姜敏，吳建虎

(山西師范大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，山西 臨汾 041000)

辣椒油是指用食用油和辣椒在一定條件下炒制而成的復(fù)合調(diào)味品[1，2]。辣椒油除色澤紅艷、香氣撲鼻外，更重要的一個(gè)品質(zhì)就是提供辣味[3]。辣椒油中引起辛辣感和灼燒感的物質(zhì)統(tǒng)稱為辣椒素類物質(zhì)[4]，它是由14種以上同系物組成，主要有辣椒素(Capsaicin,C)、二氫辣椒素(Dihydrocapsacin,DC)、降二氫辣椒素(Nordihydrocapsaicin,NDC)、高二氫辣椒素(Homodihydrocapsaicin,HDC)和高辣椒素(Homocapsaicin,HC)，其中辣椒素和二氫辣椒素的含量占到90%以上[5]。然而，目前傳統(tǒng)的辣椒油炒制方法主要依靠經(jīng)驗(yàn)操作，在這種條件下，辣椒素類物質(zhì)被以果膠等為主體的細(xì)胞壁包裹[6]，釋放受到阻礙，導(dǎo)致辣椒素類物質(zhì)在炒制過程中的提取效率較低，進(jìn)而造成原料的浪費(fèi)。而果膠酶可以把辣椒細(xì)胞壁上的果膠分解成低分子的糖類，破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，減少細(xì)胞間的粘連性[7]，促進(jìn)辣椒素類物質(zhì)的釋放。國內(nèi)也有用酶處理辣椒的報(bào)道，如董新榮等[8]研究了用纖維素酶處理辣椒粉的酶解條件及對(duì)用乙醇提取辣椒素效率的影響，確定了酶解的最佳條件為：酶解液初始pH值為5.3，酶解溫度為40 ℃，酶用量為10 mg/g，酶解時(shí)間為3 h，且在此條件下，酶解后的辣椒粉用乙醇提取時(shí)，辣椒素的提取率比乙醇直接提取時(shí)高出7%左右，但是，用酶處理辣椒后對(duì)炒制辣椒油辣度的影響卻未見報(bào)道，本文研究果膠酶的添加量、酶處理溫度和酶處理時(shí)間對(duì)辣椒油辣度的影響，并通過正交試驗(yàn)確定了最佳工藝，旨在為提高辣椒素類物質(zhì)在炒制過程中的提取效率探索新的工藝路線。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

印度椒：市售；金龍魚一級(jí)大豆油：京東商城；果膠酶：Sigma公司。

電磁爐 奔騰電器(上海)有限公司；高效液相色譜儀(LC-20AT) 日本島津公司；分析天平(ALC-210) Acculab公司；水浴鍋 北京東方精銳科技發(fā)展有限公司。

1.2 方法

1.2.1 單因素工藝優(yōu)化

無酶處理的對(duì)照組處理如下：準(zhǔn)確稱取20 g干辣椒用開水浸泡使其含水量為60%，然后絞碎備用，鍋中倒入80 g大豆油，當(dāng)油溫達(dá)到120 ℃時(shí)放入處理好的辣椒，溫度達(dá)到130 ℃時(shí)停止炒制，晾涼后取樣。

1.2.1.1 加酶量的優(yōu)化

準(zhǔn)確稱取5份20 g干辣椒用開水浸泡使其含水量為60%，然后絞碎，分別加入2.36，4.72，7.08，9.44，11.8 U/g辣椒的果膠酶，在45 ℃的水浴鍋中恒溫水浴2 h。鍋中分別倒入80 g大豆油，當(dāng)油溫達(dá)到120 ℃時(shí)放入處理好的辣椒，溫度達(dá)到130 ℃時(shí)停止炒制，晾涼后取樣。

1.2.1.2 酶處理溫度的優(yōu)化

準(zhǔn)確稱取5份20 g干辣椒用開水浸泡使其含水量為60%，絞碎后加入7.08 U/g辣椒的果膠酶，分別置于25，35，45，55，65 ℃的水浴鍋中恒溫水浴2 h。鍋中分別放入80 g大豆油，當(dāng)油溫達(dá)到120 ℃時(shí)放入處理好的辣椒，溫度達(dá)到130 ℃時(shí)停止炒制，晾涼后取樣。

1.2.1.3 酶處理時(shí)間的優(yōu)化

準(zhǔn)確稱取5份20 g干辣椒用開水浸泡使其含水量為60%，絞碎后加入7.08 U/g辣椒的果膠酶，分別置于45 ℃的水浴鍋中恒溫水浴1，2，3，4，5 h。鍋中分別放入80 g大豆油，當(dāng)油溫達(dá)到120 ℃時(shí)放入處理好的辣椒，溫度達(dá)到130 ℃時(shí)停止炒制，晾涼后取樣。

1.2.2 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取效果較好的3個(gè)水平，按照正交表L9(34)安排試驗(yàn)[9，10]。

1.2.3 辣度的測定

稱取辣椒油樣品2.5～5.0 g(精確到0.001 g)于100 mL燒杯中，加入甲醇-四氫呋喃(1∶1)混合溶劑25 mL，用保鮮膜封口，用針扎幾個(gè)小孔，然后在60 ℃水浴條件下，使用超聲波震蕩器提取30 min。用濾紙過濾，收集濾液，然后將濾渣連同濾紙重新加甲醇-四氫呋喃(1∶1)混合溶劑25 mL，使用超聲波震蕩器提取10 min，重復(fù)2次。將3次過濾收集的濾液合并，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器在70 ℃下濃縮至10～20 mL，然后用甲醇-四氫呋喃(1∶1)混合溶劑定容至50 mL,經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后進(jìn)行色譜分析。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)中每種處理?xiàng)l件均進(jìn)行至少3組平行，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 加酶量對(duì)辣椒油辣度的影響

