張郁松

西安武警工程大學(xué)裝備學(xué)院（西安 710086）

傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒醬主要采用食鹽高滲透作用抑制雜菌生長(zhǎng)，從而達(dá)到發(fā)酵目的。制作工藝簡(jiǎn)單，但存在產(chǎn)品含鹽量高、酸味弱、質(zhì)量不穩(wěn)定、菌群不明、發(fā)酵周期長(zhǎng)、表面易“生花”、亞硝酸鹽和黃曲霉毒素難控制等問(wèn)題。純種發(fā)酵是人為將外來(lái)菌種或混合菌種接種于蔬菜上進(jìn)行腌漬的過(guò)程。利用乳酸菌等菌種進(jìn)行純種發(fā)酵，不僅保持傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味特點(diǎn)，而且加快發(fā)酵速度、縮短發(fā)酵周期、抑制雜菌生長(zhǎng)、提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和安全性[1]。

利用復(fù)合乳酸菌發(fā)酵技術(shù)，添加經(jīng)過(guò)篩選獲得的純菌種來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)辣椒醬，以期解決傳統(tǒng)果蔬發(fā)酵方式生產(chǎn)周期長(zhǎng)、品質(zhì)不穩(wěn)定、產(chǎn)品含鹽量高、風(fēng)味較弱、易脹罐等問(wèn)題，為辣椒醬的生產(chǎn)加工提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 原料

新鮮紅辣椒、食鹽、白砂糖，市售。

發(fā)酵菌種：植物乳酸桿菌、發(fā)酵乳桿菌及副干酪乳桿菌，微生物實(shí)驗(yàn)室提供。

1.1.2 試劑

MRS培養(yǎng)基、PCA培養(yǎng)基、PDA培養(yǎng)基、NA培養(yǎng)基、VRBD培養(yǎng)基、瓊脂、酵母膏、蛋白胨、亞鐵氰化鉀、對(duì)氨基苯磺酸、乙酸鋅、乙酸鈉、鹽酸萘乙二胺、鹽酸、酚酞、氫氧化鈉、無(wú)水乙醇。

1.2 儀器和設(shè)備

SPX-150BS-II生化培養(yǎng)箱，上海新苗醫(yī)療器械制造限公司；ST3100X型pH計(jì)，奧豪斯儀器有限公司；JF-SX-500全自動(dòng)滅菌鍋，日本TOMY公司；JA2003N電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；ST-121C阿貝折射儀，山東盛泰儀器有限公司；P70D20TL-D4微波爐，廣東格蘭仕集團(tuán)有限公司；移液槍?zhuān)粩嚢铏C(jī)；破碎機(jī)。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

選料、清洗、去蒂→加水破碎→裝壇→接菌密封→室溫發(fā)酵→灌裝→殺菌→成品

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 辣椒預(yù)處理

新鮮辣椒經(jīng)過(guò)挑選、清洗、瀝干，去蒂、去梗后，用破碎機(jī)破碎得到辣椒醬。

1.3.2.2 發(fā)酵液制備[2]

植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌按4%（V/V）的接種量分別接入酶解脫脂乳中，在30 ℃條件下培養(yǎng)24 h，重復(fù)以上操作3次，使3株乳酸菌數(shù)均達(dá)109數(shù)量級(jí)，按照體積比1︰1︰1混合均勻后制成發(fā)酵液。

1.3.2.3 總酸檢測(cè)方法

總酸檢測(cè)按照GB/T 12456—2008《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中總酸的測(cè)定》[3]。

1.3.2.4 感官品質(zhì)評(píng)定[4]

邀請(qǐng)5位接受過(guò)感官評(píng)價(jià)的專(zhuān)業(yè)人士組成評(píng)定小組，根據(jù)產(chǎn)品感官質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中的色澤、形態(tài)、風(fēng)味、口感4項(xiàng)給予總評(píng)分，取其平均值。產(chǎn)品的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 產(chǎn)品的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 菌種選擇與配比

