王興波，饒雷，王永濤，吳曉蒙，趙靚，廖小軍

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，國(guó)家果蔬加工工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部果蔬加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，食品非熱加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083）

辣椒（CapsicumL.）原產(chǎn)于南美洲，屬茄科，結(jié)構(gòu)上主要包括果肉、胎座和種子。果實(shí)中含蛋白質(zhì)、脂肪、糖類(lèi)、膳食纖維、維生素C、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)素，也是類(lèi)胡蘿卜素等生物活性化合物和潛在藥用化合物辣椒堿的來(lái)源。因其生存適應(yīng)性強(qiáng)，在我國(guó)廣泛種植。目前，我國(guó)辣椒年播種量約占全國(guó)蔬菜總播種面積的10%，產(chǎn)量超6000 萬(wàn)t，產(chǎn)值超700 億，播種面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值均居世界首位。

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的辣椒主要通過(guò)干制、發(fā)酵等方式加工成干辣椒、發(fā)酵辣椒和剁椒等產(chǎn)品。干辣椒耐貯藏、有香辣特性，是消費(fèi)者喜食的調(diào)味品，部分品種因含豐富的色素和辣椒堿類(lèi)物質(zhì)，是提取辣椒紅和辣椒堿，開(kāi)發(fā)食品添加劑、藥品等的原料。加工原料品種的選取影響產(chǎn)品品質(zhì)，而我國(guó)辣椒種植區(qū)域廣，栽培品種多，現(xiàn)有品種雖多可制成干辣椒，但辣椒品種差別導(dǎo)致的干辣椒品質(zhì)差異給不同加工用干辣椒的選取增加了難度。如何輔助選取適宜加工目標(biāo)的干椒原料是當(dāng)前面臨的重要問(wèn)題。但要高效篩選優(yōu)質(zhì)原料首先需要對(duì)干辣椒的品質(zhì)差異進(jìn)行系統(tǒng)分析，目前關(guān)于干辣椒品質(zhì)分析評(píng)價(jià)的研究報(bào)道較少。張祥等研究了6 個(gè)品種干辣椒營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)差異，篩選了優(yōu)良品種；高佳等對(duì)16 個(gè)品種朝天椒干制加工適宜性進(jìn)行了評(píng)價(jià)；蓬桂華等測(cè)定分析25 個(gè)品種干辣椒的色澤、香氣與滋味，初步建立了辣椒粉感官電子評(píng)價(jià)體系，對(duì)辣椒粉品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)分級(jí)；鞏雪峰等對(duì)四川省109 份辣椒果實(shí)品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，并利用隸屬函數(shù)值分析法對(duì)品質(zhì)指標(biāo)的平均隸屬值進(jìn)行排序，為辣椒品質(zhì)綜合排序提供了依據(jù)；Samia 等、馬燕等對(duì)辣椒籽品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)。這些研究多是單以干辣椒或辣椒籽的營(yíng)養(yǎng)成分或風(fēng)味分析為研究?jī)?nèi)容，而干辣椒的品質(zhì)受籽肉含量、營(yíng)養(yǎng)成分、類(lèi)胡蘿卜素、辣度和揮發(fā)性物質(zhì)等影響，當(dāng)前關(guān)于干辣椒籽肉含量，糖、脂肪酸、類(lèi)胡蘿卜素和辣椒堿類(lèi)組成成分綜合評(píng)價(jià)的報(bào)道較少。因此，對(duì)干辣椒品質(zhì)進(jìn)行更全面、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，這將為不同產(chǎn)地干辣椒品質(zhì)評(píng)定及合理加工提供參考。

本研究對(duì)我國(guó)辣椒主產(chǎn)地常見(jiàn)的9 個(gè)品種干辣椒（內(nèi)黃新一代、花溪黨武椒和丘北椒3 三個(gè)品種朝天椒，大方皺椒、沙灣線椒、陜西秦椒和甘谷線椒4 個(gè)品種線椒，托縣紅辣椒和益都紅2 個(gè)品種角椒）籽和肉含量、粗纖維、糖、脂肪、蛋白質(zhì)、水分、灰分、類(lèi)胡蘿卜素、辣椒堿類(lèi)物質(zhì)和揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析，并采用主成分分析和聚類(lèi)分析對(duì)干辣椒綜合品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，為干辣椒的品質(zhì)評(píng)價(jià)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

