新疆虎皮辣椒预制菜护绿保脆工艺

李逸婷，饶金美，马杰，邓文奇，宋一诺，周建中

新疆农业大学食品科学与药学学院 （乌鲁木齐830052）

预制菜是运用现代化流水工艺，进行标准作业，对菜品原料通过前期的准备工作，对菜品进行蒸炒或加热等工序，经过科学卫生的包装等加工工艺后，能直接食用的菜肴。根据烹饪方式的不同，预制菜可分为即食、即热、即烹、即配四大品类[1]，并具有一定的保质期。不同预制菜的特性不同保存贮藏（常温、冷藏、冷冻）也就不同，相应的保质期时长也各不相同。

辣椒是一种1年生或多年生草本植物[2]。辣椒属于茄科草本植物，每百克辣椒中水分约占79.9 g，蛋白质约占1.5 g，脂肪约占0.3 g，碳水化合物约占9.9 g[3]。果实通常呈圆锥形或长圆形，未成熟时呈绿色，成熟后变成鲜红色、绿色或紫色，以红色最为常见。作为一种传统且在世界各地均有广泛种植的蔬菜，辣椒不仅可以清洗后直接食用，也可以经各种烹制手法做成佳肴供人们品尝。虎皮辣椒作为一道川菜中的名菜，不仅味道鲜美，还含有丰富的维生素，促进肠道健康，受到全国各地人们的喜爱。但由于其制作工艺较为复杂，且不易保鲜储存，几乎没有预制菜生产厂家开发虎皮辣椒预制菜的生产线[4]。

研究以新鲜辣椒（螺丝椒）为原料，经标准加工工艺，研究食品添加剂对其护绿保脆效果，最终优选出最佳添加工艺条件。该研究为预制菜产业化发展提供了一定科学理论价值，为预制菜工业化推广发展提供了一定实践指导。

1 材料和方法

1.1 材料

螺丝椒、菜籽油、水、食盐、葱、生姜、味精、酱油、小茴香、胡椒粉、桂皮、八角、花椒、花生碎、白芝麻（购自新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市沙依巴克区北园春市场）。

1.2 试剂

茶多酚、山梨酸钾、CaCl2、95%乙醇、丙酮。

1.3 主要仪器与设备

CT3型质构分析仪（美国博勒飞公司）；CR-400型色差计（日本柯尼卡公司）；UV2400型紫外可见分光光度计（上海舜宇恒平科学仪器有限公司）。烧杯；试管；研钵；吸耳球。

1.4 方法

1.4.1 新疆虎皮辣椒预制菜的制作

1.4.1.1 原材料筛选

要求选用果肉肥大且嫩、色泽鲜艳、无虫咬、无霉烂、无机械伤、无畸形的辣椒，过度瘦小的辣椒要剔除。将辣椒处理干净，沥干水分备用。用小刀切除头部，从中间取出籽，防止破裂，同时要用刀子把去头部位修整切齐。

1.4.1.2 辣椒的烫漂

以每份预制菜含100 g辣椒为例，锅中放入1 000 mL的水，当水温升高时加入茶多酚、山梨酸钾与CaCl2，并放入辣椒。辣椒烫漂一段时间后，用漏勺捞出，摊在桌面上散热降温。烫漂的目的：一是可以消毒杀菌，去除辣椒中的一些杂质，保持其质构，避免辣椒变质，同时可以增加辣椒的口感；二是煮过的辣椒发软，包装后不易折碎，可避免杂质进入，保持其质构，且腌制过程中更容易入味，可延长其存放时间[5]。

1.4.1.3 炒制爆香汁

锅底放入10 g菜籽油，当油温达到90 ℃时，把3 g食盐、5 g葱、5 g生姜、1 g味精、5 g酱油、1 g小茴香、1 g胡椒粉、1 g桂皮、1 g八角、1 g花椒、2 g花生碎、2 g白芝麻一起放入锅中混合炒制均匀。

