田玉肖，羅靜紅，宋占鋒，羅芳耀，朱永清,3，高佳,3*

(1.四川省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，成都 610066；2.四川省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所，成都 610066；3.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西南地區(qū)園藝作物生物學及種質(zhì)創(chuàng)制重點實驗室，成都 610066)

辣椒(CapsicumannuumL.)為茄科辣椒屬植物，原產(chǎn)于中南美洲等熱帶地區(qū)，目前在世界各地廣泛種植。新鮮辣椒含有豐富的維生素C、維生素E、類胡蘿卜素和辣椒素等物質(zhì)，具有很高的營養(yǎng)和保健價值[1]。干制辣椒是辣椒干燥加工后的產(chǎn)品，在國際香料貿(mào)易中占有重要地位[2]。線椒和朝天椒是我國辣椒干制加工的兩種重要辣椒類型[3]。

辣椒素類物質(zhì)是辣椒辣味的主要來源，包含23種以上的辣椒素同系物[4]，其中辣椒素和二氫辣椒素占辣椒素類物質(zhì)的90%以上[5]。辣椒素類物質(zhì)具有抗菌活性[6]、抗氧化活性、潛在抗癌作用[7]和鎮(zhèn)痛消炎[8]等多種生物學特性，還可以促進食欲，改善消化[9]，在食品餐飲、醫(yī)療藥物等方面均具有很高的應用價值。

辣椒含有豐富的類胡蘿卜素，是提取天然色素的重要材料。紅辣椒中最主要的類胡蘿卜素組分是辣椒紅素。除此之外，辣椒還含有豐富的紫黃質(zhì)、玉米黃質(zhì)、葉黃素、β-胡蘿卜素等成分[10-11]，是維生素A前體的重要來源。類胡蘿卜素具有很強的抗氧化能力，可有效清除自由基，增強人體免疫力，抑制癌癥[12]、心血管等疾病的發(fā)生。

隨著人們對辣椒消費需求量的不斷增加，干椒加工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。熱風烘干是目前生產(chǎn)中辣椒干制加工的主要方式，加工過程中伴隨著加熱處理，類胡蘿卜素和辣椒素等物質(zhì)會產(chǎn)生一定損失。因此，探究烘干溫度等干制加工條件對提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品品質(zhì)損失具有重要作用。目前有關辣椒干制加工的研究主要集中在干制方式[13]和熱風干燥的熱力學模型上[14]，而對于不同類型辣椒烘干方式的比較及最適烘干條件的研究較少。辣度和色度是劃分商品辣椒等級的重要指標[15]。本試驗以線椒和朝天椒為對象，研究烘干溫度對兩種不同類型辣椒干制后辣度和色度等主要品質(zhì)的影響差異，以期為生產(chǎn)提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為線椒和朝天椒(見圖1)，線椒品種為紅冠3號，朝天椒品種為紅冠603，均由四川省農(nóng)業(yè)科學院園藝研究所選育。辣椒原料統(tǒng)一種植于四川省成都市新都區(qū)四川省農(nóng)業(yè)科學院科研示范基地，生產(chǎn)管理條件一致。辣椒鮮樣于紅熟期采收，挑選成熟度一致、外觀完整、無明顯病蟲害的新鮮樣品于采收當天運至實驗室，冷藏暫存24 h備用。紅冠3號和紅冠603辣椒鮮樣的干物質(zhì)量分別為16.38%和26.41%。

圖1 干制前后的辣椒Fig.1 The peppers before and after drying

1.2 材料處理

新鮮辣椒去蒂，將不同品種辣椒各分為3組，分別進行50，60，70 ℃熱風烘干處理，每30 min查看辣椒狀態(tài)，待其變脆、能輕易折斷時停止處理，取出后粉碎成粉末狀，采用聚乙烯薄膜密封包裝，于0 ℃冷庫避光保存?zhèn)溆谩Ｃ?0個線椒果實為一組，每30個朝天椒果實為一組，每個處理均設置4組。

1.3 儀器與設備

JA31002電子天平 上海精天電子儀器有限公司；DHG-9075A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海齊欣科學儀器有限公司；XM-300UVF超聲清洗機 小美超聲儀器有限公司；TU-1810紫外可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司；FW-200高速萬能粉碎機 北京科偉永興儀器有限公司；Agilent 1260高效液相色譜儀 美國Agilent Technologies公司。

1.4 試驗方法

1.4.1 含水量的測定

根據(jù)GB 5009.3-2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[16]測定不同溫度下烘干后干椒中的含水量。稱取5 g樣品，在105 ℃干燥箱中干燥5 h至恒重，放入干燥器中冷卻后稱取質(zhì)量，計算干椒含水量。

1.4.2 辣椒素的測定

參考王燕等[17]的方法。稱取0.2 g樣品粉末于離心管中，加入6 mL甲醇，在60 ℃超聲提取30 min，冷卻后以6 000 r/min離心5 min，取上清液1 mL用0.45 μm醋酸纖維濾膜過濾到色譜瓶中待測。檢測條件：色譜柱：Zorbax SB-C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)，流動相：70%甲醇，流速：0.8 mL/min，紫外檢測波長：280 nm，柱溫：兩端均為30 ℃，進樣量：10 μL，用辣椒素和二氫辣椒素標準品做標準曲線，計算辣椒樣品中辣椒素和二氫辣椒素的含量，總辣椒素為辣椒素和二氫辣椒素含量的總和。

