辣椒作为全球主要的调味品和经济作物,因其色泽、辣度和风味等特性广受消费者的青睐。但新鲜辣椒含水量>80%,采后易腐烂变质,为了便于贮运,改善其风味与品质,通常将辣椒进行干制处理。目前,真空脉动作为一种新型干制技术,能很好的保留果蔬的色、香、味及活性成分,与真空冷冻干燥相比干燥效率高,但品质略差。研究表明预处理会改变果蔬组织结构、改善组织通透性、提高干燥速率、改善干品品质。因此,本文旨在根据辣椒组织特性选择适合的预处理方式,研究超声、超声联合热烫、超声联合冻融预处理对辣椒真空脉动干燥特性及品质的影响,并阐明预处理对果胶结构的影响及其与辣椒品质的构效关系,为提升辣椒干制品质,推动辣椒产业发展提供理论支撑。具体研究结果如下: (1)探究了超声预处理条件对改善辣椒品质的影响效果,在单因素试验的基础上,利用响应面法研究了不同超声条件对真空脉动辣椒维生素C和可溶性糖含量的影响。结果表明:超声在400W、32℃、21min处理时,维生素C和可溶性糖含量最高,分别为159.10±1.32mg/100g和63.03±0.79mg/g。在超声预处理的基础上,在100±4℃条件下热烫处理,发现超声联合热烫60s时,维生素C和可溶性糖含量最高,分别为210.74±1.17mg/100g和65.85±2.11mg/g;超声联合冻融处理1次时,维生素C和可溶性糖含量最高,分别为189.84±1.22mg/100g和84.37±0.94mg/g。因此,选择上述优化参数作为后续研究基础。 (2)探究了超声、超声联合热烫及超声联合冻融预处理对辣椒干燥特性及品质的影响。结果表明:三种预处理方法均缩短了干燥时间,降低了能耗,超声联合冻融组干燥时间最短,与对照组相比,干燥时间缩短了37.89%,能耗降低了47.62%;不同预处理后脉动辣椒理化指标表明,三种预处理均可以提高辣椒的复水性、辣椒素和二氢辣椒素含量,超声联合热烫更有利于脉动辣椒品质改善,但超声联合冻融不利于辣椒红素、维生素C、多酚和抗氧化物质的保留;从挥发性成分对比分析,发现超声联合热烫保留的醛类、酯类、萜烯类物质的种类和含量最多。低场核磁共振和微观结构分析表明,预处理对辣椒细胞结构产生了不同程度的破坏,导致组织水分分布状态与孔隙结构变化不同,促进了辣椒水分扩散,进而缩短了辣椒真空脉动干燥时间。 (3)探讨了预处理对辣椒果胶结构特性的影响,并研究了辣椒品质与果胶结构的构效关系。结果表明:与对照样品相比,不同预处理对果胶的得率、分子量大小及线性度均有显著影响(P<0.05),但对果胶自由基伸缩带和无定形状态影响不明显。预处理后辣椒果胶的含量增高、分子量降低、支化程度降低,且超声联合冻融样品果胶含量最高(54.29±0.14),支化程度最低。并通过果胶结构的形貌解析,进一步证实了预处理对果胶分子结构的影响。通过不同预处理辣椒果胶结构与品质特性指标的Pearson相关性分析表明,复水性、维生素C和总酚含量均与分子量呈高度负相关,分别为-0.72、-0.50和-0.93;7种挥发性成分与分子量也呈负相关,其中(-)-柠檬烯相关性最高,为-0.95,阐明了预处理导致辣椒果胶结构改变,从而改善了脉动辣椒的综合品质。 综上所述,超声联合热烫预处理不仅提高了辣椒真空脉动干燥效率,节约了能耗,而且综合品质最佳,为辣椒真空脉动干燥的应用提供理论支撑。