熱燙處理對黑胡椒色澤和胡椒堿含量的影響①

吳桂蘋等

摘 要 為研究熱燙處理對黑胡椒色澤的影響，考察了熱燙處理溫度（70、80、90℃）、熱燙處理時間（30、60、120 s）對胡椒色差和胡椒堿含量的影響。結果表明，熱燙處理有助于胡椒黑色色澤的形成，在同一熱燙處理條件下，綠色胡椒鮮果更易形成黑色色澤。熱燙處理能顯著縮短胡椒果的干燥時間。熱燙處理溫度在70～80℃、處理120 s以內，對胡椒中胡椒堿含量影響不顯著，適宜加工黑胡椒。

關鍵詞 熱燙處理 ；胡椒 ；色澤 ；胡椒堿

分類號 TS264.3

胡椒（Piper nigrum L.）為胡椒科胡椒屬多年生常綠藤本植物，是世界上重要的香辛料作物，也是我國重要的特色熱帶經濟作物[1]。我國胡椒主要分布在海南、云南、廣西等地，種植面積 2.6萬hm2，總產量 3.6 萬t，年產值超過 10 億元，種植面積和產量分別居世界第6位和第5位[2]。世界胡椒產品主要為黑胡椒和白胡椒，約占總產量的95%以上，其中黑胡椒產品約占世界胡椒總產量的80%～85%[3]。但我國胡椒產品常因外觀和品質制約因素不能直接出口，多以水浸泡脫皮、日曬加工白胡椒，以日曬法加工黑胡椒，一般需要經過5～7 d才能徹底干燥，干燥時間長，干燥不徹底則易長霉，勞動強度大，外觀色澤差。產品難以達到國家衛生標準要求，缺乏市場競爭力，出口量和出口金額只占世界的1.83%和1.37%，嚴重制約我國胡椒種植業與加工業的可持續發展[4]。國外多采用熱燙法加工黑胡椒，即在80～90℃水中燙漂2～3 min，熱燙溫度和時間雖略有不同，但均可減少微生物的污染，加快干燥速率，增加產品黑亮色澤[5-9]。熱燙處理作為一種安全高效、簡便易行的處理方法，不僅可以提高外觀品質，亦可有效改善果蔬質構，國內外對果蔬保鮮、加工及品質特性等相關領域的研究報道較多[10-13]。因此，研究熱燙處理溫度和時間對改善我國黑胡椒產品色澤和品質的意義重大。

目前，尚未見我國胡椒主栽品種果實在熱燙處理條件下理化品質的研究報道。本文特以印尼大葉種為實驗對象，研究熱燙處理溫度、時間對綠色和黃色胡椒鮮果經干燥后的色澤變化規律，分析熱燙處理條件對其胡椒堿含量的影響程度，明確胡椒特征成分經熱燙處理、干燥等加工工藝后的變化情況，進而揭示出黑胡椒產品差異，探求適宜加工黑胡椒的最佳熱燙處理條件，為促進黑胡椒產品品質提升、科學指導胡椒初加工提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料

試驗用印尼大葉種胡椒由海南省萬寧市興隆熱帶植物園提供，采收當天挑選果型完好、無病蟲害和機械損傷的果穗，將胡椒鮮果按顏色和大小分成綠色果和黃色果2個等級[14]，如圖1所示。

1.1.2 試劑

95%乙醇（分析純），甲醇（色譜純），胡椒堿（純度>99.9%）。

1.1.3 設備

QE-300 g高速萬能粉碎機（浙江屹立工貿有限公司）；旋轉鼓風干燥箱（安溪永新機械有限公司）；水浴鍋DK-98-1（天津市泰斯特儀器有限公司）；Agilent 1260高效液相色譜儀（美國安捷倫科技有限公司）；揮發油測定裝置；色差儀SP60（美國愛色麗公司）。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計

在前期預實驗的基礎上將熱燙處理溫度分別為70、80、90 ℃，處理時間分別為30、60、120 s，熱燙處理后及時冷卻，然后置于旋轉鼓風干燥箱中干燥，干燥溫度（65±5）℃，干燥時間8 h。同時做空白對照試驗，即：① 未經熱燙處理的胡椒鮮果直接烘干，干燥時間12 h，② 日曬干燥，曬干時間為72 h。每個處理平行3次，具體如表1所示。

