羅鳳蓮，夏延斌,*，歐陽建勛，王 燕，夏曉鳳

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心，湖南 長沙 410128；3.湖南省發(fā)酵食品工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410128；4.湖南省糧食局，湖南 長沙 410008)

在剁辣椒的腌制發(fā)酵過程中其滋味物質(zhì)是在不斷變化的，通過測(cè)定滋味物質(zhì)在發(fā)酵過程中的含量，了解滋味物質(zhì)在發(fā)酵過程中的變化及規(guī)律，可為剁辣椒發(fā)酵前進(jìn)行輔料調(diào)配、工業(yè)化生產(chǎn)提供基礎(chǔ)。辣椒發(fā)酵過程中主要的滋味物質(zhì)有酸味、甜味、鮮味、咸味、辣味等。酸味物質(zhì)主要是由于辣椒表面存在的乳酸菌或人工接種的乳酸菌發(fā)酵糖類產(chǎn)生乳酸所致。乳酸菌在其生長代謝過程中，能產(chǎn)生有機(jī)酸、細(xì)菌素、過氧化氫等多種拮抗物質(zhì)，同時(shí)乳酸菌的生長也會(huì)受到食鹽、酸等的抑制。甜味主要是由于辣椒中存在的糖類物質(zhì)或調(diào)配時(shí)添加的糖類所提供的。鮮味則是由于辣椒中的氨基酸和食鹽結(jié)合形成鮮味或調(diào)配時(shí)添加味精(MSG)、5’-肌苷酸(5’-IMP)、5’-鳥苷酸(5’-GMP)等其他鮮味物質(zhì)形成。咸味是由于加入的食鹽所提供的，食鹽同時(shí)還有防止辣椒腐敗變質(zhì)、輔助維持辣椒脆性的作用。辣味主要是由于辣椒中存在的辣椒素類物質(zhì)，其中辣椒素和二氫辣椒素二者約占辣椒素類物質(zhì)總量的90%，也提供了約90%的辣感和熱感[1]。另外脆度也是反映剁辣椒品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)之一，可以采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定。質(zhì)構(gòu)分析測(cè)試(texture profile analysis，TPA)是模擬人牙齒咀嚼食物，對(duì)試樣進(jìn)行兩次壓縮的機(jī)械過程，該過程能夠測(cè)定探頭對(duì)試樣的壓力以及其他相關(guān)質(zhì)地參數(shù)[2]。TPA已經(jīng)廣泛應(yīng)用于許多食品的質(zhì)構(gòu)測(cè)定，但是在進(jìn)行食品品質(zhì)測(cè)定時(shí)，應(yīng)采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定與感官評(píng)定相結(jié)合的方法，獲得儀器測(cè)量和感官測(cè)試測(cè)量質(zhì)構(gòu)時(shí)的高度相關(guān)性[3]。國外對(duì)食品質(zhì)地的研究，如水果、面包、土豆、肉類、奶酪等已經(jīng)比較深入[4-7]。國內(nèi)在這方面的研究也越來越多，如大米[8]、面包[9]、肉制品[10-11]、乳制品、果蔬制品(辣椒[12]、蘋果[13]、棗子[14]、番茄[15])等方面。胡璇等[12]研究表明，多片壓縮實(shí)驗(yàn)測(cè)得的最大力Fmax值能基本反應(yīng)剁辣椒的脆度特性。剁辣椒的脆性越好，感官品質(zhì)就越好。

本實(shí)驗(yàn)以地方特色的五爪朝天椒為主料，食鹽為輔料，采用自然發(fā)酵制作剁辣椒。因咸味和辣味主要由添加的食鹽量和辣椒本身含有的辣椒素類物質(zhì)含量的高低決定的，在發(fā)酵過程中基本沒有什么量的變化。所以本研究主要考慮朝天椒在發(fā)酵過程中酸味、甜味、鮮味物質(zhì)含量變化及剁辣椒加工前后脆度的情況，以期為工業(yè)化生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣椒：朝天椒的栽培品種五爪“簇生椒”，來自湖南省郴州市臨武縣金江鎮(zhèn)大沖鄉(xiāng)，又稱大沖辣椒。