1.4.1.4 辣椒的煎制

锅底放入20 g油，当油温达到200 ℃时，放入辣椒，小火慢煎60 s，把辣椒两面都煎出虎皮后，将上述爆香汁放入锅中，翻炒均匀即可关火盛出。

1.4.2 虎皮辣椒预制菜护绿保脆优化试验

1.4.2.1 茶多酚对虎皮辣椒预制菜的影响

对预处理结束后的辣椒进行烫漂，烫漂时加入0.010%，0.015%，0.020%，0.025%和0.030%的茶多酚，探究其对虎皮辣椒相应指标的影响。

1.4.2.2 山梨酸钾对虎皮辣椒预制菜的影响

对预处理结束后的辣椒进行烫漂，烫漂时加入0.010%，0.015%，0.020%，0.025%和0.030%的山梨酸钾，探究其对虎皮辣椒的相应理化指标的影响。

1.4.2.3 CaCl2对虎皮辣椒预制菜的影响

对预处理结束后的辣椒进行烫漂，烫漂时加入0.10%，0.15%，0.20%，0.25%和0.30%的CaCl2，探究其对虎皮辣椒相应理化指标的影响。

1.4.3 色度测定

选择长度均一、同一部位的虎皮辣椒，采用CR-400型色差计，测定色度即L、a、b值。平行测定5次，以平均值作为最终结果。

1.4.4 质构测定

选择长度均一、同一部位的虎皮辣椒，采用CT3质构仪进行TPA质构分析，探头TA44，夹具TA-TPB，测前速度2.00 mm/s，测中速度1.00 mm/s，测后速度2.00 mm/s，应变45.0%，时间5.00 s，测定辣椒内外硬度[6]，每个处理重复5次，取平均值。

1.4.5 叶绿素含量测定

采用分光光度法测定处理后样品的叶绿素含量。取1.00 g加工处理后的虎皮辣椒，剪碎，滴入12 mL 95%乙醇-丙酮（体积比1∶1）的混合溶剂，使剪碎的虎皮辣椒完全浸入液体中，加盖，置于暗处浸提20 min。取0.4 mL浸提液于25 mL烧杯中，准确加入4.6 mL 95%乙醇-丙酮（体积比1∶1）混合溶剂，以95%乙醇为对照，利用紫外可见分光光度计分别在665 nm和649 nm波长下测定吸光度，并根据公式计算叶绿素总含量[7]，重复3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 护绿保脆最优条件的确定

2.1.1 最优茶多酚添加量的确定

叶绿素的降解发生在卟啉环和类异戊二烯植基侧链中，单线态氧也参与其中。因此如果添加具有淬灭单线态氧的抗氧化剂可以抑制叶绿素的降解[8]。

由表1可得，不同茶多酚添加量下的辣椒色度值也存在明显差异，随着茶多酚添加量的增加，虎皮辣椒的L值呈现逐渐上升的趋势，a值、b值呈现逐渐下降趋势，这与程玲玲[9]的研究结果一致。其中：茶多酚添加量0.030%的L值显著高于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧29.01、外侧27.04，而茶多酚添加量0.010%的L值显著低于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧26.27、外侧25.38；茶多酚添加量0.010%的a值显著高于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧0.79、外侧0.80，而茶多酚添加量0.030%的a值显著低于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧-0.18、外侧-0.16；茶多酚添加量0.010%的b值显著高于（P＜ 0.05）其他组，分别为辣椒内侧11.85、外侧9.48。

表1 不同茶多酚添加量的色度值

由表2可得，添加茶多酚对虎皮辣椒的内外硬度都无显著性影响（P＞0.05），说明茶多酚添加量对保脆没有过多的作用。但茶多酚可以显著抑制（P＜ 0.05）虎皮辣椒叶绿素的降解，这与王炬[10]的研究结果一致，茶多酚添加量0.030%的叶绿素显著高于（P＜ 0.05）其他组，为0.275 mg/g，而茶多酚添加量0.010%的叶绿素显著低于（P＜0.05）其他组，为0.078 mg/g。

表2 不同茶多酚添加量的硬度和叶绿素总量

只有茶多酚添加量0.020%时，L、a、b值，硬度与叶绿素总量均适中，结合产品实际，故选择茶多酚添加量0.015%，0.020%和0.025%进行后续的响应面试验。