9 個(gè)品種干辣椒（表1 和圖1）購(gòu)于全國(guó)8 個(gè)省或自治區(qū)干辣椒生產(chǎn)基地。干辣椒生產(chǎn)于2020 年，購(gòu)回后去除梗蒂置于恒溫干燥箱中45±1℃烘至恒重后粉碎，過(guò)40 目篩后裝入200 mL PE 瓶中，貯存于4±1 ℃冷庫(kù)內(nèi)備用兩個(gè)月；甲醇、丙酮、四氫呋喃、乙腈 色譜級(jí)，美國(guó)賽默飛世爾科技公司；正庚烷 色譜級(jí)，麥克林生化科技有限公司；果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、辣椒堿、二氫辣椒堿、降二氫辣椒堿、玉米黃質(zhì)、葉黃素、-隱黃質(zhì)、-胡蘿卜素、37 種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品 源葉生物科技有限公司；辣椒紅素、2-甲基-3-庚酮 色譜級(jí)，Sigma-Aldrich 貿(mào)易公司；其余試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

圖1 9 個(gè)品種干辣椒圖片F(xiàn)ig.1 Photographs of nine varieties of dried peppers

表1 9 個(gè)品種干辣椒樣品基本信息Table 1 Basic information of nine varieties of dried peppers

7890A/5975C SPME-GC-MS 美國(guó)安捷倫科技有限公司；GC-2010Plus 氣相色譜儀 日本島津有限公司；e2695 高效液相色譜儀 美國(guó)Waters 公司；CR21GIII 臺(tái)式高速離心機(jī) 株式會(huì)社日立高新技術(shù)；BUCHI R100 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 瑞士步琦有限公司；KN-6200 自動(dòng)凱氏定氮儀 阿爾瓦儀器有限公司；DHG-9053A 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏試驗(yàn)設(shè)備有限公司；KQ-500DE 數(shù)控超聲清洗儀 昆山市超聲儀器有限公司；XL-600B 多功能粉碎機(jī) 永康市小寶電器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 干辣椒結(jié)構(gòu)特征值測(cè)定 將30 根去除梗蒂干辣椒籽肉分離（胎座計(jì)入果肉）后于105 ℃烘至恒重，分別稱量籽和肉質(zhì)量并計(jì)算籽和肉含量，重復(fù)三次。結(jié)果以恒重籽、肉分別占二者恒重總和百分比表示。

1.2.2 主要成分測(cè)定 含水率測(cè)定：參考GB 5009.3-2016《食品中水分的測(cè)定》的方法；灰分含量測(cè)定：參考GB 5009.4-2016《食品中灰分的測(cè)定》的方法；蛋白質(zhì)含量測(cè)定：參考GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》的方法（第一法）；脂肪含量測(cè)定：參考GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測(cè)定》的方法（第二法）；粗纖維含量測(cè)定：參考GB/T 5009.10-2003《食品中粗纖維的測(cè)定》的方法。

總糖含量測(cè)定：參考GB/T 5009.8-2016《食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》的方法并略作修改。稱取辣椒粉10.0 g 于離心管，加入50 mL石油醚混勻，放氣，振搖2 min，1800 r/min 離心15 min棄醚層，重復(fù)這一步驟除去大部分脂肪。蒸干殘留石油醚，用玻璃棒搗碎樣品并轉(zhuǎn)移至100 mL 容量瓶，沖洗離心管，洗液并入容量瓶中，加1 mol/L 乙酸鋅和0.3 mol/L 亞鐵氰化鉀溶液各5 mL，加水定容至刻度，常溫超聲40 min 后離心取上清液過(guò)濾膜進(jìn)行色譜分析。流動(dòng)相：80%乙腈+0.1%氨水等度洗脫，進(jìn)樣量20 μL，流速0.5 mL/min，氨基柱，柱溫40 ℃，RI 檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm。分別繪制果糖、葡萄糖、蔗糖和麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=116219x?55640，=0.9930；y=106025x?60154，=0.9945；y=131062x?31954，=0.9985；y=199010x?108450，=0.9912。總糖以還原糖和蔗糖總含量計(jì)。

1.2.3 類(lèi)胡蘿卜素含量測(cè)定 稱取辣椒粉0.3 g 于離心管中，加入丙酮和乙醚各20 mL，40 ℃超聲處理20 min，頻率50 kHz，將離心管中試劑轉(zhuǎn)入玻璃瓶。重復(fù)至試劑不變色。隨后向玻璃瓶中加入20%KOH-甲醇溶液50 mL 搖勻，室溫避光皂化2 h。皂化液轉(zhuǎn)入分液漏斗，加超純水洗滌至中性，收集萃取液并于35 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干。移取5 mL 色譜丙酮溶解色素后過(guò)0.22 μm 濾膜進(jìn)行色譜分析。色譜柱：C柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動(dòng)相：A 丙酮，B 超純水，梯度洗脫，洗脫條件：0～5 min，A 相保持75%；5～10 min，A 相由75%上升到95%；10～17 min，A 相保持95%；17～22 min，A 相從95%上升到100%；22～27 min，A 相從100%下降到75%，進(jìn)樣量10 μL，流速1.0 mL/min，柱溫30 ℃，PDA 檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)450 nm。分別繪制辣椒紅素、玉米黃質(zhì)、葉黃素、-隱黃質(zhì)、-胡蘿卜素標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=71229x?41906， R=0.9990；y=71781x?104780，=0.9987；y=103420x?98921，=0.9991；y=87888x?12838，=0.9990；y=54663x?69760，=0.9914。

