3種干燥方式對紅辣椒品質(zhì)和抗氧化活性的影響

康三江，宋娟，張海燕，袁晶，劉東

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，甘肅 蘭州 730070）

紅辣椒（Capsicum annuum L.）又名牛角椒，茄科辣椒屬，富含維生素C、多酚、辣椒堿、辣椒素等多種功能性成分，具有抗氧化、祛寒除濕等功效[1]。由于新鮮辣椒中水分含量高，在運輸和貯藏過程中容易腐敗變質(zhì)，果蔬干制品由于脫除物料中的大部分水分，抑制了微生物生長，便于貯藏和延長貨架期，是一類健康美味的休閑食品，深受消費者喜愛。常見的辣椒干燥方式主要有熱風(fēng)干燥、微波干燥、熱泵干燥等[2]。

對辣椒干燥的研究集中在比較不同干燥處理對辣椒干燥特性和營養(yǎng)品質(zhì)的影響。自然晾曬作為節(jié)能環(huán)保的干燥方式被廣泛應(yīng)用。陳宇昱等[3]研究發(fā)現(xiàn)，自然晾曬和冷凍、熱風(fēng)、紅外干燥相比，能較好地保持小米椒色澤、果膠、總酚、游離氨基酸含量和抗氧化能力。Topuz等[4]也研究發(fā)現(xiàn)，紅辣椒曬干處理后紅辣椒素、黃色素含量最高。Sinisgalli等[5]研究發(fā)現(xiàn)曬干的紅甜椒中多酚、β-胡蘿卜素、番茄紅素和辣椒素酯等含量最高，體外抗氧化活性最好。曹珍珍等[6]研究發(fā)現(xiàn)日曬干燥產(chǎn)品中多酚、辣椒堿及其抗氧化能力最低，中短波紅外干燥辣椒堿的保留效果最佳。OWUSV-kwarteng等[7]研究發(fā)現(xiàn)，和曬干相比，太陽能干燥將2% NaCl熱燙紅辣椒處理時間減少了15 h，顏色最優(yōu)，但是維生素C和礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分降低，對質(zhì)地和香氣的影響不顯著（P>0.05）。Rahman等[8]研究發(fā)現(xiàn)，和新鮮辣椒相比，凍干辣椒在不同貯藏溫度儲存時，維生素C含量逐漸下降[8]。Cao等[9]研究發(fā)現(xiàn)，紅辣椒在紅外干燥過程中，干燥速率快，脆度高，品質(zhì)好，優(yōu)于太陽能和熱風(fēng)干燥，但是太陽能干燥的紅辣椒色澤最佳。然而，有關(guān)不同干燥方式對紅辣椒抗氧化活性和揮發(fā)性物質(zhì)影響的研究鮮有報道。

本試驗以新鮮紅辣椒為原料，采用熱風(fēng)干燥、太陽能干燥和真空冷凍干燥3種干燥方式，以理化性質(zhì)和抗氧化活性作為檢測指標(biāo)，基于氣相離子遷移譜（gas chromatography ion mobility spectrometry，GC-IMS）技術(shù)分析不同干燥方式下紅辣椒風(fēng)味物質(zhì)變化，系統(tǒng)分析3種干燥方式對紅辣椒抗氧化特性和揮發(fā)性物質(zhì)的影響，探討適合紅辣椒品質(zhì)提升的干燥方式，以期為高質(zhì)量紅辣椒工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅辣椒：“辣優(yōu)4號”，產(chǎn)地金昌市金川區(qū)，10月下旬采摘，挑選無病蟲害的鮮樣，去蒂去籽，切段（3.0 cm～4.0 cm），采用不同干燥方式制備樣品，每次試驗量為1 000 g，重復(fù) 3 次。

