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【摘 要】辣椒干燥是减少辣椒收获后损失，提高加工效率，延长货架期的重要方式之一，本文通过对辣椒进行红外联合热风干燥试验，分析了不同干燥温度、红外辐射功率和红外辐射距离对辣椒干燥后总酚、色泽、红色素、抗坏血酸的影响，结果表明70℃的干燥温度、功率为425W、红外辐射距离为8cm为最优的干燥工艺。
【关键词】辣椒;红外联合热风干燥;品质
Abstract：Pepper drying is to reduce the hot pepper post-harvest losses，improve the machining efficiency，prolong the shelf life of one of the important ways. The effect of different drying temperature，the infrared radiation power and distance n on from the dry chili total phenol，color，red pigment and ascorbic acid were evaluated through infrared combined drying experiment.The results showed that the most optimal drying process was the drying temperature 70 ℃，infrared radiation power 425 w，infrared radiation distance 8 cm. .
Key words：Pepper，Infrared-assisted hot air-drying，Quality
1 引言
干燥是一种复杂的加工技术，涉及到生物、化学、物理、机械等诸多学科，被广泛应用于农产品加工，是延长农产品货架期的重要方式之一[1]，辣椒干燥是延长辣椒货架期的最主要加工方式之一，判断干燥工艺的优劣通过品质指标是最直接的方式之一[2]。
色泽参数是评判品质好坏最直观的因素之一[3]，色泽的鲜艳与否直接影响了消费者的购买欲望，但同时色泽背后的指标变化也是评判品质好坏的重要方式之一，如影响色泽参数的辣椒红色物质含量，促进辣椒红色素形成的类胡萝卜素等等[4]，都是直接或间接衡量品质的重要因素之一。
氧化损伤是心脑血管疾病、癌症、衰老等众多疾病的因素之一[5]，而总酚的抗氧化功能就能够有效预防这些疾病，总酚是农产品中重要的化合物之一，其抗氧化功能深受广大消费者的喜爱，而总酚在不同农产品中含量和结构大不相同，植物中的总酚也受到成熟、储运、加工等诸多环节的影响，因而研究总酚含量和农产品的抗氧化能力对于判断农产品品质的优劣具有重要意义[6]。
本文通过不同干燥温度、红外辐射功率和辐射距离，采用单因素试验研究不同干燥工艺下总酚、色泽、红色素、抗坏血酸的差别，以期为辣椒红外联合热风干燥加工工艺优化提供借鉴。
2 材料与方法
2.1主要仪器
恒温水浴锅：J-HH-6A，冠森生物科技（上海）有限公司。电子天平：YP2002N，上海仪田精密仪器有限公司。小型家用微波炉：ER-SS17ACNW，东芝（中国）有限公司。红外快速干燥箱：WS70-1型，上海昕仪仪器仪表有限公司，中短波红外热风干燥箱，苏州德沃斯制造有限公司，冷冻离心机，LC-LX-H165A，上海力辰仪器科技有限公司，紫外分光光度计，723PC，上海菁华科技仪器有限公司，色差仪，NR200，深圳市三恩时科技有限公司，振荡器，HY-4，深圳市鼎鑫宜实验设备有限公司。
2.2试验材料及处理
新鲜小米椒采购于平凉新阳光陇东农副产品批发市场，挑选新鲜、色泽鲜艳，质地坚硬，无病虫害，大小均一（平均长度为6±1.5cm）的红色小米椒作为试验材料。新鲜小米椒清洗干净后，用吸水纸将表面水分擦除干净，选择直径、长度大小一致的小米椒作为试验原料，每次试验选取100.00±1.00g小米椒，在微波预处理600W，3min后冷却至室温，然后进行红外热风干燥，干燥工艺分别为固定红外辐射功率为675W，辐射距离为12cm，改变干燥温度60℃，70℃，80℃;固定干燥温度为70℃，辐射距离为12cm，改变红外辐射功率为450W，675W，900W;固定干燥温度为70℃，红外辐射功率為675W，改变辐射距离为8cm，12cm，16cm。
2.3 试验指标测定
