热风脱水红辣椒前处理护色技术

王辉，段续，任广跃

（1.河南科技大学化工与制药学院，河南 洛阳 471003；2.河南科技大学食品与生物工程学院，河南 洛阳 471003）

红辣椒由于其营养丰富、口味独特受到广大消费者的喜欢，其干制品因食用方便又易于运输和长期保存，目前在国内外市场销售很好。脱水蔬菜是经过脱水加工使其保持特有风味、色素和营养素的精制干菜[1]，是国际市场上的畅销食品。作为蔬菜深加工产品的一种，脱水红辣椒具有独特色、香、味、质、便于贮运、储藏时间长等优点，近10多年来国内外市场上脱水蔬菜的需求量逐年增加。

常压热风干燥是脱水红辣椒采用最广泛的干燥方式，其成本低廉、脱水速度快的优点突出，我国脱水蔬菜企业大多都是采用该方式。但脱水后的红辣椒容易发生变色，从而严重影响其干制品的商品价格。辣椒红色素是类胡萝卜素的一种，存在于成熟红辣椒中。辣椒红色素的种类主要有：辣椒红素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-胡萝卜素以及少量的隐辣椒质等。由于含有高度共轭不饱和结构，高温、氧、氧化剂和光均能使之分解、褪色和异构化，主要发生热降解反应、氧化反应和异构化反应。氧化反应主要是自动氧化反应即共轭不饱和双键能形成游离基发生自动氧化反应；光氧化反应时双键过氧化后发生裂解，终产物为紫罗酮；在有油脂存在时，类胡萝卜素会发生偶合氧化，失去颜色，脂肪氧化酶可以加速偶合氧化，催化多不饱和脂肪酸氧化，产生过氧化物，随即过氧化物快速与类胡萝卜素反应，使颜色褪去[2-5]。国内关于干燥红椒颜色的研究相对较少，祝霞等[6]对冷冻干燥红椒进行护色，采用先进行碱液浸泡，然后于抗坏血酸和柠檬酸的护色液中漂烫的方法，增加了最终产品色素的稳定性。Chen和Gutmanis详细研究了温度、光、氧、水分含量等因素对贮存辣椒中类胡萝卜素的影响[7]。Ibrahim D和Mehmet P等[8]通过浸泡油酸乙酯和碳酸钾溶液对辣椒进行护色，护色效果很好，但干燥速度较慢。

本试验主要从红辣椒干燥前处理的护色方面进行研究，通过对热烫预处理以及加入护色剂等方面进行研究，通过感官评定及测指标等的方法，得出最优的护色方案，从而可以延长红辣椒的贮藏期，达到试验的预期目的。

1 材料与方法

1.1 材料

红辣椒：市售，要求新鲜、成熟度均匀、无损伤、无腐烂；VC、柠檬酸、EDTA：分析纯。

1.2 设备

CR-400 KONICA-MINOLTA测色色差仪：日本；202型电热鼓风干燥箱；北京市永光明医疗仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 原料预处理

首先将红辣椒去蒂、去籽，然后用清水将红辣椒表面和内部冲洗干净，并去除不良品。将红辣椒切成8 mm×8 mm的正方粒状。

1.3.2 热烫及护色处理

护色处理为浸泡加热烫。浸泡即将红辣椒于各种护色液中浸泡30 min；热烫即将红辣椒置于护色液中进行热烫。

设定热烫时间为2 min，设置6个水平热烫温度分别为：70、75、80、85、90、95 ℃，研究热烫温度对护色效果的影响；设定热烫温度为90℃，对红辣椒热烫时间设置 6 个水平分别为：1、2、3、4、5、6 min。

在最佳热烫条件下对样品进行加入护色剂的处理，然后对样品进行色差测定，与新鲜辣椒进行比对，计算出总色差，然后进行比较，得出最佳护色剂。护色剂选用0.4%VC溶液、0.4%柠檬酸溶液、0.02%EDTA溶液。

正交试验设计3个因素为热烫温度、热烫时间和护色剂浓度，在每个因素上设置3个水平，选用L9（34）正交试验表进行正交试验，然后通过分析研究，得出最佳护色方案，见表1。

表1 正交试验因素水平表Table 1 Orthogonal factor level table

1.3.3 干燥处理

将上述经过处理后的样品进行漂洗，沥干水后放入干燥箱内进行干燥，具体干燥工艺为80℃（1 h）→70℃（1 h）→60℃（至终点）。

1.3.4 色差的测定

将样品切开，平铺，保证表面无裂痕，用测色色差仪进行色差测定，不同位置测定2次，取2次的平均值。总色差TCD反应的是样品在整个贮藏过程中总色差的变化[6]。

式中：+a*表示红色，-a*表示绿色，+b*表示黄色，-b*表示蓝色，颜色的明度由L*的百分数来表示，下标0表示贮藏起始点的色差值。

1.3.5 感官评定标准

热烫预处理条件主要有热烫温度和时间，采用感官评定对此进行评价，得出较优的水平，为以后的正交试验做准备，感官评定标准见表2[7]。

表2 感官评定标准Table 2 Sensory evaluation standards

根据感官评定标准进行感官评定，然后计算出平均分，最后进行分析，得出较优的水平（感官评定得分越高，说明红辣椒的护色效果越好）。

2 结果与分析

2.1 热烫温度的研究

热烫温度的研究见图1。

图1 不同热烫温度对红辣椒的护色效果的影响Fig.1 Effect of different blanching temperature on the color protection of red pepper

由图1可以清晰的看出在热烫温度为90℃之前随着温度的上升，红辣椒的护色效果越好，而在热烫温度95℃时它的护色效果明显下降，究其原因可能为温度过高使红辣椒的表面出现皱折，影响了红辣椒的护色效果。