1.2.2 項目測定

1.2.2.1 色澤的測定

利用愛色麗色差儀測定不同熱燙處理的胡椒果實干燥后的表皮色澤，每個樣品平行測定6次，記錄SPEX D65/10°條件下的L、a、b值。L表示明度值，即顏色的深淺程度，用0～100表示，其值越大，越接近白色，a表示紅/綠值，+a表示偏紅，-a表示偏綠，b表示黃/藍值，+b表示偏黃，-b表示偏藍。

1.2.2.2 水分含量的測定

參考GB-T 12729.6-2008《香辛料和調味品 水分含量的測定（蒸餾法）》，利用甲苯蒸餾法測定干燥后的胡椒果實中的水分含量，平行3次。

1.2.2.3 胡椒堿含量測定

根據GB/T 17528-2009《胡椒堿含量的測定 高效液相色譜法》規定的方法測定，計算具體方法參考文獻[14]。

1.2.3 數據分析

試驗數據用Excel和SPSS17.0軟件進行統計分析，采用方差分析中Duncan多重比較對比分析不同熱燙處理間的差異，并計算熱燙處理溫度、時間與色差L值和品質間的Pearson相關系數。

2 結果與分析

2.1 熱燙處理對胡椒果實色澤的影響

對不同熱燙處理、干燥所得的胡椒果實進行色差測定，結果見圖2～7。

從圖2可以看出，不同熱燙處理條件下綠色胡椒的L值存在顯著性差異。其中，熱燙處理1的胡椒果實L值最低，其次是熱燙處理7，自然曬干的L值最高，熱燙處理2、6、10的L值不存在顯著性差異。這說明，綠色胡椒鮮果經過熱燙處理后相對傳統曬干的黑胡椒色澤更黑。果實在70、90℃處理條件下，隨著時間延長，L值變化較大，且均呈現先增大后降低的趨勢，在80℃處理30、60 s L值變化相對較小，這說明相對傳統黑胡椒加工，在短時間的熱燙處理條件下，綠色胡椒果實更容易形成黑色色澤。

黃色胡椒果實烘干后的L值最高，其次是自然曬干的，熱燙處理5的L值最低。在70和90℃處理溫度下，隨著熱燙處理時間的增加，L值逐漸降低，80℃處理60 s，L值最低，但處理120 s的L值接近自然曬干，而空白對照的果實烘干的L值較自然曬干低。對比圖2和3，在相同烘干條件下，綠色胡椒鮮果相對黃色胡椒鮮果更易形成黑色色澤。以上說明黃色胡椒鮮果經過熱燙處理后亦有利于黑色色澤的形成，黃色胡椒鮮果加工黑胡椒的最適合熱燙條件為70℃處理120 s 或80℃處理30～60 s。見圖3。

不同熱燙處理條件下綠色胡椒的a值與空白對照存在顯著性差異。在不同熱燙處理下，綠色胡椒的a值差異不顯著，且其值均低于空白對照，曬干的胡椒果實相對烘干的果實略偏紅。這說明熱燙溫度和時間對綠色胡椒的a值無影響。見圖4。

不同熱燙處理溫度對黃色胡椒果實的a值存在顯著性差異，在熱燙溫度70、90℃下，熱燙時間對其a值影響不顯著，但在80℃下，熱燙時間對黃色胡椒果實的a值存在顯著性差異，其值隨著時間的延長呈現先降低后增加的趨勢。空白對照的a值無顯著性差異。見圖5。

綠色胡椒果實在熱燙處理后的b值與空白對照存在顯著性差異，熱燙溫度和時間對胡椒果實的b值影響不顯著。空白對照在不同干燥方式下的b值顯著高于其他熱燙處理，自然曬干的b值最高，這說明綠色胡椒鮮果經自然曬干后色澤略偏黃。見圖6。

黃色胡椒果實在不同熱燙下的b值存在顯著性差異。熱燙處理10和11的b值顯著高于其他熱燙處理，這說明自然曬干所得的胡椒果實色澤略偏黃。與空白對照相比，黃色胡椒果實在不同熱燙處理下b值波動較大，隨著溫度的升高和時間的延長，b值呈現先降低后增加的趨勢。見圖7。