1.2.4 辣椒堿類(lèi)物質(zhì)含量測(cè)定 參考GB/T 21266-2007《辣椒及辣椒制品中辣椒堿類(lèi)物質(zhì)測(cè)定及辣度表示方法》的方法。稱取辣椒粉3.0 g 于離心管中，加入25 mL 四氫呋喃-甲醇溶液（1:1，V:V），60 ℃超聲30 min 后5000 r/min 離心5 min，收集上清夜，重復(fù)上述步驟至試劑不變色。旋轉(zhuǎn)濃縮并用四氫呋喃-甲醇溶液定容至50 mL 容量瓶，過(guò)0.45 μm 濾膜進(jìn)行色譜分析，色譜柱：C柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動(dòng)相A 甲醇：B 超純水（65:35，V:V）等度洗脫，進(jìn)樣量10 μL，流速1 mL/min，柱溫30 ℃，PDA檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm，分別繪制辣椒堿、二氫辣椒堿和降二氫辣椒堿標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=14808x?14219，=0.9963；y=8305.6x?4567.7，=0.9903；y=7575.1x?22843，=0.9991。斯科維爾指數(shù)（SHU）根據(jù)（1）式計(jì)算，辣度與SHU 換算關(guān)系為150 SHU=1 度。

式中：W 表示辣椒堿類(lèi)物質(zhì)總量得折算系數(shù)；16.1×10表示辣椒堿或二氫辣椒堿轉(zhuǎn)換為SHU 的系數(shù)，每1 g/kg 相當(dāng)于16.1×10SHU；0.1 表示其余辣椒堿類(lèi)物質(zhì)含量的折算系數(shù)；9.3×10表示其余辣椒堿類(lèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為SHU 的系數(shù)，其余辣椒素類(lèi)物質(zhì)1 g/kg 相當(dāng)于9.3×10SHU。

1.2.5 脂肪酸相對(duì)含量測(cè)定 參考馬燕等的方法并略作修改。稱取1.0 g 辣椒粉試樣采用酸水解法進(jìn)行脂肪提取，在脂肪提取物中加入8 mL 2%氫氧化鈉-甲醇溶液，在90 ℃水浴上回流10 min 至油滴消失；加入15%三氟化硼-甲醇溶液7 mL，在90 ℃水浴中冷凝回流10 min，用少量蒸餾水沖洗回流冷凝器；加入正庚烷15 mL，振搖2 min 后加飽和氯化鈉溶液靜置分層，吸取上層正庚烷提取溶液3 mL，再加入約2 g 無(wú)水硫酸鈉，振搖1 min 后靜置5 min。將上層溶液移至上機(jī)瓶中。測(cè)定響應(yīng)值，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液譜圖對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值進(jìn)行換算得到辣椒中脂肪酸含量。

氣相色譜條件：SH-Stabilwax-DA 毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm，0.50 μm）；檢測(cè)器：氫火焰離子檢測(cè)器；進(jìn)樣量1.0 μL；載氣：N，純度大于99.999%；載氣流量3.0 mL/min；升溫程序：100 ℃保持13 min，10 ℃/min 升溫至180 ℃，保持8 min，再以1 ℃/min升至200 ℃，保持20 min，后以3 ℃/min 升至230 ℃，保持11.5 min。進(jìn)樣口溫度260 ℃；進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣，分流比10:1。

1.2.6 揮發(fā)性物質(zhì)測(cè)定 參考Jia 等的方法并作修改。稱取1.0 g 樣品置于15 mL 萃取瓶中，加入7 mL飽和NaCl 溶液，加入40 μL 稀釋10倍的2-甲基-3 庚酮內(nèi)標(biāo)物后旋緊瓶蓋；置于磁力攪拌器上恒溫水浴60 ℃、300 r/min 預(yù)平衡30 min；取出放入樣品盤(pán)中由自動(dòng)進(jìn)樣器將萃取瓶載入平衡槽，60 ℃平衡20 min 后震蕩萃取40 min，入GC 解吸5 min。

GC-MS 條件：色譜柱為DB-5MS 毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣：He，純度大于99.999%；載氣流速為1 mL/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃，不分流進(jìn)樣；采用全掃描模式采集信號(hào)，掃描范圍（m/z）50～550，電離方式EI，電子轟擊能量為70 eV，離子源溫度為230 ℃，四級(jí)桿溫度為150 ℃。升溫程序：色譜柱初溫40 ℃，保持5 min 后以4 ℃/min 的速度升溫至150 ℃，保持3 min，再以3 ℃/min 的速度升溫至180 ℃，保持2 min，最后以8 ℃/min 的速度升溫至250 ℃，保持3 min。測(cè)定結(jié)果通過(guò)NIST2011 普庫(kù)檢索，并用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算各化學(xué)成分相對(duì)含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 建立數(shù)據(jù)庫(kù)。采用SPSS 25.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析、聚類(lèi)分析、主成分因子分析。采用Origin 2021Pro b 軟件進(jìn)行圖表繪制。方差分析采用Duncan’s 新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（<0.05）。

