保脆处理对泡红辣椒脆度与色泽影响的研究

张甫生，吴金松，闵倩倩，阚建全，*

（1.西南大学食品科学学院，重庆400715；2.重庆市农产品加工及贮藏重点实验室，重庆400715）

鲜红辣椒属于季节性很强的蔬菜，其采收时间短，且采收时又处于气温较高的季节，很容易腐烂变质，现大多采用干制或高盐腌制成泡红辣椒保藏。一般情况下，鲜红辣椒腌制10～20d，便可食用或进行深加工，但目前大多企业为满足生产需要，腌制保藏时间较长，有些多达数月以上。经长时间腌制后，红辣椒变软、变烂，脆度下降明显，严重影响泡红辣椒的商品价值。目前对于蔬菜变软的原因主要归结为蔬菜本身果胶的降解[1-4]，因蔬菜在腌制过程中，水溶性果胶的含量增加，导致蔬菜变软。但同时水溶性果胶在果胶酶或酸、碱的作用下，会进一步分解成果胶酸[5-6]，而果胶酸可以与钙、镁离子等结合形成粘连度较大的不溶性果胶酸盐，也可使蔬（泡）菜脆度有所上升[7-8]。基于上述原理，国内外学者对一些蔬菜腌制过程中的保脆技术进行了研究，刘树兴等[4]对软罐头装青椒进行了保脆研究，实验结果表明，以0.4%海藻酸钠浸泡后再用0.4%氯化钙浸泡，保脆效果最好；程建军等[9]分别用氯化钙溶液处理黄瓜20min，结果发现0.2%的氯化钙溶液处理黄瓜，口感脆嫩，效果最好；黄业传[10]和Gu等[11]报道了在预腌过程中加入少量的氯化钙可以较好的保持腌制泡菜的脆度；Lee等[12]研究发现2%到3%的乳酸钙处理腌制的卷心菜，乳酸菌增加，并且较大程度提高了产品的脆度和质地等等。但目前，国内外对鲜红辣椒在腌制过程中的保脆技术鲜见有相关报道，为此，在其他蔬菜腌制研究的基础上，本文选取了氯化钙、海藻酸钠两种保脆剂，研究其对泡红辣椒在低盐腌制液中保脆效果及其色泽变化，以期提高腌制泡红辣椒的品质与商品价值。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

红色朝天椒 购于重庆市北碚区农贸市场；异抗坏血酸钠 江苏江山制药有限公司；柠檬酸、苯甲酸钠、山梨酸钾 湖北兴银河化工有限公司；食盐四川省久大集团有限责任公司；海藻酸钠、氯化钙、脱氢醋酸钠、乳酸 成都科龙化工试剂厂；以上试剂均为分析纯或食品级。

UtraScan Pro测色仪 美国HunterLab公司；TA.XT2i型质构仪 英国stable microsystem公司；JD2000-3型电子分析天平 沈阳龙腾电子仪器有限公司；JT1001N型普通天平 上海精天电子仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 泡红辣椒腌制处理的基本工艺流程

腌制液的制备：制备含10%的食盐、不同种类和含量的保脆剂、0.3g/L焦亚硫酸钠、0.15g/L山梨酸钾、0.05g/L脱氢醋酸钠复合防腐剂的腌制液，再用乳酸调整pH为3；辣椒与腌制液料液比为1∶2。

1.2.2 保脆处理对泡红辣椒脆度和色泽影响的实验研究 为了确定两种保脆剂处理的最佳保脆效果及其对色泽的影响，进行了单因素实验。在海藻酸钠浓度为0.3%条件下，考察腌制液中氯化钙浓度（0%、0.2%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%）对样品脆度与色泽保持效果的影响；在氯化钙浓度为0.4%条件下，考察腌制液中海藻酸钠浓度（0%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）对样品脆度与色泽保持效果的影响；依照上述不同保脆剂浓度制备好腌制液后，将鲜红辣椒置于腌制液中，1d后取出测定脆度与色泽，以确定较优处理参数。

1.2.3 保脆处理工艺优化 在单因素实验的基础上，设计因素两水平的正交实验，同样以样品的脆度与色泽作为评价指标，通过极差分析确定最佳保脆处理工艺，因素水平见表1。

表1 保脆处理工艺正交实验水平因素表Table 1 Factors and levels of orthogonal test in brittleness-keeping treatment

1.2.4 泡红辣椒脆度和色泽在腌制贮藏过程中的变化研究 在上述工艺优化的基础上，考察优化工艺处理泡红辣椒的脆度和色泽在腌制贮藏过程中的变化，并与单因素处理组与未处理组进行比较。腌制时间以传统成熟时间20d为考察期，每隔4d取样，进行脆度和色泽的测定。

