保脆處理對泡紅辣椒脆度與色澤影響的研究

張甫生，吳金松，閔倩倩，闞建全，*

（1.西南大學食品科學學院，重慶400715；2.重慶市農產品加工及貯藏重點實驗室，重慶400715）

鮮紅辣椒屬于季節(jié)性很強的蔬菜，其采收時間短，且采收時又處于氣溫較高的季節(jié)，很容易腐爛變質，現(xiàn)大多采用干制或高鹽腌制成泡紅辣椒保藏。一般情況下，鮮紅辣椒腌制10～20d，便可食用或進行深加工，但目前大多企業(yè)為滿足生產需要，腌制保藏時間較長，有些多達數(shù)月以上。經長時間腌制后，紅辣椒變軟、變爛，脆度下降明顯，嚴重影響泡紅辣椒的商品價值。目前對于蔬菜變軟的原因主要歸結為蔬菜本身果膠的降解[1-4]，因蔬菜在腌制過程中，水溶性果膠的含量增加，導致蔬菜變軟。但同時水溶性果膠在果膠酶或酸、堿的作用下，會進一步分解成果膠酸[5-6]，而果膠酸可以與鈣、鎂離子等結合形成粘連度較大的不溶性果膠酸鹽，也可使蔬（泡）菜脆度有所上升[7-8]?；谏鲜鲈?，國內外學者對一些蔬菜腌制過程中的保脆技術進行了研究，劉樹興等[4]對軟罐頭裝青椒進行了保脆研究，實驗結果表明，以0.4%海藻酸鈉浸泡后再用0.4%氯化鈣浸泡，保脆效果最好；程建軍等[9]分別用氯化鈣溶液處理黃瓜20min，結果發(fā)現(xiàn)0.2%的氯化鈣溶液處理黃瓜，口感脆嫩，效果最好；黃業(yè)傳[10]和Gu等[11]報道了在預腌過程中加入少量的氯化鈣可以較好的保持腌制泡菜的脆度；Lee等[12]研究發(fā)現(xiàn)2%到3%的乳酸鈣處理腌制的卷心菜，乳酸菌增加，并且較大程度提高了產品的脆度和質地等等。但目前，國內外對鮮紅辣椒在腌制過程中的保脆技術鮮見有相關報道，為此，在其他蔬菜腌制研究的基礎上，本文選取了氯化鈣、海藻酸鈉兩種保脆劑，研究其對泡紅辣椒在低鹽腌制液中保脆效果及其色澤變化，以期提高腌制泡紅辣椒的品質與商品價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅色朝天椒 購于重慶市北碚區(qū)農貿市場；異抗壞血酸鈉 江蘇江山制藥有限公司；檸檬酸、苯甲酸鈉、山梨酸鉀 湖北興銀河化工有限公司；食鹽四川省久大集團有限責任公司；海藻酸鈉、氯化鈣、脫氫醋酸鈉、乳酸 成都科龍化工試劑廠；以上試劑均為分析純或食品級。

UtraScan Pro測色儀 美國HunterLab公司；TA.XT2i型質構儀 英國stable microsystem公司；JD2000-3型電子分析天平 沈陽龍騰電子儀器有限公司；JT1001N型普通天平 上海精天電子儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 泡紅辣椒腌制處理的基本工藝流程

腌制液的制備：制備含10%的食鹽、不同種類和含量的保脆劑、0.3g/L焦亞硫酸鈉、0.15g/L山梨酸鉀、0.05g/L脫氫醋酸鈉復合防腐劑的腌制液，再用乳酸調整pH為3；辣椒與腌制液料液比為1∶2。

1.2.2 保脆處理對泡紅辣椒脆度和色澤影響的實驗研究 為了確定兩種保脆劑處理的最佳保脆效果及其對色澤的影響，進行了單因素實驗。在海藻酸鈉濃度為0.3%條件下，考察腌制液中氯化鈣濃度（0%、0.2%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%）對樣品脆度與色澤保持效果的影響；在氯化鈣濃度為0.4%條件下，考察腌制液中海藻酸鈉濃度（0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）對樣品脆度與色澤保持效果的影響；依照上述不同保脆劑濃度制備好腌制液后，將鮮紅辣椒置于腌制液中，1d后取出測定脆度與色澤，以確定較優(yōu)處理參數(shù)。

