清水將紅辣椒表面和內部沖洗干凈，并去除不良品。將紅辣椒切成8 mm×8 mm的正方粒狀。

1.3.2 熱燙及護色處理

護色處理為浸泡加熱燙。浸泡即將紅辣椒于各種護色液中浸泡30 min；熱燙即將紅辣椒置于護色液中進行熱燙。

設定熱燙時間為2 min，設置6個水平熱燙溫度分別為：70、75、80、85、90、95 ℃，研究熱燙溫度對護色效果的影響；設定熱燙溫度為90℃，對紅辣椒熱燙時間設置 6 個水平分別為：1、2、3、4、5、6 min。

在最佳熱燙條件下對樣品進行加入護色劑的處理，然后對樣品進行色差測定，與新鮮辣椒進行比對，計算出總色差，然后進行比較，得出最佳護色劑。護色劑選用0.4%VC溶液、0.4%檸檬酸溶液、0.02%EDTA溶液。

正交試驗設計3個因素為熱燙溫度、熱燙時間和護色劑濃度，在每個因素上設置3個水平，選用L9（34）正交試驗表進行正交試驗，然后通過分析研究，得出最佳護色方案，見表1。

表1 正交試驗因素水平表Table 1 Orthogonal factor level table

1.3.3 干燥處理

將上述經過處理后的樣品進行漂洗，瀝干水后放入干燥箱內進行干燥，具體干燥工藝為80℃（1 h）→70℃（1 h）→60℃（至終點）。

1.3.4 色差的測定

將樣品切開，平鋪，保證表面無裂痕，用測色色差儀進行色差測定，不同位置測定2次，取2次的平均值。總色差TCD反應的是樣品在整個貯藏過程中總色差的變化[6]。

式中：+a*表示紅色，-a*表示綠色，+b*表示黃色，-b*表示藍色，顏色的明度由L*的百分數來表示，下標0表示貯藏起始點的色差值。

1.3.5 感官評定標準

熱燙預處理條件主要有熱燙溫度和時間，采用感官評定對此進行評價，得出較優的水平，為以后的正交試驗做準備，感官評定標準見表2[7]。

表2 感官評定標準Table 2 Sensory evaluation standards

根據感官評定標準進行感官評定，然后計算出平均分，最后進行分析，得出較優的水平（感官評定得分越高，說明紅辣椒的護色效果越好）。

2 結果與分析

2.1 熱燙溫度的研究

熱燙溫度的研究見圖1。

圖1 不同熱燙溫度對紅辣椒的護色效果的影響Fig.1 Effect of different blanching temperature on the color protection of red pepper

由圖1可以清晰的看出在熱燙溫度為90℃之前隨著溫度的上升，紅辣椒的護色效果越好，而在熱燙溫度95℃時它的護色效果明顯下降，究其原因可能為溫度過高使紅辣椒的表面出現皺折，影響了紅辣椒的護色效果。

2.2 熱燙時間的研究

熱燙時間的研究見圖2。

圖2 不同熱燙時間對紅辣椒的護色效果的影響Fig.2 Effect of different blanching time on the color protection of red pepper

由圖2可以看出在熱燙時間2 min時紅辣椒的護色效果最好，而隨著時間的增大，可能由于熱燙時間太長而使紅辣椒出現皺折，變色等，使護色效果下降。

2.3 護色劑的研究

護色劑的研究見圖3、圖4。

圖3 不同護色處理后紅辣椒的色差a值Fig.3 A value of red pepper treated with different color protection methodes

圖4 不同護色處理后紅辣椒的TCD值Fig.4 TCD value of red pepper treated with different color protection methodes

從圖3中可以看出，不加護色劑時紅辣椒的色差最小，說明不加護色劑時紅辣椒干燥后的色素損失最大；而加入護色劑后紅辣椒的色差均比不加護色劑時要大，加入護色劑可以減少色素的損失，加入VC時紅辣椒的色差最大，說明加入VC對減少紅辣椒色素損失最有效，為本試驗的最佳護色劑。

由圖4不同護色處理后紅辣椒的TCD值可以明顯看出護色劑的作用效果。其中不加護色劑處理時色素總量變化最大，說明不加護色劑時色素降解速率最快，色素損失最多；而加入護色劑處理后色素總量變化明顯減小，說明加入護色劑處理后色素降解速率較慢，護色效果較好，色素較穩定；在這幾組護色劑中，加入VC時TCD值最小，即色素總量變化最小，說明加入VC時色素降解速率最慢，色素損失最少，而加入另外兩種護色劑效果均沒有VC的好。因此選用VC作為本試驗的最佳護色劑。

