黄帝椒加工过程中的天然黄色素稳定性研究及控制

华 颖，沈国华，*，刘大群，方红星，龚欣惠，孙 进，师成斌

(1.浙江省农业科学院食品加工研究所，浙江杭州310021;2.浙江正味食品有限公司，浙江义乌322002)

黄帝椒加工过程中的天然黄色素稳定性研究及控制

华 颖1，沈国华1，*，刘大群1，方红星2，龚欣惠2，孙 进2，师成斌2

(1.浙江省农业科学院食品加工研究所，浙江杭州310021;2.浙江正味食品有限公司，浙江义乌322002)

在考察加工过程中黄帝椒天然黄色素的变化规律基础上，系统分析了各种护色剂及加工条件在生产及储藏过程中对黄帝椒天然黄色素稳定性的影响，并结合色素组成及其特征结构对各种因素的影响机理进行分析，结果表明:在加工过程中，泡制盐度、pH对色素稳定性影响不大，影响色素稳定性的主要因素是加工温度和光照，加入抗氧化剂类型的护色剂，能对加工过程中黄帝椒色素起到很好的保护作用。

黄帝椒，色素，稳定性，控制

黄帝椒又名黄灯笼辣椒、灯笼椒，是海南著名的特色蔬菜之一。采用SHU(Scoville Heat Units)指数法计算，黄帝椒辣度达15万辣度单位，是我国发现的最辣的辣椒［1－3］。黄帝椒形体漂亮呈金黄色，胶质、蛋白质含量较高，具有肉质细嫩，味道鲜美，芳香优雅和辣而爽口等特点，在适口性和后味上均显示出与众不同的明显优势。黄帝椒同时含有丰富的维生素C、胡萝卜素及多种矿物质，特别是钙、铁、胡萝卜素、纤维素、蛋白质的含量远高于其它辣椒。因此常食黄帝椒制品除了能助消化、增食欲外，还具有壮胃健脾、助于减肥、促进血液循环等功效。然而黄帝椒虽然色泽艳丽、身价不凡，但因其色泽的主要成分为花色苷类物质，而花色苷一般稳定性较差［4］，特别是脱离原有存在的自然环境时。例如，加工过程中，打碎、切片等会使膜破裂而使以前存在于细胞中不同间隔的酶与底物混合，一些酶会水解花色苷的糖基而使色素不稳定。水解之后产生的缺少糖基的查尔酮是不稳定的二酮，它很容易降解，使得黄帝椒的花色苷在加工或者保存过程中转变为深黄甚至棕色的色素，从而大部分变性，极大程度上影响了黄帝椒加工产品的商品价值。故深入探讨加工工艺与天然黄色素稳定性之间的关联因子，对于确保黄帝椒深加工产品色泽的稳定性以及具有能与黄帝椒鲜椒相媲美的金黄色泽至关重要，兹将研究结果小结如下。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜黄帝椒 购自海南三亚，新鲜饱满，成熟度均匀一致;其它试剂 均为国产或进口分析纯。

色差计(CR410) 日本美能达公司。

1.2 实验方法

1.2.1 黄帝椒深加工产品加工工艺 鲜黄帝椒→前处理(去杂去柄剪口)→加盐腌制发酵(一道腌制)→弃液加盐(二道腌制)→腌制发酵成熟(直接加工成成品或制成可作较长期保存的咸坯→起坯→脱盐→脱水→按不同产品要求成型→调配→包装封口→杀菌→冷却→检测→成品)

