辣椒（Capsicum）又称番椒、秦椒、辣子，茄科辣椒属植物，是我国重要的蔬菜和调料型作物，富含辣椒红色素、辣椒碱、维生素C 等物质[1-3]。辣椒红色素为辣椒特质性成分，具有较高的抗氧化、抗癌、抗辐射，调节免疫、机体脂代谢，预防和治疗心血管慢性疾病等生理益处[4-5]。辣椒红色素分布于辣椒果皮中，主要为辣椒红素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-隐黄质、β-胡萝卜素等[6]。此外，辣椒红色素是一类重要的天然着色剂，被誉为“最安全的A 类色素”[7]，广泛作为食品、饲料、化妆品、纺织物等着色剂[1]。
辣椒粉主要用于直接烹调、复合调味粉或其他加工制品（如辣椒酱）的调色、调味、调辣，生产中常用色价和辣椒红色素含量2 个指标表征辣椒粉颜色品质[8]。辣椒粉中辣椒红色素的提取方法主要有溶剂提取法[9]、微波辅助提取法[10]、超声波辅助提取法[11]、超临界流体提取法[12]、酶提取法[13]，其中超声波辅助提取法更简单、高效且常用。贮藏期间辣椒粉存在褪色问题，其会影响辣椒粉中辣椒红色素的含量，进一步造成经济损失，因此良好的贮藏条件有利于稳定辣椒粉色价及辣椒红色素含量。本文通过评价3 个品种辣椒粉贮藏期间色价与辣椒红色素含量变化情况，选择色价稳定、辣椒红色素含量较高的辣椒品种作为试验对象，测定不同贮藏条件下辣椒粉色价及主要辣椒红色素含量变化并分析其相关性，探究辣椒籽保留率、贮藏温度及光照等贮藏条件对辣椒粉色价、辣椒红色素含量的影响，选择最优辣椒粉贮藏条件，以期为解决辣椒粉贮藏期间的褪色问题提供依据及建议。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
辣椒：青岛柏兰集团有限公司，品种为润江红角椒、903 角椒和新一代A 朝天椒。
辣椒红素标准品（92.6%）：美国Sigma 公司；辣椒玉红素标准品（98%）、玉米黄质标准品（99.8%）、β-隐黄质标准品（99.1%）、β-胡萝卜素标准品（99.6%）：瑞士Carote nature 公司；甲醇、异丙醇、四氢呋喃、乙腈（均为色谱纯）：美国GRACE 公司；丙酮（色谱纯）：美国TEDIA 公司；丙酮（分析纯）：烟台远东精细化工有限公司；三乙胺（分析纯）：上海麦克林生化科技股份有限公司；乙酸铵（分析纯）：天津致远化学试剂有限公司；2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（butylated hydroxytoluene，BHT）（分析纯）：天津百伦斯生物技术有限公司。
1.2 仪器与设备
高效液相色谱（high performance liquid chromatography， HPLC）仪（1260 Infinify Ⅱ）：美国安捷伦科技有限公司；紫外分光光度计（V-1600）：上海美普达仪器有限公司；漩涡混合器（VORTEX-6）：其林贝尔仪器制造有限公司；数控超声波清洗器（KQ3200DE）：昆山市超声仪器有限公司；台式高速离心机（RG-160AT）：上海卢湘仪离心机仪器有限公司；电子天平（AL104）：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；摇摆式粉碎机（QE-500）：浙江屹立工贸有限公司；电热恒温鼓风干燥箱（302 型）：山东潍坊医药集团有限公司医疗器械厂；磁力搅拌器（MS-M-S10）：大龙兴创实验仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 不同品种辣椒粉制备
挑选椒体完整、大小色泽均匀、无霉变、无花皮的润江红角椒、903 角椒、新一代A 朝天椒鲜椒，于70 ℃烘干3～4 h 至辣椒含水量为17%～18%，晾至室温后粉碎去籽椒和辣椒籽，过筛得到粒径为70～80 目的去籽辣椒粉和辣椒籽粉，并配制得到辣椒籽含量分别为100%、50%和0%的辣椒粉，即辣椒全籽粉、50%含籽粉、去籽粉。
1.3.2 不同品种辣椒粉品质评价
将润江红角椒、903 角椒及新一代A 朝天椒的全籽粉、50%含籽粉及去籽粉都置于常温避光（25 ℃）条件下贮藏111 d，其中避光通过遮光自封袋实现。测定贮藏结束后不同品种辣椒粉的色价及辣椒红色素的含量变化。
