雞澤縣位於河北省南部,全縣面積三百三十七平方公裏,人口二十三點六萬,轄七個鄉鎮,壹百六十九個行政村。雞澤縣是著名的中國辣椒之鄉,明清時期成為宮廷貢品。
雞澤辣椒久負盛名,暢銷國內海外。雞澤辣椒又名羊角椒,以色澤紫紅光滑,細長,尖上帶鉤,形若羊角而得名。其特點是:皮薄、肉厚、色鮮、味香、辣度適度中,含辣椒素和維生素C居全國辣制品之冠。食用廣泛且方便,可青食、紅食、熟食,亦可鮮食、幹食、炒食、炸食、腌食,易加工、易貯藏,壹年四季食用方便。
我國是目前世界上最大的辣椒生產和消費國,辣椒年總栽培面積壹百二十七萬平方千米左右,年產二千七百多萬噸。河北省雞澤縣辣椒種植歷史悠久。雞澤的羊角椒皮薄、肉厚、籽少、味香、辣度適中,營養豐富。雞澤縣的辣椒常年種植面積4平方千米左右,年產辣椒6萬噸以上,堪稱中國的辣椒大縣。全縣有壹百多家生產經營企業,主要產品有半成品和制成品,如辣椒醬類、辣椒粉類、鹽漬辣椒類、辣椒幹類等。制成品類直接上市銷售,半成品類銷售給國內和過外的食品加工企業,作為深加工的原料. 紅尖辣椒是目前國內外銷量最大的辣味品,但用傳統的方法加工存在兩個缺點:
1、即辣椒粉易黴變、保存困難,黴變後辣椒色香味大為失色;
2、辣椒中辣味的利用率很低,大量的辣味仍殘留在辣椒渣中。為了適應辣味食品的發展,提高辣味利用率,使產品便於保存,探討辣椒深加工的新方法十分必要。辣椒精的開發從根本上改變了辣椒黴變的問題,提取辣椒精後的殘渣,可進壹步提取其他物質或合成飼料,為辣椒的綜合利用開辟了新途徑,使經濟效益更加顯著。
壹、提取原理
辣椒 的成分相當復雜,但作為調味風味的主要成分是辣椒素和辣椒色素,以及具有特有香味的揮發物。因此,提取的基本原理是根據其特性,用化學方法將其與蛋白質、碳水化合物、脂肪、無機鹽分離開來,獲得壹種濃縮物,這種濃縮物即為辣椒精。 辣椒中產生辣味的物質是壹種統稱為辣椒素的辣椒堿,其中辣椒堿占百分之六十九,二氫辣椒堿占百分之二十二,去甲二氫辣椒堿占百分之七,高辣椒堿占百分之壹,高二氫辣椒堿占百分之壹。純凈的辣椒堿為單斜棱柱體或短形片狀晶體,熔點六十五度,高溫下產生刺激性蒸發。辣椒堿可溶於乙醇、乙醚、苯及堿性水溶液中,但不溶於冷水。辣椒素在辣椒中含量因品種而異,壹般為百分之零點二至百分之零點五,但其質量分數只要達到壹毫克/千克就使味覺感到明顯辣味。 辣椒中揮發物用水蒸餾與溶劑萃取收集後,在色質聯用儀中進行分析,證明有醇、羥基化合物,吡、嗪環狀碳水化合物,樹脂類等各種成分。
二、工藝流程
辣椒→幹燥→粉碎→酒精→浸取→濃縮→酒精→提純→辣椒精
三、操作方法
1、原料的準備。先用色紅、味辣、水分低、無黴變的幹辣椒加工成辣椒粉。
2、浸取。根據實踐結果,采用常溫靜止浸取的方法,具有設備簡單、操作方便、節省能源等優點,有利於廣泛應用。可選用百分之九十五無毒、價廉、易得的食用酒精作為浸取劑,常溫靜止浸取四十八小時。