2 結(jié)果分析

2.1 結(jié)構(gòu)特征值分析

如表2 所示，辣椒籽占整椒21%～47%，其中7 個(gè)品種干辣椒的籽含量低于Zang 等報(bào)道的45%～50%。不同椒型樣品的籽含量間存在差異，朝天椒籽含量顯著高于線椒和角椒（<0.05），內(nèi)黃新一代籽含量最高，超過(guò)47%，陜西秦椒只有21.51%。果肉占整椒干基含量的52%～79%，高于Gu 等等報(bào)道的45%～50%。不同椒型及樣品果肉占比存在不同程度差異。線椒和角椒果肉含量顯著高于朝天椒（<0.05），其中甘谷線椒果肉超過(guò)78%。由于辣椒籽中含有豐富的油脂，高溫加工可為產(chǎn)品帶來(lái)濃郁香味，高籽含量品種可作為制粉、辣椒油和火鍋底料原料。而果肉厚的品種常具有很好的復(fù)水性，可作為辣椒醬、發(fā)酵醬、辣椒絲的原料。

表2 9 個(gè)品種干辣椒樣品結(jié)構(gòu)特征值Table 2 Integrated structural characteristic values of nine varieties of dried peppers

2.2 品質(zhì)指標(biāo)分析

含水率是評(píng)價(jià)干制食品的重要指標(biāo)，如表3 所示，經(jīng)前處理過(guò)的干辣椒含水率為7%～10%，均小于14%，符合NY/T 3610-2020《干紅辣椒質(zhì)量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，這利于干辣椒貯藏過(guò)程品質(zhì)保持，減少霉變等的發(fā)生率。干辣椒中粗纖維干基占比最高，達(dá)到35%～46%。朝天椒粗纖維含量高，3 份樣品均超過(guò)40%；線椒和角椒粗纖維含量較低，托縣紅辣椒含量最低。干辣椒樣品粗脂肪含量為12%～19%，與付文婷等測(cè)定的10 個(gè)品種的12%～20%相近。脂肪主要存在于辣椒籽，籽含量高的樣品其脂肪含量也較高。三個(gè)品種中朝天椒脂肪含量最高，樣品間脂肪含量存在差異（表3），其中花溪黨武椒脂肪含量最高、甘谷線椒脂肪含量最低。干辣椒中蛋白質(zhì)含量為14%～18%，甘谷線椒含量最高、內(nèi)黃新一代含量最低，其余7 個(gè)品種蛋白質(zhì)含量基本相同。干辣椒中脂肪和蛋白質(zhì)較為豐富，可為高脂肪、高蛋白質(zhì)辣椒加工原料的篩選指標(biāo)。辣椒中灰分主要是礦物質(zhì)等微量元素，干辣椒中灰分干基含量6%～7%之間，不同樣品干辣椒灰分含量間存在差異，除益都紅外，北方樣品灰分含量顯著高于南方樣品（<0.05）。

表3 9 個(gè)品種干辣椒中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量Table 3 Main components of nine varieties of dried peppers

干辣椒中糖組成及含量如表4。干辣椒總糖為11%～28%，線椒和角椒總糖顯著高于朝天椒，除大方皺椒和陜西秦椒外，線椒和角椒樣品間總糖含量無(wú)顯著差異（>0.05），三個(gè)朝天椒品種總糖含量最低，均低于高佳等報(bào)導(dǎo)的16 種干辣椒（20%～37%）。干辣椒中糖以果糖為主、葡萄糖次之并含少量麥芽糖，還原糖含量占70%以上，其中陜西秦椒還原糖最高，達(dá)到99%。辣椒中豐富的還原糖既有利于改善辣椒產(chǎn)品的口感風(fēng)味，也有利于微生物發(fā)酵，這為干辣椒發(fā)酵醬用原料的篩選提供了理論依據(jù)。因此，線椒和角椒是發(fā)酵醬用優(yōu)質(zhì)干椒原料。干辣椒中檢出的非還原糖為蔗糖，干基含量均在5%以內(nèi)，但樣品間含量差異顯著（<0.05）。南方品種花溪黨武椒、丘北椒和大方皺椒蔗糖含量均高于六個(gè)北方品種。推測(cè)蔗糖含量差異受到南北氣候差異影響。

表4 9 個(gè)品種干辣椒糖組成及含量（%DW）Table 4 Sugar compositions and contents of nine varieties of dried peppers (%DW)