2.3.1 总酚含量测定
参考Sun等[7]方法，采用80%乙醇溶液提取总酚，超声（150W，25℃条）提取30min。于3480×g，4℃条件下离心10min，收集上清液。采用福林酚法测定总酚含量：取0.25mL上清液，加入0.25mL福林酚试剂和2mL蒸馏水，混匀;在室温下静置10min，加入0.50mL20%Na2CO3溶液，混匀，30℃水浴加热30min。采用分光光度计750nm波长下测定反应体系的吸光度值。总酚含量采用没食子酸当量表示，mg没食子酸/g。
2.3.2 辣椒红色着色物质含量的测定
采用GB/T22299-2008 食品安全国家标准 辣椒粉 天然着色物质总含量的测定[8]。
2.3.3 抗坏血酸含量测定
采用GB 5009.86-2016 食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定[9]。
2.3.4 辣椒色泽测定
将小米椒干燥后打磨成粉状，过28目标准筛，用色差仪对干燥后小米椒粉进行色泽测量，每组测定3次，取平均值。采用CIELAB表色系统测量小米椒粉的明亮度L*和绿红值a*，绘制出小米椒粉的L*和a*的柱形图。其中，L*为明亮度，L*=0表示黑色，L*=100表示白色;a*表示绿/红值，范围是-60（纯绿色）～+60（纯红色），+a*越大表示颜色越红，-a*越小表示颜色越绿。 3 结果与分析
3.1 不同干燥条件下小米椒总酚含量的影响
从图1可以看出，经过红外联合热风干燥的小米椒总酚含量在4.93-6.89mg/g，不同干燥温度对小米椒红外联合热风干燥过程中总酚含量具有显著性影响，不同红外辐射功率和辐射距离对小米椒红外联合热风干燥过程中总酚含量没有显著性影响。其原因可能是红外干燥过程中由于热风热源为中短波红外管加热，因而影响品质主要原因仍然为热风作用，同时热风对整个干燥箱体内不同位置均有加热作用，减小了不同位置的干燥差异。不同温度对总酚的影响较大，其原因可能是低温干燥周期较长，使小米椒中的相关物质质发生了氧化反应，降低了总酚含量，而高温缩短了干燥时间和周期，减少了不必要的氧化反应，这一现象与Vega-G?Lvez A等[10]研究结果不谋而合。同时由于高温条件导致酚类物质发生非酶反应，产生了新的酚类物质，从而导致了总酚含量的升高，曹珍珍在研究中同样发现了类似的结果[11]。
3.2 不同干燥条件对小米椒色泽的影响
不同干燥条件下小米椒色泽参数L*和a*如表5-1所示，数据显示干燥温度对小米辣色泽参数具有显著影响，干燥后小米辣亮度值变化区间在41.52-45.27之间，红绿值a*变化在39.76-42.41之间，在干燥温度为70℃红外辐射功率675W，红外辐射距离为12cm的条件下亮度值最高，在干燥温度为70℃红外辐射功率675W，红外辐射距离为8cm的条件下红绿值最高，但随着干燥温度过高，小米椒的亮度呈现出下降趋势。红外辐射功率和辐射距离对于色泽参数未呈现显著影响。
3.3 不同干燥条件对小米椒红色素含量的影响
不同干燥条件下小米椒中红色素含量如图2所示，数据表明随着干燥温度的改变，红色素含量显著变化，温度在60℃和80℃时红色素含量低于70℃，其原因可能是由于60℃干燥时间较长，导致了热降解和氧化时间增加，降低了辣椒中红色素含量，而温度过高又很容易导致干燥后辣椒发生碳化，降低红色素含量，Wang等在研究中报道了类似的现象[12]，这一现象与小米椒干燥后色泽参数中L*和a*变化呈现一致规律。而红外热风干燥中辐射功率和辐射距离对辣椒红色素未呈现出显著变化，这一现象与色泽参数变化相同[13]。
3.4 不同干燥条件对小米椒抗坏血酸含量的影响
不同干燥条件下小米辣干燥后抗坏血酸含量变化如图3所示，干燥后小米辣的抗坏血酸含量变化在38.69-42.68mg/100g范围，经过微波预处理的小米辣中抗坏血酸量得以保留，温度对抗坏血酸含量具有较大影响，温度过低或过高均导致了抗坏血酸含量的减少，这可能是较低温度导致干燥时间较长，促进了抗坏血酸的氧化，而过高温度又导致了抗坏血酸的降解[14]，同时研究发现辐射距离越大干燥后抗坏血酸含量也呈现下降趋势，其原因可能是由于干燥时间的增加，导致了抗坏血酸的氧化，从而出现含量降低的情况[15]。
4. 结论
通过研究不同干燥条件（干燥温度、红外辐射功率、红外辐射距离）对小米椒品质的影响，结果表明：温度对于小米椒总酚、色泽、红色素、抗坏血酸具有显著影响，红外辐射功率和距离对品质指标影响不显著。温度过低或过高都不利于营养成分的保留，适宜的温度能够保证干燥品质的提升和相关营养物质的保留，研究表明70℃的干燥温度能够较好的保证干燥品质，结合干燥时间、复水比等其他指标，红外功率425W，红外辐射距离8cm为较优工艺参数。