碳酸氫鈉（食品級）：河南華悅化工產(chǎn)品有限公司；石英砂：天津市大茂化學(xué)試劑廠；鹽酸、草酸、乙醇、硫酸亞鐵、氫氧化鈉、碳酸鈉、丙酮、醋酸、亞硝酸鈉、六水氯化鐵、過氧化氫、氯化鋁、水楊酸（均為分析純）：天津市富宇精細(xì)化工有限公司；福林酚、水溶性維生素E（Trolox）、沒食子酸 （>99%）、Fe3+-三吡啶三吖嗪（tripyridine triazine，TPTZ）、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、2，6-二氯靛酚：美國Sigma生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9145A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；Scientz-10ND原位普通型真空冷凍干燥機：寧波新芝生物科技有限公司；太陽能干燥裝置：甘肅農(nóng)科院加工所自制；CR-400型色差計：日本柯尼卡美能達(dá)公司；SC69-02C型水分快速測定儀：上海精密科學(xué)儀器有限公司；UV2400紫外可見分光光度計：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋：上海梅香儀器有限公司；TGL-16LM高速冷凍離心機：湖南星科科學(xué)儀器有限公司；BL-2200H電子天平：日本島津儀器公司；FlavourSpec?風(fēng)味分析儀：德國GAS公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

原料→分選→清洗→切分→漂燙→0.2%碳酸氫鈉溶液護(hù)色→冷卻→熱風(fēng)/太陽能/真空冷凍干燥→樣品

1.3.2 干燥條件

1）熱風(fēng)干燥：烘箱溫度為50℃，每30 min測定一次水分含量，干燥到物料干基水分含量低于8%。

2）太陽能干燥：在自建的太陽能干燥車間進(jìn)行晝夜連續(xù)干燥，溫度為20℃～50℃，風(fēng)速1 m/s，每30 min測定1次水分含量，干燥到物料干基水分含量低于8%。

3）真空冷凍干燥：用真空冷凍干燥機干燥樣品，冷阱溫度-60.2℃～-61.8℃，真空度 1.0 Pa；每30 min測定1次水分含量，干燥到物料干基水分含量低于8%。

1.3.3 測定方法

1.3.3.1 色澤測定

采用CIELAB表色系統(tǒng)測定樣品L*、a*和b*值，平行測5次。然后按下面的公式計算ΔE值。

式中：L*、a*、b*為干燥樣品的色澤值；L0、a0、b0為鮮樣色澤值；總色差值ΔE值越小，說明干燥過程中樣品色澤變化越小，與鮮樣色澤越接近。

1.3.3.2 類胡蘿卜素含量測定

參照康三江等[10]、Vuli等[11]的方法并進(jìn)行改進(jìn)，稱1 g干制品（2 g鮮樣）用80%丙酮萃取至無色，過濾，定容至50 mL，避光靜置16 h，將所得上清液在663、646、470 nm測定吸光值，重復(fù)3次。然后按下面的公式計算。

式中：ρ為葉綠素/類胡蘿卜素含量，mg/g；A663nm、A646nm、A470nm分別為 663、646、470 nm 波長下測定的紫外可見光的吸光度值；V為提取液體積，mL；A為稀釋倍數(shù)；m為樣品質(zhì)量，g。

1.3.3.3 抗壞血酸含量

參考王紅利等[12]、Nizori等[13]的方法。稱1 g干制品（2 g鮮樣），加入5 mL 2%草酸溶液在冰浴條件下研磨至勻漿，用2%草酸溶液定容至25 mL，4℃、10 000 r/min、離心15 min，吸取20 mL上清液用2，6-二氯靛酚溶液進(jìn)行滴定，15 s內(nèi)微紅色不褪色，記下用量，同時以20 mL 2%草酸溶液作為空白進(jìn)行滴定。根據(jù)消耗的2，6-二氯靛酚溶液的量計算出1 mL 2，6-二氯靛酚溶液相當(dāng)?shù)目箟难岷?，重?fù)3次。

1.3.3.4 總酚含量

參考Gallegos-Infante等[14]的方法，略有改動。稱1g干制品（2 g鮮樣），吸取20 mL 80%乙醇，30 min超聲輔助提取濃縮到25 mL。吸取1 mL濃縮液、1 mL福林酚、5 mL蒸餾水和3 mL 7.5% Na2CO3溶液，混勻，40℃水浴15 min，測定765 nm吸光值，重復(fù)3次。

1.3.3.5 總黃酮含量

參考Osae等[15]、聶繼云等[16]的方法，略有改動。吸取1.3.3.4總酚濃縮液1 mL，加入0.3 mL 5%亞硝酸鈉溶液、0.3 mL 10%鋁鹽溶液、2 mL 1 mo1/L氫氧化鈉溶液和5 mL蒸餾水，混勻，定容到10 mL，以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品為標(biāo)樣制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，測定510 nm吸光值，重復(fù)3次。