3、濃縮。將浸取液送入蒸餾裝置內,用間接加熱的方法將乙醇回收。隨著乙醇的蒸發,浸取液的濃度不斷升高,顏色變深。蒸餾後期,要控制加熱溫度,防止焦化。所得濃縮物冷卻至室溫後,是壹種濃稠的暗紅色液體。回收的乙醇可供浸取使用。
4、提純。為了除去濃縮液中的雜質,去掉膠狀的樹脂類物質,還需要進壹步用溶劑萃取,條件如前所述,再將提純溶液蒸發,得到純凈的提取物辣椒精。
四、產品質量
用這種方法制得的辣椒精在常溫下是壹種暗紅色的濃稠液體,保持辣椒本身固有的色香味,密度為零點九壹至零點九三千克/升,易溶於各種食用油。產品的衛生指標:菌總數不大於十個/毫升,大腸菌群不大於三十個/毫升,砷含量不大於零點壹毫克/千克,鉛不得檢出。 辣椒(Capsicum annuum L.syn.C.frutescens)是茄科辣椒屬植物,原產於中美洲和南美洲,因其營養豐富,味道鮮美而在世界各地廣泛種植,其產量在茄科蔬菜中僅次於番茄。全國辣椒種植面積不斷擴大,全國幹辣椒種植面積由二零零零年的三百萬畝擴大到將近六百萬畝,年產幹辣椒六十多萬噸,產值近六十億元,已成為農民致富的重要經濟作物之壹。
辣椒全身是寶,富含辣椒堿、二氫辣椒堿、辣椒紅素、辣椒玉紅素、B-胡蘿蔔素、碳水化合物、大量的維生素C、以及鈣、磷等等。其中辣椒紅素、辣椒玉紅素已被美國FAO、英國、日本、EEC、WHO和中國國標等組織審定為無限制性使用的天然食品添加劑,其國際市場非常緊俏。辣椒堿和二氫辣椒堿是辣椒中的辛辣成分,具有生理活性和持久的消炎鎮痛作用,內服可以促進胃液分泌,增進食欲,緩解胃腸脹氣,改善消化功能和促進血液循環;外用可以用作治療牙痛,肌肉痛,風濕病和皮膚病等疾病,對治療神經痛有顯著療效。
對紅辣椒進行分離提取,除可得到無味辣椒紅色素和辣椒堿等產品外,其提取後的殘渣也可作辣椒油,辣椒粉和飼料等,其營養價值可與谷物媲美,可制作成多種食品。因此對辣椒進行深加工綜合開發利用,能大大提高它的社會效益和經濟效益。國內外辣椒的加工食品種類繁多,其制作技術亦在不斷改進之中,下面介紹幾種新穎的辣椒加工食品。
1、辣椒食品加工及其技術
1.1酸辣椒的泡制
酸泡菜是我國傳統發的酵蔬菜制品之壹,具有鮮酸可口,質地脆嫩,風味獨特等特點,深受廣大城鄉人民喜愛。酸辣椒雖然是人們喜歡的壹個泡菜品種,但是我國市場上還較少見,現提出壹種制作方法以供參考。
(1)工藝流程:
新鮮辣椒→冼凈→瀝於→切分→硬化處理→厭氧發酵→配料→分裝(真空包裝)→成品
(2)操作要點:
①原料。以個體較大肉質厚,組織緊密的青椒為原料。原料要新鮮,宜采收當天使用,避免積壓和過高堆壓。
②清洗。洗凈,瀝幹挑選和剔除不合格品。將青椒用水沖洗並不斷翻動,洗去表面可能殘留的農藥,化肥,泥土等雜質。
③切分。根據需要適當切分備用。
④硬化處理。將原料處理好後放入百分之零點零五CaC十二或K二S零四的鹽水濃度為百分之八的鹽水中浸泡,在二十五攝氏度條件下泡制十六天。