参考文献：
[1]沈晓飞，刘政，蔡静，应叶青.基于热泵干燥技术的笋干工艺研究[J].安徽农业科学，2021，49（06）：181-183.
[2]董晓林，吴龙，徐庆，王瑞芳，吴中华，李占勇.胡萝卜、辣椒干燥过程中的介电特性与其理化品质的关系研究[J].包装与食品机械，2020，38（02）：1-7.
[3]季蕾蕾，木泰华，孙红男.不同干燥方式对甘薯叶片水分迁移、微观结构、色泽及复水性能影响的比较[J].食品科学，2020，41（11）：90-96.
[4]白竣文，彭泽康，吴学岑，田潇瑜.中短波红外干燥白果的色泽变化预测及品质研究[J].食品工业科技，2020，41（12）：269-274+280.
[5]肖琨珉. 龙胆苦苷对过氧化氢诱导HepG2细胞氧化损伤的保护作用及机制研究[D].北京中医药大学，2020.
[6]王淋靓，冯春梅，黎新荣，程三红，李建强.切片厚度对金桔片热风干燥特性及品质的影响[J].食品工业，2021，42（02）：55-58.
[7]Sun Y，Shen Y，Liu D，et al. Effects of drying methods on phytochemical compounds and antioxidant activity of physiologically dropped un-matured citrus fruits[J]. LWT - Food Science and Technology，2015，60（2）：1269-1275.
[8]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GB/T22299-2008 辣椒粉天然着色物质总含量的测定[S].北京：中国标准出版社，2017.
[9]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GB5009.86-2016 食品中抗坏血酸的测定[S].北京：中国标准出版社，2017.
[10]Vega-G?Lvez A，Scala K D，Rodr?Guez K，et al. Effect of air-drying temperature on physico-chemical properties，antioxidant capacity，colour and total phenolic content of red pepper（Capsicum annuum，L. var. Hungarian）[J]. International Journal of Food Engineering，2014，117（4）：647-53.
[11]曹珍珍，周林燕，毕金峰，李淑榮，易建勇，陈芹芹.干燥方式对辣椒中活性物质含量和抗氧化能力的影响[J].中国食品学报，2017，17（02）：173-181.
[12]Wang J，Fang X M，Mujumdar A S，et al. Effect of high-humidity hot air impingement blanching（HHAIB）on drying and quality of red pepper（Capsicum annuum L.）.[J]. Food Chemistry，2017，220（apr.1）：145-152.
[13]Rhim J W，Hong S I. Effect of water activity and temperature on the color change of red pepper（Capsicum annuum L.）powder[J]. Food Science and Biotechnology，2011，20（1）：215-222.
[14]Senem K，Gamze T，Dilek B，Jules B，Robert D. H，Esra C. A review on the effect of drying on antioxidant potential of fruits and vegetables[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition，2016，56：1-12.
