邊昊，雷鎮(zhèn)歐

(1.安徽工商職業(yè)學院，合肥 231131；2.四川旅游學院，成都 610100)

辣椒醬是我國傳統(tǒng)的調味醬料，廣泛應用于廚房菜品生產(chǎn)及家庭直接食用，其具有健脾開胃、增進食欲等特點，深受人們喜愛。辣椒醬主要以新鮮辣椒為原料，通過自然發(fā)酵而成，其原料品質及發(fā)酵環(huán)境直接影響其成品效果[1]。目前國內對辣椒醬的發(fā)酵品質研究主要集中于發(fā)酵菌種對其品質的影響以及存儲期其品質的變化，在復合風味辣椒醬開發(fā)應用方面主要集中在新風味辣椒醬的研究[2]。對于發(fā)酵溫度的研究相對較少，因其發(fā)酵受環(huán)境溫度變化影響較大，傳統(tǒng)的常溫發(fā)酵導致其品質地域差異顯著，選擇適宜的發(fā)酵溫度，將辣椒醬發(fā)酵地域環(huán)境影響降低到最小，成為目前的研究重點[3]。

基于此，本文選取優(yōu)質的新鮮辣椒，結合傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，通過正交試驗優(yōu)化常溫發(fā)酵的最佳配方，在此配方基礎上討論不同發(fā)酵溫度模式對發(fā)酵過程中辣椒醬理化指標變化情況的影響，并將辣椒醬采用巴氏殺菌法處理，評價其食用安全性。以此探索傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒醬生產(chǎn)工藝改良，為企業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

辣椒(鮮二荊條)、白糖、鹽、純凈水等：購于合肥市沃爾瑪超市；植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌等：購于安徽省微生物研究所；無菌磷酸鹽緩沖液、無菌生理鹽水、NaOH、HCl、平板計數(shù)瓊脂培養(yǎng)基等：海博生物技術有限公司。

1.1.2 實驗設備

泡菜壇 合肥市沃爾瑪超市；XSP-3C生物顯微鏡 上海人和科學儀器有限公司；MJ-100-I生化培養(yǎng)箱、ESJ160-5A電子天平、DZ-75L恒溫水浴鍋、TG18G高速離心機 上海赫田科學儀器有限公司；LDZF-30KB-Ⅲ立式壓力蒸汽滅菌器 申安儀器有限公司；DBH12-120超凈工作臺 蘇州零尚凈化科技有限公司；PHS-3C型pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；YS3010光柵分光測色儀 北京慧龍環(huán)科環(huán)境儀器有限公司；VM0198破壁料理機 Vita-Mix Corporation；GL2201-1SCN電子天平 上海雙旭電子有限公司；PV顯微分光光度計 北京美嘉圖科技有限公司；YTH-080恒溫保溫箱 東莞市元耀電子科技有限公司；其他加工器皿：均由安徽工商職業(yè)學院實驗室提供。

1.2 方法

1.2.1 實驗設計

本實驗在傳統(tǒng)辣椒醬生產(chǎn)工藝的基礎上，通過預實驗確定其生產(chǎn)工藝及基礎配方，通過正交試驗對配方進行優(yōu)化，確定最佳配方[4]；在此基礎上分別采用恒溫模式：30 ℃發(fā)酵15天；先高溫后低溫模式：35 ℃發(fā)酵5天→30 ℃發(fā)酵5天→25 ℃發(fā)酵5天；先低溫后高溫模式：25 ℃發(fā)酵5天→30 ℃發(fā)酵5天→35 ℃發(fā)酵5天。3種發(fā)酵模式進行發(fā)酵，將辣椒醬分成3個組別，每組3個平行組，分別在第0，3，6，9，12，15天6個時間點檢測分析相應理化指標；并對最終確定的最佳發(fā)酵模式發(fā)酵的辣椒醬進行巴氏殺菌，并檢測其衛(wèi)生指標與主要營養(yǎng)成分。

1.2.2 辣椒醬制備工藝

1.2.2.1 辣椒漿制備

將新鮮辣椒清洗干凈，取凈肉，與涼開水、白糖、鹽一起放入多功能料理機，攪打成漿，放入泡菜壇備用。

1.2.2.2 發(fā)酵制備

將植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌分別在30 ℃培養(yǎng)24 h，按體積比1∶2∶3的量混合制備成發(fā)酵液。

