肖龍泉，王新惠，張雅琳，劉達(dá)玉

(成都大學(xué) 生物工程學(xué)院，成都 610106)

辣椒醬是日常生活中很常見的一種蔬菜調(diào)味品類食物，也是大家餐桌上比較喜愛的一種食品，在湖南、四川、貴州等地很受歡迎。辣椒醬在發(fā)酵過程中會(huì)不可避免地生成亞硝酸鹽，給人們的健康帶來較為不利的影響，且發(fā)酵過程中辣椒醬的顏色與口感等均會(huì)發(fā)生變化，如發(fā)生褐變等情況，均會(huì)影響辣椒醬的感官評價(jià)，也限制了辣椒醬的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用[1]。目前，發(fā)酵辣椒醬存在的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、食鹽含量高、同質(zhì)化嚴(yán)重、貨架期較短、在儲(chǔ)存的過程中質(zhì)構(gòu)軟化、表面“生花”或產(chǎn)生異味等問題還未得到很好的解決[2]。

基于辣椒醬亞硝酸鹽偏高和同質(zhì)化嚴(yán)重等問題，本文采用藥食同源的苦藠和木姜子來提升產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品的特異性?？嗨娋哂星鍩?、消暑、降燥、開胃、健脾、排毒、養(yǎng)顏之功效，是夏季食用的佳品[3]。苦藠粗提液是有效的亞硝酸鹽清除劑，且在酸性條件下，當(dāng)pH為2.0時(shí)，亞硝酸鹽清除率可升至72.24%[4]。木姜子的果實(shí)中含有大量的2.5%～3.9%的揮發(fā)油——木姜子油，其主要成分是檸檬醛α和檸檬醛β(兩者約占總揮發(fā)油的60%～70%)、香茅醛(7.6%)、檸檬烯(11.6%)、茨烯(3.5%)、甲基庚烯酮(3.1%)、橙花醇等，這些成分對人體均有很大的好處，因此也奠定了木姜子在食品工業(yè)方面及醫(yī)藥方面的價(jià)值[5,6]。木姜子精油對真菌有一定的抑制作用，具有廣譜抗菌性[7,8]；木姜子油可作為天然保鮮劑、防腐劑、抗氧化劑，能有效地解決食品包裝的保鮮、防腐問題[9]。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

新鮮二荊條紅辣椒、新鮮苦藠、新鮮木姜子、新鮮大蒜、花椒粒、加碘食鹽、食品級(jí)抗壞血酸鈉、泡菜壇等：均為市購；植物乳酸桿菌：四川高福記生物科技有限公司。

亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰乙酸、硼酸鈉、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉、無水乙醇：均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

分光光度計(jì) 上海精智分析儀器制造有限公司；電子分析天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；C12型絞肉機(jī) 上海大型器械制造有限公司；恒溫水浴鍋 四川實(shí)驗(yàn)儀器制造有限公司；pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

將紅辣椒、大蒜進(jìn)行篩選，選出新鮮、無腐爛的原料，苦藠去表皮，用清水將其分別洗凈，自然晾干。然后用絞肉機(jī)將其分別攪碎，按照表1進(jìn)行配料，混勻后分別裝壇。

表1 實(shí)驗(yàn)方案

由表1可知，8組樣品中兩兩樣品之間均可形成對比。8組樣品可以分為兩大組： 1#～4#樣品可分為一組，其中1#樣品為對照組，以此探究在辣椒醬中添加苦藠、木姜子、抗壞血酸鈉等成分對樣品中各指標(biāo)含量的影響；5#～8#樣品可分為另一組，其中5#樣品為對照組，同時(shí)通過對比前4個(gè)樣品，探究人工接種植物乳酸桿菌以后，是否會(huì)對辣椒醬中亞硝酸鹽、pH值、紅色素等的含量產(chǎn)生影響，并進(jìn)一步研究苦藠和木姜子對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。

1.3.2 亞硝酸鹽含量的測定

按照GB 5009.33—2016進(jìn)行測定[10]，檢測周期為每24 h。

1.3.3 辣椒醬制品中紅色素相對含量的測定

參照李玉紅等人采用的比色法[11]：準(zhǔn)確稱取1.00 g均勻樣品，研磨，用無水乙醇將樣品洗入50 mL的容量瓶中，用無水乙醇定容至刻度，搖勻，提取10 min，過濾，無水乙醇做空白調(diào)節(jié)零點(diǎn)，于波長460 nm處測定吸光度A460，檢測周期為每24 h。

1.3.4 辣椒醬制品pH值的測定

將酸度計(jì)電極直接插入被測樣品中，分別在3個(gè)不同的位置進(jìn)行測定，待讀數(shù)穩(wěn)定，讀出其pH值，最終取其平均值，檢測周期為每24 h。

