采后乙烯利處理對胡椒鮮果果皮脫除及品質的影響

吳桂蘋　谷風林　魏來　賀書珍　朱紅英　鄔華松

摘 要 研究不同濃度（0、0.3、1.0、3.0、5.0、10.0 mL/L）乙烯利對胡椒鮮果采后催熟效果、脫皮率、色差及其胡椒精油、胡椒堿含量等的影響，探討乙烯利催熟法去除胡椒鮮果果皮的可行性。結果表明：乙烯利能有效促進胡椒鮮果成熟，脫皮后的胡椒種子無異臭味，胡椒精油和胡椒堿含量高于傳統白胡椒。

關鍵詞 胡椒鮮果；乙烯利；催熟；脫皮；品質

中圖分類號 Q949.732.3 文獻標識碼 A

胡椒（Pipper nigrum L.）是世界古老而著名的調味料，其性熱，味辛，有溫中散寒、下氣、消痰之功效，不僅可以調味，在醫藥上還可治療胃寒嘔吐、腹痛泄瀉、食欲不振、癲癇痰多、風濕性關節炎、坐骨神經痛等病癥[1]。世界上胡椒產品主要包括黑胡椒、白胡椒、青胡椒、胡椒油樹脂、胡椒精油等，其中20%以上為白胡椒產品[2]。白胡椒主要以成熟胡椒鮮果為原料，經脫除果皮后干燥而成。國內外常用的脫皮方法為水浸泡軟化脫皮，即將胡椒鮮果裝袋后放入水池中浸泡7～10 d[3]，使其果皮充分腐爛后去除果皮。由于水浸泡法加工工藝簡單，常被農戶采用，中國90%以上的胡椒加工為白胡椒，但此法加工出的白胡椒易產生異臭味，經研究發現50種不同產地的白胡椒產品中均存在類似糞便臭味的甲基吲哚、4-甲酚化合物[2]，這嚴重影響了白胡椒的品質，限制了中國白胡椒產品的出口，制約了中國胡椒產業的健康發展。

國內外學者對胡椒鮮果初加工技術、脫皮技術、設備及其進展等進行了相關研究報道[2-11]，分析比較了酸法、堿法、熱燙法等預處理方式對胡椒脫皮的影響[6-7]及機械脫皮[8-9]、生物脫皮法[10-11]等脫皮方式的可行性，研究結果發現機械脫皮需要較高成熟度的胡椒才能快速大量脫皮，脫皮率不及傳統加工法，且種子破損率較高[5]；生物脫皮法需要將胡椒鮮果進行熱燙處理，分離出的地衣型芽孢桿菌需要培養脫皮3 d[6]，生產成本相對較高。乙烯利是植物生長調節劑，具有顯著的催熟效果，已應用于銀杏種子的脫皮[12]、甘蔗的催熟[13]等。鄔華松等[14]研究結果發現乙烯利對胡椒鮮果具有催熟軟化的作用，但乙烯利的殘留量及其對胡椒果皮脫除率、種子色差及胡椒精油、胡椒含量等是否存在影響未見研究報道。本研究在此基礎上開展乙烯利催熟對白胡椒加工品質的影響研究，為解決白胡椒快速脫皮及產品異味提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 胡椒鮮果穗采自中國熱帶農業科學院香料飲料研究所試驗基地，以一串果實中有1～2粒變黃為采摘標準。

1.1.2 試劑及儀器 乙烯利和40%乙烯利水劑由上海彭浦化工廠生產。Agilent 7890氣相色譜儀（安捷倫科技有限公司）、Agilent 1260液相色譜儀（安捷倫科技有限公司）、SP 60色差分析儀（美國愛色麗股份有限公司）、AL104電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）、Gemini電子鼻分析系統（法國阿爾法莫斯公司）。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 采用單因子試驗法，對當天采收的胡椒鮮果進行一部分乙烯利催熟處理，同時以常規水浸泡脫皮為對照試驗，置于室外。乙烯利處理濃度分別為：0.3、1.0、3.0、5.0、10.0 mL/L，每個處理重復3次，用果量為1 kg，即將鮮果浸泡于不同濃度的乙烯利溶液中15 min后，取出瀝干，置于塑料盆或木箱中，頂部用報紙遮蓋，每天觀察表皮顏色的變化，同時做空白對照和傳統水浸泡，待第4天加水略清洗后手工脫皮，棄去果皮，種子清洗后置于曬場曬干。分析其脫皮率、乙烯利殘留量、色差、氣味、水分含量、胡椒精油、胡椒堿等相關指標。