1.2.2.3 辣椒醬制備

將發(fā)酵液按比例放入辣椒醬中，攪拌均勻，用水封泡菜壇口，放入恒定溫度下進行發(fā)酵。

1.2.2.4 包裝殺菌

將發(fā)酵完畢的辣椒醬按50 g/包進行巴氏殺菌法處理，冷卻至室溫備用[5]。

1.2.3 辣椒醬配方優(yōu)化

本實驗辣椒醬通過預制作實驗后，原料最終確定為鮮紅辣椒、發(fā)酵液(植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌，體積比1∶2∶3)、食鹽、白糖、水，以鮮紅辣椒量為固定值，其他配方添加量按百分比確定因素，通過正交試驗優(yōu)化其配方，發(fā)酵15天后進行感官評分，確定最佳配方，配方優(yōu)化因素見表1。

表1正交試驗因素表
Table1Factorsandlevelsoforthogonalexperiment

%

水平因素發(fā)酵液食鹽白糖水15535281051031115715

1.2.4 主要理化檢測

pH值的測定依據(jù)GB 5009.237-2016標準；總酸的測定依據(jù)GB/T 12456-2008標準；色度采用分光測色儀測定；亞硝酸鹽的測定依據(jù)GB 5009.33-2016標準；維生素C的測定依據(jù)GB 14754-2010標準；大腸菌群的測定依據(jù)GB 4789.3-2016標準；沙門氏菌的測定依據(jù)GB 4789.4-2016標準；金黃色葡萄球菌的測定依據(jù)GB 4789.10-2016標準[6]。

1.2.5 感官評價

辣椒醬的感官指標主要為色澤、滋味、口感、形態(tài)，評分人員選取男女及不同地域人員構成，針對辣椒醬的感官特點進行培訓，樣品評分取平均值[7]，具體評分標準見表2。

表2 感官評分標準Table 2 Sensory scoring criteria

續(xù) 表

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實驗重復3次，結果以平均值±標準差表示，采用Excel和SPSS進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，P<0.05[8]。

2 結果與分析

2.1 正交試驗優(yōu)化辣椒醬配方

表3 正交試驗數(shù)據(jù)表Table 3 Data table of orthogonal test

表4 方差分析表Table 4 Variance analysis table

注：“**”表示極顯著，P<0.01；“*”表示顯著，P<0.05。

由表3和表4可知，通過正交試驗與方差分析，發(fā)酵液添加量對辣椒醬品質影響最大，其次為食鹽、水、白糖，發(fā)酵液直接決定辣椒醬的發(fā)酵效果，極顯著；食鹽的添加量對菌種發(fā)酵起到抑制作用，對評分影響顯著；根據(jù)正交試驗結果，其最佳配方為A2B2C2D3，即在辣椒量恒定的基礎上，發(fā)酵液添加量8%、食鹽添加量10%、白糖添加量5%、水添加量15%，該配方生產(chǎn)的辣椒醬感官評分最佳。

2.2 不同發(fā)酵溫度模式對辣椒醬pH值和總酸的變化影響

圖1 發(fā)酵過程中pH值變化Fig.1 Changes of pH value during fermentation

圖2 發(fā)酵過程中總酸變化Fig.2 Changes of total acids during fermentation

由圖1和圖2可知，在整個發(fā)酵過程中，不同溫度模式下pH值均呈下降趨勢，不同發(fā)酵溫度模式下降趨勢略有差異：先高溫后低溫模式下降趨勢較明顯，發(fā)酵0～3天，pH值下降到3.4，達到發(fā)酵成熟的要求；3～15天期間相對變化平緩；恒溫模式在第9天pH值達到3.4，達到發(fā)酵成熟要求；而先低溫后高溫發(fā)酵模式則在第12天才達到發(fā)酵成熟要求。在整個發(fā)酵過程中，不同發(fā)酵模式的酸度均呈上升趨勢，先高溫后低溫模式酸度上升最快，發(fā)酵0～9天,酸度達到1.05%，后期相對穩(wěn)定；恒溫模式在第9天酸度達到1.09%，后期相對穩(wěn)定，但是酸度高于先高溫后低溫模式，主要是受發(fā)酵后期發(fā)酵溫度的影響；而先低溫后高溫發(fā)酵模式酸度則是在第12天達到1.25%后趨于平緩，主要是后期發(fā)酵溫度升高。綜上，從pH值與總酸變化趨勢及數(shù)值來分析，先高溫后低溫模式發(fā)酵效果較好。