[15]Zielinska M，Markowski M . The influence of microwave-assisted drying techniques on the rehydration behavior of blueberries（Vaccinium corymbosum L.）[J]. Food Chemistry，2016，196（APR.1）：1188-1196.
研究方向：农产品贮藏加工
（作者单位：甘肃农业大学食品科学与工程学院）
【关键词】辣椒;红外联合热风干燥;品质
Abstract：Pepper drying is to reduce the hot pepper post-harvest losses，improve the machining efficiency，prolong the shelf life of one of the important ways. The effect of different drying temperature，the infrared radiation power and distance n on from the dry chili total phenol，color，red pigment and ascorbic acid were evaluated through infrared combined drying experiment.The results showed that the most optimal drying process was the drying temperature 70 ℃，infrared radiation power 425 w，infrared radiation distance 8 cm. .
Key words：Pepper，Infrared-assisted hot air-drying，Quality
1 引言
干燥是一种复杂的加工技术，涉及到生物、化学、物理、机械等诸多学科，被广泛应用于农产品加工，是延长农产品货架期的重要方式之一[1]，辣椒干燥是延长辣椒货架期的最主要加工方式之一，判断干燥工艺的优劣通过品质指标是最直接的方式之一[2]。
色泽参数是评判品质好坏最直观的因素之一[3]，色泽的鲜艳与否直接影响了消费者的购买欲望，但同时色泽背后的指标变化也是评判品质好坏的重要方式之一，如影响色泽参数的辣椒红色物质含量，促进辣椒红色素形成的类胡萝卜素等等[4]，都是直接或间接衡量品质的重要因素之一。
氧化损伤是心脑血管疾病、癌症、衰老等众多疾病的因素之一[5]，而总酚的抗氧化功能就能够有效预防这些疾病，总酚是农产品中重要的化合物之一，其抗氧化功能深受广大消费者的喜爱，而总酚在不同农产品中含量和结构大不相同，植物中的总酚也受到成熟、储运、加工等诸多环节的影响，因而研究总酚含量和农产品的抗氧化能力对于判断农产品品质的优劣具有重要意义[6]。
本文通过不同干燥温度、红外辐射功率和辐射距离，采用单因素试验研究不同干燥工艺下总酚、色泽、红色素、抗坏血酸的差别，以期为辣椒红外联合热风干燥加工工艺优化提供借鉴。
2 材料与方法
2.1主要仪器
恒温水浴锅：J-HH-6A，冠森生物科技（上海）有限公司。电子天平：YP2002N，上海仪田精密仪器有限公司。小型家用微波炉：ER-SS17ACNW，东芝（中国）有限公司。红外快速干燥箱：WS70-1型，上海昕仪仪器仪表有限公司，中短波红外热风干燥箱，苏州德沃斯制造有限公司，冷冻离心机，LC-LX-H165A，上海力辰仪器科技有限公司，紫外分光光度计，723PC，上海菁华科技仪器有限公司，色差仪，NR200，深圳市三恩时科技有限公司，振荡器，HY-4，深圳市鼎鑫宜实验设备有限公司。
2.2试验材料及处理
新鲜小米椒采购于平凉新阳光陇东农副产品批发市场，挑选新鲜、色泽鲜艳，质地坚硬，无病虫害，大小均一（平均长度为6±1.5cm）的红色小米椒作为试验材料。新鲜小米椒清洗干净后，用吸水纸将表面水分擦除干净，选择直径、长度大小一致的小米椒作为试验原料，每次试验选取100.00±1.00g小米椒，在微波预处理600W，3min后冷却至室温，然后进行红外热风干燥，干燥工艺分别为固定红外辐射功率为675W，辐射距离为12cm，改变干燥温度60℃，70℃，80℃;固定干燥温度为70℃，辐射距离为12cm，改变红外辐射功率为450W，675W，900W;固定干燥温度为70℃，红外辐射功率為675W，改变辐射距离为8cm，12cm，16cm。
2.3 试验指标测定
2.3.1 总酚含量测定
