不同椒型鮮椒的速凍工藝

鄭紅，唐毅，黃采姣，徐偉偉，劉曉琴，張麗*

重慶火鍋調味品及菜品工程技術中心，重慶德莊農產品開發有限公司（重慶 401336）

眾所周知，每年7—9月份，大量辣椒成熟上市，鮮椒產季集中，且鮮椒獨特的生理特性使其在貯藏、運輸過程極易腐爛，嚴重影響鮮椒品質。因此，選擇合適的鮮椒保鮮方式尤為重要。常見的鮮椒保鮮方式有涂膜保鮮、氮氣保鮮、冷藏+氮氣保藏等[1-2]。但這些方式存在成本高、操作復雜、保存期短等缺點，不利于實現鮮椒工業化大批量貯藏。因此，研究一種操作簡單、成本低、易于工業化貯藏的保鮮方式具有重要的現實意義。

速凍貯藏是當前果蔬加工貯藏技術中能最大限度地保存其果蔬原有風味和營養成分較理想的方法。近年來，隨著速凍技術和設備的不斷完善，國內外學者對玉米、洋蔥、西蘭花、紫薯、蘋果等進行了大量速凍研究。彭丹等[3]表明如果樣品能快速通過最大冰晶生長區，將樣品溫度降低到其凍結點以下，使其體系中所含的大部分水隨著樣品內部熱量的釋放而形成合理的微小冰晶體，能較大程度地保留樣品原有的色澤、口感、風味和營養成分。張海燕等[4]研究表明辣椒速凍速凍溫度-30 ℃、樣品中心溫度-18 ℃時，產品的感官品質、硬度和色澤最高，可溶性糖損失率、可溶性蛋白損失率、VC損失率最低，品質最佳。鄧永燕等[5]研究表明速凍時間10～20 min、速凍溫度-31～-35 ℃、樣品中心溫度-18 ℃時，速凍處理和貯藏時間對速凍柑橘品質影響均很小，消費者對速凍柑橘罐頭與普通罐頭喜愛無顯著性差異（p＞0.05）。但對于鮮椒速凍工藝的研究鮮見報道。

有研究表明，果蔬速凍品質與速凍時間、解凍時間、產品規格等因素有關[6-7]。不適宜的工藝參數可能會導致果蔬的宏觀龜裂和微觀結構的破壞，從而引起果蔬質地下降、風味流失、色澤褐變等不良后果，甚至會使其失去商品價值[8]。因此，通過對鮮椒的貯藏工藝進行研究，同時結合鮮椒汁液流失率、辣椒素含量、感官評價結果等指標，旨在建立一套完善的鮮椒貯運鏈，實現原料鮮椒的常年供應，提高其貯藏品質和商品附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮紅艷椒（市售，重慶市南岸區）；新鮮紅二荊條（市售，重慶市南岸區）；新鮮紅甜椒（市售，重慶市南岸區）；新鮮紅菜椒（市售，重慶市南岸區）；NaOH、飽和氯化鋇、甲醇、四氫呋喃（成都市科隆化學品有限公司）。

1.2 儀器與設備

-60 ℃超低溫冰箱（浙江捷勝制冷科技有限公司）；JXR1200-20烘箱（上海均珂儀器科技有限公司）；SGM.B2/18馬弗爐（西格馬高溫電爐有限公司）；GM320手持式紅外線溫度儀（深圳市鼎鑫宜實驗設備有限公司）；澳特珈破壁營養料理機（坤昊電器有限公司）；FA2104電子天平（上海舜宇恒平科學儀器有限公司）；TF100流化床速凍機（天津市海特瑞思機械設備有限公司）；低溫高濕解凍機（天津市海特瑞思機械設備有限公司）；SB-3200DT超聲波清洗機（寧波新芝生物科技股份有限公司）；LC-20A島津高效液相色譜儀（配RF-20A熒光檢測器、SPD-20A紫外可見光檢測器）。