2.3 不同發(fā)酵溫度模式對辣椒醬色度的變化影響

圖3 發(fā)酵過程中色度變化Fig.3 Changes of chromaticity during fermentation

由圖3可知，辣椒醬在發(fā)酵過程中，其組織結構被破壞，紅色素受酸度以及光照等環(huán)境因素影響，色度a值均呈下降趨勢[9]。先高溫后低溫模式下降速度較快，但是在后期趨于平穩(wěn)，其色度a值最佳；恒溫模式下降程度介于其他二者之間，最終發(fā)酵色度a值居中；而先低溫后高溫模式在發(fā)酵過程中色度a值變化則是先下降緩慢，在第9～12天期間低于另外2種模式，這與其后期發(fā)酵溫度升高、產(chǎn)酸多有關，總酸含量高直接影響色度a值。

2.4 不同發(fā)酵溫度模式對辣椒醬亞硝酸鹽含量的變化影響

圖4 發(fā)酵過程中亞硝酸鹽變化Fig.4 Changes of nitrite during fermentation

由圖4可知，新鮮辣椒中含有少量硝酸鹽，發(fā)酵過程中的還原性細菌會將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，導致其含量增加，不同的發(fā)酵溫度模式均呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢，發(fā)酵前期發(fā)酵溫度高，適宜還原性細菌繁殖[10]；但是隨著發(fā)酵時間延長，總酸含量上升，亞硝酸鹽被降解，3種發(fā)酵模式均呈下降趨勢。國家標準規(guī)定亞硝酸鹽含量為20 mg/kg，3種發(fā)酵溫度模式發(fā)酵過程產(chǎn)生的亞硝酸鹽均低于國家標準，第15天時，先高溫后低溫模式亞硝酸鹽含量最低。

2.5 不同發(fā)酵溫度模式對辣椒醬維生素C含量的變化影響

圖5 發(fā)酵過程中維生素C含量變化Fig.5 Changes of vitamin C content during fermentation

辣椒醬在發(fā)酵過程中，維生素C的消耗主要是被氧化，乳酸菌也會有所消耗[11]。由圖5可知，整個發(fā)酵過程中3種模式都呈現(xiàn)下降的趨勢，先高溫后低溫模式在發(fā)酵前期下降較快，主要是溫度適宜，維生素C被氧化分解速度加快，另外與前期其產(chǎn)生較多有關，在發(fā)酵后期受溫度影響，維生素C消耗變緩，趨于穩(wěn)定；恒溫模式和先低溫后高溫模式相對前期發(fā)酵維生素C消耗較慢，在第6～9天加快；對比3種發(fā)酵模式發(fā)酵結束時維生素C含量，先高溫后低溫發(fā)酵其含量最高。

2.6 不同發(fā)酵溫度模式發(fā)酵辣椒醬衛(wèi)生指標

表5 衛(wèi)生指標Table 5 The hygiene indicators

由表5可知，3種發(fā)酵溫度發(fā)酵成品辣椒醬衛(wèi)生指標均符合國家標準，具有食用安全性。

3 結論

本文對發(fā)酵辣椒醬的配方進行了優(yōu)化，研究了不同發(fā)酵溫度模式對其發(fā)酵過程中理化指標的影響。首先，通過正交試驗與方差分析，確定了發(fā)酵辣椒醬的最佳配方：在辣椒量恒定的基礎上，發(fā)酵液添加量8%、食鹽添加量10%、白糖添加量5%、水添加量15%，該配方生產(chǎn)的辣椒醬感官評分最佳。在此基礎上分析了不同發(fā)酵溫度模式下發(fā)酵過程中pH值、總酸、色度、亞硝酸鹽、維生素C等理化指標的變化情況，通過分析發(fā)現(xiàn)先高溫后低溫發(fā)酵模式各項指標均優(yōu)，即35 ℃發(fā)酵5天→30 ℃發(fā)酵5天→25 ℃發(fā)酵5天發(fā)酵效果最好；最后檢測了3種模式發(fā)酵成品的大腸菌群、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌，其衛(wèi)生指標均符合國家標準。本研究為把控不同發(fā)酵溫度模式對辣椒醬發(fā)酵過程中的品質變化提供了理論依據(jù)，為傳統(tǒng)辣椒醬企業(yè)的生產(chǎn)提供了技術指導。