热烫处理对黑胡椒色泽和胡椒碱含量的影响①

吴桂苹等

摘 要 为研究热烫处理对黑胡椒色泽的影响，考察了热烫处理温度（70、80、90℃）、热烫处理时间（30、60、120 s）对胡椒色差和胡椒碱含量的影响。结果表明，热烫处理有助于胡椒黑色色泽的形成，在同一热烫处理条件下，绿色胡椒鲜果更易形成黑色色泽。热烫处理能显著缩短胡椒果的干燥时间。热烫处理温度在70～80℃、处理120 s以内，对胡椒中胡椒碱含量影响不显著，适宜加工黑胡椒。

关键词 热烫处理 ；胡椒 ；色泽 ；胡椒碱

分类号 TS264.3

胡椒（Piper nigrum L.）为胡椒科胡椒属多年生常绿藤本植物，是世界上重要的香辛料作物，也是我国重要的特色热带经济作物[1]。我国胡椒主要分布在海南、云南、广西等地，种植面积 2.6万hm2，总产量 3.6 万t，年产值超过 10 亿元，种植面积和产量分别居世界第6位和第5位[2]。世界胡椒产品主要为黑胡椒和白胡椒，约占总产量的95%以上，其中黑胡椒产品约占世界胡椒总产量的80%～85%[3]。但我国胡椒产品常因外观和品质制约因素不能直接出口，多以水浸泡脱皮、日晒加工白胡椒，以日晒法加工黑胡椒，一般需要经过5～7 d才能彻底干燥，干燥时间长，干燥不彻底则易长霉，劳动强度大，外观色泽差。产品难以达到国家卫生标准要求，缺乏市场竞争力，出口量和出口金额只占世界的1.83%和1.37%，严重制约我国胡椒种植业与加工业的可持续发展[4]。国外多采用热烫法加工黑胡椒，即在80～90℃水中烫漂2～3 min，热烫温度和时间虽略有不同，但均可减少微生物的污染，加快干燥速率，增加产品黑亮色泽[5-9]。热烫处理作为一种安全高效、简便易行的处理方法，不仅可以提高外观品质，亦可有效改善果蔬质构，国内外对果蔬保鲜、加工及品质特性等相关领域的研究报道较多[10-13]。因此，研究热烫处理温度和时间对改善我国黑胡椒产品色泽和品质的意义重大。

目前，尚未见我国胡椒主栽品种果实在热烫处理条件下理化品质的研究报道。本文特以印尼大叶种为实验对象，研究热烫处理温度、时间对绿色和黄色胡椒鲜果经干燥后的色泽变化规律，分析热烫处理条件对其胡椒碱含量的影响程度，明确胡椒特征成分经热烫处理、干燥等加工工艺后的变化情况，进而揭示出黑胡椒产品差异，探求适宜加工黑胡椒的最佳热烫处理条件，为促进黑胡椒产品品质提升、科学指导胡椒初加工提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 材料

试验用印尼大叶种胡椒由海南省万宁市兴隆热带植物园提供，采收当天挑选果型完好、无病虫害和机械损伤的果穗，将胡椒鲜果按颜色和大小分成绿色果和黄色果2个等级[14]，如图1所示。

1.1.2 试剂

95%乙醇（分析纯），甲醇（色谱纯），胡椒碱（纯度>99.9%）。

1.1.3 设备

QE-300 g高速万能粉碎机（浙江屹立工贸有限公司）；旋转鼓风干燥箱（安溪永新机械有限公司）；水浴锅DK-98-1（天津市泰斯特仪器有限公司）；Agilent 1260高效液相色谱仪（美国安捷伦科技有限公司）；挥发油测定装置；色差仪SP60（美国爱色丽公司）。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

在前期预实验的基础上将热烫处理温度分别为70、80、90 ℃，处理时间分别为30、60、120 s，热烫处理后及时冷却，然后置于旋转鼓风干燥箱中干燥，干燥温度（65±5）℃，干燥时间8 h。同时做空白对照试验，即：① 未经热烫处理的胡椒鲜果直接烘干，干燥时间12 h，② 日晒干燥，晒干时间为72 h。每个处理平行3次，具体如表1所示。