1.2.3 保脆處理工藝優(yōu)化 在單因素實驗的基礎上，設計因素兩水平的正交實驗，同樣以樣品的脆度與色澤作為評價指標，通過極差分析確定最佳保脆處理工藝，因素水平見表1。

表1 保脆處理工藝正交實驗水平因素表Table 1 Factors and levels of orthogonal test in brittleness-keeping treatment

1.2.4 泡紅辣椒脆度和色澤在腌制貯藏過程中的變化研究 在上述工藝優(yōu)化的基礎上，考察優(yōu)化工藝處理泡紅辣椒的脆度和色澤在腌制貯藏過程中的變化，并與單因素處理組與未處理組進行比較。腌制時間以傳統(tǒng)成熟時間20d為考察期，每隔4d取樣，進行脆度和色澤的測定。

1.2.5 腌制紅辣椒脆度的測定 使用TA.XT2i儀器進行脆度測定[13]，將辣椒皮切成0.8cm×2.0cm大小，探頭為P5探頭，測試前速度為3mm/s，測試速度為1mm/s，測試后速度為1mm/s，時間為1s，壓縮比為50%，壓縮力為5g。因為辣椒皮太薄，無法測定其脆度，本實驗用硬度來表征紅辣椒的脆度變化。平行測定20次，然后求平均值即為樣品脆度。

1.2.6 腌制紅辣椒色澤的測定 使用Ultra Scan PRO儀器進行顏色測定[14]，參數(shù)設定如下：反射口為最小號反射口，儀器模式為鏡面反射，觀察面積設置為4.826mm2。采用享特均勻表色系L*a*b*，L*稱為明度指數(shù)，L*為0表示黑色，L*為100表示白色；a*、b*代表直角坐標系的兩個方向，a*值為正值時越大、表示樣品越接近純紅色，a*為0時為灰色，a*為負值時越小、顏色越接近純綠色；b*為正值時值越大、顏色越接近純黃色，b*為0時為灰色，b*為負值時越小、顏色越接近純藍色。利用L*a*b*表色系還可以表示色調之間的差異，即色差，用△E表示，表示所測樣品與鮮紅辣椒之間的色差值，其公式為：

1.2.7 感官評分 選擇經過訓練的感官評定人員10人，按表2的標準對樣品色澤、質地、口感、風味、外觀進行綜合評分[8]。

1.3 實驗數(shù)據(jù)分析處理方法

所有實驗均重復三次，實驗數(shù)據(jù)處理和分析在Excel（2003）和OriginLab軟件（Origin 7.5）中進行。所有結果均以標準偏差形式給出。

表2 泡紅辣椒感官評分標準Table 2 Sensory evaluation criteria of pickled red pepper

2 結果與分析

2.1 保脆處理對泡紅辣椒脆度與色澤的影響

2.1.1 保脆處理對泡紅辣椒脆度的影響 氯化鈣與海藻酸鈉兩種保脆劑對紅辣椒脆度的影響見圖1。由圖1-a中可知，隨著氯化鈣濃度的增加，泡紅辣椒脆度明顯增加。這可能是因為樣品中果膠酸與加入的鈣離子結合，生成不溶性的果膠酸鈣，使脆度呈上升趨勢[7-8]。與未處理組相比，氯化鈣濃度低于0.4%時，脆度增加低于100g；濃度為0.4%～0.8%時，樣品脆度增加近230g；濃度為1.2%～1.6%時，脆度增加近270g。但氯化鈣濃度從1.2%增至1.6%時，脆度增加幅度不再明顯，這可能由于樣品中可用果膠酸大部分已被結合，脆度已接近最高點。同時氯化鈣濃度增加，樣品苦味會逐漸呈現(xiàn)出來，實驗中發(fā)現(xiàn)當氯化鈣濃度為0.8%時已有苦味，但還可以接受，0.8%以上時，苦味相當明顯。綜合考慮，氯化鈣使用濃度選用0.4%為宜。