⑤厭氧發酵。將硬化處理好後的辣椒接種老鹽水發酵,大約十六天。
⑥配料。主要配料為百分之二的白砂糖,百分之零點五檸檬酸,百分之零點零壹糖精鈉,百分之零點零三苯甲酸鈉和百分之零點零二脫氫乙酸鈉,用沸水溶化並經壹百五目濾布過濾後加入辣椒中。
⑦真空包裝。采用不透明的鋁箔袋真空包裝。
1.2辣椒醬罐頭的加工
(1)工藝流程:
原料→浸泡→清洗→粉碎→拌料→裝罐→排氣→封口→滅菌→冷卻→保溫→檢查→成品
(2)工藝要點:
①采用新鮮,成熟度好,無蟲蛀,病斑,腐爛的鮮紅辣椒,於百分之五的食鹽水中浸泡二十分鐘驅蟲,然後用清水洗滌三至五次,洗凈泥沙雜質,剪去蒂把。
②按每壹百公斤鮮辣椒加入壹點五千克鮮老姜,老姜洗凈,搓去姜皮,切成薄片,與鮮椒壹起用粉碎機粉碎拌勻。
③將粉碎好的辣椒醬加百分之八的食鹽,百分之零點五的五香粉拌勻後裝瓶,稱量定量。
④在排氣箱或籠屜內加熱排氣,當罐頭料溫達到六十五攝氏度時,趁熱立即封口,封口宜采用抽氣封口,真空度為五萬三千三百二十八點八帕。
⑤玻璃瓶罐頭采用沸水滅菌十至十八分鐘分鐘,然後用水浴冷卻至三十八攝氏度以下。
⑥冷卻後擦幹水分,送入二十五攝氏度恒溫箱內處理5晝夜,檢查無問題可進行成品包裝。
1.3辣椒脆片的制作
(1)工藝流程:
原料→去筋、籽→切片→浸漬→瀝幹→真空油炸→脫油→冷卻→包裝
(2)操作要點:
①原料。選擇八九成熟,無腐爛、蟲害,個大、肉實新鮮的青椒和紅椒為原料,用清水洗去泥沙及雜物備用。
②去筋、籽。辣椒縱向切兩半,挖去內部的筋、籽,再用清水沖洗,瀝幹。
③切片。將去筋、籽的辣椒切成長四厘米左右,寬2厘米左右的片狀,太長、太寬往往會變形,在加工過程中都易破碎。
④浸漬。將切分好的辣椒投入糖液中浸漬,糖液由百分之十五的白糖、百分之二點五的食鹽及少量的味精混合溶於水制作而成,糖液溫度為六十攝氏度,浸漬時間為壹至二小時。
⑤瀝幹。用潔凈水把附在辣椒片表面的糖液沖去瀝幹。
⑥真空油炸。將瀝幹的辣椒片放入真空油炸機中進行真空油炸,真空度不宜低於零點零八兆Pa(帕),溫度控制在八十至八十五攝氏度,油炸時間與辣椒片的品種、質地、油溫、真空度有關。具體做法為通過真空油炸機的觀察孔看到辣椒片上的泡沫幾乎全部消失為止。
⑦脫油。有的真空油炸機具有油炸、脫油的雙重功能,不具備脫油功能的需由離心機除去辣椒片中的多余油分。
⑧冷卻。將脫油後的辣椒片迅速冷卻到四十至五十攝氏度,盡快送入包裝間進行包裝。
⑨包裝。按片形大小、飽滿程度及色澤分選和修整,經檢驗合格,在幹燥的包裝間按壹定重量用真空充氣包裝,即為成品。
2、辣椒生化產品加工
2.1辣椒紅色素的提取