1.2.5 腌制红辣椒脆度的测定 使用TA.XT2i仪器进行脆度测定[13]，将辣椒皮切成0.8cm×2.0cm大小，探头为P5探头，测试前速度为3mm/s，测试速度为1mm/s，测试后速度为1mm/s，时间为1s，压缩比为50%，压缩力为5g。因为辣椒皮太薄，无法测定其脆度，本实验用硬度来表征红辣椒的脆度变化。平行测定20次，然后求平均值即为样品脆度。

1.2.6 腌制红辣椒色泽的测定 使用Ultra Scan PRO仪器进行颜色测定[14]，参数设定如下：反射口为最小号反射口，仪器模式为镜面反射，观察面积设置为4.826mm2。采用享特均匀表色系L*a*b*，L*称为明度指数，L*为0表示黑色，L*为100表示白色；a*、b*代表直角坐标系的两个方向，a*值为正值时越大、表示样品越接近纯红色，a*为0时为灰色，a*为负值时越小、颜色越接近纯绿色；b*为正值时值越大、颜色越接近纯黄色，b*为0时为灰色，b*为负值时越小、颜色越接近纯蓝色。利用L*a*b*表色系还可以表示色调之间的差异，即色差，用△E表示，表示所测样品与鲜红辣椒之间的色差值，其公式为：

1.2.7 感官评分 选择经过训练的感官评定人员10人，按表2的标准对样品色泽、质地、口感、风味、外观进行综合评分[8]。

1.3 实验数据分析处理方法

所有实验均重复三次，实验数据处理和分析在Excel（2003）和OriginLab软件（Origin 7.5）中进行。所有结果均以标准偏差形式给出。

表2 泡红辣椒感官评分标准Table 2 Sensory evaluation criteria of pickled red pepper

2 结果与分析

2.1 保脆处理对泡红辣椒脆度与色泽的影响

2.1.1 保脆处理对泡红辣椒脆度的影响 氯化钙与海藻酸钠两种保脆剂对红辣椒脆度的影响见图1。由图1-a中可知，随着氯化钙浓度的增加，泡红辣椒脆度明显增加。这可能是因为样品中果胶酸与加入的钙离子结合，生成不溶性的果胶酸钙，使脆度呈上升趋势[7-8]。与未处理组相比，氯化钙浓度低于0.4%时，脆度增加低于100g；浓度为0.4%～0.8%时，样品脆度增加近230g；浓度为1.2%～1.6%时，脆度增加近270g。但氯化钙浓度从1.2%增至1.6%时，脆度增加幅度不再明显，这可能由于样品中可用果胶酸大部分已被结合，脆度已接近最高点。同时氯化钙浓度增加，样品苦味会逐渐呈现出来，实验中发现当氯化钙浓度为0.8%时已有苦味，但还可以接受，0.8%以上时，苦味相当明显。综合考虑，氯化钙使用浓度选用0.4%为宜。

图1 保脆处理对泡红辣椒脆度的影响Fig.1 Effect of brittleness-keeping treatment on brittlement of pickled red pepper

由图1-b可以看出，随着海藻酸钠浓度的升高，泡辣椒脆度也有一定程度提高，这可能是由于海藻酸钠与腌制液中的钙离子（腌制液配制时所引入的钙离子等）形成了凝胶体系，使得腌制辣椒脆度提高[4，15]。与未处理组相比，海藻酸钠浓度低于0.2%时，脆度增加低于40g；浓度为0.2%～0.3%时，样品脆度增加了近120g；浓度为0.4%～0.5%时，脆度增加近190g。但当海藻酸钠浓度达0.4%以上时，脆度增加幅度也不再明显，可能是由于样品中自身的钙离子大部分已被结合，脆度也已接近最高点。虽然浓度高于0.4%时，样品脆度较好，但同时也会使样品表面粘稠，严重影响产品外观品质。因此确定海藻酸钠使用浓度为0.3%（海藻酸钠浓度为0.3%时，样品表面也略有粘感，但可接受，不影响外观）。从图1-a与图1-b的总体比较上看，氯化钙处理对样品脆度的提升效果要优于海藻酸钠。