2.3 類(lèi)胡蘿卜素含量分析

類(lèi)胡蘿卜素是紅辣椒的主要呈色物質(zhì),其組分與含量變化受基因型、生長(zhǎng)環(huán)境等因素影響。如表5 所示，干辣椒中主要類(lèi)胡蘿卜素總含量為73～458 mg/100 g，其中辣椒紅素含量37～221 mg/100 g，樣品間總類(lèi)胡蘿卜素含量差異顯著（<0.05）。沙灣線椒、內(nèi)黃新一代、甘谷線椒、大方皺椒四個(gè)品種的類(lèi)胡蘿卜素總量達(dá)到300 mg/100 g，辣椒紅素超過(guò)150 mg/100 g。此外這四個(gè)品種葉黃素含量顯著高于其它樣品（<0.05），含量46～62 mg/100 g 之間，類(lèi)胡蘿卜素不僅有利于改善辣椒的色澤和抗氧化能力，而且辣椒紅素是篩選色素用辣椒的關(guān)鍵指標(biāo)，葉黃素也是優(yōu)良的食品著色劑。因此，沙灣線椒、內(nèi)黃新一代、甘谷線椒、大方皺椒可用作色素椒。干辣椒中玉米黃質(zhì)含量10～135 mg/100 g，內(nèi)黃新一代、沙灣線椒玉米黃質(zhì)含量顯著高于其它樣品（<0.05）。玉米黃質(zhì)占人體血清類(lèi)胡蘿卜素總量的3%，與葉黃素同被證實(shí)具有保護(hù)人的眼睛、胰腺、肝臟等器官的功效，因此干辣椒可作為膳食補(bǔ)充血清類(lèi)胡蘿卜素的經(jīng)濟(jì)資源。內(nèi)黃新一代、大方皺椒和陜西秦椒中-類(lèi)胡蘿卜素和-隱黃質(zhì)含量顯著高于其它品種（<0.05），兩個(gè)角椒樣品含量次之。類(lèi)胡蘿卜素是維生素A 合成前體，類(lèi)胡蘿卜素含量高的內(nèi)黃新一代、大方皺椒和陜西秦椒是補(bǔ)充人體維生素A 的推薦干辣椒樣品。

表5 9 個(gè)品種干辣椒類(lèi)胡蘿卜素含量（mg/100 g DW）Table 5 Carotenoids content of nine varieties of dried peppers (mg/100 g DW)

2.4 辣椒堿類(lèi)物質(zhì)分析

干辣椒特殊的辛辣感是由辣椒堿類(lèi)物質(zhì)賦予的。由表6 可知，干辣椒辣椒堿類(lèi)物質(zhì)含量18～206 mg/100 g，丘北椒辣椒堿含量顯著高于其它品種（<0.05），辣度達(dá)特辣級(jí)別，丘北椒可作為提取辣椒堿的原料。辣椒堿作為生物活性物質(zhì)，可廣泛用于食品工業(yè)、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。中等辣度樣品分別包括朝天椒、線椒和角椒中的花溪黨武椒、沙灣線椒和益都紅，托縣紅辣椒辣度低，其余4 份樣品均為高辣度樣品。辣椒堿含量主要取決于品種，還受產(chǎn)地環(huán)境影響，除花溪黨武椒外，產(chǎn)于潮濕地域的云南丘北椒和貴州大方皺椒顯著高于降雨量較少的北方所產(chǎn)干辣椒（<0.05），而四個(gè)高辣度品種均產(chǎn)于較炎熱地區(qū)，它們的辣椒堿類(lèi)物質(zhì)含量顯著高于干燥且日溫差大地區(qū)生產(chǎn)的新疆沙灣線椒、內(nèi)蒙托縣紅辣椒和遼寧益都紅辣椒。此外，不同生長(zhǎng)季節(jié)和氣候也會(huì)對(duì)辣椒堿類(lèi)物質(zhì)的合成產(chǎn)生影響。

表6 9 個(gè)品種干辣椒辣椒堿類(lèi)物質(zhì)含量（mg/100 g DW）Table 6 Capsicins contents of nine varieties of dried peppers (mg/100 g DW)