辣椒紅色素,別名辣椒色素,分子式C四零H五六零三,主要成分為辣椒紅素和辣椒玉紅素,是具有特殊氣味的深紅色粘性油狀液體,無辣味,有辣椒的香味,溶於大多數非揮發性油,不溶於水和甘油,部分溶於乙醇,耐熱和耐酸堿性較好,對可見光穩定,但在紫外線下易褪色。純的辣椒紅色素為深胭脂紅色針狀晶體,易溶於極性大的有機溶劑,與濃無機酸作用顯藍色。用在食品添加劑等方面的辣椒紅素為暗紅色油膏狀,有辣味,無不良氣味。辣椒紅色素具有不溶於植物油和乙醇,在堿性溶液中溶解性大,耐酸堿,耐氧化等性質,在分離提取時可利用這些性質使辣椒紅色素與其它成分分離,而得到純度較高的提取物。常見的提取辣椒紅色素的方法大致分為三種:油溶法,溶劑法和超臨界流體萃取法。
(1)油溶法:
油溶法是指在常溫下用呈液狀的食用油如棉籽油,豆油,菜籽油等浸漬辣椒果皮或幹辣椒粉,使辣椒紅色素溶解在食用油中,然後通過壹定的工藝流程從食用油中提出辣椒紅色素。但是由於油與色素分離較困難,使得辣椒紅色素物質提取率低,難以得到色價高的產品。
(2)溶劑法:
溶劑法是指將去除次品雜質的幹辣椒磨成粉後,在壹定溫度條件下用有機溶劑如丙酮、乙醇、乙醚、氯仿、三氯乙烷、正己烷等進行浸提,將浸提液濃縮得到粗辣椒油樹脂,減壓蒸餾得粗制品。但這種粗制品含雜質多,同時還帶有辣椒特有的辣味,為此需采用多種改進方法,以消除雜質及異味。其主要方法有:①先將粗制的辣椒油樹脂進行水蒸汽蒸餾,去除辣椒異味,再用堿水處理,有機溶劑提取,蒸餾得到辣椒紅素;或先用堿水處理辣椒油樹脂,然後用溶劑提取,濃縮,添加與油溶法相同的食用油,再用水蒸汽蒸餾以除去異味。②在辣椒油樹脂中加入脂肪醇與堿性物質如甲醇-甲醇鈉,乙醇-乙醇鈉,正丙醇-正丙醇鈉異丙醇-異丙醇鈉,丁醇-丁醇鈉等,通過這些堿性物質的催化作用,促使辣椒油樹脂中的脂肪成分發生酯交換反應,然後蒸餾過量的醇,再將留下的椒渣中加水或食鹽水,用酸調至中性,分層,油層中加入非極性或低極性溶劑,如正己烷,石油醚,析出固體,過濾得到辣椒紅素,該法制出的辣椒紅素質量上乘且無異味。③先以百分之十五至百分之四十的NaOH(或KOH)溶液處理辣椒油樹脂,使辣椒紅素中的脂肪成分發生皂化反應,再用有機溶劑如丙酮進行提取濃縮,然後用水蒸汽蒸餾或在減壓下用惰性氣體處理即可得到無異味的辣椒紅素。此法所制出的辣椒紅素收率高,質量好,生產安全簡便易行。④該方法是以百分之二十的堿性金屬化合處理辣椒油樹脂,然後再加入適量的堿土金屬化合物,使其形成壹個水溶液體系,該水溶液體系以稀酸在室溫下處理,形成鹽後過濾,分出固體,水洗,再用有機溶劑提取,減壓濃縮可得辣椒紅素,所得的產品質地優良無異味。
(3)超臨界C02流休萃取法:
超臨界流體萃取法是食品工業新興的壹項萃取和分離技術,與傳統的化學溶劑萃取法相比,其優越性是無化學溶劑消耗和殘留,無汙染,避免萃取物在高溫下的熱劣化,保護生理活性物質的活性及保持萃取物的天然風味等。該技術是利用超臨界CO2作為萃取劑,從液體或固體物料中萃取,分離和純化物料。國內外的研究結果表明,用超臨界C02流體萃取法脫除辣椒色素中的殘留溶劑,制備高濃度辣椒紅色素是成功的,可行的。