1.3 試驗方法

1.3.1 鮮椒貯藏工藝

冷庫及包裝袋清洗→冷庫提前降溫→挑選分級→清洗→瀝干（→斬拌）→速凍→預冷→分裝→貯藏→解凍

1.3.2 試驗操作要點

1.3.2.1 速凍時間

采用流化床速凍機，將不同椒型的鮮椒進行速凍15，20，25，30和40 min。

1.3.2.2 解凍時間

采用低溫高濕空氣解凍機，將不同椒型的鮮椒進行解凍10，15，20，25和30 min。

1.4 理化指標檢測

1.4.1 鮮椒速凍理化指標檢測

1.4.1.1 鮮椒速凍后內部溫度測定

當不同椒型的鮮椒速凍15，20，25，30和40 min時，用小刀剖開樣品，用手持式紅外線溫度儀測定鮮椒內部溫度。

1.4.1.2 鮮椒速凍后呼吸強度變化

呼吸強度參考徐曉華等[9]的方法。當不同椒型的鮮椒速凍15，20，25，30和40 min時，用小刀剖開樣品，將實驗室常用的玻璃干燥器洗凈，晾干。下面放入盛有20 mL標定過0.199 4 mol/L NaOH溶液的培養皿，并在其上置漏孔隔板。隔板上加500 g鮮椒，蓋上干燥器的蓋子，此時果蔬呼吸釋放出的CO2，會被自然下沉而被置放的堿溶液完全吸收。待1 h后取出培養皿，把培養皿的堿溶液轉移燒杯中，純水沖洗3次，加入5 mL飽和氯化鋇溶液、2滴酚酞，用0.1 mol/L草酸標準溶液滴定，記下其標準溶液體積用量，同時做空白滴定。呼吸強度按式（1）計算。式中：V1為滴定空白堿溶液用的草酸溶液體積，mL；V2為滴定樣品堿溶液用的草酸溶液體積，mL；M為H2C2O4摩爾濃度，mol/L；W為樣品質量，kg；H為堿溶液放置在干燥器內吸收CO2的時間，h；44為CO2的摩爾質量，g/mol。

1.4.2 鮮椒解凍后理化指標測定

1.4.2.1 鮮椒解凍后內部溫度測定

當不同椒型的凍鮮椒解凍10，15，20，25和30 min時，用小刀剖開樣品，用手持式紅外線溫度儀測定鮮椒內部溫度。

1.4.2.2 鮮椒解凍后汁液流失率

當不同椒型的凍鮮椒解凍10，15，20，25和30 min時，取部分樣品，參考GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》直接干燥法測定。

1.4.2.3 鮮椒解凍后灰分變化

當不同椒型的凍鮮椒解凍10，15，20，25和30 min時，取部分樣品，參考GB 5009.4—2016《食品中灰分的測定》規定的方法測定。

1.4.2.4 鮮椒解凍后呼吸強度變化

當不同椒型的凍鮮椒解凍10，15，20，25和30 min時，取部分樣品，按照1.4.1.2的方法進行測定。1.4.2.5 鮮椒解凍后辣椒素含量變化

辣椒素含量參考唐毅等[10]的方法，并略作修改。稱取10.00 g樣品于100 mL具塞三角瓶中，加入25 mL甲醇-四氫呋喃（1︰1）混合溶液，在60 ℃水浴條件下，超聲提取30 min，過濾，收集濾液。將濾渣與濾紙一同放進三角瓶中，用25 mL甲醇-四氫呋喃（1︰1）混合溶液超聲提取10 min，重復操作1次。將3次收集的濾液合并轉移至50 mL容量瓶中，用甲醇-四氫呋喃（1︰1）混合溶液定容。經0.45 μm有機濾膜過濾后進行高效液相色譜分析。

1.4.2.6 感官評價

對不同品種鮮椒的色澤、內部冰晶形態、表皮光澤度、質地、風味等進行觀察描述并記錄。

1.5 數據分析

數據分析處理采用Microsoft Excel 2013和Origin 8.6軟件。每次試驗設置3個平行。

2 結果與分析

2.1 不同椒型鮮椒感官評價

由表1可知，為驗證不同椒型鮮椒速凍工工藝，選取艷椒、二荊條、甜椒、菜椒4種不同椒型鮮椒進行試驗。

2.2 速凍時間對鮮椒品質的影響

2.2.1 速凍時間對鮮椒內部溫度的影響

如圖1所示，鮮椒在凍結過程中，鮮椒內部溫度隨冷凍時間的延長而迅速降低，從整體來說，鮮椒的凍結溫度曲線符合一般蔬菜凍結過程。對比4種不同椒型的鮮椒速凍曲線，可以明顯看出：當鮮椒內部溫度達到-40 ℃時，艷椒、二荊條需凍結25 min左右，而甜椒、菜椒需凍結30 min左右。這可能是椒型較大的鮮椒，組織內的水分含量較多，在結晶過程需要放出更多的潛熱，而放出的潛熱量越多，溫度下降越慢，進而造成椒型越大，所需速凍時間越久。這與彭丹等[11]研究的果蔬凍結溫度曲線基本一致。

表1 不同椒型鮮椒感官評價

圖1 -40 ℃下鮮椒凍結曲線

2.2.2 速凍時間對鮮椒呼吸強度的影響

呼吸強度常被用來評價果蔬貯藏壽命，果蔬呼吸強度越小，營養物質消耗越慢，生命周期越長。如圖2所示，4種鮮椒在凍結過程中，其呼吸強度隨凍結時間的延長而迅速下降，說明隨著速凍時間的增加，辣椒的呼吸作用逐漸降低，其中鮮椒速凍30 min后，呼吸強度趨于穩定。