2.5 脂肪酸組成及相對(duì)含量

如表7 所示，干辣椒中脂肪酸組成豐富，共檢測(cè)到19～27 種脂肪酸，主要含9 種飽和脂肪酸和5 種不飽和脂肪酸。不同品種辣椒的主要脂肪酸組成基本相同，飽和脂肪酸主要有棕櫚酸（5.77%～14.87%）、珠光脂酸（0.26%～4.64%）、硬脂酸（0～2.68%）和肉豆蔻酸（0.17%～1.76%），益都紅棕櫚酸相對(duì)含量顯著高于其它樣品（0.05），花溪黨武椒和沙灣線椒硬脂酸相對(duì)含量顯著高于其它品種（<0.05），內(nèi)黃新一代含較高木焦油酸（4.32%），大方線椒中未檢測(cè)出硬脂酸，其余飽和脂肪酸相對(duì)含量均較低；不飽和脂肪酸具有預(yù)防炎癥、調(diào)節(jié)血壓與血脂、調(diào)節(jié)心腦血管疾病等多種生理功能。測(cè)試品種不飽和脂肪酸含量均超過(guò)80%，單不飽和脂肪酸主要是油酸（7.65%～16.41%）、花生油酸（1.97%～5.18%）和棕櫚油酸（0.10%～0.80%），多不飽和脂肪酸主要是亞油酸（61.26%～72.54%）和亞麻酸（0.40%～0.96%）。品種間油酸含量差別大，丘北椒和托縣紅辣椒油酸相對(duì)含量顯著高于其它試樣（<0.05），大方皺椒和益都紅辣椒相對(duì)含量次之。樣品中亞油酸相對(duì)含量除甘谷線椒超70%外，其余8 個(gè)品種亞油酸相對(duì)含量差別不大，表明干辣椒脂肪酸組成相對(duì)均勻。其它不飽和脂肪酸如棕櫚油酸、亞麻酸等雖相對(duì)含量均低于1%，但它們對(duì)人體也有重要作用。因此，干辣椒籽可作為開(kāi)發(fā)高含不飽和脂肪酸食用油資源。

表7 9 個(gè)品種干辣椒脂肪酸組成及相對(duì)含量（%）Table 7 Fatty acid composition of nine varieties of dried peppers (%)

2.6 揮發(fā)性物質(zhì)組成及含量

對(duì)9 個(gè)品種干辣椒中揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)和相對(duì)含量進(jìn)行檢測(cè)和對(duì)比分析，結(jié)果如表8 所示。干辣椒中檢測(cè)出烷烴、酮、烯烴、醛、醇、酯、酸、呋喃、吡嗪、酚及其它等11 類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)。鑒定出的各品種揮發(fā)性成分種類(lèi)（種）及含量（mg/100 g）分別為115（3.71）、108（6.81）、86（7.65）、77（2.29）、61（2.50）、57（1.73）、51（3.05）、94（1.96）、100（1.12）。品種間揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)及含量均存在差別：丘北椒、內(nèi)黃新一代和益都紅烯烴類(lèi)相對(duì)含量超過(guò)30%，為其優(yōu)勢(shì)揮發(fā)性化合物，烯烴多具有辛香味，也具有木香、果香等香氣。烯烴類(lèi)化合物呈味閾值較低，氣味強(qiáng)烈，其共同作用賦予干辣椒特有香氣。甘谷線椒醛類(lèi)物質(zhì)相對(duì)含量較高，為21.47%，醛類(lèi)物質(zhì)閾值較低，多具有果香、油脂和青草味。Neugebauer 等報(bào)道大多數(shù)醛類(lèi)物質(zhì)是油酸和亞油酸通過(guò)脂氧合酶途徑的自氧化反應(yīng)產(chǎn)物，與甘谷線椒中油酸和亞油酸含量高相一致；其余醛類(lèi)物質(zhì)可能來(lái)源于Maillard反應(yīng)或Strecker 降解，具有堅(jiān)果香和類(lèi)烘烤香氣。沙灣線椒烷烴相對(duì)含量較高，為27.47%，由于烷烴閾值普遍較高，香氣常較弱，對(duì)干辣椒風(fēng)味貢獻(xiàn)度較低。秦椒酮類(lèi)相對(duì)含量23.09%，為該品種優(yōu)勢(shì)揮發(fā)性化合物。酮類(lèi)通常由Maillard 反應(yīng)或醛類(lèi)進(jìn)一步氧化生成，多數(shù)酮類(lèi)物質(zhì)具有優(yōu)異持久的清香、奶油香味或果香等香氣。托縣紅辣椒吡嗪相對(duì)含量較高，為18.11%，吡嗪類(lèi)化合物是Maillard 反應(yīng)和Strecker 降解等非酶反應(yīng)的中間產(chǎn)物，其閾值低，呈現(xiàn)烘焙香氣和類(lèi)似堅(jiān)果等風(fēng)味特征。大方皺椒相對(duì)含量最高揮發(fā)物質(zhì)為酯類(lèi)化合物，酯類(lèi)閾值較低，多具有果香、花香和酒香香氣，是重要的呈香物質(zhì)，通常是由脂質(zhì)代謝或酸類(lèi)及醇類(lèi)物質(zhì)的酯化反應(yīng)生成。花溪黨武椒中酚類(lèi)物質(zhì)總含量超50%，酚類(lèi)是賦予食物煙熏等風(fēng)味的主要成分。分析花溪黨武椒獨(dú)特的農(nóng)家煙熏烘干方式是導(dǎo)致其酚類(lèi)物質(zhì)含量高的原因。