圖1 保脆處理對泡紅辣椒脆度的影響Fig.1 Effect of brittleness-keeping treatment on brittlement of pickled red pepper

由圖1-b可以看出，隨著海藻酸鈉濃度的升高，泡辣椒脆度也有一定程度提高，這可能是由于海藻酸鈉與腌制液中的鈣離子（腌制液配制時所引入的鈣離子等）形成了凝膠體系，使得腌制辣椒脆度提高[4，15]。與未處理組相比，海藻酸鈉濃度低于0.2%時，脆度增加低于40g；濃度為0.2%～0.3%時，樣品脆度增加了近120g；濃度為0.4%～0.5%時，脆度增加近190g。但當海藻酸鈉濃度達0.4%以上時，脆度增加幅度也不再明顯，可能是由于樣品中自身的鈣離子大部分已被結合，脆度也已接近最高點。雖然濃度高于0.4%時，樣品脆度較好，但同時也會使樣品表面粘稠，嚴重影響產品外觀品質。因此確定海藻酸鈉使用濃度為0.3%（海藻酸鈉濃度為0.3%時，樣品表面也略有粘感，但可接受，不影響外觀）。從圖1-a與圖1-b的總體比較上看，氯化鈣處理對樣品脆度的提升效果要優(yōu)于海藻酸鈉。

2.1.2 保脆劑處理對泡紅辣椒色澤的影響 氯化鈣與海藻酸鈉兩種保脆劑對泡紅辣椒色澤的影響見圖2。由圖2-a中可知，隨著氯化鈣濃度升高，泡紅辣椒亮度L*值逐漸下降。當氯化鈣濃度低于0.8%時，亮度值下降緩慢，而當氯化鈣濃度為1.2%～1.6%時，樣品亮度明顯減少，泡紅辣椒顏色變暗。氯化鈣對紅度a*值的影響，與亮度變化呈現(xiàn)相同趨勢，高濃度氯化鈣也會使腌制樣品紅色損失嚴重；氯化鈣濃度變化對黃度b*值無顯著影響?！鱁值為所測樣品與鮮紅辣椒之間的色差值，由前面的L*值、a*值和b*值計算得出。對圖2-a中△E值的分析可知，隨著氯化鈣濃度的升高，△E值逐漸升高；當氯化鈣濃度低于0.8%時，△E值雖有升高，但相互間差異不顯著；高濃度（1.2%～1.6%）時，△E值顯著升高，與前面L*值、a*值和b*值變化分析相一致。氯化鈣對于色澤影響而言，當濃度低于0.8%時，色澤變化均可接受。但為減少氯化鈣對腌制紅辣椒色澤的影響，在保證脆度的前提下，應盡量減少氯化鈣的濃度。

圖2 保脆處理對泡紅辣椒色澤的影響Fig.2 Effect of brittleness-keeping treatment on color of pickled red pepper

由圖2-b可以看出，隨著海藻酸鈉濃度的增加，腌制保脆樣品亮度L*值、紅度a*值和黃度b*值均未有明顯變化，同時對△E值的分析，各給之間也未有顯著差異。因而海藻酸鈉對腌制泡紅辣椒具有一定的保色作用，且這種保色作用不隨著濃度的升高而增強。因海藻酸鈉濃度高于0.3%時，樣品表面顯粘稠狀，外觀難以接受。因而，對色澤保持而言，海藻酸鈉濃度宜選擇0.3%以下。

因此，綜合考慮保脆劑對脆度與色澤影響的結果，若進行單一保脆劑處理時，氯化鈣濃度宜選用0.4%，海藻酸鈉宜選用0.3%。

2.1.3 保脆處理正交優(yōu)化實驗結果 在上述單因素實驗結果的基礎上，選取較好的處理濃度，進行兩因素兩水平的正交實驗，以期尋求更佳的處理工藝，以保證產品品質。正交實驗結果與極差分析見表3。