加酶量是影響辣椒素類物質(zhì)釋放的重要因素，不同加酶量對(duì)辣椒油辣度的影響見圖1。

圖1 加酶量對(duì)辣椒油辣度的影響Fig.1 Effect of enzyme dosage on the pungency degree of chili oil

由圖1可知，不添加果膠酶的對(duì)照組，其辣度僅為2951，而用酶處理過的辣椒炒制出的辣椒油，其辣度明顯高于對(duì)照組。當(dāng)加酶量從2.36 U/g辣椒增加到4.72 U/g辣椒時(shí)，辣椒油的辣度呈現(xiàn)緩慢的增長。而當(dāng)加酶量增加到7.08 U/g辣椒時(shí)，辣椒油的辣度出現(xiàn)了驟增，而后隨著加酶量的不斷增加，辣椒油的辣度基本保持平穩(wěn)的狀態(tài)。這說明當(dāng)加酶量達(dá)到7.08 U/g辣椒時(shí)，果膠酶的活性已達(dá)到相對(duì)最大值，此時(shí)果膠酶的添加量已不再是限制辣椒素類物質(zhì)釋放的主要因素，因此果膠酶的最佳添加量為7.08 U/g辣椒。

2.1.2 酶處理溫度對(duì)辣椒油辣度的影響

溫度會(huì)直接影響到酶的活性，進(jìn)而影響辣椒素類物質(zhì)的釋放程度，不同的酶處理溫度對(duì)辣椒油辣度的影響見圖2。

圖2 酶處理溫度對(duì)辣椒油辣度的影響Fig.2 Effect of enzyme treatment temperature on the pungency degree of chili oil

由圖2可知，用酶處理過的辣椒炒制出的辣椒油，其辣度明顯高于對(duì)照組，這與圖1的結(jié)果一致。隨著酶處理溫度的不斷增大，辣椒油的辣度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在45 ℃時(shí)辣度達(dá)到最大，而后開始逐漸減小，可能是由于高溫使一部分果膠酶失去了活性，因此果膠酶發(fā)揮作用的最佳溫度是45 ℃。

2.1.3 酶處理時(shí)間對(duì)辣椒油辣度的影響

酶處理時(shí)間也是影響辣椒素類物質(zhì)釋放的重要因素，不同的酶處理時(shí)間對(duì)辣椒油辣度的影響見圖3。

圖3 酶處理時(shí)間對(duì)辣椒油辣度的影響Fig.3 Effect of enzyme treatment time on the pungency degree of chili oil

由圖3可知，用酶處理過的辣椒炒制出的辣椒油，其辣度明顯高于對(duì)照組，這與圖1和圖2的結(jié)果一致。隨著酶處理時(shí)間的不斷延長，辣椒油的辣度呈現(xiàn)先增大然后趨于穩(wěn)定的趨勢。當(dāng)處理時(shí)間為2 h時(shí)辣椒油的辣度驟增，而后緩慢增大，直到4 h后趨于穩(wěn)定，說明作用4 h果膠酶的活性已達(dá)到最大效果，因此果膠酶作用的最佳時(shí)間是4 h。

2.2 正交試驗(yàn)

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，按照正交表L9(34)安排試驗(yàn)(見表1)，通過極差分析找出最優(yōu)組合。

表1 影響辣椒油辣度的因素及水平Table 1 Factors and levels affecting the pungency degree of chili oil

2.2.2 結(jié)果分析

根據(jù)單因素的試驗(yàn)結(jié)果，設(shè)計(jì)三因素三水平的正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)的結(jié)果見表2。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Orthogonal experimental results

由表2可知，RC>RB>RA，3個(gè)因素對(duì)辣椒油辣度的影響大小依次為：酶處理時(shí)間(C)>酶處理溫度(B)>加酶量(A)。

表3 方差分析Table 3 Analysis of variance

由表3可知，3個(gè)因素中，只有因素C具有顯著性差異，因素A和B的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，為降低果膠酶的消耗和辣椒素類物質(zhì)盡量提取充分，綜合評(píng)判最佳工藝為A1B2C2，即果膠酶添加量為4.72 U/g辣椒，在45 ℃水浴條件下恒溫處理4 h。

2.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

為了驗(yàn)證上述結(jié)果的準(zhǔn)確性 ，按照A3B2C2和A1B2C22個(gè)條件分別進(jìn)行3次平行，試驗(yàn)證明：A3B2C2條件下制得的辣椒油，其辣度值僅為3335，遠(yuǎn)小于A1B2C2條件下的辣度值，而A1B2C2條件穩(wěn)定可靠，合理可行，具備重復(fù)性和可操作性，故最佳工藝為A1B2C2。

3 結(jié)論

目前辣椒油的制備過程都是依據(jù)傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)操作，使得辣椒素類物質(zhì)在炒制過程中的提取效率偏低。本文采用果膠酶在炒制前對(duì)辣椒進(jìn)行處理，首先通過單因素試驗(yàn)確定果膠酶的加酶量、酶處理溫度和酶處理時(shí)間的最佳條件，分別是7.08 U/g辣椒、45 ℃、4 h，然后設(shè)計(jì)L9(34)的正交試驗(yàn)，確定了用果膠酶處理印度椒炒制辣椒油的最佳工藝，即向辣椒中添加4.72 U/g辣椒的果膠酶，在45 ℃條件下水浴恒溫處理4 h，最后進(jìn)行炒制，炒制的起始溫度是120 ℃，終止溫度是130 ℃，此條件下辣椒素類物質(zhì)的炒制效率最大，相比不添加果膠酶的辣椒油，辣度從2951提高到5760，提高了95%。