表8 9 個(gè)品種干辣椒中揮發(fā)性組分及相對(duì)含量Table 8 Types and relative percentages of flavor components of nine varieties of dried peppers

醇類(lèi)雖感知閾值多較高，但可與一些酸形成酯類(lèi)物質(zhì)，呈花草等植物基香氣和清新油脂等香氣。丘北椒酸相對(duì)含量較高，Kalua 等報(bào)道三碳以上羧酸的形成與脂肪氧化酸敗有關(guān)，酸類(lèi)主要呈現(xiàn)苦味和辛辣風(fēng)味。9 個(gè)品種均檢測(cè)出數(shù)量及相對(duì)含量均較少的呋喃類(lèi)，其中花溪黨武椒相對(duì)含量較多。呋喃類(lèi)和其他類(lèi)化合物都屬于雜環(huán)類(lèi)化合物，常為Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，無(wú)加熱條件下大多數(shù)以較低的濃度存在，多具有水果香味、焦糖味和堅(jiān)果等香氣。總體來(lái)看，不同品種干辣椒揮發(fā)性物質(zhì)總數(shù)、總含量及相對(duì)含量均存在差別，且籽含量較高的內(nèi)黃新一代、花溪黨武椒和丘北椒揮發(fā)性物質(zhì)較其它品種高，這些品種脂肪含量較其它品種高，可為大量以酯類(lèi)為基底風(fēng)味物質(zhì)的形成提供基本原料。

2.7 干辣椒結(jié)構(gòu)特征值與品質(zhì)指標(biāo)含量間的簡(jiǎn)單相關(guān)性分析

干辣椒結(jié)構(gòu)特征值與各品質(zhì)指標(biāo)含量間的簡(jiǎn)單相關(guān)性分析結(jié)果如圖2 所示，脂肪和粗纖維含量與籽含量呈顯著正相關(guān)，即干辣椒中籽含量越高，脂肪和粗纖維含量也越高。總糖含量與果肉含量呈顯著正相關(guān)，即果肉含量越高總糖含量也越高，反之亦然。此外，揮發(fā)性物質(zhì)含量也與籽含量呈較高的相關(guān)性。其余品質(zhì)指標(biāo)與果肉含量相關(guān)性不顯著（>0.05）：水分含量作為衡量干辣椒品質(zhì)指標(biāo)之一，產(chǎn)生差異的原因是由干辣椒干制和加工過(guò)程中保留程度決定的；辣椒堿含量影響因素同2.4。類(lèi)胡蘿卜素和灰分含量受品種、產(chǎn)地、氣候和環(huán)境等多因素影響；結(jié)合樣品含量與結(jié)構(gòu)特征值同品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性分析結(jié)果得出9 個(gè)品種干辣椒間蛋白含量差異不大，這說(shuō)明干辣椒結(jié)構(gòu)特征值差異并未對(duì)樣品蛋白質(zhì)含量差異造成主要影響。

圖2 干辣椒結(jié)構(gòu)特征值與品質(zhì)指標(biāo)含量間簡(jiǎn)單相關(guān)性分析Fig.2 Correlation analysis between structure characteristic values and quality indexes in dried peppers

2.8 主成分分析與評(píng)價(jià)

2.8.1 主成分分析 主成分分析是通過(guò)濾去采集信息中重疊共存的部分，降低數(shù)據(jù)維度，將多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)不相關(guān)的綜合指標(biāo)的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法。利用主成分分析可以解析復(fù)雜信息中的主要影響因素，簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)過(guò)程。本文選取含水率、蛋白質(zhì)、總糖、脂肪、粗纖維、灰分、類(lèi)胡蘿卜素、辣椒堿類(lèi)和揮發(fā)性物質(zhì)含量9 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明（表9），第1 主成分的方差貢獻(xiàn)率為44.39%，該主成分與總糖正相關(guān)性高，與脂肪、粗纖維和揮發(fā)性物質(zhì)成很大負(fù)相關(guān)。第2 主成分的方差貢獻(xiàn)率為21.63%，與含水率和類(lèi)胡蘿卜素相關(guān)性高。第3 主成分的方差貢獻(xiàn)率為19.27%，與蛋白質(zhì)成很大負(fù)相關(guān)，而與類(lèi)胡蘿卜素含量相關(guān)性較其它指標(biāo)高。累積方差貢獻(xiàn)率為85.29%?？茖W(xué)研究中，通常以累積方差貢獻(xiàn)率大于85%作為判斷指標(biāo)。說(shuō)明這3 個(gè)主成分反映了原始變量的絕大部分信息。

表9 品質(zhì)指標(biāo)的綜合主成分分析Table 9 Comprehensive principal component analysis of quality indexes

2.8.2 干辣椒品質(zhì)綜合評(píng)價(jià) 本文以主成分分析得到的3 個(gè)主成分因子中每個(gè)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的特征向量為權(quán)重構(gòu)建3 個(gè)主成分的表達(dá)函數(shù)式：

