辣椒高温高湿气体射流冲击烫漂促干机理与优化调控研究

Quality loss is the main problem for red pepper drying due to long drying time. While high-humidity hot air impingement blanching (HHAIB) has obvious drying acceleration effect on red pepper drying. The objective of current project is to reveal the drying acceleration mechanism and explore optimization strategy for red pepper under high-humidity hot air impingement blanching. The chemical and imaging analysis techniques, such as atomic force microscopy (AFM), transmission electron microscope (TEM) and low-field nuclear magnetic resonance (LF-NMR), will be applied to investigate the effects of HHAIB treatments on the physicochemical properties of cell wall polysaccharides, structure of the cell, status or phase transitions of water in tissue during drying, by thus to reveal the mechanism of drying accelerated by HHAIB. The degradation of cell wall polysaccharides under various condition will be analyzed, as to determine the key blanching factors relevant to cell wall polysaccharides degradation. Lastly, taking drying rates and quality of final product into consideration and the optimization the strategy of red pepper blanching. The findings will contribute to enhance drying process and improve quality of red pepper.

干燥时间长是辣椒加工中存在的突出问题，采用高温高湿气体射流冲击漂烫（HHAIB）对辣椒具有显著的促干作用。项目以揭示HHAIB促干机理，研究优化调控策略为目标。首先，采用AFM、TEM和LF-NMR等表征手段，结合化学分析法，观测不同HHAIB处理对辣椒果皮细胞壁大分子多糖理化特性、细胞结构、干燥中水分存在状态和迁移分布的影响，揭示HHAIB对辣椒的促干机理。其次，通过解析不同漂烫因素对辣椒细胞壁大分子多糖降解的影响规律，筛选出关键影响因素，结合辣椒细胞壁多糖理化特性变化与干燥特性和产品品质演化的相关关系，阐明优化调控的相关机制。项目的实施将为HHAIB技术的应用和优化提供科学依据和技术支持，对提高辣椒干燥效率和产品品质具有重要意义。

辣椒表面覆盖着致密的蜡质层，不利于干燥过程中的水分迁移，干燥周期较长，辣椒干燥前普遍采用促干预处理。高温高湿气体射流冲击烫漂（HHAIB）作为一种新型的促干技术，可显著提高辣椒的干燥速度，灭活辣椒表面的微生物，可有效避免水溶性营养成分的损失、有害化学物质残留等问题。然而，过度漂烫会导致辣椒内部组织坍塌，进而阻碍水分迁移，使干燥时间延长。因此，研究辣椒高温高湿气体射流冲击烫漂促干机理与优化调控对提高辣椒干燥速率和品质具有重要意义。.针对辣椒在高温高湿气体射流冲击烫漂过程中所涉及的关键科学问题，项目主要开展了以下研究工作：首先，解析了辣椒细胞壁大分子多糖、细胞组织超微结构和水分分布状态之间的关系，结果表明适当的HHAIB预处理可以削弱细胞壁的机械强度和相邻细胞之间的粘结性，降低水分运动的阻力,促进干燥进程；其次，研究了HHAIB预处理对辣椒过氧化物酶(POD)活性和褐变指数的影响，建立并验证了烫漂温度、烫漂相对湿度、烫漂时间对pod酶和褐变指数的模型。除此之外，还研究了HHAIB预处理对红辣椒干燥动力学、品质属性和微生物负载的影响。结果表明，Weibull模型能很好地描述红辣椒的干燥动力学，HHAIB预处理能促使细胞壁包裹的辣椒红色素从基质中释放，能有效灭活微生物，显著提高干燥产品的安全性。.项目发表SCI论文4篇，CSCD中文核心期刊4篇，申请发明专利5项，获得实用新型授权专利1项。项目研究成果为辣椒高温高湿气体射流冲击烫漂促干机理与优化调控提供了基础数据，对于提高辣椒干燥效率和品质具有重要意义。