1.2.2 项目测定

1.2.2.1 色泽的测定

利用爱色丽色差仪测定不同热烫处理的胡椒果实干燥后的表皮色泽，每个样品平行测定6次，记录SPEX D65/10°条件下的L、a、b值。L表示明度值，即颜色的深浅程度，用0～100表示，其值越大，越接近白色，a表示红/绿值，+a表示偏红，-a表示偏绿，b表示黄/蓝值，+b表示偏黄，-b表示偏蓝。

1.2.2.2 水分含量的测定

参考GB-T 12729.6-2008《香辛料和调味品 水分含量的测定（蒸馏法）》，利用甲苯蒸馏法测定干燥后的胡椒果实中的水分含量，平行3次。

1.2.2.3 胡椒碱含量测定

根据GB/T 17528-2009《胡椒碱含量的测定 高效液相色谱法》规定的方法测定，计算具体方法参考文献[14]。

1.2.3 数据分析

试验数据用Excel和SPSS17.0软件进行统计分析，采用方差分析中Duncan多重比较对比分析不同热烫处理间的差异，并计算热烫处理温度、时间与色差L值和品质间的Pearson相关系数。

2 结果与分析

2.1 热烫处理对胡椒果实色泽的影响

对不同热烫处理、干燥所得的胡椒果实进行色差测定，结果见图2～7。

从图2可以看出，不同热烫处理条件下绿色胡椒的L值存在显著性差异。其中，热烫处理1的胡椒果实L值最低，其次是热烫处理7，自然晒干的L值最高，热烫处理2、6、10的L值不存在显著性差异。这说明，绿色胡椒鲜果经过热烫处理后相对传统晒干的黑胡椒色泽更黑。果实在70、90℃处理条件下，随着时间延长，L值变化较大，且均呈现先增大后降低的趋势，在80℃处理30、60 s L值变化相对较小，这说明相对传统黑胡椒加工，在短时间的热烫处理条件下，绿色胡椒果实更容易形成黑色色泽。

黄色胡椒果实烘干后的L值最高，其次是自然晒干的，热烫处理5的L值最低。在70和90℃处理温度下，随着热烫处理时间的增加，L值逐渐降低，80℃处理60 s，L值最低，但处理120 s的L值接近自然晒干，而空白对照的果实烘干的L值较自然晒干低。对比图2和3，在相同烘干条件下，绿色胡椒鲜果相对黄色胡椒鲜果更易形成黑色色泽。以上说明黄色胡椒鲜果经过热烫处理后亦有利于黑色色泽的形成，黄色胡椒鲜果加工黑胡椒的最适合热烫条件为70℃处理120 s 或80℃处理30～60 s。见图3。

不同热烫处理条件下绿色胡椒的a值与空白对照存在显著性差异。在不同热烫处理下，绿色胡椒的a值差异不显著，且其值均低于空白对照，晒干的胡椒果实相对烘干的果实略偏红。这说明热烫温度和时间对绿色胡椒的a值无影响。见图4。

不同热烫处理温度对黄色胡椒果实的a值存在显著性差异，在热烫温度70、90℃下，热烫时间对其a值影响不显著，但在80℃下，热烫时间对黄色胡椒果实的a值存在显著性差异，其值随着时间的延长呈现先降低后增加的趋势。空白对照的a值无显著性差异。见图5。

绿色胡椒果实在热烫处理后的b值与空白对照存在显著性差异，热烫温度和时间对胡椒果实的b值影响不显著。空白对照在不同干燥方式下的b值显著高于其他热烫处理，自然晒干的b值最高，这说明绿色胡椒鲜果经自然晒干后色泽略偏黄。见图6。

黄色胡椒果实在不同热烫下的b值存在显著性差异。热烫处理10和11的b值显著高于其他热烫处理，这说明自然晒干所得的胡椒果实色泽略偏黄。与空白对照相比，黄色胡椒果实在不同热烫处理下b值波动较大，随着温度的升高和时间的延长，b值呈现先降低后增加的趋势。见图7。