表3 保脆處理正交實驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal test in brittleness-keeping treatment

從表3中可以看出，對于脆度而言，氯化鈣與海藻酸鈉兩因素的主次順序為B＞A，即海藻酸鈉的影響大于氯化鈣，其最優(yōu)組合為A1B2；對于△E值而言，其值是越小越好，兩因素的主次順序為B＞A，即海藻酸鈉的影響大于氯化鈣，同時其最優(yōu)組合也為A1B2。因而得出保脆劑處理的最佳處理工藝為A1B2，即0.4%氯化鈣與0.3%海藻酸鈉。在此處理條件下，樣品的脆度最佳，色澤變化最小，其值分別為（2658±21）g和2.49±0.12。

2.2 泡紅辣椒脆度與色澤在腌制貯藏過程中變化

優(yōu)化工藝處理過后樣品脆度與色澤雖為最好，但在腌制過程中，是否能夠繼續(xù)保持這種優(yōu)勢，還需要進行研究。為此，本節(jié)探討了優(yōu)化工藝加工成品脆度與色澤在腌制貯藏過程中變化，并與單因素處理組及未處理組的樣品進行比較。

2.2.1 泡紅辣椒脆度在腌制貯藏過程中的變化 泡紅辣椒脆度在腌制貯藏過程中變化見圖3。由圖3可以看出，隨著腌制時間的增加，腌制紅辣椒整體脆度呈下降趨勢，這可能是由于腌制紅辣椒中的原果膠在原果膠酶、稀酸的作用下分解生成可溶性果膠，導致腌制紅辣椒軟化，脆度下降[1-2]。其中在腌制第8d時，所有樣品其脆度都有一定的升高，這可能是由于鈣離子（包括添加的及果實自身或腌制液中含有的鈣）和辣椒內部可溶性果膠酸（原果膠降解產生的）或海藻酸鈉，形成不溶性果膠酸鈣或海藻酸鈣使得腌制紅辣椒脆度提高[7-8]。腌制20d結束后，各處理組脆度均顯著高于對照組。其中復配組因初始值的優(yōu)勢，在腌制結束后，繼勢保持著這種優(yōu)勢，其脆度比對照組高出近700g；而單一的氯化鈣或單一的海藻酸鈉在腌制后的保脆效果，要略低于復配組，脆度約比對照組高500g。

總體上看，氯化鈣與海藻酸鈉除了在處理前后對辣椒有硬化作用外，在腌制過程中，對脆度也均具有較好保持作用，其中復配組處理因初始值的優(yōu)勢，脆度保持最好。

圖3 泡紅辣椒脆度在腌制貯藏過程中變化Fig.3 Brittlement change of pickled red pepper during pickled time

2.2.2 泡紅辣椒色澤在腌制貯藏過程中的變化 泡紅辣椒色澤在腌制貯藏過程中變化見圖4。對亮度L*值影響，由圖4-a可以看出，隨著腌制時間的增加，泡紅辣椒樣品亮度均呈下降趨勢，其中氯化鈣組下降最迅速，海藻酸鈉組下降最為緩慢。腌制時間結束后，各處理組樣品亮度依次順序為：海藻酸鈉組＞復配組與對照組＞氯化鈣組。從整個腌制過程來看，海藻酸鈉組在貯藏前8d其亮度均低于對照組，而從第8d開始，其亮度要高于對照組；其他三組前12d亮度下降趨勢基本一致，第12d后，氯化鈣組繼續(xù)迅速下降，而復配組與對照組的下降速度相對減緩。