2.3 解凍時間對鮮椒品質的影響

2.3.1 解凍時間對鮮椒內部溫度的影響

將鮮椒置于低溫高濕解凍機內進行解凍，為了確保解凍后的鮮椒利于斬拌，將解凍溫度設置為-6～-8℃。由圖3可知，艷椒和二荊條在解凍15 min后，鮮椒內部溫度為-6～-8 ℃；甜椒和菜椒在解凍20 min后，鮮椒內部溫度為-6～-8 ℃。隨著解凍的繼續進行，鮮椒內部溫度保持不變。

圖2 速凍過程鮮椒呼吸強度變化

圖3 鮮椒解凍曲線

2.3.2 解凍不同時間后鮮椒的感官評價結果

解凍時間與鮮椒解凍后的感官密切相關，若解凍時間過短，鮮椒內部仍存在大量冰晶，鮮椒風味不足；解凍時間過長，鮮椒質地變軟，汁液流失嚴重。如表2所示，艷椒、二荊條等椒型較小的辣椒的最佳解凍時間為10～15 min，甜椒、菜椒等椒型較大的辣椒的最佳解凍時間為15～20 min，此時的辣椒質地飽滿，色澤紅亮，香氣濃郁，能最大程度地保留鮮椒的營養價值和口感。

2.3.3 解凍時間對鮮椒汁液流失率的影響

經過凍結的鮮椒在解凍時冰晶會逐漸融化，這些水若不能被細胞吸收，便會造成汁液流失，過度失水會導致果蔬生理代謝紊亂，加速果蔬腐敗，嚴重影響果蔬的外觀、品質和商品性。因此，鮮椒的汁液流失率可以反映細胞的破壞程度[12]。

表2 解凍不同時間后鮮椒的感官評價

如圖4所示，4種鮮椒在凍結過程中，其汁液流失率隨解凍時間的增加呈略微增加的趨勢，且甜椒和菜椒的汁液流失率明顯大于艷椒和二荊條。這可能是凍結過程中鮮椒組織間歇中形成的冰晶會對細胞產生機械損傷，而椒型越大的辣椒，汁液因毛細管力而保持在細胞中的損傷越嚴重，細胞的縫隙越大，當解凍時，冰晶融化后的水分流失越多。彭丹等[11]研究表明不同椒型鮮椒存在的不同程度的鮮重損失可能與果皮的厚度、表面積、體積比等有關，與此次試驗結果基本一致。

圖4 解凍過程鮮椒汁液流失率

2.3.4 解凍時間對鮮椒灰分的影響

如圖5所示，解凍過程中，隨解凍時間的延長，鮮椒的灰分略有增加，但增加趨勢并不明顯。結合2.3.2的研究結果，灰分的增加可能是解凍過程中鮮椒水分流失，部分水溶性的無機鹽隨水分的流失一起從組織間歇中流出，但由于水分流失率明顯高于無機鹽的流失率，從而使得解凍后的鮮椒灰分含量相對增加，且由于鮮椒的灰分總含量偏低，整體下降趨勢并不明顯[13]。

圖5 解凍過程鮮椒灰分變化

2.3.5 解凍時間對鮮椒辣椒素含量的影響

如圖6所示，隨著解凍時間的延長，鮮椒的辣椒素含量呈逐漸增加的趨勢。這可能是隨著解凍時間的增加，鮮椒的汁液流失加劇，水分的流失導致鮮椒整體的質量下降，但辣椒素含量沒有損失，從而導致鮮椒的辣椒素含量相對增加。而鮮椒在解凍0～20 min時，辣椒素含量未發生明顯增加或下降。

圖6 解凍過程鮮椒辣椒素含量變化

綜上所述，為了確保鮮椒的整體風味和口感的一致性，同時考慮到設備的能耗問題，建議不同椒型的鮮椒解凍時間控制在15～20 min。

3 結論

目前，我國市場上的速凍果蔬制品質量良莠不齊，最主要的原因之一就是產品選擇的速凍工藝不適宜。因此，此次試驗通過分析4種不同椒型的鮮椒速凍時間、呼吸強度、解凍時間、汁液流失率、灰分、辣椒素含量、感官評價等變化規律，最終確定不同椒型的鮮椒速凍工藝：速動設備采用流態化速凍機，速凍溫度-35～-40 ℃，速凍時間25～30 min；解凍設備采用低溫高濕空氣解凍機，解凍溫度-8 ℃，椒型較小的鮮椒最佳解凍時間為10～15 min，椒型較大的辣椒最佳解凍時間為15～20 min。

該工藝條件下的鮮椒質地飽滿，色澤紅亮，香氣濃郁，能更穩定持久地保持果蔬的色澤、風味及營養價值，為鮮椒的常年供應提供了品質保障。