2.1.2 最优山梨酸钾添加量的确定

由表3可得，不同山梨酸钾添加量下的辣椒色度值也存在明显差异，随着山梨酸钾添加量的增加，虎皮辣椒的L值基本呈现逐渐上升趋势，a值、b值基本呈现逐渐下降趋势。其中：山梨酸钾添加量0.025%和0.030%的L值显著高于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧（32.90，32.28）、外侧（28.49，28.96），而山梨酸钾添加量0.010%的L值显著低于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧28.28、外侧24.06；山梨酸钾添加量0.010%的a值显著高于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧1.14、外侧1.22；山梨酸钾添加量0.010%的b值显著高于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧13.65、外侧11.96，而山梨酸钾添加量0.030%的b值显著低于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧12.07、外侧9.55。

表3 不同山梨酸钾添加量的色度值

由表4可得，添加山梨酸钾对虎皮辣椒的内外硬度都无显著性影响（P＞0.05），说明山梨酸钾添加量对保脆没有过多的作用。另外，山梨酸钾可以显著抑制（P＜0.05）虎皮辣椒叶绿素的降解，山梨酸钾添加量0.030%的叶绿素显著高于（P＜0.05）其他组，为0.273 mg/g，而山梨酸钾添加量0.010%的叶绿素显著低于（P＜0.05）其他组，为0.086 mg/g。

表4 不同山梨酸钾添加量的硬度和叶绿素总量

只有当山梨酸钾添加量为0.025%时，L、a、b值，硬度与叶绿素总量均适中，结合产品实际，故选择山梨酸钾添加量0.020%，0.025%和0.030%进行后续的响应面试验。

2.1.3 最优氯化钙添加量的确定

氯化钙是一种由氯元素和钙元素组成的化学物质，化学式为CaCl2，微苦。它是典型的离子型卤化物，室温下为白色、硬质碎块或颗粒。

由表5可得，随着氯化钙添加量的增加，虎皮辣椒的L值、b值呈现逐渐上升趋势，a值呈现逐渐下降趋势。但总体来说，添加氯化钙对虎皮辣椒的内外色度都无显著性影响（P＞0.05），说明氯化钙添加量对护绿没有过多的作用。

表5 不同氯化钙添加量的色度值

由表6可得，不同氯化钙添加量下的辣椒硬度存在明显差异，随着氯化钙添加量的增加，虎皮辣椒的硬度呈现逐渐上升趋势，这与周湘等[11]的研究结果一致，这是由于钙离子能够激活辣椒中内源性果胶甲酯酶，并促使钙离子在内部反应生成不溶于水的果胶酸钙凝胶，增强细胞间黏附力，促进硬度的增大[12]。其中，氯化钙添加量0.30%的硬度显著高于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧305.84 g、外侧302.52 g，而氯化钙添加量0.10%的硬度显著低于（P＜0.05）其他组，分别为辣椒内侧183.74 g、外侧182.15 g。另外，添加氯化钙对虎皮辣椒的叶绿素总量无显著性影响（P＞0.05），说明氯化钙添加量对护绿没有过多的作用。

表6 不同氯化钙添加量的硬度和叶绿素总量

只有氯化钙添加量0.20%时，L、a、b值，硬度与叶绿素总量均适中，结合产品实际，故选择氯化钙添加量0.15%，0.20%和0.25%进行后续的响应面试验。

2.2 响应面法优化试验设计及结果分析

在单因素试验结果基础上，进行响应面优化试验，因素水平表见表7。茶多酚添加量（%）、山梨酸钾添加量（%）、氯化钙添加量（%）分别用A，B，C表示，并以1，0，-1分别代表自变量的高、中、低水平。响应面试验设计方案与结果见表8。

表7 试验因素水平表 单位：%

表8 Box-Behnken设计方案及试验结果

2.3 回归模型的建立及分析

由响应面软件对表8试验数据进行多元回归拟合分析，得出感官评分与各因素变量的二次方程模型：Y=91.23-3.25A+12.15B-1.50C+8.00AB-3.00AC-1.00BC-22.40A2-12.40B2-27.40C2。