2.4 護色劑濃度的研究

圖5為不同護色劑濃度時紅辣椒的色差a值。

圖5 不同護色劑濃度時紅辣椒的色差a值Fig.5 A value of red pepper at different color protecion concentrations

從圖5可以看出色差a的最大值出現在護色劑濃度為0.40%時，這時色差a值接近30，與新鮮辣椒的色差值相差最少，表明此護色劑濃度下辣椒干燥后色素損失最少；其它各組護色劑濃度下色差a值均比0.40%時的小，色素損失相比之下要多,因此最佳護色劑濃度為0.40%。

圖6為不同護色劑濃度時紅辣椒的TCD值。

圖6 不同護色劑濃度時紅辣椒的TCD值Fig.6 TCD values of red pepper at different color protection concentrations

從圖6中可以明顯看出，在護色劑濃度為0.40%時TCD值最小，色素總量變化最小，說明色素降解速率最慢，色素損失最少；而其它護色劑濃度TCD值均較0.40%濃度下要大，色素總量變化較大，說明這些濃度下色素降解速率相對較快，色素損失較多。因此護色劑濃度為0.40%時護色效果最理想，為本組試驗的最佳護色劑濃度。

2.5 脫水紅辣椒前處理護色技術工藝的研究

L9（34）正交試驗的結果分析表（色差a值）見表3。

從表3中極差分析可以看出，影響紅辣椒色差值的因素依次為護色劑濃度、熱燙溫度、熱燙時間。其中色差a值越大，說明紅辣椒色素損失最少，即表中各個因素k值最大的水平為最優的水平。因此，本組的最優護色條件為A2B3C2，即紅辣椒的最佳護色方案為熱燙溫度90℃，熱燙時間3 min，護色劑濃度0.40%。通過此條件下的護色驗證試驗，測得護色后試樣的色差a值為30.02。

表3 L9（34）正交試驗結果分析表（色差a值）Table 3 The results of L9（34）orthogonal test table(color a value)

根據測得的色差a值及L，b值計算出總色差TCD值，用正交試驗進行結果分析，結果見表4。

表4 L9（34）正交試驗結果分析表（總色差TCD值）Table 4 The results of L9（34）orthogonal test table(TCD values of total color difference)

續表4 L9（34）正交試驗結果分析表（總色差TCD值）Continue table 4 The results of L9（34）orthogonal test table(TCD values of total color difference)

由表4極差分析可以看出，影響紅辣椒總色差TCD值的因素依次為護色劑濃度、熱燙溫度、熱燙時間。其中總色差TCD值越大，說明色差損失越大，色素降解速率越大，即應選k值最小的水平為各因素的最優水平。因此由表中可以看出較優組合為A2B2C2，即本組最佳護色方案為熱燙溫度90℃，熱燙時間2 min，護色劑濃度0.40%。通過此條件下的護色驗證試驗，測得護色后試樣的TCD值為4.48。

3 結論

本試驗主要對紅辣椒干燥前的護色技術進行研究，通過感官評定及測色差的方法，發現采用加入護色劑后的熱燙前處理工藝是一種有效的紅辣椒脫水護色手段；通過對熱燙溫度、時間及VC濃度進行正交試驗，得出最佳護色方案為熱燙溫度90℃、熱燙時間2 min或3 min、護色劑VC濃度0.40%。

[1]王成芝,張敏,張鳳東,等.脫水蔬菜干前預處理工藝的試驗研究[J].農業工程學報，1996,12(1):166-170

[2]黃勁松,周裔彬,杜先鋒,等.脫水蔬菜的研究進展[J].食品工業科技,2006,27(4):203-206

[3]吳德明.食品變色問題與保色技術進展[J].糧油食品,2002(4):34-38

[4]成剛.蔬菜熱泵型聯合干燥研究[D].無錫:江南大學食品學院,2007

[5]Schweiggert U,Kurz C,Schieber A,et al.Effects of processing and storage on the stability of free and esterified carotenoids of red peppers(Capsicum annuum L.)and hot chilli peppers(Capsicum frutescens L.)[J].Eur Food Res Technol,2007,225(2):261-270

[6]祝霞,韓舜愈.真空凍干紅甜椒護色技術研究[J].農產品加工·學刊,2008,6(6):28-53

[7]夏邦旗.國內外辣椒色素研究與開發進展[J].西部糧油科技,1999,24(6):36-39

[8]Ibrahim D,Mehmet P.Hot-air drying characteristics of red pepper[J].Journal of food engineering,2002,55:331-335