Z=0.047X+0.088X+0.209X?0.208X?0.205X+0.158X+0.088X+0.167X?0.226X

Z=?0.487X?0.195X+0.111X+0.157X?0.215X?0.060X?0.339X?0.178X?0.069X

Z=?0.046X?0.434X?0.198X+0.158X+0.197X+0.282X+0.324X?0.270X?0.162X

3 個(gè)表達(dá)式中，X～X分別為含水率、蛋白質(zhì)、總糖、脂肪、粗纖維、灰分、類(lèi)胡蘿卜素、辣椒堿類(lèi)、揮發(fā)性物質(zhì)含量檢測(cè)值經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的值。

由方差貢獻(xiàn)率和主成分函數(shù)表達(dá)式計(jì)算綜合得分F：

F=0.44Z+0.22Z+0.19Z

根據(jù)主成分得分模型，計(jì)算出9 份樣品各主成分得分值、綜合得分值并排序（表10）。角椒排序位于前兩位，綜合得分高，線椒得分居中，排序位于3～6 位。且結(jié)合圖2 可知，果肉含量排序前6 位的樣品均為角椒和線椒，而果肉含量低的內(nèi)黃新一代、花溪黨武椒和丘北椒綜合得分排第7、8 和9 位?？傮w上果肉含量較高的樣品綜合得分也較高。此外，三個(gè)朝天椒品種得負(fù)分，但它們的籽、脂肪和揮發(fā)性物質(zhì)均較其它品種高，這與干辣椒結(jié)構(gòu)特征值與品質(zhì)指標(biāo)含量間的簡(jiǎn)單相關(guān)性分析結(jié)果相一致。

2.9 不同干辣椒品種的聚類(lèi)分析

根據(jù)干辣椒主成分分析所選取的9 項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)對(duì)9 個(gè)品種進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果如圖3，依照聚類(lèi)結(jié)果和各品質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)值，當(dāng)歐式距離為4.5 時(shí)，可將9 個(gè)品種干辣椒分為2 類(lèi)，其中朝天椒聚為一類(lèi)，其樣品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是籽含量高，品質(zhì)特征是脂肪、粗纖維和揮發(fā)性物質(zhì)含量高，內(nèi)黃新一代類(lèi)胡蘿卜素含量高，花溪黨武椒和丘北椒類(lèi)胡蘿卜素含量中等，表明增色作用較好，而總糖含量低；線椒和角椒聚為一類(lèi)，其樣品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為果肉含量高，品質(zhì)特征為總糖含量高。除內(nèi)蒙紅辣椒外其余品種類(lèi)胡蘿卜素含量均高于170 mg/100 g，可用于辣椒色素提取和制增色調(diào)味料。這與簡(jiǎn)單相關(guān)性分析（圖2）和主成分分析（表10）結(jié)果相符。

圖3 9 個(gè)品種干辣椒聚類(lèi)分析圖Fig.3 Dendrogram obtained from cluster analysis of nine varieties of dried peppers

表10 9 個(gè)品種干辣椒主成分因子得分Table 10 Principal component factor scores of nine varieties of dried peppers

3 結(jié)論

本文研究朝天椒、線椒和角椒3 種類(lèi)型干辣椒的9 個(gè)品種間品質(zhì)差異性。9 個(gè)品種干辣椒的2 項(xiàng)結(jié)構(gòu)特征值表明朝天椒籽含量高，而線椒和角椒果肉含量高，結(jié)構(gòu)特征值與品質(zhì)指標(biāo)含量間的簡(jiǎn)單相關(guān)性分析結(jié)果顯示了結(jié)構(gòu)特征值與品質(zhì)指標(biāo)間的相關(guān)程度。經(jīng)聚類(lèi)分析可將3 個(gè)品種朝天椒樣品聚為一類(lèi)、4 個(gè)品種線椒和2 個(gè)品種角椒聚為一類(lèi)；進(jìn)一步采用主成分分析法將影響干辣椒品質(zhì)的9 項(xiàng)指標(biāo)簡(jiǎn)化為3 個(gè)綜合指標(biāo)。綜合以上分析結(jié)果說(shuō)明籽肉含量是影響干辣椒品質(zhì)的重要指標(biāo)。通過(guò)評(píng)分反映出角椒得分高，線椒得分居中，它們的果肉和總糖含量高，可作制辣椒醬、發(fā)酵醬、辣椒絲和油辣椒原料，線椒類(lèi)胡蘿卜素含量較高，可作色素提取用椒；朝天椒綜合得分較低，但其籽、脂肪、粗纖維和揮發(fā)性物質(zhì)含量高，適宜作制粉、辣椒油和火鍋底料類(lèi)調(diào)味料的原料。本研究可為不同產(chǎn)地名優(yōu)辣椒的品質(zhì)評(píng)定及合理加工提供參考和依據(jù)。