辣椒素晶體標(biāo)樣(95%純度)、二氫辣椒素晶體標(biāo)樣(90%純度) 美國Sigma公司；硫酸銅、酒石酸鉀鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、鹽酸、氫氧化鈉、葡萄糖、鄰苯二甲酸氫鉀、甲醛(分析純)、甲醇、四氫呋喃(色譜純)國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TA- XT plus 質(zhì)構(gòu)分析儀 英國Stable Micro System有限公司；Agilent 1100 servies高效液相色譜儀(紫外檢測(cè)器) 安捷倫科技有限公司；純水機(jī) Hi-tech Instruments公司；RE5223型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海滬西分析儀器有限公司；GM-0.33Ⅱ隔膜真空泵 天津市騰達(dá)過濾器件廠；FW177中藥粉碎機(jī) 天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 剁辣椒的生產(chǎn)工藝流程

朝天椒→整理→清洗晾干→剁碎→加鹽拌勻→裝瓶密封→自然發(fā)酵→剁辣椒

1.3.2 剁辣椒處理方法

以朝天椒為原料制成剁辣椒，辣椒的加鹽量分別為8%、10%、12%、16%、20%，自然發(fā)酵4周，每隔7d測(cè)定各指標(biāo)，每個(gè)處理重復(fù)2次，結(jié)果取平均值。

剁辣椒發(fā)酵4周后，采用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定了不同食鹽含量剁辣椒的脆度，并與鮮朝天椒的脆度進(jìn)行比較。

1.3.3 指標(biāo)測(cè)定

水分的測(cè)定采用直接干燥法[16]；還原糖及總糖的測(cè)定采用直接滴定法[16]；總酸和氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定采用電位滴定法[16]；辣椒素和二氫辣椒素含量的測(cè)定采用按照GB/T 21266—2007《辣椒及辣椒制品中辣椒素類物質(zhì)測(cè)定及辣度表示方法》[17]標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

脆度的測(cè)定[12]：采用多片壓縮實(shí)驗(yàn)，挑選6片大小一致、厚度均勻的椒片作為測(cè)試對(duì)象，三正三反，分兩排，正反交錯(cuò)排列平鋪在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，用P/100柱形探頭執(zhí)行下壓測(cè)試Fmax(g)，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定6次，結(jié)果取平均值。測(cè)定參數(shù)：探頭P/100，測(cè)前速率2mm/s，測(cè)試速率1mm/s，測(cè)后速率10mm/s，壓縮比例80%，壓力5g，數(shù)據(jù)采集速率200pps。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS17.0對(duì)數(shù)據(jù)方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 新鮮朝天椒中主要滋味物質(zhì)含量的分析

表1 新鮮朝天椒的主要滋味物質(zhì)含量Table 1 Contents of main tasty materials in fresh Capsicum annuum var.conoides fruits

新鮮朝天椒的水分、總糖、還原糖、總酸、氨基酸態(tài)氮、辣椒素和二氫辣椒素的含量如表1所示。根據(jù)王燕[18]檢測(cè)的一般市售干辣椒粉的辣椒素含量為1.098mg/g，二氫辣椒素含量為0.472mg/g，朝天椒(干樣計(jì))的辣椒素和二氫辣椒素含量分別是一般市售干辣椒粉的兩倍以上。相對(duì)于湖南資興市碑記鄉(xiāng)的碑記大辣椒[19]，其總糖、還原糖的含量要高于碑記大辣椒，而水分含量大大低于碑記大辣椒。產(chǎn)生這樣的差距是由于朝天椒的品種差異、產(chǎn)地地形特殊等原因。朝天椒更適合于作為加工型辣椒使用。