2.2 热烫时间的研究

热烫时间的研究见图2。

图2 不同热烫时间对红辣椒的护色效果的影响Fig.2 Effect of different blanching time on the color protection of red pepper

由图2可以看出在热烫时间2 min时红辣椒的护色效果最好，而随着时间的增大，可能由于热烫时间太长而使红辣椒出现皱折，变色等，使护色效果下降。

2.3 护色剂的研究

护色剂的研究见图3、图4。

图3 不同护色处理后红辣椒的色差a值Fig.3 A value of red pepper treated with different color protection methodes

图4 不同护色处理后红辣椒的TCD值Fig.4 TCD value of red pepper treated with different color protection methodes

从图3中可以看出，不加护色剂时红辣椒的色差最小，说明不加护色剂时红辣椒干燥后的色素损失最大；而加入护色剂后红辣椒的色差均比不加护色剂时要大，加入护色剂可以减少色素的损失，加入VC时红辣椒的色差最大，说明加入VC对减少红辣椒色素损失最有效，为本试验的最佳护色剂。

由图4不同护色处理后红辣椒的TCD值可以明显看出护色剂的作用效果。其中不加护色剂处理时色素总量变化最大，说明不加护色剂时色素降解速率最快，色素损失最多；而加入护色剂处理后色素总量变化明显减小，说明加入护色剂处理后色素降解速率较慢，护色效果较好，色素较稳定；在这几组护色剂中，加入VC时TCD值最小，即色素总量变化最小，说明加入VC时色素降解速率最慢，色素损失最少，而加入另外两种护色剂效果均没有VC的好。因此选用VC作为本试验的最佳护色剂。

2.4 护色剂浓度的研究

图5为不同护色剂浓度时红辣椒的色差a值。

图5 不同护色剂浓度时红辣椒的色差a值Fig.5 A value of red pepper at different color protecion concentrations

从图5可以看出色差a的最大值出现在护色剂浓度为0.40%时，这时色差a值接近30，与新鲜辣椒的色差值相差最少，表明此护色剂浓度下辣椒干燥后色素损失最少；其它各组护色剂浓度下色差a值均比0.40%时的小，色素损失相比之下要多,因此最佳护色剂浓度为0.40%。

图6为不同护色剂浓度时红辣椒的TCD值。

图6 不同护色剂浓度时红辣椒的TCD值Fig.6 TCD values of red pepper at different color protection concentrations

从图6中可以明显看出，在护色剂浓度为0.40%时TCD值最小，色素总量变化最小，说明色素降解速率最慢，色素损失最少；而其它护色剂浓度TCD值均较0.40%浓度下要大，色素总量变化较大，说明这些浓度下色素降解速率相对较快，色素损失较多。因此护色剂浓度为0.40%时护色效果最理想，为本组试验的最佳护色剂浓度。

2.5 脱水红辣椒前处理护色技术工艺的研究

L9（34）正交试验的结果分析表（色差a值）见表3。

从表3中极差分析可以看出，影响红辣椒色差值的因素依次为护色剂浓度、热烫温度、热烫时间。其中色差a值越大，说明红辣椒色素损失最少，即表中各个因素k值最大的水平为最优的水平。因此，本组的最优护色条件为A2B3C2，即红辣椒的最佳护色方案为热烫温度90℃，热烫时间3 min，护色剂浓度0.40%。通过此条件下的护色验证试验，测得护色后试样的色差a值为30.02。

表3 L9（34）正交试验结果分析表（色差a值）Table 3 The results of L9（34）orthogonal test table(color a value)

根据测得的色差a值及L，b值计算出总色差TCD值，用正交试验进行结果分析，结果见表4。

表4 L9（34）正交试验结果分析表（总色差TCD值）Table 4 The results of L9（34）orthogonal test table(TCD values of total color difference)

续表4 L9（34）正交试验结果分析表（总色差TCD值）Continue table 4 The results of L9（34）orthogonal test table(TCD values of total color difference)

由表4极差分析可以看出，影响红辣椒总色差TCD值的因素依次为护色剂浓度、热烫温度、热烫时间。其中总色差TCD值越大，说明色差损失越大，色素降解速率越大，即应选k值最小的水平为各因素的最优水平。因此由表中可以看出较优组合为A2B2C2，即本组最佳护色方案为热烫温度90℃，热烫时间2 min，护色剂浓度0.40%。通过此条件下的护色验证试验，测得护色后试样的TCD值为4.48。

3 结论

本试验主要对红辣椒干燥前的护色技术进行研究，通过感官评定及测色差的方法，发现采用加入护色剂后的热烫前处理工艺是一种有效的红辣椒脱水护色手段；通过对热烫温度、时间及VC浓度进行正交试验，得出最佳护色方案为热烫温度90℃、热烫时间2 min或3 min、护色剂VC浓度0.40%。

[1]王成芝,张敏,张凤东,等.脱水蔬菜干前预处理工艺的试验研究[J].农业工程学报，1996,12(1):166-170

[2]黄劲松,周裔彬,杜先锋,等.脱水蔬菜的研究进展[J].食品工业科技,2006,27(4):203-206

[3]吴德明.食品变色问题与保色技术进展[J].粮油食品,2002(4):34-38

[4]成刚.蔬菜热泵型联合干燥研究[D].无锡:江南大学食品学院,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,韩舜愈.真空冻干红甜椒护色技术研究[J].农产品加工·学刊,2008,6(6):28-53

[7]夏邦旗.国内外辣椒色素研究与开发进展[J].西部粮油科技,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