2.1.2 保脆剂处理对泡红辣椒色泽的影响 氯化钙与海藻酸钠两种保脆剂对泡红辣椒色泽的影响见图2。由图2-a中可知，随着氯化钙浓度升高，泡红辣椒亮度L*值逐渐下降。当氯化钙浓度低于0.8%时，亮度值下降缓慢，而当氯化钙浓度为1.2%～1.6%时，样品亮度明显减少，泡红辣椒颜色变暗。氯化钙对红度a*值的影响，与亮度变化呈现相同趋势，高浓度氯化钙也会使腌制样品红色损失严重；氯化钙浓度变化对黄度b*值无显著影响。△E值为所测样品与鲜红辣椒之间的色差值，由前面的L*值、a*值和b*值计算得出。对图2-a中△E值的分析可知，随着氯化钙浓度的升高，△E值逐渐升高；当氯化钙浓度低于0.8%时，△E值虽有升高，但相互间差异不显著；高浓度（1.2%～1.6%）时，△E值显著升高，与前面L*值、a*值和b*值变化分析相一致。氯化钙对于色泽影响而言，当浓度低于0.8%时，色泽变化均可接受。但为减少氯化钙对腌制红辣椒色泽的影响，在保证脆度的前提下，应尽量减少氯化钙的浓度。

图2 保脆处理对泡红辣椒色泽的影响Fig.2 Effect of brittleness-keeping treatment on color of pickled red pepper

由图2-b可以看出，随着海藻酸钠浓度的增加，腌制保脆样品亮度L*值、红度a*值和黄度b*值均未有明显变化，同时对△E值的分析，各给之间也未有显著差异。因而海藻酸钠对腌制泡红辣椒具有一定的保色作用，且这种保色作用不随着浓度的升高而增强。因海藻酸钠浓度高于0.3%时，样品表面显粘稠状，外观难以接受。因而，对色泽保持而言，海藻酸钠浓度宜选择0.3%以下。

因此，综合考虑保脆剂对脆度与色泽影响的结果，若进行单一保脆剂处理时，氯化钙浓度宜选用0.4%，海藻酸钠宜选用0.3%。

2.1.3 保脆处理正交优化实验结果 在上述单因素实验结果的基础上，选取较好的处理浓度，进行两因素两水平的正交实验，以期寻求更佳的处理工艺，以保证产品品质。正交实验结果与极差分析见表3。

表3 保脆处理正交实验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal test in brittleness-keeping treatment

从表3中可以看出，对于脆度而言，氯化钙与海藻酸钠两因素的主次顺序为B＞A，即海藻酸钠的影响大于氯化钙，其最优组合为A1B2；对于△E值而言，其值是越小越好，两因素的主次顺序为B＞A，即海藻酸钠的影响大于氯化钙，同时其最优组合也为A1B2。因而得出保脆剂处理的最佳处理工艺为A1B2，即0.4%氯化钙与0.3%海藻酸钠。在此处理条件下，样品的脆度最佳，色泽变化最小，其值分别为（2658±21）g和2.49±0.12。

2.2 泡红辣椒脆度与色泽在腌制贮藏过程中变化

优化工艺处理过后样品脆度与色泽虽为最好，但在腌制过程中，是否能够继续保持这种优势，还需要进行研究。为此，本节探讨了优化工艺加工成品脆度与色泽在腌制贮藏过程中变化，并与单因素处理组及未处理组的样品进行比较。

2.2.1 泡红辣椒脆度在腌制贮藏过程中的变化 泡红辣椒脆度在腌制贮藏过程中变化见图3。由图3可以看出，随着腌制时间的增加，腌制红辣椒整体脆度呈下降趋势，这可能是由于腌制红辣椒中的原果胶在原果胶酶、稀酸的作用下分解生成可溶性果胶，导致腌制红辣椒软化，脆度下降[1-2]。其中在腌制第8d时，所有样品其脆度都有一定的升高，这可能是由于钙离子（包括添加的及果实自身或腌制液中含有的钙）和辣椒内部可溶性果胶酸（原果胶降解产生的）或海藻酸钠，形成不溶性果胶酸钙或海藻酸钙使得腌制红辣椒脆度提高[7-8]。腌制20d结束后，各处理组脆度均显著高于对照组。其中复配组因初始值的优势，在腌制结束后，继势保持着这种优势，其脆度比对照组高出近700g；而单一的氯化钙或单一的海藻酸钠在腌制后的保脆效果，要略低于复配组，脆度约比对照组高500g。

总体上看，氯化钙与海藻酸钠除了在处理前后对辣椒有硬化作用外，在腌制过程中，对脆度也均具有较好保持作用，其中复配组处理因初始值的优势，脆度保持最好。

图3 泡红辣椒脆度在腌制贮藏过程中变化Fig.3 Brittlement change of pickled red pepper during pickled time