對于紅度a*值影響，由圖4-b可以看出，隨著腌制時間的增加，泡紅辣椒樣品紅度均呈下降趨勢，其中氯化鈣組下降最為明顯。腌制時間結束后，各處理組樣品紅度依次順序為：對照組、海藻酸鈉組與復配組的紅度基本相同，均大于氯化鈣組。從整個腌制過程來看，氯化鈣組波動比較明顯，其他三組變化趨勢基本一致。

對于黃度b*值影響，由圖4-c可以看出，隨著腌制時間的增加，泡紅辣椒樣品黃度均呈下降趨勢。腌制時間結束后，各處理組樣品的黃度未見有顯著差異。從整個腌制過程來看，復配組在過程中有微小波動，在第12d以前，黃度均好于其他處理組，12d以后，黃度基本相同。

對于色差△E值影響，由圖4-d可以看出，隨著腌制時間的增加，泡紅辣椒樣品△E值均呈上升趨勢，其中氯化鈣組上升最為迅速，其他組上升趨勢基本一致。腌制時間結束后，各處理組樣品△E值依次順序為：氯化鈣組大于其他三組，而海藻酸鈉組、復配組與對照組這三組的△E值大致相當。從整個腌制過程來看，對照組在前8d△E值變化較小，均低于處理組；而氯化鈣組在第4d后△E值高于其他三組。

綜合考慮，在整個腌制貯藏過程中，單一氯化鈣處理會使泡紅辣椒產品的色澤損失較大，單一海藻酸鈉處理對泡紅辣椒產品的色澤有一定的提高作用，特別是在亮度方面，而復配組可能是由于上述兩者綜合作用，色澤未見有明顯變化，與對照組色澤基本一致。

圖4 泡紅辣椒色澤在腌制貯藏過程中變化Fig.4 Color change of pickled red pepper during pickled time

2.3 泡紅辣椒成品感官評定結果

腌制紅辣椒感官評定結果如表4，從表4中可以看出，各處理組均可使腌制紅辣椒脆度得到一定程度保持，氯化鈣處理的樣品脆度保持效果要優(yōu)于海藻酸鈉；而對色澤影響方面，除單一的氯化鈣處理會使產品色澤有所發(fā)暗外，其他組處理均未使色澤產生明顯變化。而從色澤、質地、口感、風味、外觀等進行綜合評分所得分值上看，各處理組分值均高于86，產品品質均可接受，其中復配組（0.4%氯化鈣+0.3%海藻酸鈉）分值最高，產品脆度與色澤也最佳，但其所得分值與單一因素處理分值相差不大。因此在實際生產，可依據(jù)成本、品質要求及可操作性等實際情況進行選擇。

表4 泡紅辣椒感官評定結果Table 4 Results of sensory evaluation of pickled red pepper

3 結論

3.1 氯化鈣與海藻酸鈉兩種保脆劑對紅辣椒均具有較好保脆作用，且氯化鈣處理對樣品脆度的提升效果要優(yōu)于海藻酸鈉。而對于色澤而言，氯化鈣對腌制紅辣椒色澤有損害作用，海藻酸鈉對色澤有一定的保護作用。單因素實驗得出氯化鈣濃度宜選用0.4%，海藻酸鈉濃度宜選用0.3%；同時經正交實驗得出，0.4%氯化鈣與0.3%海藻酸鈉復配處理，所得泡紅辣椒的脆度與色澤最優(yōu)。

3.2 在腌制過程中，氯化鈣與海藻酸鈉的單一處理或復配處理對樣品脆度也均具有較好保持作用，其中復配組處理因初始值的優(yōu)勢，脆度保持最好。而對于色澤而言，單一氯化鈣處理會使泡紅辣椒產品的色澤損失較大，單一海藻酸鈉處理使泡紅辣椒產品的色澤略有提高，復配組可能是由于上述兩者綜合作用，色澤未見有明顯變化，與對照組色澤基本一致。

3.3 從感官分析上看，各處理組分值均高于86，產品品質均可接受，其中復配組分值最高，產品品質最好，但其分值與單一因素處理分值相差不大。因此在實際生產，可依據(jù)成本、品質要求及可操作性等實際情況進行選擇。

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