2 結(jié)果與分析

2.1 亞硝酸鹽含量測定的結(jié)果與分析

2.1.1 苦藠對亞硝酸鹽含量變化的影響

苦藠對亞硝酸鹽含量變化的測定結(jié)果見圖1和圖2。

圖1 自然發(fā)酵過程中苦藠對亞硝酸鹽含量變化的影響

圖2 接種發(fā)酵過程中苦藠對亞硝酸鹽含量變化的影響

由圖1可知，自然發(fā)酵過程中，1#與2#樣品亞硝峰在第9天出現(xiàn)，加入苦藠組(2#)的亞硝峰遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于未加入苦藠組(1#)，對比發(fā)現(xiàn)在亞硝峰處苦藠對亞硝酸鹽含量的清除率高達(dá)66%，說明自然發(fā)酵過程中苦藠對亞硝酸鹽的清除作用十分明顯。

由圖2可知，在接種發(fā)酵過程中，加入苦藠組(6#)亞硝峰較未加入苦藠組(5#)低，且亞硝峰提前至第6天，說明在接種發(fā)酵過程中加入苦藠同樣有利于亞硝酸鹽的清除，同時(shí)苦藠有助于發(fā)酵過程中亞硝峰的提前。綜上，無論是自然發(fā)酵或是接種發(fā)酵，在辣椒醬中加入苦藠均能降低亞硝峰的高度。

2.1.2 木姜子和抗壞血酸鈉對亞硝酸鹽含量的影響

木姜子及抗壞血酸鈉對亞硝酸鹽含量變化的測定結(jié)果見圖3和圖4。

圖3 自然發(fā)酵過程中木姜子和抗壞血酸鈉對亞硝酸鹽含量變化的影響

在3#樣品和7#樣品中，同時(shí)添加了苦藠和木姜子兩種原料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在自然發(fā)酵過程中，2#樣品和3#樣品的亞硝酸鹽曲線走勢大體相近，最高點(diǎn)也基本重合，說明木姜子在自然發(fā)酵過程中對亞硝酸鹽的清除作用不明顯。4#樣品中添加的抗壞血酸鈉并沒有降低亞硝酸鹽的含量，甚至還增加了亞硝酸鹽的含量，說明抗壞血酸鈉和木姜子在辣椒醬發(fā)酵過程中反而有助于亞硝酸鹽的生成。

圖4 接種發(fā)酵過程中木姜子和抗壞血酸鈉對亞硝酸鹽含量變化的影響

由圖4可知，在接種發(fā)酵過程中，添加了抗壞血酸鈉的8#樣品與7#樣品的差別較為明顯，8#樣品在發(fā)酵過程中亞硝峰高于7#樣品，再次證明抗壞血酸鈉和木姜子在辣椒醬發(fā)酵過程中亞硝峰會(huì)升高，這一結(jié)論與李雪萍等在研究維生素阻斷腌漬蔬菜產(chǎn)生亞硝酸鹽時(shí)的發(fā)現(xiàn)有些不同[12]。李雪萍等人得出的結(jié)論是向發(fā)酵過程中添加的維生素 C(抗壞血酸鈉)越多，亞硝酸鹽的消除效果就越好。

對比發(fā)現(xiàn)，7#樣品在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽是最少的，而且出現(xiàn)亞硝峰的時(shí)間也是最早的。單從亞硝酸峰的高度和出現(xiàn)的時(shí)間來看，7#樣品的配方是最優(yōu)的，這可以作為我們后續(xù)研究的參考；2#樣品與3#樣品在實(shí)驗(yàn)過程中所展現(xiàn)出來的差別并不大，而6#與7#樣品相對比時(shí)，存在較大的差異。7#樣品中含有的亞硝酸鹽含量明顯低于6#樣品，且亞硝峰出現(xiàn)的時(shí)間也比6#更為提前，這可能是因?yàn)?#樣品中添加了木姜子，木姜子中的油具有抗氧化作用和抑菌作用，從而降低了辣椒醬亞硝酸鹽的含量。