1.3.3.6 總抗氧化能力的測定

參考Duthie[17]、Drakou等[18]的方法，略有改動。將上述1.3.3.4提取液稀釋至總酚濃度為120 mg/L，取20 μL提取液、1.8 mL鐵離子還原/抗氧化能力（ferric ion reducing antioxidant power，F(xiàn)RAP）工作液（由 0.3 mol/L 醋酸鹽緩沖液、10 mmol/L TPTZ溶液、20 mmol/L FeCl3溶液以10∶1∶1體積比組成）和1mL蒸餾水，37℃水浴10min，593 nm處測定吸光值，重復(fù)3次。總抗氧化能力通過Trolox為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算。

1.3.3.7 羥基自由基清除率的測定

檢測參考邢穎等[19]的方法，略有改動。試管中吸取1.5 mL樣液，1 mL 4.5 mmol/L硫酸亞鐵、1 mL 4.5 mmol/L水楊酸-乙醇溶液、1 mL 10 mmol/L H2O2和10.5 mL蒸餾水，37℃水浴30 min，測定510 nm吸光度。通過下列公式計算。

式中：Ax為加樣品吸光值；A0為空白組吸光值；Ax0為不加H2O2吸光值。

1.3.3.8 超氧陰離子自由基清除率的測定

參考Bai等[20]的方法，略有改動。吸取4.5 mL 50 mmol/L Tris-HCl緩沖液和4.2 mL蒸餾水，25℃水浴20 min，取出加入0.3 mL 3 mmol/L鄰苯三酚，混勻，每隔30 s，測定325 nm吸光度。通過下列公式計算超氧陰離子自由基清除率。

式中：A0為鄰苯三酚吸光值；A為加入總酚樣液后鄰苯三酚吸光值。

1.3.3.9 揮發(fā)性物質(zhì)測定

采用FlavourSpec?氣相離子遷移譜聯(lián)用儀檢測樣品揮發(fā)性物質(zhì)[21]。頂空進(jìn)樣條件：500 μL樣品進(jìn)行40℃孵育 15 min、500 r/min。GC-IMS條件：FS-SE-54-CB-1色譜柱，分析35 min，柱溫55℃；IMS探測器溫度 40℃；E1（漂移氣流速）160 mL/min，E2（氣相載氣流速）初始 3 mL/min，3 min～7 min內(nèi)增至 11 mL/min，10 min內(nèi)增至160 mL/min。

1.4 感官評價

參考郭雪霞等[22]的方法并改進(jìn)，對不同干燥處理的紅辣椒樣品，組織30名品評人員，按表1內(nèi)容分別從色澤、香氣、滋味和組織形態(tài)共4個方面進(jìn)行評定并打分（滿分100分計）。

表1 感官評價Table 1 Sensory evaluation

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010、SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用Origin 8.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同干燥方式對紅辣椒理化性質(zhì)的影響

2.1.1 色澤

不同干燥方式對紅辣椒色澤的影響見圖1。

圖1 不同干燥方式對紅辣椒色澤的影響Fig.1 Effect of different drying methods on color of red pepper

從圖1可以看出，太陽能與真空冷凍干燥樣品的色澤值存在顯著差異（P＜0.05），然而太陽能干燥與熱風(fēng)干燥處理的樣品間L*和a*不存在顯著差異。其中，真空冷凍干燥的紅辣椒色澤L*值最高為45.94±0.37，a*值最高為 39.78±0.52，b*值最高為 28.57±0.69，ΔE 值最高為33.45±0.68，表明了其色澤變淺，顏色偏向橙黃，然而太陽能干燥的紅辣椒L*值次高為30.53±0.51，a*值最低為 28.87±0.34，b*值最低為 13.63±0.41，ΔE值最低為12.92±0.49，表明了其色澤最為鮮紅，與鮮樣色澤最為接近。這可能是因為太陽能和熱風(fēng)干燥在適宜溫度下，紅辣椒表面皺縮使得蠟質(zhì)層更加致密，較好地保留了鮮樣原色，然而真空冷凍干燥在真空和低溫條件下改變了細(xì)胞膜通透性，使得干制品色澤變淺，更接近果肉橙黃色。結(jié)果表明，太陽能干燥的紅辣椒色澤最接近原色，而真空冷凍干燥處理的紅辣椒的色澤變淺，顏色偏離原色。