参考Sun等[7]方法，采用80%乙醇溶液提取总酚，超声（150W，25℃条）提取30min。于3480×g，4℃条件下离心10min，收集上清液。采用福林酚法测定总酚含量：取0.25mL上清液，加入0.25mL福林酚试剂和2mL蒸馏水，混匀;在室温下静置10min，加入0.50mL20%Na2CO3溶液，混匀，30℃水浴加热30min。采用分光光度计750nm波长下测定反应体系的吸光度值。总酚含量采用没食子酸当量表示，mg没食子酸/g。
2.3.2 辣椒红色着色物质含量的测定
采用GB/T22299-2008 食品安全国家标准 辣椒粉 天然着色物质总含量的测定[8]。
2.3.3 抗坏血酸含量测定
采用GB 5009.86-2016 食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定[9]。
2.3.4 辣椒色泽测定
将小米椒干燥后打磨成粉状，过28目标准筛，用色差仪对干燥后小米椒粉进行色泽测量，每组测定3次，取平均值。采用CIELAB表色系统测量小米椒粉的明亮度L*和绿红值a*，绘制出小米椒粉的L*和a*的柱形图。其中，L*为明亮度，L*=0表示黑色，L*=100表示白色;a*表示绿/红值，范围是-60（纯绿色）～+60（纯红色），+a*越大表示颜色越红，-a*越小表示颜色越绿。 3 结果与分析
3.1 不同干燥条件下小米椒总酚含量的影响
从图1可以看出，经过红外联合热风干燥的小米椒总酚含量在4.93-6.89mg/g，不同干燥温度对小米椒红外联合热风干燥过程中总酚含量具有显著性影响，不同红外辐射功率和辐射距离对小米椒红外联合热风干燥过程中总酚含量没有显著性影响。其原因可能是红外干燥过程中由于热风热源为中短波红外管加热，因而影响品质主要原因仍然为热风作用，同时热风对整个干燥箱体内不同位置均有加热作用，减小了不同位置的干燥差异。不同温度对总酚的影响较大，其原因可能是低温干燥周期较长，使小米椒中的相关物质质发生了氧化反应，降低了总酚含量，而高温缩短了干燥时间和周期，减少了不必要的氧化反应，这一现象与Vega-G?Lvez A等[10]研究结果不谋而合。同时由于高温条件导致酚类物质发生非酶反应，产生了新的酚类物质，从而导致了总酚含量的升高，曹珍珍在研究中同样发现了类似的结果[11]。
3.2 不同干燥条件对小米椒色泽的影响
不同干燥条件下小米椒色泽参数L*和a*如表5-1所示，数据显示干燥温度对小米辣色泽参数具有显著影响，干燥后小米辣亮度值变化区间在41.52-45.27之间，红绿值a*变化在39.76-42.41之间，在干燥温度为70℃红外辐射功率675W，红外辐射距离为12cm的条件下亮度值最高，在干燥温度为70℃红外辐射功率675W，红外辐射距离为8cm的条件下红绿值最高，但随着干燥温度过高，小米椒的亮度呈现出下降趋势。红外辐射功率和辐射距离对于色泽参数未呈现显著影响。
3.3 不同干燥条件对小米椒红色素含量的影响
不同干燥条件下小米椒中红色素含量如图2所示，数据表明随着干燥温度的改变，红色素含量显著变化，温度在60℃和80℃时红色素含量低于70℃，其原因可能是由于60℃干燥时间较长，导致了热降解和氧化时间增加，降低了辣椒中红色素含量，而温度过高又很容易导致干燥后辣椒发生碳化，降低红色素含量，Wang等在研究中报道了类似的现象[12]，这一现象与小米椒干燥后色泽参数中L*和a*变化呈现一致规律。而红外热风干燥中辐射功率和辐射距离对辣椒红色素未呈现出显著变化，这一现象与色泽参数变化相同[13]。
3.4 不同干燥条件对小米椒抗坏血酸含量的影响
不同干燥条件下小米辣干燥后抗坏血酸含量变化如图3所示，干燥后小米辣的抗坏血酸含量变化在38.69-42.68mg/100g范围，经过微波预处理的小米辣中抗坏血酸量得以保留，温度对抗坏血酸含量具有较大影响，温度过低或过高均导致了抗坏血酸含量的减少，这可能是较低温度导致干燥时间较长，促进了抗坏血酸的氧化，而过高温度又导致了抗坏血酸的降解[14]，同时研究发现辐射距离越大干燥后抗坏血酸含量也呈现下降趋势，其原因可能是由于干燥时间的增加，导致了抗坏血酸的氧化，从而出现含量降低的情况[15]。
4. 结论
通过研究不同干燥条件（干燥温度、红外辐射功率、红外辐射距离）对小米椒品质的影响，结果表明：温度对于小米椒总酚、色泽、红色素、抗坏血酸具有显著影响，红外辐射功率和距离对品质指标影响不显著。温度过低或过高都不利于营养成分的保留，适宜的温度能够保证干燥品质的提升和相关营养物质的保留，研究表明70℃的干燥温度能够较好的保证干燥品质，结合干燥时间、复水比等其他指标，红外功率425W，红外辐射距离8cm为较优工艺参数。
参考文献：
[1]沈晓飞，刘政，蔡静，应叶青.基于热泵干燥技术的笋干工艺研究[J].安徽农业科学，2021，49（06）：181-183.
