CN112535201A - 一种辣椒干燥前预处理的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农产品加工技术领域，涉及一种辣椒干燥前预处理的加工方法。本发明的目的在于提供一种在辣椒收获季节能够高效、快速处理辣椒，缩短干燥的时间，提高干燥效率和干燥品质的一种辣椒干燥前预处理的加工方法。一种辣椒干燥前预处理的加工方法，所述方法包括：取得新鲜辣椒的步骤、拣选、清洗步骤、切片预处理步骤、烫漂灭酶预处理步骤、干燥步骤、冷却步骤及包装步骤。本发明步骤简单，通过高温高湿气体射流冲击烫漂灭酶技术，环保无污染，最大限度促使导致褐变酶的活性降低灭活，有效防止干燥过程中酶促褐变的发生，保留了辣椒中红色物质以及抗氧化活性物质，解决了传统干燥中辣椒易发生褐变、营养物质损失的缺陷。

Description

一种辣椒干燥前预处理的加工方法
技术领域
本发明涉及农产品加工技术领域，涉及一种辣椒干燥前预处理的加工方法。
背景技术
辣椒作为一种重要调味料，是我国的传统产业，其栽培面积广、产量大。根据联合国粮农组织（FAO）统计数据，我国辣椒种植面积75万公顷，产量达到1746万吨，居世界第一位，分别占世界辣椒生产面积的39%和总产的51%（FAO (2016). FaoStat Database.http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC.）。我国辣椒生产对全球辣椒产业有举足轻重的影响。然而，新鲜辣椒由于水分含量高（60%-85%），采后极易受微生物侵染而腐烂（Chitravathi K , Chauhan O P , Raju P S . Postharvest shelf-life extension ofgreen chillies (Capsicum annuum L.) using shellac-based edible surfacecoatings[J]. Postharvest Biology & Technology, 2014, 92(3):146-148.）。通常，新鲜辣椒在采后2-3d内如不及时加工，就会出现腐烂变质，累计损失量高达12%-15%（Kaleemullah, Kailappan. Modelling of thin-layer drying kinetics of redchillies[J]. Journal of Food Engineering, 2006, 76(4):531-537.）。因此，如何延长辣椒货架期，减少辣椒采后损耗，是辣椒产业所面临的重要问题。
脱水干燥是辣椒的主要加工方式，更是延长辣椒货架期的重要途径（Deng L Z,Yang X H, Mujumdar A S, et al. Red pepper (Capsicum annuum L.) drying:Effects of different drying methods on drying kinetics, physicochemicalproperties, antioxidant capacity, and microstructure[J]. Drying Technology,2018,36(8)：893-907）。通过干燥可降低物料含水率和生物酶活性、抑制微生物生长，从而延长货架期。然而，辣椒表面有蜡质层覆盖，且表皮结构致密，不利于干燥过程中的水分迁移，导致干燥周期较长。通常将辣椒含水率降至安全含水率（湿基10%以下），需要日晒干燥5d以上，且受天气影响较大(Phomkong W, Soponronnarit S, Thammarutwasik P.Chemical pretreatments affecting drying characteristics of Chilli (cv. HuarouYon).[J]. Drying Technology, 2010, 28(12):1466-1476.)，热风干燥也需要30h左右（Doymaz, Ibrahim, Mehmet. Hot-air drying characteristics of red pepper[J].Journal of Food Engineering, 2002, 55(4):331-335.）。辣椒在长时间干燥过程中，受热、氧气和光等因素影响，营养物质降解损失严重。同时，辣椒红色素等着色物质的降解，还会导致色泽的劣变，降低产品品质及市场价值(Montoya-Ballesteros L C , A.González-León, M.A.García-Alvarado, et al. Bioactive Compounds During Drying of ChiliPeppers[J]. Drying Technology, 2014, 32(12):14.)。因此，如何缩短辣椒干燥时间，并保证干燥的辣椒品质是保持辣椒品质和价值的关键所在。