1.2.2 黄帝椒加工过程色泽稳定性与工艺条件的关系研究

1.2.2.1 盐量条件与色泽稳定性的关系 以不同的盐量条件比较对黄帝椒天然黄色素稳定性的影响。设定的盐量条件为5%、15%、25%。

1.2.2.2 pH条件与色泽稳定性的关系 以不同的pH条件比较对黄帝椒天然黄色素稳定性的影响。设定的pH 条件为3、5、7。

1.2.2.3 温度条件与色泽稳定性的关系 以不同的温度条件比较对黄帝椒天然黄色素稳定性的影响。设定的温度条件为15、25、35℃。

1.2.2.4 护色剂和护色条件与色泽稳定性的关系

选用不同的护色剂和不同的添加量比较对黄帝椒天然黄色素稳定性的影响。选定的护色剂及护色条件为冰乙酸 0.2%、0.5%;植酸 0.2%、0.5%;L－cys 0.2% 、0.5%;VC0.2% 、0.5% 。

以上实验中除注明者外，所采用的盐量均为8%，pH为自然，包装材料为 PE，杀菌条件为75℃，10min。

1.2.2.5 包装材料与色泽稳定性的关系 以不同的包装条件比较对黄帝椒天然黄色素稳定性的影响。采用的包装材料为普通透明复合膜PE、高阻隔透明复合膜EVOH、玻璃瓶。

1.2.2.6 杀菌条件与色泽稳定性的关系 以不同的杀菌条件比较对黄帝椒天然黄色素稳定性的影响。设定的杀菌条件为65、80、95℃。

1.2.3 黄帝椒天然黄色素的测定方法 采用CR410色差计，将待测样品打浆后测定，每样品取不同位置重复检测3次，取算术平均值和标准差。L值表示样品颜色的明亮程度，其值越大，表示样品的颜色越浅，反之颜色越深。

2 结果与讨论

2.1 泡制盐度对黄帝椒色素稳定性的影响

在黄帝椒的加工工艺过程中，改变泡制液的盐度，来考察盐度对色素稳定性的影响，结果如图1所示。

图1 泡制盐度对黄帝椒色素的稳定性影响

由图1可知，在一定范围内，盐度对色素稳定性影响并不显著，但是经验表明，泡制液盐度对样品发酵成熟时间和发酵风味的影响比较大，所以，在加工过程中，需要综合多方面因素来确定泡制液的盐度。

2.2 泡制液pH对黄帝椒色素稳定性的影响

泡制液在pH较低条件下，对黄帝椒加工过程的影响，同样主要表现在对样品发酵成熟时间和风味上，而对其色素稳定性影响不明显，在实验考察的时间内，样品的色度值几乎没有发生变化;当体系接近中性甚至碱性的时候，黄帝椒的色素则不稳定。而实际的生产过程中，普遍使用pH较低的泡制液，另外，黄帝椒发酵会产生乳酸，使发酵体系的酸度增大，所以，实际生产过程中的体系pH对产品色度值影响不大(见图2)。

图2 泡制pH对黄帝椒色素的稳定性影响

2.3 恒温培养温度对黄帝椒色素稳定性的影响

恒温发酵温度与色素稳定性之间的关系如图3所示，加工过程中，温度对色素的影响是比较大的，与辣椒红色素相比，黄帝椒黄色素温度的稳定性要差很多，这也是在黄帝椒加工过程中要克服的技术瓶颈。

图3 发酵温度对黄帝椒色素的稳定性影响

2.4 护色剂对辣椒色素的稳定作用

将调配好的辣椒分别加入护色剂，将不同处理后的样品在室温下放置一定的时间，每间隔15d测定各个样品的色差值变化，总结其变化过程如图4所示。

由图4可以看出，植酸、冰乙酸、L－cys和VC都对稳定黄帝椒色素起到积极作用，其中以VC作用最为明显。VC作为一种抗氧化剂，在实验中显示出显著的护色效果，说明黄帝椒的色素变化主要是其中的主要成分受到氧化而发生结构上的变化而引起的，一般说来，辣椒的色素成分中，类胡萝卜素占有很大比例，类胡萝卜素具有很多共轭双键结构，容易被氧化，加入抗氧化剂，可以有效地阻止类胡萝卜素发生异构化反应，从而增强色素稳定性［5］。