1.3.3 辣椒粉贮藏试验
选择常温避光贮藏期间色价较稳定、辣椒红色素含量较高的辣椒粉进行贮藏试验。将辣椒的全籽粉、50%含籽粉、去籽粉均置于冷冻避光（-15 ℃）、冷藏避光（4 ℃）、常温避光（25 ℃）、常温光照（25 ℃）4 种条件下贮藏111 d，其中避光通过遮光自封袋实现。
1.3.4 色价测定
参考GB 1886.34—2015《食品安全国家标准 食品添加剂 辣椒红》[14]，称取0.05 g 辣椒粉试样，经100 mL丙酮溶解、磁力搅拌提取30 min 后，于460 nm 处测定试样吸光度。色价计算公式如下。
式中：
为被测试样浓度为1%时，用1 cm比色皿在460 nm 处测定的吸光度；A460 nm 为实测试样吸光度；f 为稀释倍数；m 为试样的质量，g。
1.3.5 辣椒红色素提取
配制四氢呋喃和甲醇的混合溶液（等体积分数），称取0.250 0 g（精确到0.000 1 g）辣椒粉试样置于50 mL离心管中，加入10 mL 提取溶剂并涡旋振荡0.5 min，超声辅助提取25 min，5 000 r/min 离心处理5 min 后得到第1 次离心液，并将其转移至新的50 mL 离心管中；在离心后的沉淀中再加入5 mL 提取溶剂涡旋振荡0.5 min，超声辅助提取10 min，5 000 r/min 离心处理5 min 后得到第2 次离心液。合并两次离心液并混合均匀，用0.22 μm 有机滤膜过滤至棕色液相小瓶中，待HPLC 检测。
1.3.6 辣椒红色素含量测定条件
HPLC 色谱条件：ZORBAX SB-C18 色谱柱（150 mm×4.6 mm，5 μm），柱温25 ℃。进样体积20 μL。流动相由流动相A（四氢呋喃，添加0.1%三乙胺）和流动相B（水）组成[15-16]，流速为1.000 mL/min，流动相梯度洗脱程序为0～5 min，45%～35% A；5～7 min，35%～26% B；7～10 min，26%～16% A；10～16 min，16%～45% A。检测器为紫外检测器，检测波长为450 nm。
标准溶液配制：称取辣椒红素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-隐黄质和β-胡萝卜素5 种标准品各1 mg 溶解于乙腈中并转移至50 mL 棕色容量瓶中，添加0.005%（体积分数）BHT[17]作为抗氧化剂延长标准品贮藏时间，40 kHz 超声处理15 min 使其溶解完全，得到5 种辣椒红色素标准储备液，进一步使用乙腈稀释储备液得到浓度为5、10、15 mg/L 的单标标准溶液，以及浓度为 0.01、0.05、0.1、1 mg/L 的混合标准溶液。
标准曲线绘制：以色谱峰面积Y 为纵坐标，5 种辣椒红色素单标标准溶液进样浓度X（mg/L）为横坐标，绘制标准曲线并得到辣椒红素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-隐黄质和β-胡萝卜素的回归方程、相关系数R2、线性范围，如表1 所示。
表1 辣椒红色素回归分析、线性范围及相关性
Table 1 Regression equations， linear ranges， and correlations of five chili red pigments in chili pepper
标准品辣椒红素辣椒玉红素玉米黄质β-隐黄质β-胡萝卜素回归方程Y=237.970X-3.290 Y=177.816X+2.031 Y=313.432X+6.088 Y=305.662X+1.307 Y=289.814X-8.222线性范围/（mg/L）0.050～15.000 0.050～15.000 0.050～15.000 0.050～15.000 0.030～15.000 R2 0.999 98 0.999 98 0.999 98 0.999 99 0.999 67
1.4 数据处理
采用Microsoft Office Excel 2019 进行数据收集和处理，采用Origin 2019 软件进行数据统计分析、拟合与作图，采用SPSS Statistics 26 进行独立样本检验。差异显著性水平p=0.05，试验组设计3 个重复和3 个平行。