1.2.2 測定項目與方法 （1）脫皮率的測定：以1 000粒胡椒計算。

脫皮率=×100%

（2）氣味的測定：以傳統水浸泡法為對照，5名食品專業人員對6組胡椒樣品的氣味進行感官評價，最高為10分，最低為1分；滿分標準如下：有明顯胡椒特殊氣味，無漚水味、霉味等異味。同時利用電子鼻頂空進樣分析比較其與乙烯利催熟脫皮處理后胡椒的氣味差異。電子鼻的分析條件：孵化溫度為40 ℃，孵化時間為120 s，進樣針溫度為50 ℃，進樣量為1 000 μL。

（3）色差的測定：采用色差分析儀測定，以傳統水浸泡法加工的白胡椒為標準，乙烯利處理后的樣品為測試對象，每個測試樣品測定6次。

（4）乙烯利殘留量的測定：按照NY/T 1016-2006（水果蔬菜中乙烯利殘留量的測定--氣相色譜法）采用氣相色譜法測定。

（5）水分含量的測定：依據GB/T 12729.6-2008中的甲苯蒸餾法測定。

（6）胡椒精油的測定：依據GB/T 17527-2009中的水蒸氣蒸餾法測定。

（7）胡椒堿的測定：依據GB/T 17528-2009中的高效液相色譜儀測定。

1.3 數據分析

利用SPSS17.0軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度乙烯利催熟處理對胡椒鮮果成熟度的影響

從表1可以看出，不同濃度乙烯利處理的胡椒鮮果在第1天顏色仍保持原有綠色，第2天略微變黃，第3天部分開始變黃，第4天大部分變黃，第5天果實陸續開始發生霉變和黑變。但經過乙烯利處理的胡椒鮮果變黃時間明顯縮短，乙烯利處理濃度越大，變黃的程度相對越高，這說明乙烯利對胡椒具有一定的催熟作用。

2.2 不同濃度乙烯利處理對胡椒鮮果脫皮率的影響

不同濃度乙烯利處理后的胡椒脫皮率見圖1。從圖1可以看出，空白對照脫皮率相對高于乙烯利催熟脫皮處理，脫皮率達到98%，不同乙烯利處理的胡椒脫皮率存在一定的差異；濃度為1.0 mL/L的乙烯利催熟脫皮率和空白對照無顯著性差異，脫皮率相對較高為97%。濃度在1.0 mL/L以內時，胡椒脫皮率呈上升趨勢；濃度大于1.0 mL/L時，胡椒脫皮率隨著濃度增加而緩慢下降至一定值。這說明乙烯利的濃度對胡椒鮮果的催熟脫皮率有較大影響，濃度在0.3～3.0 mL/L時，有利于胡椒鮮果的催熟脫皮。通過GC檢測分析，經乙烯利催熟脫皮后的胡椒種子中乙烯利的含量均在0.05 mg/kg以下，說明采用乙烯利催熟處理后的胡椒符合食品安全標準。

2.3 乙烯利處理對胡椒種子氣味的影響

通過感官評價不同濃度乙烯利處理的胡椒，評價結果見表2。同時利用電子鼻分析胡椒種子氣味，并對電子鼻所得數據進行主成分和判別因子分析，其中，O為水浸泡（對照），標記A、B、C、D、E為不同濃度乙烯利處理的胡椒，濃度依次為0.3、1.0、3.0、5.0、10.0 mL/L（圖2和圖3）。從表2可以看出，傳統水浸泡法脫除胡椒果皮后的種子有明顯的異味。從圖2～3可以看出，無論是主成分分析還是判別因子分析，乙烯利催熟脫皮處理的胡椒均可與傳統水浸泡處理后胡椒區分開來。說明乙烯利催熟脫皮處理的胡椒無傳統水浸泡的漚水異味，可用乙烯利對胡椒鮮果進行催熟脫皮處理。