另外，如图4所示，加热(杀菌过程)对色素的破坏性是极大的，初步表明黄帝椒色素对温度敏感性较强。

2.5 包装材料对黄帝椒色素稳定性的影响

将样品分组，加入VC作为护色剂，分别采用不同的包装材料，间隔检测样品色度值的变化，结果如图5所示。

图4 不同护色剂对辣椒色差值的影响

图5 包装材料对黄帝椒色素稳定性影响

采用玻璃瓶包装的样品，在一个月内，色素几乎没有发生变化，阻隔性较好的EVOH包装的样品，色度值变化不明显，而对氧阻隔性最差的PE包装样品，在相同时间内，色素变化最明显，推测是由于黄帝椒色素中的类胡萝卜素具有很多共轭双键结构，极易被氧化而导致褪色，阻隔性好的包装有效地阻止了这种氧化反应的进程，从而很大程度上保护了色素的稳定性。

2.6 杀菌条件对黄帝椒色素稳定性的影响

在研究杀菌条件对色素稳定性影响的实验中，样品中统一添加VC作为护色剂。杀菌冷却后，间隔检测样品的色度值变化，结果如图6所示。

图6 杀菌条件对黄帝椒色素稳定性影响

由图6可知，温度越高，杀菌时间越长，色素稳定性受到的影响越大，这可能是由于黄帝椒色素中含有的类胡萝卜素因受热而发生异构化引起的，在加工过程中，为避免过度异构化，热处理强度应尽可能降低，应尽量采用低温加热手段，低温流通来控制其对色素稳定性影响。

3 结论

3.1 泡制液的盐度对黄帝椒加工过程中色素的影响不太明显，泡制液在较低pH条件下对产品色度值影响甚微，主要影响加工成品颜色的因素是发酵温度。

3.2 VC作为一种抗氧化剂，对保护色素稳定性显示出明显的效果。

3.3 氧化作用对色素稳定性影响较大，黄帝椒系列产品应采用阻隔性较好的材料进行包装，对提高产品品质，起着至关重要的作用。

3.4 杀菌温度对产品影响显著，在加工过程中，应综合考虑产品的外观与品质，选择合适的杀菌温度。

［1］王燕，夏延斌，罗凤莲，等.辣椒素的分析方法及辣度分级［J］.食品工业科技，2007，26(2):208－210.

［2］成善汉，贺申魁，陈文斌，等.不同基因型辣椒的辣椒素含量测定和辣度级别分析［J］.海南大学学报:自然科学版，2009，27(1):38－42.

［3］罗凤莲，夏延斌，欧阳建勋，等.Scoville感官评定法测定辣椒辣度［J］.食品科技，2006(10):257－259.

［4］张学峰，颜正财，余志刚，等.辣椒红色素稳定性研究［J］.中国酿造，2010(2):80－82.

［5］王璋，许时婴，江波，等.食品化学［M］.第三版 .北京:中国轻工业出版社，2003.

Stability research and control of natural yellow pigment on Yellow Emperor Pepper processing

HUA Ying1，SHEN Guo－hua1，*，LIU Da－qun1，FANG Hong－xing2，GONG Xin－hui2，SUN Jin2，SHI Cheng－bin2

(1.Institute of Food Processing，Zhejiang Academy of Agricultural Science，Hangzhou 310021，China;2.Zhejiang Zhengwei Food Co.，Ltd.，Yiwu 322002，China)

Based on the investigation of the yellow pigment in Yellow Emperor Pepper processing，systematic analysis of various color protection agents and processing conditions for the stability of the natural yellow pigment during the course of production and storage were carried out，and combined with composition and structure character of the pigment，the mechanism of various factors were analyzed.The results indicated that the salinity，pH had little effect on the stability of the pigment，the main factors affecting stability of the pigment were the processing temperature and light，antioxidants type color fixative can play a very good protection role during processing.

Yellow Emperor Pepper;pigment;stability;control

TS255.1

B

1002－0306(2011)09－0322－03

2010－09－28 *通讯联系人

华颖(1980－)，女，博士，助理研究员，研究方向:蔬菜加工。