2 结果与分析
2.1 不同品种辣椒粉品质评价
常温避光贮藏期间润江红角椒、903 角椒、新一代A 朝天椒辣椒粉色价变化见图1。
图1 常温避光贮藏期间不同品种辣椒粉色价变化
Fig.1 Color value changes of chili powder of different chili pepper varieties during storage at room temperature with light protection
（A）润江红角椒；（B）903 角椒；（C）新一代A 朝天椒。
如图1 所示，润江红角椒、903 角椒、新一代A 朝天椒3 个品种的辣椒粉初始色价存在较大差异，润江红角椒辣椒粉色价最高。此外，常温避光条件下贮藏111 d 内，润江红角椒、903 角椒、新一代A 朝天椒3 个品种的全籽粉、50%含籽粉及去籽粉的色价都呈现明显降低的趋势。贮藏结束时润江红角椒全籽粉、50%含籽粉、去籽粉的色价分别为1.159、0.796、0.687，903角椒全籽粉、50%含籽粉、去籽粉的色价分别为0.941、0.769、0.660，新一代A 朝天椒全籽粉、50%含籽粉、去籽粉的色价分别为0.916、0.652、0.597。综合分析，润江红角椒辣椒粉色价较高，色泽品质较好、着色能力较强，但是易在贮藏期间褪色。
常温避光贮藏期间润江红角椒、903 角椒、新一代A 朝天椒辣椒粉中辣椒红色素含量变化情况见图2。
图2 常温避光贮藏期间不同品种辣椒粉辣椒红色素含量变化
Fig.2 Content changes of five main chili red pigments in chili powder of different chili pepper varieties during storage at room temperature with light protection
（A）润江红角椒；（B）903 角椒；（C）新一代A 朝天椒。
如图2 所示，不同品种辣椒的辣椒红色素含量不同，3 个品种辣椒粉中β-胡萝卜素含量均最高，其次为β-隐黄质、辣椒红素、玉米黄质，辣椒玉红素含量最低。辣椒粉色泽程度主要与辣椒粉中辣椒红素、β-胡萝卜素含量呈正相关[8]。
辣椒粉常温避光贮藏111 d 时，对于辣椒红素、辣椒玉红素、β-胡萝卜素，在润江红角椒辣椒粉中的含量最高，903 角椒次之，新一代A 朝天椒量最低，该变化情况与色价一致。此外，润江红角椒和903 角椒中玉米黄质的含量相似，高于新一代A 朝天椒；903 角椒辣椒粉中的β-隐黄质含量略高于润江红辣椒粉，且均明显高于新一代A 朝天椒辣椒粉中β-隐黄质的含量。
综上，通过对比3 种辣椒粉贮藏期间色价与辣椒红色素含量变化发现，润江红辣椒粉的初始色价值及辣椒红色素含量最高，且常温避光贮藏111 d 后润江红全籽粉、50%含籽粉的色价仍最高，因此润江红辣椒粉色泽品质更优，但是润江红辣椒粉的色价和辣椒红色素含量在贮藏期间变化也更为明显、辣椒粉更易褪色，因此有必要进一步探究影响润江红角椒辣椒粉贮藏期间色价及辣椒红色素含量变化的因素，进一步探讨避免贮藏期间辣椒粉色价、辣椒红色素含量降低的措施。
2.2 贮藏期间辣椒粉色价变化及其影响因素
2.2.1 辣椒籽含量
首先，辣椒粉中辣椒籽含量越高，辣椒粉的色价初始值越低。由图1（A）可知，润江红角椒去籽粉、50%含籽粉、全籽粉色价初始值分别为2.226、1.937 和1.788，因此辣椒粉中辣椒籽含量越高，辣椒粉色价越低，这是由于辣椒籽不含辣椒红色素，单位质量辣椒籽含量越高，辣椒红色素含量越低，进而降低辣椒粉色价。
其次，辣椒粉中辣椒籽含量越高，贮藏期间辣椒粉色价越稳定。由图1（A）可知，满江红角椒去籽粉、50%含籽粉、全籽粉3 种辣椒粉在常温避光条件下贮藏111 d 后，色价分别降低了69.14%、58.91% 和35.18%，其中全籽粉中辣椒籽含量最低、贮藏期间辣椒粉色价降速最慢。有研究表明，辣椒籽含有丰富的多酚、维生素E 等抗氧化物[18]，其能减少贮藏期间辣椒粉因氧化而导致的色价降低，进而提升辣椒粉贮藏期间色价的稳定性。
2.2.2 贮藏条件
贮藏期间温度和光照条件对润江红角椒全籽粉色价的影响见图3。
图3 贮藏期间温度和光照条件对润江红角椒全籽粉色价的影响