超臨界C02流體純化辣椒紅色素,使產品符合FAO/WHO標準的最佳工藝條件是萃取壓力十八MPa,萃取溫度為二十五攝氏度,萃取劑流量兩L/分鐘,萃取時間三小時。韓玉謙六等研究表明,精制辣椒紅色素時,萃取壓力控制在二十MPa下,辣椒紅色素的色價幾乎不受損失,有機溶劑的殘留可以降低二×十至六左右,辣椒色素中紅色系色素和黃色系色素可以分離開,但未達到期望的完全分離。胡雲翔等認為在小於十MPa壓力下可萃取出黃色成分,保留紅色素,同時,當壓力大於十二MPa時,可將辣椒油樹脂的紅色組分基本萃取完全。本法是壹種先進的提取方法,但還有待於進壹步完善。
2.2辣椒堿的提取
辣椒堿和辣椒二氫堿是辣椒中引起辛辣味的主要化學物質,低濃度的產品形式如辣椒精、辣素作為食品添加劑被廣泛用於食品工業中。而當它們進壹步純化後,便具有許多生理活性,且具備強而持久的消炎鎮痛作用。外用可以治療牙痛,肌肉痛,風濕病和皮膚病等疾病,對治療神經痛有顯著療效,用它做成軟膏對慢性風濕性關節炎、帶狀皰疹、跌打損傷等神經痛有顯著療效;對牛皮癬、禿發均有良好的治療作用;與嗎啡合用可以延長鎮痛時間,減少成癮性;在軍事上可作為制造催淚彈,催淚槍和防衛武器的主要原料。預計在未來幾年內,國內外辣椒堿的應用將會迅速擴大並帶來廣闊的市場前景。
辣椒堿最早由D.J.Bennet等人用色譜、核磁***振等儀器詳細分析其化學組成後所發現,之後,日本的Fukaya等以乙醇為夾帶劑,從辣椒中直接分離到80%左右的辣椒堿。對辣椒堿的提取主要是采用先提取出辣椒有效成分的粗提物壹辣椒油精,再用超臨界C02流體萃取法在辣椒油精中萃取分離出辣椒堿和辣椒紅素。陳庶來等認為用95%食用乙醇提取辣椒油精較經濟實惠,且生產能力大,無殘留溶劑造成的毒性。其工藝流程如下:原料→挑選→清洗→脫水→烘幹→去籽、蒂→粉碎→過篩(殘渣)→浸提→過濾→濾液濃縮。殘渣最後濃縮液呈紅色油脂狀,即為辣椒油精,得率為百分之十。陳庶來通過多次試驗認為將提出來的辣椒油精采用超臨界C02流體萃取法萃取,C02萃取壓力以控制在十五MPa,溫度五十五攝氏度時萃取效果最好。分離時采用常溫常壓分離,最後色辣分離結果是:當萃取物為淡黃色油狀物(含乙醇和水)時,表明紅色素未被萃取出來,口嘗極辣,經比色法測定辣椒堿含量為百分之二點七。而萃余物為紅色半幹粉狀物,口嘗基本無辣味。將萃取物和萃余物分別進壹步脫溶、精制、包裝,即得辣椒堿和辣椒紅色素產品。
3、辣椒綜合開發利用及其發展方向
辣椒主要含有辣椒堿、辣椒紅色素和辣椒油三種生化物質。其主要用途是用於調味品生產,以及火鍋底料,涼菜,休閑食品、方便食品、快餐、微波食品等。辣椒除了上面所述的幾種深加工方法外,還可以加工成各種即食食品,如腌青辣椒、豆瓣辣醬、五香辣椒、辣椒芝麻醬、辣椒糊等。而對紅辣椒進行分離提取,除可得到辣椒紅色素和辣椒堿等產品外,其提取後的殘渣,經農業部食品質量監督檢驗中心對其主要成分進行檢測:每壹百克幹辣椒殘渣含熱量二千三百零九點四kJ,蛋白質八點二八克,碳水化合物五點五八克,鈣壹點四八克,磷五十八毫克。其蛋白質、礦物質含量通常比水果、蔬菜都高出許多,與谷物相比,其蛋白質含量相近,由此可見辣椒殘渣的可食用性和可利用性。辣椒殘渣經加工後,可制作成辣椒粉,辣椒餅幹,辣椒果丹皮等以及各種休閑食品。因此對辣椒進行深加工市場潛力巨大。