2.1.2 類胡蘿卜素

不同干燥方式對紅辣椒類胡蘿卜素含量的影響見圖2。

圖2 不同干燥方式對紅辣椒類胡蘿卜素含量的影響Fig.2 Effects of different drying methods on the content of carotenoid in red pepper

從圖2可以看出，相對于新鮮紅辣椒，不同干燥方式均會使紅辣椒類胡蘿卜素含量顯著降低，而且3種干燥方式處理的樣品類胡蘿卜素含量存在顯著差異（P＜0.05）。其中，太陽能干燥中紅辣椒類胡蘿卜素含量最高，為（273.68±0.55）μg/g，真空冷凍干燥中紅辣椒類胡蘿卜素含量次之為（251.74±0.74）μg/g，熱風(fēng)干燥中紅辣椒類胡蘿卜素含量最低，為（224.07±0.45）μg/g。紅辣椒的類胡蘿卜素含量減少，除了干燥后物料性質(zhì)變化導(dǎo)致提取困難和損耗外，還有可能是因為太陽能和熱風(fēng)干燥過程中，高溫使部分類胡蘿卜素發(fā)生降解和損失，而真空冷凍干燥是低溫過程，類胡蘿卜素受到了很好的保護(hù)，使得真空冷凍干燥的紅辣椒色澤b*最高，顏色偏向橙黃色。

2.1.3 抗壞血酸

不同干燥方式對紅辣椒抗壞血酸含量的影響見圖3。

圖3 不同干燥方式對紅辣椒抗壞血酸含量的影響Fig.3 Effects of different drying methods on the content of ascorbic acid in red pepper

從圖3可以看出，相對于新鮮紅辣椒，不同干燥方式均會使紅辣椒抗壞血酸含量顯著降低，而且太陽能干燥與真空冷凍干燥樣品間抗壞血酸含量存在顯著差異（P＜0.05），而太陽能干燥與熱風(fēng)干燥樣品的抗壞血酸含量不存在顯著差異（P＞0.05）。其中，太陽能干燥的紅辣椒抗壞血酸含量最高，為（5 832.18±0.41）μg/g，熱風(fēng)干燥的紅辣椒抗壞血酸含量次之，為（5 668.04±0.53）μg/g，真空冷凍干燥的紅辣椒抗壞血酸含量最低，為（4 118.97±0.68）μg/g。這可能是因為真空冷凍干燥的原料在-10℃冰晶中導(dǎo)致細(xì)胞損傷，抗壞血酸發(fā)生降解，而熱風(fēng)干燥和太陽能干燥的原料在適宜溫度中，抗壞血酸保留較好。結(jié)果表明，和其它2種干燥處理相比，太陽能干燥對紅辣椒抗壞血酸含量有很好的保護(hù)作用。

2.1.4 總酚含量

不同干燥方式對紅辣椒總酚含量的影響見圖4。

圖4 不同干燥方式對紅辣椒總酚含量的影響Fig.4 Effects of different drying methods on the content of total phenolic in red pepper

從圖4可以看出，和新鮮紅辣椒相比，不同干燥處理均會使紅辣椒總酚含量顯著降低（P＜0.05）。其中，太陽能干燥的紅辣椒總酚含量最高，為（10.69±0.43）mg/g，熱風(fēng)干燥的紅辣椒總酚含量次高為（8.33±0.46）mg/g，真空冷凍干燥的紅辣椒總酚含量最低，為（6.52±0.61）mg/g。和鮮樣相比，經(jīng)熱風(fēng)、太陽能和真空冷凍干燥處理樣品的總酚含量分別損失了74.54%、67.32%、80.08%。其中，太陽能干燥與真空冷凍干燥處理樣品的總酚含量存在顯著差異（P＜0.05），然而太陽能干燥與熱風(fēng)干燥處理樣品的總酚含量均不存在顯著差異（P＞0.05）。產(chǎn)生顯著差異的原因一方面是干燥后導(dǎo)致樣品酚類物質(zhì)提取困難和損耗，另一方面是因為熱風(fēng)干燥與太陽能干燥樣品由于長時間高溫處理，在一定程度上促進(jìn)了游離態(tài)酚類物質(zhì)的增加，然而真空冷凍干燥是低溫長時間干燥促使較多的酚類物質(zhì)參與細(xì)胞內(nèi)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致酚類物質(zhì)減少。結(jié)果表明，太陽能干燥對紅辣椒總酚有一定的保護(hù)效果。