为了缩短辣椒干燥时间，在辣椒干燥前普遍采用预处理。目前辣椒干燥预处理常用的方式主要有：碱液浸泡、扎孔和烫漂等三种。碱液浸泡是辣椒常见的传统促干方式之一（A. Vega-Gálvez, Lemus-Mondaca R , C. Bilbao-Sáinz, et al. Effect of airdrying temperature on the quality of rehydrated dried red bell pepper (var.Lamuyo)[J]. Journal of Food Engineering, 2008, 85(1):42-50.,2008;Phomkong W,Soponronnarit S, Thammarutwasik P. Chemical pretreatments affecting dryingcharacteristics of Chilli (cv. Huarou Yon).[J]. Drying Technology, 2010, 28(12):1466-1476.）。主要是将辣椒置于碱性溶液中，通常由一定比例的K2CO3（或Na2CO3），KOH（或NaOH）和油酸乙酯等组成，浸泡一段时间，达到腐蚀表皮蜡质层和破坏联接相邻细胞的果胶结构的目的，从而减小水分迁移障碍，加快干燥速率（Bingol G , Zhang A , Pan Z, et al. Producing lower-calorie deep fat fried French fries using infrareddry-blanching as pretreatment[J]. Food Chemistry, 2012, 132(2):686-692.）。此外，碱液处理会改变物料所处的pH环境，进而抑制氧化酶活性，防止酶促褐变反应，保护产品色泽(Severini C , Baiano A , Pilli T D , et al. Prevention of enzymaticbrowning in sliced potatoes by blanching in boiling saline solutions[J]. LWT- Food Science and Technology, 2003, 36(7):657-665.)。Ergüneş等学者研究发现2%油酸乙酯、2%NaOH和4%K2CO3混合溶液用于辣椒干燥预处理，能显著提高干燥速率和改善产品色泽，在相同干燥时间下（10h）失重率较未处理组高32.9%(Ergüneş G, Tarhan S.Color retention of red peppers by chemical pretreatments during greenhouseand open sun drying[J]. Journal of Food Engineering, 2006, 76(3):446-452.)。Doymaz等学者的研究也表明，在50℃热风干燥前，对辣椒进行碱液浸泡（2%油酸乙酯+5%K2CO3溶液）处理，与未处理组相比，干燥时间缩短了约7h，且干燥后产品色泽较好（Doymaz,Ibrahim, Mehmet. Hot-air drying characteristics of red pepper[J]. Journal ofFood Engineering, 2002, 55(4):331-335.）。尽管采用碱液促干剂浸渍处理可以加快辣椒干燥速率、减少干燥时间、并改善产品品质，但该方法易造成化学残留引发食品安全问题，与当前的消费趋势背道而驰。因此，研究辣椒新的促干方法，提高辣椒的干燥速率和产品品质势在必行。
扎孔或打孔机械预处理被认为是取代化学溶液浸渍处理的一种预处理方式，其在辣椒干燥研究中也屡见不鲜。Aroraetal等学者对红辣椒进行打孔预处理，在45-65℃热风干燥条件下，其干燥时间较不打孔组显著缩短12%-48%（Arora S , Bharti S , Sehgal VK . Convective Drying Kinetics of Red Chillies[J]. Drying Technology, 2006,24(2):189-193.）。Yong等学者研究发现，扎孔预处理能显著提高辣椒干燥速率，且与孔径大小密切相关，如孔径为1和2.5mm的辣椒样品干燥速率分别较未处理组提高29%和38%（Yong C K , Islam M R , Mujumdar A S . Mechanical Means of Enhancing DryingRates: Effect on Drying Kinetics and Quality[J]. Drying Technology, 2006, 24(3):397-404.）。张茜等学者的研究也表明，对辣椒进行扎孔预处理，可以缩短干燥时间，提高干燥速率，减少红色素的损失及褐变（张茜, 肖红伟, 杨旭海, et al. 预处理对线辣椒气体射流冲击干燥特性和色泽的影响[J]. 农业工程学报, 2012, 28(1):276-281.）。但是，该处理主要依靠人工完成，劳动强度大、成本高，实际应用价值不大。