2.2.2 泡红辣椒色泽在腌制贮藏过程中的变化 泡红辣椒色泽在腌制贮藏过程中变化见图4。对亮度L*值影响，由图4-a可以看出，随着腌制时间的增加，泡红辣椒样品亮度均呈下降趋势，其中氯化钙组下降最迅速，海藻酸钠组下降最为缓慢。腌制时间结束后，各处理组样品亮度依次顺序为：海藻酸钠组＞复配组与对照组＞氯化钙组。从整个腌制过程来看，海藻酸钠组在贮藏前8d其亮度均低于对照组，而从第8d开始，其亮度要高于对照组；其他三组前12d亮度下降趋势基本一致，第12d后，氯化钙组继续迅速下降，而复配组与对照组的下降速度相对减缓。

对于红度a*值影响，由图4-b可以看出，随着腌制时间的增加，泡红辣椒样品红度均呈下降趋势，其中氯化钙组下降最为明显。腌制时间结束后，各处理组样品红度依次顺序为：对照组、海藻酸钠组与复配组的红度基本相同，均大于氯化钙组。从整个腌制过程来看，氯化钙组波动比较明显，其他三组变化趋势基本一致。

对于黄度b*值影响，由图4-c可以看出，随着腌制时间的增加，泡红辣椒样品黄度均呈下降趋势。腌制时间结束后，各处理组样品的黄度未见有显著差异。从整个腌制过程来看，复配组在过程中有微小波动，在第12d以前，黄度均好于其他处理组，12d以后，黄度基本相同。

对于色差△E值影响，由图4-d可以看出，随着腌制时间的增加，泡红辣椒样品△E值均呈上升趋势，其中氯化钙组上升最为迅速，其他组上升趋势基本一致。腌制时间结束后，各处理组样品△E值依次顺序为：氯化钙组大于其他三组，而海藻酸钠组、复配组与对照组这三组的△E值大致相当。从整个腌制过程来看，对照组在前8d△E值变化较小，均低于处理组；而氯化钙组在第4d后△E值高于其他三组。

综合考虑，在整个腌制贮藏过程中，单一氯化钙处理会使泡红辣椒产品的色泽损失较大，单一海藻酸钠处理对泡红辣椒产品的色泽有一定的提高作用，特别是在亮度方面，而复配组可能是由于上述两者综合作用，色泽未见有明显变化，与对照组色泽基本一致。

图4 泡红辣椒色泽在腌制贮藏过程中变化Fig.4 Color change of pickled red pepper during pickled time

2.3 泡红辣椒成品感官评定结果

腌制红辣椒感官评定结果如表4，从表4中可以看出，各处理组均可使腌制红辣椒脆度得到一定程度保持，氯化钙处理的样品脆度保持效果要优于海藻酸钠；而对色泽影响方面，除单一的氯化钙处理会使产品色泽有所发暗外，其他组处理均未使色泽产生明显变化。而从色泽、质地、口感、风味、外观等进行综合评分所得分值上看，各处理组分值均高于86，产品品质均可接受，其中复配组（0.4%氯化钙+0.3%海藻酸钠）分值最高，产品脆度与色泽也最佳，但其所得分值与单一因素处理分值相差不大。因此在实际生产，可依据成本、品质要求及可操作性等实际情况进行选择。

表4 泡红辣椒感官评定结果Table 4 Results of sensory evaluation of pickled red pepper

3 结论

3.1 氯化钙与海藻酸钠两种保脆剂对红辣椒均具有较好保脆作用，且氯化钙处理对样品脆度的提升效果要优于海藻酸钠。而对于色泽而言，氯化钙对腌制红辣椒色泽有损害作用，海藻酸钠对色泽有一定的保护作用。单因素实验得出氯化钙浓度宜选用0.4%，海藻酸钠浓度宜选用0.3%；同时经正交实验得出，0.4%氯化钙与0.3%海藻酸钠复配处理，所得泡红辣椒的脆度与色泽最优。

3.2 在腌制过程中，氯化钙与海藻酸钠的单一处理或复配处理对样品脆度也均具有较好保持作用，其中复配组处理因初始值的优势，脆度保持最好。而对于色泽而言，单一氯化钙处理会使泡红辣椒产品的色泽损失较大，单一海藻酸钠处理使泡红辣椒产品的色泽略有提高，复配组可能是由于上述两者综合作用，色泽未见有明显变化，与对照组色泽基本一致。

3.3 从感官分析上看，各处理组分值均高于86，产品品质均可接受，其中复配组分值最高，产品品质最好，但其分值与单一因素处理分值相差不大。因此在实际生产，可依据成本、品质要求及可操作性等实际情况进行选择。

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