2.1.5 總黃酮含量

不同干燥方式對紅辣椒總黃酮含量的影響見圖5。

圖5 不同干燥方式對紅辣椒總黃酮含量的影響Fig.5 Effects of different drying methods on the content of total flavonoids in red pepper

從圖5可以看出，和新鮮紅辣椒相比，不同方式干燥處理均會使紅辣椒總黃酮含量顯著降低（P＜0.05）。其中，太陽能干燥的紅辣椒總黃酮含量最高，為（6.43±0.50）mg/g，熱風(fēng)干燥的紅辣椒總黃酮含量次之，為（5.34±0.56）mg/g，真空冷凍干燥的紅辣椒總黃酮含量最低，為（4.16±0.59）mg/g。和鮮樣相比，經(jīng)熱風(fēng)、太陽能和真空冷凍干燥處理樣品的總黃酮含量分別損失了78.75%、74.38%、83.42%。其中，太陽能干燥與真空冷凍干燥處理樣品的總黃酮含量存在顯著差異（P＜0.05），然而太陽能干燥與熱風(fēng)干燥處理樣品的總酚含量均不存在顯著差異（P＞0.05）。這可能是因為熱風(fēng)與太陽能干燥由于長時間高溫處理在一定程度上促進(jìn)了黃酮類化合物積累，導(dǎo)致總黃酮含量增加，而真空冷凍是較長時間低溫干燥過程，增加了細(xì)胞內(nèi)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致總黃酮含量損失嚴(yán)重。

2.2 不同干燥方式對紅辣椒抗氧化活性的影響

不同干燥處理對紅辣椒抗氧化活性的影響見圖6。

圖6 不同干燥處理對紅辣椒抗氧化活性的影響Fig.6 Effects of different drying methods on antioxidant activity of red pepper

由圖6可知，相對于新鮮紅辣椒，不同干燥方式均會使紅辣椒抗氧化活性顯著降低。太陽能干燥的紅辣椒抗氧化活性最高，真空冷凍干燥的紅辣椒抗氧化活性最低。其中，和鮮樣相比，經(jīng)熱風(fēng)、太陽能和真空冷凍干燥樣品的總抗氧化能力分別損失了11.12%、6.49%、42.41%，羥基自由基清除率分別損失了88.23%、78.43%、92.16%，超氧陰離子自由基清除率分別損失了32.30%、24.61%、38.07%。這可能是因為太陽能和熱風(fēng)干燥中高溫使部分抗氧化物質(zhì)釋放抗氧化活性，提高了樣品抗氧化能力；而真空冷凍干燥是長時間真空和低溫過程，加速了細(xì)胞中氧化反應(yīng)，導(dǎo)致抗壞血酸、酚類、黃酮類物質(zhì)降解，在一定程度上降低了紅辣椒干制品的抗氧化活性。

2.3 相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果見表2。由表2可知，紅辣椒的總酚、總黃酮、抗壞血酸與總抗氧化能力、羥基自由基清除率以及超氧陰離子自由基清除率均呈正相關(guān)。其中，總酚、總黃酮與超氧陰離子自由基清除率之間的相關(guān)性分別為 0.996、0.995（P＜0.01），抗壞血酸與紅辣椒總抗氧化能力之間的相關(guān)性最高為0.962（P＜0.05），紅辣椒的總酚、總黃酮、抗壞血酸與羥基自由基清除率也存在很高的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.970、0.985和0.952（P＜0.05），表明總酚、總黃酮和抗壞血酸對紅辣椒抗氧化活性的相關(guān)性貢獻(xiàn)較大。