2.4 脫皮胡椒的色差分析

全自動色差儀采用亨特（Hunter）標度來檢測色澤，L*、a*、b*分別為所測樣品的白度值、紅度值、黃度值，結果見圖4。從圖4中可以看出，胡椒鮮果經乙烯利催熟脫皮處理后的色差與未經乙烯利處理的有顯著性差異。 當乙烯利濃度≤3.0 mL/L時，胡椒的L*值和b*值與空白對照無顯著性差異，當其濃度大于3.0 mL/L時，胡椒的L*值和b*值與空白對照有顯著性差異（p<0.05），其值隨乙烯利濃度的增大而逐漸降低。這在一定程度上說明乙烯利催熟脫皮對其色差有較大影響，經乙烯利催熟脫皮處理的胡椒種子略偏黃，這可能與胡椒鮮果皮內的多酚類化合物氧化有關[9]。

2.5 乙烯利處理對胡椒精油和胡椒堿含量的影響

將乙烯利催熟脫皮后的胡椒干燥后測定其中的胡椒精油和胡椒堿含量，結果見表3。從表3可以看出，胡椒鮮果經不同濃度乙烯利催熟脫皮處理后的胡椒精油含量有顯著性差異，其值隨著乙烯利濃度的增加而緩慢增加，當乙烯利濃度達到5.0 mL/L時，精油含量最高，之后隨著乙烯利濃度的增加呈下降趨勢。但乙烯利催熟脫皮對胡椒堿含量影響不大。這可能與不同濃度乙烯利促進胡椒鮮果成熟的程度有關，也可能與胡椒精油和胡椒堿在胡椒果實中的分布有關，胡椒果皮脫除后，其精油含量也可能會受到影響。

3 討論與結論

本研究比較了白胡椒的傳統加工方法和乙烯利催熟處理脫皮后的胡椒感官和品質差異，研究結果發現乙烯利水溶液對胡椒鮮果具有催熟作用，這與鄔華松等[14]的研究報道一致。在胡椒催熟處理中，較低的乙烯利濃度即可達到胡椒的催熟軟化效果，催熟時間宜控制在4 d以內，脫皮后的胡椒種子中乙烯利殘留量小于0.05 mg/kg，可用于胡椒鮮果的催熟。經過乙烯利浸泡后的胡椒鮮果可在2～4 d內由綠色變為黃色或橙色，果皮逐漸軟化，此時可使用手工或機械脫除果皮。

通過檢測結果發現，經過乙烯利催熟處理脫皮后的胡椒種子無傳統水浸泡法加工的異味，但其色澤較水浸泡法偏黃，這可能與胡椒鮮果中的特征成分和處理工藝有關，水浸泡法脫除胡椒果皮時果實一直浸沒于水中，與空氣中的氧接觸少，其果皮中的多酚類物質不容易被氧化，而經過乙烯利浸泡處理后的胡椒即使用報紙覆蓋但仍暴露于空氣中，脫皮時更易發生色變。

胡椒精油是胡椒風味的主要來源，隨著胡椒成熟度的增加，其胡椒精油含量存在一定的變化規律。經過不同濃度乙烯利催熟處理的胡椒種子，其胡椒精油含量存在顯著性差異，這說明乙烯利在促進胡椒鮮果成熟的同時，亦促進了胡椒精油的變化，該結果與Jansz等[15]研究報道一致，斯里蘭卡胡椒中的胡椒精油含量隨著胡椒成熟度的增加呈現先增加后緩慢下降趨勢，胡椒堿含量在胡椒生長期內呈緩慢增加趨勢。胡椒堿是胡椒辣味的主要來源，具有多種生理功效。經過不同濃度乙烯利催熟處理的胡椒，其胡椒堿含量無顯著性差異，最高為4.35 g/hg，高于候源源[10]報道的生物脫皮法（其胡椒堿含量為4.00 g/hg）。

在胡椒生長期內，使用不同濃度的乙烯利不僅可促進胡椒鮮果成熟，同時還可調控其特征成分的含量。催熟時間宜控制在3～4 d，軟化后的胡椒可使用機械或手工快速脫除果皮，其脫皮率在70%～90%，種子經干燥后依據氣味和色差可與傳統水浸泡法區分開來，產品無異味，加工的胡椒品質高，可擴大試驗量進行中試。

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