为检验二次回归方程模型的有效性及各个因素与感官评分的影响程度，对试验结果的模型进行方差分析，回归方程系数显著性检验见表9。

表9 回归方程系数显著性检验

根据表9回归方程系数显著性检验，回归模型P＜ 0.05，则说明此模型具有显著性，回归方程也具有一定意义。由此模型所得的失拟项P＞0.05，具有不显著性，证明该模型拟合度好，误差较小。方程复相关系数的平方R2=0.983 0，相关度好，具有可信度，可用于配方优化的预测。由表9可知，模拟一次项A对虎皮辣椒预制菜护绿保脆效果的影响显著（P＜ 0.05），B对虎皮辣椒预制菜护绿保脆效果的影响极显著（P＜0.01），C对虎皮辣椒预制菜护绿保脆效果的影响不显著（P＞0.05），模拟二次项A2、B2、C2对虎皮辣椒预制菜护绿保脆效果的影响均极显著（P＜ 0.01），交互项AB对虎皮辣椒预制菜感官评分有极显著的影响（P＜0.01）。AC、BC的交互作用不显著（P＞0.05）。各因素按影响排序为B＞A＞C，即山梨酸钾添加量＞茶多酚添加量＞氯化钙添加量。根据回归方程绘制的响应面图见图1。

图1 交互项对于护绿保脆效果响应面图

结果表明，茶多酚添加量与山梨酸钾添加量的交互作用曲面弯折程度大，较陡峭，而且等高线为椭圆形，说明茶多酚与山梨酸钾两因素之间的交互作用对虎皮辣椒预制菜的感官评价影响显著。茶多酚添加量的变化对成品感官评价的影响小于山梨酸钾添加量的变化对成品感官评价的影响，说明在茶多酚与山梨酸钾两因素中，感官评分的分值主要受山梨酸钾添加量的影响。茶多酚与氯化钙添加量的交互作用曲线比较平缓，等高线呈现近似圆形，说明茶多酚与氯化钙两因素之间的交互作用不显著。茶多酚添加量的变化对成品感官评价的影响大于氯化钙添加量的变化对成品感官评价的影响，说明在茶多酚与氯化钙两因素中，感官评分的分值主要受茶多酚添加量的影响。山梨酸钾与氯化钙的交互作用曲线比较平缓，等高线呈现近似圆形，说明山梨酸钾与氯化钙两因素之间的交互作用不显著。山梨酸钾添加量的变化对成品感官评价的影响大于氯化钙添加量的变化对成品感官评价的影响，说明在山梨酸钾与氯化钙两因素中，感官评分的分值主要受山梨酸钾添加量的影响。

2.4 验证设计与结果分析

由Design-Expert 8.0.6软件优化不同茶多酚、山梨酸钾、氯化钙添加量对虎皮辣椒预制菜护绿保脆效果的影响，最优条件见表10。

表10 虎皮辣椒预制菜护绿保脆配方最优条件

通过软件优化后得出的3种护绿保脆剂（茶多酚、山梨酸钾、氯化钙）的最佳护绿保脆配方为茶多酚添加量0.023%、山梨酸钾添加量0.026%、氯化钙添加量0.187%，在此条件下的感官评分为94.793分。根据实际情况，将最佳护绿保脆配方的添加量调整为茶多酚添加量0.020%、山梨酸钾添加量0.025%、氯化钙添加量0.200%。为验证模型的可靠性与准确性，使试验更加严谨、结果更加准确，对感官评分进行3次重复性试验，见表11。

表11 最佳配方条件验证

进行3次试验后感官评分的平均值为94.379± 1.210分，与表10的预测值94.793分相比，相对误差小，证明所建立的回归模型的可靠性好，试验采用的方法稳定可行，因此，采用该模型优化得到的添加参数准确可靠，具有实用价值。

3 结论

试验以虎皮辣椒预制菜口感、营养、质构、外观及稳定性方面为重要优化点，设计虎皮辣椒预制菜的最佳护绿保脆方案。检测加入茶多酚、山梨酸钾、氯化钙后的L、a、b值，硬度和叶绿素总量，得出茶多酚最佳添加量0.020%、山梨酸钾最佳添加量0.025%、氯化钙最优添加量0.20%。通过试验，找出虎皮辣椒预制菜的最优护绿保脆工艺，工艺简单，制作过程干净卫生，菜品拥有良好的风味，且后续加工步骤简单，符合消费者对预制菜菜品的要求和期许。同时步骤简洁明了，便于大规模的加工生产，与市场进行深入合作，填补市场在虎皮辣椒预制菜方面的空白。在此条件下加工的虎皮辣椒整齐，色泽均匀，口感好，硬度适中，组织状态良好；能够满足广大消费者食用需求，为虎皮辣椒预制菜走向市场，提供新的开发思路，奠定新的理论基础。