表2 相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis

2.4 不同干燥處理對紅辣椒揮發(fā)性物質(zhì)的影響

2.4.1 不同干燥處理的紅辣椒揮發(fā)性物質(zhì)差異對比

不同干燥方式的紅辣椒揮發(fā)性物質(zhì)氣相離子遷移譜見圖7。

圖7 不同干燥方式的紅辣椒氣相離子遷移譜Fig.7 Gas chromatography ion mobility spectrometry of red pepper with different drying methods

從圖7可以看出，鮮樣和不同干燥方式下紅辣椒揮發(fā)性物質(zhì)的組分差異較大。和鮮樣相比，紅辣椒經(jīng)熱風(fēng)、太陽能和真空冷凍干燥樣品揮發(fā)性有機物的種類明顯增多，而且干燥后樣品出現(xiàn)一些新的揮發(fā)性物質(zhì)；在3種干燥方式處理的樣品中，熱風(fēng)干燥與太陽能干燥處理中樣品揮發(fā)性有機物的種類和含量基本一致，然而它們與真空冷凍干燥樣品的一些揮發(fā)性有機物種類和含量差異較大。產(chǎn)生此差異的原因可能是不同干燥處理使得紅辣椒樣品內(nèi)部發(fā)生一系列美拉德反應(yīng)、脂質(zhì)氧化等反應(yīng)[23]，使得揮發(fā)性物質(zhì)的種類差異明顯，最終賦予紅辣椒干制品特有的風(fēng)味。

2.4.2 不同干燥方式的紅辣椒揮發(fā)性物質(zhì)的指紋圖譜

不同干燥方式的紅辣椒揮發(fā)性物質(zhì)的指紋圖譜見圖8。

圖8 不同干燥方式的紅辣椒指紋圖譜Fig.8 Fingerprints of red pepper with different drying methods

從圖8可以看出，和鮮樣相比，紅辣椒經(jīng)熱風(fēng)、太陽能和真空冷凍干燥樣品的指紋圖譜差異明顯，3種干燥處理紅辣椒樣品中揮發(fā)性有機物的種類明顯增多，而且出現(xiàn)了一些新的揮發(fā)性物質(zhì)。通過GC-IMS技術(shù)從新鮮及3種干燥處理紅辣椒樣品中共鑒定了82種揮發(fā)性物質(zhì)，根據(jù)已有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，確定了40種已知成分，包括酮類9種（占22.50%）、醇類7種（占17.50%）、醛類17種（占42.50%）、酯類6種（占15.00%）和雜環(huán)類1種（占2.50%），主要以醛類物質(zhì)含量最高。

從指紋圖譜鑒定出紅辣椒鮮樣具有的特征揮發(fā)性有機物，其濃度明顯高于其它2種干燥樣品中的濃度，而且這些風(fēng)味物質(zhì)經(jīng)干燥處理后醇類等化合物明顯減少，如異戊醇、1-辛烯-3-醇、2-甲基-1-丁醇、3-辛酮、2-正戊基呋喃等。此外，紅辣椒鮮樣在熱風(fēng)干燥、太陽能干燥和真空冷凍干燥處理后，酯類、萜烯類、酮類和醛類物質(zhì)明顯增加，并生成了新的關(guān)鍵化合物；鑒定出紅辣椒鮮樣在干燥前后均保留的關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)，如乙酸乙酯、苯甲酸甲酯、乙醇等；鑒定出3種不同干燥處理樣品中大量共有的揮發(fā)性物質(zhì)，如苯甲酸甲酯、乙醇、乙酸乙酯、丙酮等；鑒定出紅辣椒在熱風(fēng)干燥和太陽能干燥中特有或者含量較高的揮發(fā)性物質(zhì)，如壬醛、甲基庚烯酮、γ-丁內(nèi)酯、3-羥基-2-丁酮、苯甲醛、2-丁酮等，尤其在太陽能干燥的紅辣椒樣品中己醛、庚醛、戊醛、2-庚酮、反式-2-己烯-1-醇、反，反-2，4-庚二烯醛、正辛醛、反-2-辛烯醛、糠醛等揮發(fā)性物質(zhì)含量很高；5號區(qū)域表示紅辣椒在真空冷凍干燥中含量較高的揮發(fā)性物質(zhì)，如3-羥基-2-丁酮、苯乙醛、乙酸丁酯、2-丁酮等，其中3-羥基-2-丁酮含量最大。因此，在熱風(fēng)和太陽能干燥的長時間高溫過程中，紅辣椒樣品發(fā)生美拉德反應(yīng)，在一定程度上有利于酮類和醛類等物質(zhì)的增加，真空冷凍干燥在低溫和真空條件下有利于酮類和醇類等物質(zhì)的增加[24-25]。這可能是不同干燥方式抑制了部分酶活性，增加了果蔬內(nèi)部芳香物質(zhì)的產(chǎn)生[26]，綜合作用賦予了紅辣椒干制品濃郁的風(fēng)味。