2.2 不同發(fā)酵時(shí)間剁辣椒中總糖含量的變化

總糖含量的高低體現(xiàn)了剁辣椒中甜味特性。由圖1可知，剁辣椒的總糖含量在發(fā)酵過程中是呈下降趨勢(shì)的。因?yàn)樵诙缋苯钒l(fā)酵的過程中，乳酸菌等微生物消耗了一定的糖，所以總糖含量有不同程度地降低。從發(fā)酵時(shí)間上來看，發(fā)酵第1周剁辣椒總糖含量下降趨勢(shì)明顯，剁辣椒的總糖含量與新鮮辣椒存在有顯著差異(P＜0.05)，接下來幾周下降趨緩，剁辣椒的總糖含量變化無顯著差異(P＞0.05)。剁辣椒食鹽含量為8%、10%、12%時(shí)，隨著食鹽含量的升高，發(fā)酵剁辣椒的總糖含量逐漸升高，因?yàn)槭雏}含量高對(duì)乳酸菌的生長有抑制作用，乳酸發(fā)酵消耗的總糖要少。剁辣椒食鹽含量為16%、20%時(shí)，總糖含量隨著鹽含量的升高而降低，可能是高鹽條件下導(dǎo)致辣椒組織成分的溶出，造成測(cè)定時(shí)辣椒中的總糖含量減少。剁辣椒發(fā)酵期間，添加8%食鹽的剁辣椒總糖含量最低，與其他食鹽含量的剁辣椒總糖含量存在有顯著性差異(P＜0.05)。

圖1 發(fā)酵過程中總糖含量的變化Fig.1 Change in total sugar content in chopped chilli during fermentation

2.3 不同發(fā)酵時(shí)間剁辣椒中還原糖含量的變化

圖2 發(fā)酵過程中還原糖含量變化Fig.2 Change in reduce sugar content in chopped chilli during fermentation

還原糖含量的高低亦體現(xiàn)了剁辣椒中甜味特性。由圖2可知，剁辣椒的還原糖含量在發(fā)酵過程中總體是呈下降趨勢(shì)的，添加8%食鹽的剁辣椒還原糖含量最低，與其他食鹽含量的剁辣椒還原糖含量存在有顯著性差異(P＜0.05)。從發(fā)酵時(shí)間和食鹽含量上來看，還原糖的變化趨勢(shì)與總糖基本一致。因?yàn)槿樗岚l(fā)酵過程中消耗了還原糖，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，還原糖含量逐漸降低，而高鹽又會(huì)抑制乳酸發(fā)酵。由表1可知辣椒中的還原糖是總糖主要組成部分，圖2也說明剁辣椒在發(fā)酵過程中主要消耗利用的是還原糖。

2.4 不同發(fā)酵時(shí)間剁辣椒中總酸含量的變化

圖3 發(fā)酵過程中總酸含量的變化Fig.3 Change in total acid content in chopped chilli during fermentation

總酸含量的高低可以反映剁辣椒中酸味物質(zhì)含量的多少，體現(xiàn)了剁辣椒中酸味特性。由圖3可知，發(fā)酵過程中，剁辣椒中總酸含量呈上升趨勢(shì)。從發(fā)酵時(shí)間上來看，開始發(fā)酵至第1周時(shí)總酸含量上升較快，剁辣椒的總酸含量與新鮮辣椒存在有顯著差異(P＜0.05)，之后上升趨勢(shì)漸緩，剁辣椒的總酸含量變化無顯著差異(P＞0.05)?？偹岷可仙怯捎谌樗峋l(fā)酵產(chǎn)生了乳酸所致，這于鐘敏[20]、秦禮康[21]等的研究一致。剁辣椒食鹽含量為8%、10%、12%、16%、20%時(shí)，隨著食鹽含量的升高，發(fā)酵剁辣椒的總酸含量逐漸降低，因?yàn)楦啕}條件下抑制了乳酸菌的生長，因而產(chǎn)酸量隨之下降。剁辣椒發(fā)酵期間，添加8%食鹽的剁辣椒總酸含量最大，與其他食鹽含量的剁辣椒總酸含量之間有顯著性差異(P＜0.05)，添加20%食鹽的剁辣椒總酸含量最小，與其他食鹽含量的剁辣椒總酸含量之間有顯著性差異(P＜0.05)。

2.5 不同發(fā)酵時(shí)間剁辣椒中氨基酸態(tài)氮含量的變化

圖4 發(fā)酵過程中氨基酸態(tài)氮含量的變化Fig.4 Change in total amino acid nitrogen content in chopped chilli during fermentation