2.1.3 人工接種菌種對亞硝酸鹽生成的影響

人工接種發(fā)酵對亞硝酸鹽含量變化的測定結(jié)果見圖5和圖6。

圖5 接種發(fā)酵對亞硝酸鹽含量變化的影響

圖6 接種發(fā)酵對亞硝酸鹽含量變化的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，人工接種了乳酸桿菌后，發(fā)酵過程中辣椒醬中的亞硝峰提前到來，對比2#、3#、4#樣圖中未提及發(fā)現(xiàn)，6#、7#、8#樣品出現(xiàn)亞硝峰的時(shí)間都提前了3～5 d，這一點(diǎn)對于大批量生產(chǎn)顯得尤為重要，我們可以通過人工接種乳酸菌，使出現(xiàn)亞硝峰的時(shí)間提前，以縮短食品發(fā)酵的周期，提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。這主要是因?yàn)樵诎l(fā)酵初期，發(fā)酵菌種基數(shù)增大，加快了發(fā)酵速率，使亞硝峰提前到來。此外，8#樣品人工接種乳酸桿菌以后亞硝峰不僅提前到來，其亞硝峰也出現(xiàn)了下降現(xiàn)象，這可能是接種后微生物群落比例發(fā)生變化，接入大量乳酸桿菌會(huì)抑制一些硝酸還原菌的生長，一定程度上降低了亞硝酸鹽的生成[13]。

2.2 發(fā)酵過程中樣品pH值的變化

圖7 各樣品pH值的變化曲線

由圖7可知，8組樣品的pH值均呈現(xiàn)先平穩(wěn)后下降的變化趨勢。對于1#、2#、5#、6#樣品，pH值變化相對趨于平緩，最終的pH值均高于3#、4#、7#、8#樣品，且后者pH拐點(diǎn)出現(xiàn)在第4天～第7天，且7#、8#樣品的pH拐點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間與其亞硝峰的形成時(shí)間基本吻合，在發(fā)酵第10天以后，3#、4#、7#、8#樣品的pH值開始趨于平衡，不再有大的波動(dòng)，這說明辣椒醬乳酸發(fā)酵已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)；而1#、2#、5#、6#樣品的pH拐點(diǎn)均在第9天才出現(xiàn)，這說明加入木姜子后有利于植入乳酸桿菌生長繁殖，發(fā)酵過程中利于快速降低pH值。

觀察3#、4#自然發(fā)酵樣品pH的變化趨勢可知，可能是木姜子中檸檬醛等成分抑制了雜菌生長，使植物乳酸桿菌快速形成優(yōu)勢菌群產(chǎn)生大量乳酸，從而導(dǎo)致pH的快速下降；此外，對比未接種的3#、4#樣品，接種發(fā)酵的7#、8#樣品pH變化更為迅速，因?yàn)槿斯そ尤氪罅恐参锶樗釛U菌，在發(fā)酵初始階段增大了乳酸桿菌基數(shù)，加快了pH的下降。

由1#、2#、5#、6#樣品可知，接種的5#、6#樣品產(chǎn)酸速度并沒有加快，這說明接種乳酸桿菌對未加入木姜子的樣品組發(fā)酵速度的影響并不大，接種不能明顯地加快辣椒醬的產(chǎn)酸速率。由此可以推論，同時(shí)加入木姜子和接種植物乳酸桿菌有利于辣椒醬的快速發(fā)酵，縮短產(chǎn)品的發(fā)酵周期，對企業(yè)來說，這樣不僅可以提升產(chǎn)品風(fēng)味，還有利于提升生產(chǎn)效率。由于該實(shí)驗(yàn)是在10月份～11月份進(jìn)行，當(dāng)然不排除低溫環(huán)境對實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)存在一定的影響。

2#、6#樣品中都在對照組(1#和5#)的基礎(chǔ)上添加了6.5%的苦藠，觀察圖7中的折線圖可以發(fā)現(xiàn)，添加了苦藠的樣品(2#和6#)的產(chǎn)酸速度與對照組(1#和5#)的產(chǎn)酸速度差不多，沒有明顯的差異；兩組均是在發(fā)酵第9天pH值才開始降低，且降低的速度也基本相同，這說明僅添加苦藠對辣椒醬的發(fā)酵產(chǎn)酸沒有明顯促進(jìn)作用。

3 小結(jié)

通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，苦藠對亞硝酸鹽的生成有抑制和清除作用，這一點(diǎn)在控制發(fā)酵食品中亞硝酸鹽的生成方面有很重大的意義，可以進(jìn)一步探究苦藠中的具體成分，提取其中有效的成分，用于消除食品中的亞硝酸鹽。而木姜子的使用，可以加快樣品發(fā)酵的速度，使亞硝峰提前出現(xiàn)，辣椒醬中的亞硝酸鹽值可以提前達(dá)到安全限值，加大生產(chǎn)效力。木姜子油本身具有的抗氧化作用對于辣椒醬的儲(chǔ)存也有很大的作用。同時(shí)，研究表明，在辣椒醬中添加植物乳酸桿菌進(jìn)行純種發(fā)酵，可以抑制雜菌生長，再次抑制亞硝酸鹽的生成，而且乳酸桿菌還可以提高蔬菜制品的營養(yǎng)價(jià)值，延長食品的保質(zhì)期。