烫漂能通过钝化过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO），减少酶促褐变，起到护色作用；此外，漂烫还具有排除果蔬组织中阻碍传热传质的微气泡、增加果蔬组织透性，提高干燥速率的效果（Xiao H W, Pan Z, Deng L Z, et al. Recent developments andtrends in thermal blanching – A comprehensive review[J]. InformationProcessing in Agriculture, 2017, 4(2):101-127.）。传统烫漂预处理主要采用热水或蒸汽对物料进行蒸煮或喷淋。热水烫漂设备投资小、设备简单、操作方便，但该方法处理温度高、时间长，热敏性物质损失严重。如经热水烫漂处理后的辣椒，干燥后其辣椒素含量降低21.7%-28.3%，显著高于未处理组（6.5%）（Schweiggert U, Schieber A, Carle R.Effects of blanching and storage on capsaicinoid stability and peroxidaseactivity of hot chili peppers (Capsicum frutescens L.)[J]. Innovative FoodScience & Emerging Technologies, 2006, 7(3):217-224.）。此外，热水烫漂易造成维生素和矿物质等水溶性营养物质的流失，且漂烫后的废液处理也是一个棘手的问题。相对热水烫漂而言，蒸汽烫漂能有效解决传统热水漂烫所造成的营养流失和漂烫后的废液污染问题。但传统蒸汽烫漂传热系数不高，烫漂效率较低；同时，物料在烫漂初期易出现冷凝，引起烫漂不均匀的现象（Deng L Z , Mujumdar A S , Zhang Q , et al. Chemical andphysical pretreatments of fruits and vegetables: Effects on dryingcharacteristics and quality attributes-a comprehensive review [J]. Crit RevFood Sci Nutr, 2017:1-25.）。
高温高湿气体射流冲击漂烫技术，是一项新型烫漂技术，采用高温高湿气体作为漂烫介质，经离心风机加速后高速喷射到物料表面，进而实现迅速漂烫的目的(高振江,白竣文,肖红伟,马琴,巨浩羽. 一种葡萄干的快速干燥加工方法[P]. 北京：CN102669255A,2012-09-19.)。高温高湿气体射流冲击漂烫技术采用气体作为漂烫介质，避免了传统热水漂烫所造成的水溶性营养物质流失问题；采用高温高湿气体比同体积同温度下的热空气的热焓要大，因此传热效率较高。研究表明HHAIB能快速钝化果蔬中的PPO和POD酶，大幅度提高干燥速率，具有良好的护色和促干效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在辣椒收获季节能够高效、快速处理辣椒，缩短干燥的时间，提高干燥效率和干燥品质的一种辣椒干燥前预处理的加工方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种辣椒干燥加工方法，其特征在于：所述方法包括：
（1）取得新鲜辣椒的步骤；
（2）拣选、清洗步骤，选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质；
（3）切片预处理步骤，将辣椒去果柄和辣椒籽后切成3.7±0.5cm*1.0±0.5cm大小的单层辣椒片；
（4）烫漂灭酶预处理步骤，将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为90-130℃、高温高湿气体流速为5-15m/s，高温高湿气体的相对湿度为30-50%，烫漂处理时间为0-180s；