1.4.3 ASTA色度的測定

參考GB/T 22299-2008《辣椒粉 天然著色物質(zhì)總含量的測定》[18]，稱取0.1 g樣品于容量瓶中，加入100 mL丙酮，搖勻，黑暗處提取16 h，取上清液測定其在460 nm波長處的吸光值，ASTA色度=A460 nm×16.4/m(m為樣品質(zhì)量,g)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)使用Excel 2010處理，結果以4組的“平均值±標準差”表示。使用DPS 7.5進行隨機分組設計方差統(tǒng)計分析。

2 結果與討論

2.1 烘干時間和干椒含水量

分別在50，60，70 ℃對紅冠3號和紅冠603進行烘干處理，烘干所需時間及干椒含水量見表1。

表1 不同溫度下處理時間和干椒含水量Table 1 The treatment time and water content of dried peppers at different temperatures

兩種類型辣椒的烘干時間均隨著烘干溫度的升高而縮短，最終干椒含水量為6.99%～8.63%，但辣椒類型和溫度對烘干時間均有較大影響。紅冠3號由于果實較大，烘干時間較紅冠603長，但隨著溫度的升高，兩者之間的烘干時間差減少。紅冠3號在50，60，70 ℃下的烘干時間分別為65，30.5，19 h，其中60 ℃的烘干時間比50 ℃縮短了53.08%，70 ℃比60 ℃縮短了37.70%。紅冠603的烘干時間分別為49，24，19 h，60 ℃的烘干時間比50 ℃縮短了51.02%，70 ℃比60 ℃縮短了20.83%。結果表明，隨著溫度的增加，兩種類型辣椒的烘干速率均增加，但增加速率有所降低。張茜等[19]認為辣椒熱風干燥符合Page模型干燥規(guī)律，一直處于降速干燥階段，隨著溫度的升高，干燥時間縮短，干燥速率增加，與本試驗結果一致。本試驗中辣椒的烘干時間與其他研究[20]相比較長，原因主要是本次試驗干椒最終含水率較低，其次烘干時間還與烘干方式、物料厚度[21]、預處理方式[22]等因素有關。

2.2 辣椒素

對不同溫度下線椒和朝天椒的辣椒素組分進行分析，結果見圖2。

圖2 不同烘干溫度對辣椒素和二氫辣椒素含量的影響Fig.2 The effects of different drying temperatures on the content of capsaicin and dihydrocapsaicin

不同類型辣椒之間辣椒素和二氫辣椒素的變化趨勢稍有差異。隨著烘干溫度的升高，辣椒素的損失率也不斷增加。紅冠3號的辣椒素含量從50 ℃的432.29 μg/g DW降到60 ℃的346.82 μg/g DW，損失率為19.77%，但差異不顯著，60～70 ℃(206.15 μg/g DW)的損失率高達40.56%，差異顯著。紅冠603樣品在50，60，70 ℃下的辣椒素含量分別為956.61，867.22，740.64 μg/g DW，每升高10 ℃的損失率分別為9.34%和14.60%，且各處理組之間差異顯著。相同烘干溫度下，紅冠603比紅冠3號的辣椒素損失率低，可能是因為其基礎辣椒素含量顯著高于紅冠3號。

紅冠3號二氫辣椒素含量的變化趨勢與辣椒素一致，隨著烘干溫度的升高其含量逐漸降低，且損失率逐漸增加。50，60，70 ℃的二氫辣椒素含量分別為151.79，132.64，77.97 μg/g DW，每升高10 ℃二氫辣椒素損失率分別為12.62%和41.21%，50 ℃和60 ℃之間的二氫辣椒素含量沒有顯著差異，且均顯著高于70 ℃。而紅冠603中含量最高的為60 ℃(638.50 μg/g DW)，其次是50 ℃(611.30 μg/g DW)，但兩者之間沒有顯著差異。

不同類型辣椒之間辣椒素含量差異顯著。朝天椒品種紅冠603的總辣椒素含量顯著高于線椒品種紅冠3號，見圖3。

圖3 不同烘干溫度對總辣椒素含量的影響Fig.3 The effects of different drying temperatures on the content of total capsaicins