Fig.3 Effects of temperature and light conditions on the color value of chili powder of 'Runjianghong' long red pepper added with 100% chili seeds during storage
如图3 所示，润江红角椒全籽粉初始色价为1.788，且不同贮藏条件下辣椒粉色价在贮藏期内逐渐降低，其中冷冻避光贮藏条件下全籽粉色价降低最慢，111 d 后色价仅降低了19.24%，冷藏避光、常温避光和常温光照贮藏条件下全籽粉色价分别降低了32.21%、35.18% 和80.76%。由于贮藏期间温度和光照会加速辣椒粉中辣椒红色素的氧化，温度越高、光照越强辣椒红色素氧化越严重、辣椒红色素含量越低、辣椒粉色价越低[19]。因此，严格控制辣椒粉的贮藏温度及光照情况有助于减缓贮藏期内辣椒粉色价及辣椒粉红色素含量降低、辣椒粉色泽变差[20-22]，建议辣椒粉贮藏期间采用遮光包装袋、冷冻等措施贮藏辣椒粉。
2.3 贮藏期间辣椒粉中辣椒红色素含量变化及其影响因素
2.3.1 辣椒籽含量
常温避光贮藏条件下润江红角椒去籽粉、50% 含籽粉、全籽粉中5 种辣椒红色素含量变化情况见图4。
图4 常温避光贮藏期间辣椒籽含量对润江红角椒辣椒粉中辣椒红色素含量的影响
Fig.4 Effects of ratio of chili seeds added in the chili powder of'Runjianghong' long red pepper on the content of five main chili red pigments in chili powder during storage at room temperature with light protection
（A）辣椒红素；（B）辣椒玉红素；（C）玉米黄质；（D）β-隐黄质；（E）β-胡萝卜素。
如图4 所示，去籽粉中辣椒红素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-隐黄质、β-胡萝卜素初始含量分别为（148.899±0.683）、（24.916±0.235）、（66.826±0.640）、（94.945±1.954）、（701.124±4.550） mg/kg，贮藏111 d 后分别降低了 88.89%、90.33%、87.54%、85.12%、89.04%；50%含籽粉中5 种辣椒红色素初始含量分别为（101.563±1.684）、（16.316±0.048）、（59.939±0.587）、（91.521±1.064）、（654.948±2.329） mg/kg，贮藏111 d 后分别降低了66.46%、73.47%、68.81%、64.47%、70.70%；全籽粉中5 种辣椒红素初始含量分别为（68.709±0.765）、（12.623±0.436）、（43.493±1.348）、（70.797±4.455）、（562.278±5.862） mg/kg，贮藏111 d 后分别降低了41.76%、65.97%、52.03%、36.77%、37.36%。
因此在常温避光贮藏条件下，5 种辣椒红色素含量都呈现逐渐降低的趋势，不同种类辣椒红色素降解速率不同，贮藏前期辣椒红素、辣椒玉红素降解速率较快。此外，辣椒籽含量影响辣椒红色素的初始含量和降解速率，同色价变化趋势相同：辣椒籽含量越高，辣椒红色素初始含量越低，但贮藏期间降低得越慢，这是由于辣椒籽中含有多种酚类物质[23]，具有抗氧化活性，可以防止辣椒红色素的降解。
2.3.2 贮藏条件
图5 为不同温度、光照贮藏条件下，润江红角椒全籽粉中5 种辣椒红色素含量变化情况。
图5 贮藏期间温度和光照条件对润江红角椒辣椒粉中辣椒红色素含量的影响
Fig.5 Effects of temperature and light conditions on the content of five main chili red pigments in chili powder of ‘Runjianghong’long red pepper during storage