[2]董晓林，吴龙，徐庆，王瑞芳，吴中华，李占勇.胡萝卜、辣椒干燥过程中的介电特性与其理化品质的关系研究[J].包装与食品机械，2020，38（02）：1-7.
[3]季蕾蕾，木泰华，孙红男.不同干燥方式对甘薯叶片水分迁移、微观结构、色泽及复水性能影响的比较[J].食品科学，2020，41（11）：90-96.
[4]白竣文，彭泽康，吴学岑，田潇瑜.中短波红外干燥白果的色泽变化预测及品质研究[J].食品工业科技，2020，41（12）：269-274+280.
[5]肖琨珉. 龙胆苦苷对过氧化氢诱导HepG2细胞氧化损伤的保护作用及机制研究[D].北京中医药大学，2020.
[6]王淋靓，冯春梅，黎新荣，程三红，李建强.切片厚度对金桔片热风干燥特性及品质的影响[J].食品工业，2021，42（02）：55-58.
[7]Sun Y，Shen Y，Liu D，et al. Effects of drying methods on phytochemical compounds and antioxidant activity of physiologically dropped un-matured citrus fruits[J]. LWT - Food Science and Technology，2015，60（2）：1269-1275.
[8]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GB/T22299-2008 辣椒粉天然着色物质总含量的测定[S].北京：中国标准出版社，2017.
[9]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. GB5009.86-2016 食品中抗坏血酸的测定[S].北京：中国标准出版社，2017.
[10]Vega-G?Lvez A，Scala K D，Rodr?Guez K，et al. Effect of air-drying temperature on physico-chemical properties，antioxidant capacity，colour and total phenolic content of red pepper（Capsicum annuum，L. var. Hungarian）[J]. International Journal of Food Engineering，2014，117（4）：647-53.
[11]曹珍珍，周林燕，毕金峰，李淑榮，易建勇，陈芹芹.干燥方式对辣椒中活性物质含量和抗氧化能力的影响[J].中国食品学报，2017，17（02）：173-181.
[12]Wang J，Fang X M，Mujumdar A S，et al. Effect of high-humidity hot air impingement blanching（HHAIB）on drying and quality of red pepper（Capsicum annuum L.）.[J]. Food Chemistry，2017，220（apr.1）：145-152.
[13]Rhim J W，Hong S I. Effect of water activity and temperature on the color change of red pepper（Capsicum annuum L.）powder[J]. Food Science and Biotechnology，2011，20（1）：215-222.
[14]Senem K，Gamze T，Dilek B，Jules B，Robert D. H，Esra C. A review on the effect of drying on antioxidant potential of fruits and vegetables[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition，2016，56：1-12.
[15]Zielinska M，Markowski M . The influence of microwave-assisted drying techniques on the rehydration behavior of blueberries（Vaccinium corymbosum L.）[J]. Food Chemistry，2016，196（APR.1）：1188-1196.
研究方向：农产品贮藏加工
（作者单位：甘肃农业大学食品科学与工程学院）