從圖4～7可以看出綠色胡椒和黃色胡椒的a、b值均較低，在2以內，且波動相對較小，肉眼不容易識別，其色澤略偏紅或偏黃對黑胡椒產品整體的外觀色澤影響不大。

2.2 熱燙處理對胡椒果實中水分含量的影響

經過不同熱燙處理后的胡椒果實干燥后的水分含量如圖8所示。

從圖8可以看出，熱燙處理11的水分含量最高，其次是熱燙處理10，即未經熱燙處理的綠色胡椒果實和黃色胡椒果實經過日曬或烘干后水分含量顯著高于其他熱燙處理。在同一熱燙處理溫度下，隨著熱燙處理時間的延長，果實中水分含量緩慢減少。在同一熱燙處理時間下，隨著熱燙處理溫度的增加，除熱燙處理8和9外，果實中水分含量亦在逐漸降低，這說明在同一干燥條件下，熱燙處理可以加速胡椒鮮果的干燥。通過Pearson相關分析，結果如表2所示。

從表2可以看出，胡椒果實中的水分含量與熱燙處理溫度呈極顯著負相關，相關系數為-0.815，與熱燙處理時間呈極顯著負相關，相關系數為-0.433。

2.3 熱燙處理對綠色胡椒加工的黑胡椒中胡椒堿含量的影響

為了進一步揭示出熱燙處理對黑胡椒果實品質的影響，以胡椒堿含量為指標，對綠色胡椒加工出的黑胡椒中的胡椒堿含量進行分析。

綠色胡椒在不同熱燙處理后的胡椒堿含量存在顯著性差異。而未經熱燙處理的胡椒果實與熱燙處理1、2中的胡椒堿含量無顯著性差異，這說明較低溫度（70℃）的熱燙處理對胡椒堿的含量影響不大。隨著熱燙處理溫度的升高，其胡椒堿含量亦隨之降低。見圖9。

通過Pearson相關分析，結果如表3所示。

從表3可以看出，胡椒堿含量與熱燙處理溫度呈極顯著負相關，相關系數為-0.722，與熱燙處理時間呈顯著負相關，相關系數為-0.372。

3 討論與結論

在熱燙處理胡椒鮮果過程中，相對傳統黑胡椒加工方法，胡椒顏色發生了明顯變化，干燥后明顯變黑，說明短時間內的熱燙處理有助于增加黑胡椒產品色澤，熱燙處理過程中胡椒果實細胞被破壞，促進內部多酚氧化酶、葉綠素酶等與底物的接觸，增強了黑色物質的形成[15]。本研究結果表明，黑胡椒的黑亮色澤與熱燙處理的溫度和時間以及胡椒鮮果原料相關，在同一熱燙處理條件下，綠色胡椒鮮果更易形成黑色物質，這與胡椒果皮中的化合物組成及含量有關，綠色胡椒中葉綠素含量相對黃色胡椒更高，在葉綠素酶的作用下更易變成黑色。綠色胡椒果實在不同熱燙處理條件下，熱燙處理溫度越高，熱燙處理時間越長，L值越高，這說明綠色胡椒果實適宜在較低的熱燙處理溫度和較短時間下形成黑色色澤；黃色胡椒果實在同一熱燙處理溫度下，L值隨溫度的增加在不同程度的降低，這說明黃色胡椒鮮果需要較長的熱燙處理時間才能形成黑色色澤。

胡椒鮮果干燥中，經過熱燙處理的果實較未經熱燙處理的果實干燥時間更短，且水分含量相對更低。熱燙處理溫度越高，熱燙處理時間越長，胡椒果實中的水分含量越低。以上結果表明熱燙處理加速了胡椒果實內部水分的蒸發，提高了加工效率。

胡椒堿是評價胡椒產品品質的重要指標之一[6，16]。本研究結果表明，80℃以下溫度處理120 s以內對胡椒堿含量的影響不大，90℃以上溫度會降低其中的胡椒堿含量，可以用熱燙處理的方法加工出高品質的黑胡椒產品。

致 謝 海南大學食品學院的宋菁和謝金麗參與了部分工作，特致謝忱！

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