（5）干燥步骤，将预处理后的辣椒采用真空脉动干燥，将烫漂灭酶预处理后的辣椒用平板式真空脉动干燥，干燥温度为70℃、干燥室真空度绝对压力13 kPa，以真空持续时间12分钟：常压持续时间3分钟的脉动比进行脉动，当辣椒的湿基含水率降低至11%以下时停止干燥。
（6）冷却、包装步骤；
所述步骤（3）切片预处理步骤为：选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质，去果柄和辣椒籽后切成4cm*1.2cm大小的单层辣椒片。
所述步骤（4）烫漂灭酶预处理步骤为：将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为100-120℃、高温高湿气体流速为10m/s，高温高湿气体的相对湿度为35-40%，烫漂处理时间为60-120s。
所述步骤（4）烫漂灭酶预处理步骤为：将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为110℃、高温高湿气体流速为10m/s，高温高湿气体的相对湿度为40-45%，烫漂处理时间为30s。
所述辣椒品种为红色的板椒或其他色素辣椒。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
（1）经过预处理的辣椒干燥时间较未处理缩短了37.5%，提高了辣椒的干燥的效率；
（2）采用高温高湿气体射流冲击烫漂预处理，将辣椒中促褐变酶的活性降到较低程度，有效的抑制了辣椒干燥过程中发生的美拉德反应，使得干燥后的辣椒具有鲜艳的色泽；
（3）在整个加工过程中未使用对人体有害的化学试剂预处理，和熏蒸处理或添加剂处理，避免了化学物质的残留和食品的安全问题。
（4）采用高温高湿气体射流冲击烫漂预处理减少了辣椒中一定量不耐高温微生物的含量，延长了干制后辣椒的保质期。
具体实施方式
一种辣椒干燥前预处理的加工方法，其包括如下步骤：
（1）取得新鲜辣椒的步骤；
（2）拣选、清洗步骤，选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质；
（3）切片预处理步骤，将辣椒去果柄和辣椒籽后切成3.7±0.5cm*1.0±0.5cm大小的单层辣椒片；
（4）烫漂灭酶预处理步骤，将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为90-130℃、高温高湿气体流速为5-15m/s，高温高湿气体的相对湿度为30-50%，烫漂处理时间为0-180s；
其中高温高湿气体射流冲击烫漂机的详细构造请参见申请号为CN201110349098.8，申请日期为2011年11月8日，公开号为CN102396596A的发明专利。在设定好烫漂蒸汽湿度、烫漂所需温度和烫漂时间等参数后就可进行辣椒烫漂预处理环节；
（5）干燥步骤，将预处理后的辣椒采用真空脉动干燥，将烫漂灭酶预处理后的辣椒用平板式真空脉动干燥，干燥温度为70℃、干燥室真空度绝对压力13 kPa，以12分钟：3分钟的脉动比进行脉动，当辣椒的湿基含水率降低至11%以下时停止干燥；其中平板式真空脉动干燥机的详细构造请参见申请号为 CN201510036962.7，申请日期为2015年1月26日，公开号为CN104596207A的发明专利。在设定好干燥温度、真空脉动比等参数后就可进行辣椒干燥环节；
（6）干燥完成后的辣椒需冷却到室温，然后进行包装。
本发明中单位s为时间单位秒，m/s为速度单位米每秒，℃为温度单位摄氏度，kPa为压强单位千帕斯卡，cm为长度单位厘米。
以下实施例中所用的辣椒为新疆种植的红龙13#。以下实施例仅用以详细说明本发明辣椒干燥前预处理的加工方法而非限制本发明，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围之中。
实施例1
（1）选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质，去果柄和辣椒籽后切成4.0cm*1.2cm大小的单层辣椒片；
（2）将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为100℃、高温高湿气体流速为10m/s，高温高湿气体的相对湿度为35-40%，烫漂处理时间为30s；
（3）将处理后的辣椒用平板式真空脉动干燥，干燥温度为70℃、干燥室真空度绝对压力13 kPa，以真空持续时间为12分钟，常压时间为3分钟的脉动比进行脉动，当辣椒的湿基含水率降低到10%时停止干燥。这个过程大约需要2.75小时时间；
（4）干燥完成后的辣椒需冷却到室温，然后进行包装。