仲輝等[23]認為辣度與辣椒果實類型有一定的相關性，果實較小的朝天椒辣度高于線椒，與本試驗結果一致?？偫苯匪嘏c辣椒素的變化趨勢一致，紅冠3號與紅冠603的總辣椒表含量均隨著溫度的升高逐漸降低，變化范圍分別為284.12～584.08 μg/g DW和1 307.73～1 567.91 μg/g DW，50 ℃和60 ℃之間差異不顯著，且均顯著高于70 ℃?？娢鋄24]研究了50，60 ℃熱風烘干后辣椒素的變化，發(fā)現(xiàn)烘干溫度對辣椒素含量沒有顯著影響，與本研究結果一致?？偫苯匪氐淖兓厔菖c辣椒素一致，是因為辣椒素是辣椒中辣椒素類物質(zhì)的最主要成分，約占總辣椒素的46%～77%[25]。不同類型辣椒中辣椒素類物質(zhì)各組分的比例有一定的差異[26]，本試驗中，線椒和朝天椒中辣椒素含量均比二氫辣椒素含量高，其中朝天椒的辣椒素占總辣椒素的比例為56.64%～61.01%，線椒中比例為72.34%～74.01%。結果表明，線椒中辣椒素的比例更高，二氫辣椒素的比例更低，說明相較朝天椒而言，辣椒素的變化對線椒的影響較大，二氫辣椒素的變化影響較小。

2.3 ASTA色度

對不同烘干溫度下的辣椒進行ASTA色度測定，結果見圖4。

圖4 不同烘干溫度對ASTA色度的影響Fig.4 The effects of different drying temperatures on ASTA chroma

紅冠3號在各溫度處理下的色度均高于紅冠603，但隨著烘干溫度的升高，線椒和朝天椒色度的變化趨勢完全不同，紅冠3號呈現(xiàn)先降后升的趨勢，色度最高值在70 ℃，為117.60，與50 ℃(115.22)相比差異不顯著，且兩者均顯著高于60 ℃(98.12)。而紅冠603呈現(xiàn)先升后降的趨勢，在60 ℃下色度最高，為85.34，顯著高于50 ℃(66.51)和70 ℃(62.35)。楊詠鵑等[27]認為隨著溫度的增加，辣椒紅素的含量逐漸降低，以顏色相關指標進行主成分分析[28]，對干辣椒進行綜合評分，認為70 ℃的得分最高；且50 ℃和60 ℃之間綜合評分差異不大，這與本試驗的結果有一定差異，這種差異可能是試驗辣椒類型不同導致的。

不同類型辣椒之間截然不同的變化趨勢可能是因為其類胡蘿卜素組分差異較大[29]，類胡蘿卜素各組分的熱穩(wěn)定性也不同。成熟紅色辣椒中辣椒紅素和辣椒玉紅素約占總色素的46%，其次是玉米黃質(zhì)、新黃質(zhì)、紫黃質(zhì)等[30]。其中紅色素比黃色素的熱穩(wěn)定性高，辣椒玉紅素比辣椒紅素的熱穩(wěn)定性高[31]。所以，熱風干燥過程中在干燥溫度與干燥時間的綜合影響下，不同類胡蘿卜素組分在不同干燥溫度下產(chǎn)生不同程度的損失，最終導致其色度差異，此外，Isabel等[32]也發(fā)現(xiàn)熱風干燥過程中不同類型辣椒的各類胡蘿卜素組分的損失率不同，甚至某些成分的含量還會增加。

2.4 方差貢獻率分析

為了明確各因素對辣椒素、二氫辣椒素、總辣椒素、ASTA色度、烘干時間變異的影響，對各因素的方差貢獻率進行了分析，見表2。

表2 方差貢獻率Table 2 The variance contribution rate %

由表2可知，烘干溫度、辣椒類型及其交互作用對辣椒各指標都有極顯著的影響，但貢獻率有一定差異。在3個因素中，溫度×類型對烘干時間、辣椒素、二氫辣椒素和總辣椒素的影響最大，且溫度的方差貢獻率均高于類型，類型對ASTA色度的影響最大，約占總體變異的50%。

3 結論

線椒和朝天椒在不同熱風干制溫度下品質(zhì)變化差異主要體現(xiàn)在二氫辣椒素和色度上。紅冠3號的辣椒素各組分及總辣椒素含量均顯著低于紅冠603，ASTA色度顯著高于紅冠603。兩種類型辣椒在烘干時間、辣椒素、總辣椒素含量變化趨勢上一致，在二氫辣椒素含量變化上稍有差異，在ASTA色度上變化完全不同。隨著溫度的升高，辣椒的烘干時間縮短，烘干速率均隨之增加，但增加速率越來越小?？偫苯匪睾侩S著溫度的升高而降低，且降低的速率越來越快，但50 ℃與60 ℃之間沒有顯著差異。紅冠3號在70 ℃下ASTA色度最高，紅冠603在60 ℃下最高。方差分析結果表明，溫度、辣椒類型及溫度×類型的交互作用對辣椒素、二氫辣椒素、ASTA色度和烘干時間均有顯著影響。其中溫度×類型對烘干時間、辣椒素和二氫辣椒素的影響最大，方差貢獻率分別為81.01%、65.19%、44.37%；辣椒類型對ASTA色度的影響最大，方差貢獻率為49.85%。綜合干燥效率、辣椒素含量和ASTA色度，紅冠603在60 ℃下熱風干制能最大程度保持其辣度和色度品質(zhì)。紅冠3號的辣度較低，色度較高，可用于提取色素、低辣調(diào)味或加工，適宜在70 ℃干制加工。