我國辣椒產品的加工利用主要不足在於:①加工規模較小,加工企業場地零星分散,除壹部分外資或合資企業外,多數小規模的生產企業的產品難以上檔次,上水平。②以國內市場為主,以傳統的手工業加工食品為主,而出口產品則主要還停留在原料或半成品水平。③辣椒生化產品的開發利用程度不高。針對上述問題,筆者認為我們今後的開發方向應當著重在:①開發利用本國優異的辣椒資源,為國內提供花色品種多、品質優良的加工食品。我國的辣椒資源相當豐富,幾乎全國各地都種植,年總產量難以精確統計,約有上千萬噸,而且價格低廉,對辣椒進行深加工、精加工十分有利。通過采用新技術,不斷改進提取精制工藝,辣椒產品.質量將會明顯提高,為我國辣椒深加工及產品出口創造條件。②加強辣椒精深加工產品,尤其是生化產品的開發利用。除食品行業外,也應在化工行業:如船舶防銹、防腐劑、以及藥品如殺毒、殺菌劑的開發利用上開展研究。辣椒全身是寶,特別是在深加工過程中可提取純天然、營養豐富的辣椒紅色素等生化產品。然而據了解,目前我國對辣椒深加工、精加工研究不多,造成很多資源的浪費;且我國對辣椒產品的深度開發不夠,多年以來壹直以出口辣椒幹,辣椒油脂等初級產品和半成品為主,結果是經濟效益和社會效益都不理想。辣椒深加工和精加工可使辣椒增值壹倍、甚至十倍,百倍。西德、美國、日本、加拿大、英國等國家利用進口我國辣椒加工成辣椒色素後返銷我國,賺取了我國大量外匯。為了徹底改變這種狀況,滿足國內市場對辣椒紅色素日益增長的需求,提高辣椒產品出口創匯能力,我國辣椒深加工開發勢在必行。我國具有其它辣椒出口國所不具備的優質資源優勢,采用同樣的生產工藝流程加工,可獲得質量相對更好的產品,具有極強的市場競爭潛力。所以改進生產工藝,改善設備條件,降低生產成本,增加產出率,提高產品質量是我國辣椒產業發展的基礎和生命線。
我國可以說既是壹個辣椒紅色素生產大國,又是該色素的需求大國。據統計,目前我國年產鮮紅辣椒約壹百萬噸,年出口幹紅辣椒約壹萬噸,提取辣椒紅色素的原料十分豐富。同時我國地域遼闊,資源豐富,且有著幾千年食藥同源的傳統,這又為發展有中國特色的天然營養功能化食品添加劑創造了有利條件。除辣椒紅素可用於食品、藥物,化妝品的著色外,其所含有的p-胡蘿蔔素,可在著色過程中同時起到添加營養劑的作用,故p-胡蘿蔔素也已開始受到食品加工企業和消費者的歡迎,其市場潛力巨大。③當前國內企業應采用先進的生產工藝,大力開發包括辣椒紅素在內的辣椒深加工產品,並擴大生產規模以進壹步降低生產成本和提高產品質量,提高產品競爭力。這樣產品既可以滿足國內市場需求,又可出口創匯,其發展前景十分看好。