2.4.3 主成分分析

不同干燥方式的紅辣椒主成分分析（principal component analysis，PCA）見圖 9。

圖9 不同干燥方式的紅辣椒主成分分析（PCA）Fig.9 Principal component analysis（PCA）of red pepper with different drying methods

通過主成分分析可知，PC-1和PC-2的主成分累計貢獻(xiàn)率高達(dá)86%，這說明前2個主成分能夠表征絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)的有效信息。從圖9可以看出，同一干燥處理樣品大致聚集在一起，而且不同干燥處理樣品分布在不同的區(qū)域，其中，鮮樣樣品占據(jù)PCA的一端，熱風(fēng)、太陽能和真空冷凍干燥樣品占據(jù)另外一端，各自均有其歸屬區(qū)域，沒有明顯重疊區(qū)域，表明紅辣椒鮮樣的揮發(fā)性組分與3種干燥方式的組分差異較大。此外，太陽能干燥與熱風(fēng)干燥處理紅辣椒樣品的距離更為接近，表明樣品間風(fēng)味物質(zhì)差異較小，風(fēng)味類似，然而它們與真空冷凍干燥樣品距離較遠(yuǎn)，可能是受不同干燥處理的影響，風(fēng)味差異明顯，這與雷炎等[27]的研究結(jié)果類似。因此，采用GC-IMS技術(shù)結(jié)合主成分分析，可視化呈現(xiàn)出了不同干燥方式下紅辣椒風(fēng)味物質(zhì)的差異，為紅辣椒干制品揮發(fā)性有機物的調(diào)控和不同干燥方式的區(qū)分提供了理論依據(jù)。

2.5 感官評價

感官評價結(jié)果見表3。

表3 感官評價Table 3 Sensory evaluation

從表3可知，太陽能干燥和熱風(fēng)干燥的紅辣椒干制品感官評價較好，因為這2種干燥方式處理的樣品色澤鮮紅且接近原色，具有辣椒濃郁香味，但是表面皺縮，口感稍硬；真空冷凍干燥的紅辣椒干制品形成了海綿狀組織結(jié)構(gòu)，具有酥脆口感，但是色澤發(fā)亮變橙黃，偏離原色。

3 結(jié)論

不同干燥方式對紅辣椒理化性質(zhì)、抗氧化活性及揮發(fā)性有機物的影響較大。結(jié)果表明：和其它2種干燥方式相比，太陽能干燥處理紅辣椒的外觀色澤保留效果最佳，抗氧化活性最強，抗壞血酸、總酚及總黃酮含量保留效果最好。首次采用GC-IMS結(jié)合主成分分析，可視化呈現(xiàn)出了不同干燥處理紅辣椒風(fēng)味物質(zhì)的差異，和其它2種干燥方式相比，太陽能干燥的紅辣椒干制品中醇類等揮發(fā)性有機物明顯減少，酮類和醛類等揮發(fā)性物質(zhì)顯著增加，以便區(qū)分不同干燥方式以及調(diào)控紅辣椒干制品的風(fēng)味。

綜合考慮，太陽能干燥是較適于高質(zhì)量紅辣椒干制品的一種干燥方式，能耗小，成本低，適用于工業(yè)生產(chǎn)。但是，如何處理產(chǎn)品的成本和品質(zhì)之間的關(guān)系仍然是干燥產(chǎn)業(yè)的瓶頸，繼續(xù)深入研究紅辣椒高質(zhì)量的關(guān)鍵干燥技術(shù)，以期為高質(zhì)量紅辣椒干制品研發(fā)及其精深加工提供科學(xué)依據(jù)。