氨基酸態(tài)氮含量可以反映剁辣椒中鮮味物質(zhì)的多少，體現(xiàn)了剁辣椒中鮮味特性。由圖4可知，發(fā)酵過程中，剁辣椒中的氨基酸態(tài)氮含量是呈上升趨勢(shì)的。氨基酸態(tài)氮含量上升是辣椒含有的蛋白質(zhì)經(jīng)微生物及其本身含有的水解酶作用，逐步分解為氨基酸所致。從發(fā)酵時(shí)間上來看，剁辣椒的氨基酸態(tài)氮含量在發(fā)酵3、4周左右含量要高于發(fā)酵1、2周，兩者存在有顯著性差異(P＜0.05)。剁辣椒食鹽含量為10%、12%、16%、20%時(shí)，隨著食鹽含量的升高，發(fā)酵剁辣椒的氨基酸態(tài)氮含量逐漸降低，因?yàn)楦啕}條件下抑制了微生物的生長及辣椒本身含有的水解酶的作用所致。剁辣椒發(fā)酵期間，添加20%食鹽的剁辣椒氨基酸態(tài)氮含量最小，與其他食鹽含量的剁辣椒氨基酸態(tài)氮含量(16%食鹽剁辣椒除外)存在有顯著性差異(P＜0.05)，而8%食鹽含量的剁辣椒的氨基酸態(tài)氮含量與其他食鹽含量的剁辣椒的氨基酸態(tài)氮含量(20%食鹽剁辣椒除外)無顯著性差異(P＞0.05)。

2.6 不同食鹽含量剁辣椒脆度的變化

表2 不同食鹽含量剁辣椒的脆度Table 2 Effect of NaCl content on the frangibility of chopped chili

表3 不同食鹽含量的剁辣椒脆度的方差分析Table 3 Analysis of variance for the frangibility of chopped chili with different NaCl contents

由表2可知，不同食鹽含量腌制的剁辣椒，在發(fā)酵4周后其脆度值不同。其中10%的食鹽含量的剁辣椒的脆度值最大，12%食鹽含量的剁辣椒脆度值最低。通過方差分析表3可知，不同食鹽含量條件下的剁辣椒，其脆度之間無顯著性差異(P=0.440)。而鮮朝天椒和發(fā)酵后的剁辣椒，其脆度之間有極顯著性差異。辣椒發(fā)酵過程中伴隨著組織軟化、脆度降低，其原因是由于微生物分泌果膠酶，果膠發(fā)生了水解，導(dǎo)致溶解性增加[20,22]。所以朝天椒在制作剁辣椒時(shí)，宜于發(fā)酵之前添加適量的CaCl2進(jìn)行保脆[23]。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了朝天椒的主要滋味物質(zhì)含量，水分含量77.24g/100g、總糖含量3.62g/100g、還原糖含量3.25g/100g、總酸含量0.26g/100g、氨基酸態(tài)氮含量0.048g/100g、辣椒素含量2.241mg/g(以干樣計(jì))、二氫辣椒素含量1.299mg/g(以干樣計(jì))。朝天椒作為一種地方特色辣椒，具有水分含量低、味辣，總糖、氨基酸態(tài)氮含量高等特點(diǎn)。

不同食鹽含量，不同發(fā)酵時(shí)間下朝天椒剁辣椒的滋味物質(zhì)含量呈現(xiàn)一定規(guī)律性變化。添加8%食鹽的剁辣椒乳酸發(fā)酵作用最強(qiáng)，消耗的總糖和還原糖、產(chǎn)生的總酸與其他食鹽含量剁辣椒之間存在顯著性差異(P＜0.05)，但氨基酸態(tài)氮含量與其他食鹽含量剁辣椒的氨基酸態(tài)氮含量(20%食鹽剁辣椒除外)無顯著性差異(P＞0.05)。在自然發(fā)酵3、4周左右，剁辣椒的氨基酸態(tài)氮含量要高于自然發(fā)酵1、2周，兩者存在有顯著性差異(P＜0.05)。相比較而言，剁辣椒的乳酸發(fā)酵受高食鹽含量(10%食鹽以上)的影響更大，而分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨基酸的微生物及辣椒本身含有的水解酶受到高食鹽含量(16%食鹽以上)的影響要小。新鮮朝天椒加工成剁辣椒后，脆度值極顯著降低，而不同食鹽含量的剁辣椒產(chǎn)品之間脆度無顯著性差異(P=0.440)。

朝天椒制作剁辣椒時(shí)應(yīng)根據(jù)其發(fā)酵過程中滋味物質(zhì)含量變化的特點(diǎn)，發(fā)酵前進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶?、酸、鮮味等調(diào)配，以獲得品質(zhì)更佳的剁辣椒。

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