《LWT》：Effect of varying combinations of pre-treatment and drying methods on the quality of chili pepper product
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本研究针对传统辣椒干燥技术存在的干燥时间长、品质劣变严重等问题，创新性地将氯化钙浸泡与预冻结预处理相结合，系统评估了不同联合干燥方式对辣椒干燥特性、理化品质、风味物质及代谢产物的影响。研究发现，氯化钙浸泡联合预冻结真空干燥能有效维持产品色泽、质构，显著保留类胡萝卜素、多酚等活性物质，并通过调控美拉德反应与氧化途径提升风味品质，为高品质辣椒干制品的绿色加工提供了新策略。
辣椒作为全球广泛消费的蔬菜和调味品，年产量超过3700万吨，其中约40%需经干燥加工以满足长期储存和运输需求。然而，传统热风干燥易导致产品色泽暗淡、营养成分流失严重；真空冷冻干燥虽能较好保持品质，但设备成本高且产品易碎。如何通过工艺创新实现干燥效率与品质提升的协同优化，成为产业亟待突破的瓶颈。
针对这一挑战，河北农业大学食品科技学院的研究团队在《LWT》发表最新成果，系统探究了氯化钙浸泡与预冻结预处理协同不同干燥方式对辣椒品质的调控机制。研究设计了八种处理组合：热风干燥、氯化钙+热风干燥、预冻结+热风干燥、氯化钙+预冻结+热风干燥、真空干燥、氯化钙+真空干燥、预冻结+真空干燥、氯化钙+预冻结+真空干燥，从干燥动力学、水分迁移规律、理化特性、风味代谢谱等维度进行综合评价。
关键技术方法包括：采用低场核磁共振技术追踪水分状态变化，通过气相色谱-离子迁移谱解析挥发性有机物指纹图谱，结合超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱开展非靶向代谢组学分析，并利用Weibull等模型对干燥过程进行数学模拟。
干燥特性与动力学模型
研究发现氯化钙+预冻结+真空干燥组具有适中的干燥速率，其复水比(1.31)、持水力(3.66)和膨胀力(4.00 mL/g)均表现优异。通过七种模型拟合比较，确定Swebull2模型最能准确预测辣椒干燥过程。
水分迁移规律
低场核磁共振显示，氯化钙+预冻结+真空干燥处理能有效延缓水分流动性下降，磁共振成像直观呈现该组水分分布最均匀。横向弛豫时间谱表明，该处理有助于结合水保留，减少自由水流失导致的组织塌陷。
理化品质分析
色泽方面：氯化钙+预冻结+真空干燥组产品的L值(43.43)、a值(38.90)、b*值(23.73)最接近新鲜样品，色差ΔE(4.26)最小。钙离子通过抑制多酚氧化酶活性及细胞结构强化作用，有效延缓非酶褐变。
质构特性：氯化钙处理组硬度显著提升，归因于钙离子与果胶交联形成的"钙桥"效应增强细胞间连接稳定性。
营养成分：该组类胡萝卜素保留量(0.05 mg/g)最高，总酚(8.35 mg/g)和总黄酮(5.38 μg/g)含量显著优于热风干燥组，证实真空环境与钙离子协同抗氧化作用。
风味代谢组学解析
气相色谱-离子迁移谱鉴定出53种挥发性有机物，包括12种醇类、10种酮类和8种醛类。氯化钙+预冻结+真空干燥组特征风味成分为1-戊烯-3-酮(OAV=690)和2-己醇(OAV=373.21)，赋予产品突出的果香和青香。代谢谢组学发现2453种代谢物，氯化钙+预冻结+真空干燥处理显著上调15种有机酸衍生物，通过调控美拉德反应路径减少氨基酸损失，维持风味前体物质稳定性。
结论与展望
研究证实氯化钙浸泡联合预冻结真空干燥能通过三重机制提升品质：钙离子强化细胞结构保持形态完整性，真空环境抑制氧化反应，预冻结形成多孔结构促进水分升华。该组合工艺在缩短干燥时间(13小时)的同时，使产品在色泽、质构、营养保留和风味呈现方面均达到最优。研究为辣椒干制品的品质调控提供了理论依据，开发的预测模型可为工业化生产提供参数优化支持。未来研究将聚焦于工艺放大验证及能效经济性评估，推动该技术向产业化应用转化。