（A）辣椒红素；（B）辣椒玉红素；（C）玉米黄质；（D）β-隐黄质；（E）β-胡萝卜素。
如图5 所示，冷冻避光贮藏111 d 后，辣椒红素、辣椒玉红素、玉米黄质、β-隐黄质、β-胡萝卜素含量分别降低了21.32%、52.77%、22.60%、11.55%、17.92%；冷藏避光贮藏111 d 后，5 种辣椒红色素含量分别降低了35.73%、59.38%、34.45%、30.70%、30.38%；常温避光贮藏111 d 后，5 种辣椒红色素含量分别降低了41.77%、65.92%、43.43%、36.77%、37.36%；常温光照贮藏111 d 后，5 种辣椒红色素含量分别降低了82.56%、89.21%、87.32%、88.94%、85.49%。综上分析，冷冻避光贮藏条件下辣椒红素含量降解速率最慢，而常温光照贮藏期间辣椒红素降解速率最快。这是因为辣椒红色素对紫外线、温度十分敏感，辣椒红色素中的碳双键在紫外线的照射下容易发生断裂[24]，温度会催化碳双键的断裂[25]，因此光照越强、温度越高，辣椒红色素降解速率越快。
2.4 贮藏期间辣椒粉色价与辣椒红色素含量变化相关性分析
常温避光贮藏期间润江红角椒全籽粉色价与辣椒红色素含量变化相关性分析见表2。
表2 常温避光贮藏期间润江红角椒全籽粉色价与辣椒红色素含量变化相关性分析
Table 2 Correlation coefficients between the color value and five chili red pigment content of ‘Runjianghong’ chili powder added with 100% chili seeds during storage at room temperature with light protection
注：**表示相关性极显著（p＜0.01）。
项目β-胡萝卜素含量辣椒红素含量β-隐黄质含量玉米黄质含量辣椒玉红素含量色价β-胡萝卜素含量1 0.993**0.996**0.988**0.967**0.995**辣椒红素含量0.993**1 0.986**0.983**0.968**0.984**β-隐黄质含量0.996**0.986**1 0.984**0.971**0.989**玉米黄质含量0.988**0.983**0.984 1 0.953**0.976**辣椒玉红素含量0.967**0.968**0.971**0.953**1 0.954**色价0.995**0.984**0.989**0.976**0.954**1
如表2 所示，常温避光贮藏期间润江红角椒全籽粉色价与5 种辣椒红色素含量变化都呈现极显著正相关，表明辣椒红色素含量与色价变化间存在正向、极显著相关性，即色价大小受辣椒红色素含量影响。此外，贮藏期间辣椒籽含量、贮藏温度、光照条件及时间都会影响辣椒粉中辣椒红色素含量，进一步影响辣椒粉色价，如辣椒籽含量越高、贮藏期间温度越低、光照越弱，贮藏期间辣椒粉中辣椒红色素含量降低得越慢，色价变化得越慢，反之亦然。
3 结论
探究贮藏期间润江红角椒、903 角椒、新一代A 朝天椒辣椒粉的色价及辣椒红色素含量变化，得到3 种辣椒粉中润江红角椒辣椒粉的色价、辣椒红色素含量最高，且辣椒粉色价及辣椒红色素含量易在贮藏期间下降。以润江红角椒为研究对象，深入探究了辣椒籽含量、贮藏温度及光照3 个因素对贮藏期间辣椒粉色价和辣椒红色素含量变化的影响，结果表明：1）辣椒粉中辣椒籽含量越高，辣椒粉初始色价和辣椒红色素含量较低但贮藏过程中色价更稳定、辣椒红色素降解更缓慢、辣椒粉越不易在贮藏中褪色；2）贮藏期间温度越低，辣椒粉色价及辣椒红色素越稳定；3）贮藏期间光照对辣椒粉色价及辣椒红色素含量的影响较大，其中光照越弱，辣椒粉色价及辣椒红色素越稳定，进一步避光贮藏有利于保持辣椒粉良好的色泽品质；4）辣椒粉色价与辣椒红色素含量变化间存在极显著正相关关系。
综上分析，实际生产中若辣椒粉长时间放置或辣椒粉以商品形式出售，可适宜添加辣椒籽保障贮藏期间辣椒粉色泽稳定，并丰富辣椒粉风味；若对辣椒粉色泽品质、着色能力及辣椒红色素含量有较高需求，建议使用去籽粉；避光低温贮藏条件有利于辣椒粉贮藏期间色价稳定。
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