实施例2
（1）选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质，去果柄和辣椒籽后切成4.0*1.2cm大小的单层辣椒片；
（2）将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为110℃、高温高湿气体流速为10m/s，高温高湿气体的相对湿度为35-40%，烫漂处理时间为180s；
（3）将处理后的辣椒用平板式真空脉动干燥，干燥温度为70℃、干燥室真空度绝对压力13 kPa，以真空持续时间为12分钟，常压时间为3分钟的脉动比进行脉动，当辣椒的湿基含水率降低到10%时停止干燥。这个过程大约需要2.25小时时间；
（4）干燥完成后的辣椒需冷却到室温，然后进行包装。
实施例3
（1）选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质，去果柄和辣椒籽后切成4.0cm*1.2cm大小的单层辣椒片；
（2）将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为110℃、高温高湿气体流速为10m/s，高温高湿气体的相对湿度为40-45%，烫漂处理时间为60s；
（3）将处理后的辣椒用平板式真空脉动干燥，干燥温度为70℃、干燥室真空度绝对压力13 kPa，以真空持续时间为12分钟，常压时间为3分钟的脉动比进行脉动，当辣椒的湿基含水率降低到10%时停止干燥。这个过程大约需要2.75小时时间；
（4）干燥完成后的辣椒需冷却到室温，然后进行包装。
实施例4
（1）选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质，去果柄和辣椒籽后切成4.0cm*1.2cm大小的单层辣椒片；
（2）将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为130℃、高温高湿气体流速为10m/s，高温高湿气体的相对湿度为35-40%，烫漂处理时间为60s；
（3）将处理后的辣椒用平板式真空脉动干燥，干燥温度为70℃、干燥室真空度绝对压力13 kPa，以真空持续时间为12分钟，常压时间为3分钟的脉动比进行脉动，当辣椒的湿基含水率降低到10%时停止干燥。这个过程大约需要2.5小时时间；
（4）干燥完成后的辣椒需冷却到室温，然后进行包装。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种辣椒干燥前预处理的加工方法，其特征在于所述方法包括：
取得新鲜辣椒的步骤；
拣选、清洗步骤，选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质；
切片预处理步骤，将辣椒去果柄和辣椒籽后切成3.7±0.5cm*1.0±0.5cm大小的单层辣椒片；
烫漂灭酶预处理步骤，将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为90-130℃、高温高湿气体流速为5-15m/s，高温高湿气体的相对湿度为30-50%，烫漂处理时间为0-180s；
干燥步骤，将预处理后的辣椒采用真空脉动干燥，将烫漂灭酶预处理后的辣椒用平板式真空脉动干燥，干燥温度为70℃、干燥室真空度绝对压力13 kPa，以真空持续时间12分钟：常压持续时间3分钟的脉动比进行脉动，当辣椒的湿基含水率降低至11%以下时停止干燥；
冷却、包装步骤。
2.根据权利要求1所述的一种辣椒干燥前预处理的加工方法，其特征在于：
所述步骤（3）切片预处理步骤为：选取未腐烂的新鲜辣椒，用清水洗净表面泥沙和杂质，去果柄和辣椒籽后切成4cm*1.2cm大小的单层辣椒片。
3.根据权利要求1所述的一种辣椒干燥前预处理的加工方法，其特征在于：
所述步骤（4）烫漂灭酶预处理步骤为：将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为100-120℃、高温高湿气体流速为10m/s，高温高湿气体的相对湿度为35-40%，烫漂处理时间为60-120s。
4.根据权利要求1所述的一种辣椒干燥前预处理的加工方法，其特征在于：
所述步骤（4）烫漂灭酶预处理步骤为：将处理后的辣椒用高温高湿气体射流冲击烫漂处理，烫漂温度为110℃、高温高湿气体流速为10m/s，高温高湿气体的相对湿度为40-45%，烫漂处理时间为30s。
5.根据权利要求1所述的一种辣椒干燥前预处理的加工方法，其特征在于：所述辣椒品种为红色的板椒或其他色素辣椒。
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