从图4～7可以看出绿色胡椒和黄色胡椒的a、b值均较低，在2以内，且波动相对较小，肉眼不容易识别，其色泽略偏红或偏黄对黑胡椒产品整体的外观色泽影响不大。

2.2 热烫处理对胡椒果实中水分含量的影响

经过不同热烫处理后的胡椒果实干燥后的水分含量如图8所示。

从图8可以看出，热烫处理11的水分含量最高，其次是热烫处理10，即未经热烫处理的绿色胡椒果实和黄色胡椒果实经过日晒或烘干后水分含量显著高于其他热烫处理。在同一热烫处理温度下，随着热烫处理时间的延长，果实中水分含量缓慢减少。在同一热烫处理时间下，随着热烫处理温度的增加，除热烫处理8和9外，果实中水分含量亦在逐渐降低，这说明在同一干燥条件下，热烫处理可以加速胡椒鲜果的干燥。通过Pearson相关分析，结果如表2所示。

从表2可以看出，胡椒果实中的水分含量与热烫处理温度呈极显著负相关，相关系数为-0.815，与热烫处理时间呈极显著负相关，相关系数为-0.433。

2.3 热烫处理对绿色胡椒加工的黑胡椒中胡椒碱含量的影响

为了进一步揭示出热烫处理对黑胡椒果实品质的影响，以胡椒碱含量为指标，对绿色胡椒加工出的黑胡椒中的胡椒碱含量进行分析。

绿色胡椒在不同热烫处理后的胡椒碱含量存在显著性差异。而未经热烫处理的胡椒果实与热烫处理1、2中的胡椒碱含量无显著性差异，这说明较低温度（70℃）的热烫处理对胡椒碱的含量影响不大。随着热烫处理温度的升高，其胡椒碱含量亦随之降低。见图9。

通过Pearson相关分析，结果如表3所示。

从表3可以看出，胡椒碱含量与热烫处理温度呈极显著负相关，相关系数为-0.722，与热烫处理时间呈显著负相关，相关系数为-0.372。

3 讨论与结论

在热烫处理胡椒鲜果过程中，相对传统黑胡椒加工方法，胡椒颜色发生了明显变化，干燥后明显变黑，说明短时间内的热烫处理有助于增加黑胡椒产品色泽，热烫处理过程中胡椒果实细胞被破坏，促进内部多酚氧化酶、叶绿素酶等与底物的接触，增强了黑色物质的形成[15]。本研究结果表明，黑胡椒的黑亮色泽与热烫处理的温度和时间以及胡椒鲜果原料相关，在同一热烫处理条件下，绿色胡椒鲜果更易形成黑色物质，这与胡椒果皮中的化合物组成及含量有关，绿色胡椒中叶绿素含量相对黄色胡椒更高，在叶绿素酶的作用下更易变成黑色。绿色胡椒果实在不同热烫处理条件下，热烫处理温度越高，热烫处理时间越长，L值越高，这说明绿色胡椒果实适宜在较低的热烫处理温度和较短时间下形成黑色色泽；黄色胡椒果实在同一热烫处理温度下，L值随温度的增加在不同程度的降低，这说明黄色胡椒鲜果需要较长的热烫处理时间才能形成黑色色泽。

胡椒鲜果干燥中，经过热烫处理的果实较未经热烫处理的果实干燥时间更短，且水分含量相对更低。热烫处理温度越高，热烫处理时间越长，胡椒果实中的水分含量越低。以上结果表明热烫处理加速了胡椒果实内部水分的蒸发，提高了加工效率。

胡椒碱是评价胡椒产品品质的重要指标之一[6，16]。本研究结果表明，80℃以下温度处理120 s以内对胡椒碱含量的影响不大，90℃以上温度会降低其中的胡椒碱含量，可以用热烫处理的方法加工出高品质的黑胡椒产品。

致 谢 海南大学食品学院的宋菁和谢金丽参与了部分工作，特致谢忱！

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