果蔬發(fā)酵菌種的選擇和菌株配比是發(fā)酵成功的關(guān)鍵。發(fā)酵蔬菜所用的菌株主要是乳酸菌，其中：植物乳桿菌生長(zhǎng)速度快，產(chǎn)酸能力強(qiáng)，使產(chǎn)品口味清爽，對(duì)發(fā)酵起主導(dǎo)作用；發(fā)酵乳桿菌屬于異型發(fā)酵菌，代謝物有乳酸、乙酸、琥珀酸和醇類(lèi)等物質(zhì)，對(duì)產(chǎn)品的主體風(fēng)味貢獻(xiàn)很大[5]；副干酪乳桿菌具有較強(qiáng)亞硝酸鹽降解力，能顯著降低果蔬中硝酸鹽含量，縮短發(fā)酵時(shí)間，并能顯著提高發(fā)酵果蔬的硬度和體外抗氧化能力[6]。因此，試驗(yàn)選擇發(fā)酵性能良好的植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌。

考慮到一般情況下不同菌株之間可能存在拮抗作用，只有多菌株在最佳配比條件下才能充分發(fā)揮作用。同時(shí)菌株產(chǎn)酸含量也是果蔬發(fā)酵菌株篩選的重要性能指標(biāo)，因?yàn)榘l(fā)酵中菌株產(chǎn)酸含量高，既加快發(fā)酵速度，利于產(chǎn)品酸味和風(fēng)味物質(zhì)的形成，又抑制雜菌的生長(zhǎng)，降低亞硝酸鹽在產(chǎn)品中的積累。試驗(yàn)結(jié)果表明，三株菌株發(fā)酵性能穩(wěn)定，繁殖能力強(qiáng)，產(chǎn)酸速率快，不存在拮抗作用，可作為辣椒發(fā)酵的優(yōu)良乳酸菌株。

考慮到一般情況下單菌株發(fā)酵產(chǎn)品風(fēng)味不及混合菌株發(fā)酵產(chǎn)品，試驗(yàn)以發(fā)酵液接種量4%（V/V），組合三株菌株五種不同配比（具體見(jiàn)表2）分別進(jìn)行混合菌種發(fā)酵，最終結(jié)果確定植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌、副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1為最佳混合菌株比，可組合菌種用于生產(chǎn)發(fā)酵。

表2 不同菌株比對(duì)辣椒醬總酸的影響

2.1.2 菌種接種量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

接菌量是發(fā)酵的決定因素，對(duì)產(chǎn)酸速率、亞硝酸鹽含量及產(chǎn)品風(fēng)味等影響較大。接種量過(guò)小，則無(wú)法發(fā)揮純菌種的菌群優(yōu)勢(shì)，發(fā)酵周期長(zhǎng)，雜菌污染的危險(xiǎn)性大。接種量過(guò)大，乳酸生成速度快，會(huì)使產(chǎn)品酸感過(guò)強(qiáng)，也影響其他菌的發(fā)酵作用，產(chǎn)品風(fēng)味過(guò)于單調(diào)。試驗(yàn)考察發(fā)酵液接種量對(duì)發(fā)酵辣椒醬品質(zhì)的影響。

以植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，食鹽添加量3%，白砂糖添加量5%，室溫條件下發(fā)酵16 d，考察發(fā)酵液接種量對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響。

試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品感官評(píng)分隨著接菌量的增加呈先上升后下降趨勢(shì)。原因是接菌量較低時(shí)，產(chǎn)品酸味較弱，生辣味嚴(yán)重。隨著接菌量的增加，發(fā)酵速度快，產(chǎn)酸含量高，接種乳酸菌發(fā)酵還可以顯著降低亞硝酸鹽的含量，適量產(chǎn)酸也可以抑制酶的活力，增加辣椒醬的抗氧化能力。接種量過(guò)大時(shí)，產(chǎn)酸速度過(guò)快，產(chǎn)品酸感過(guò)強(qiáng)，抑制其他菌的發(fā)酵作用，導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)味過(guò)于單調(diào)。酸積累超過(guò)一定限度時(shí)，也會(huì)抑制乳酸菌的生長(zhǎng)。由表3可以看出，接菌量4%時(shí)，發(fā)酵產(chǎn)生的酸賦予辣椒醬適宜的酸味和發(fā)酵香味，4%接種量最為合適。

表3 發(fā)酵液接種量對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響

2.1.3 食鹽添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

食鹽主要是調(diào)整風(fēng)味，還具有一定的抑制雜菌作用，但過(guò)多添加會(huì)使產(chǎn)品過(guò)咸，也會(huì)抑制乳酸菌的生長(zhǎng)，影響發(fā)酵速度。試驗(yàn)考察食鹽添加量對(duì)發(fā)酵辣椒醬品質(zhì)的影響。

以植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，接菌量4%，白砂糖添加量5%，室溫條件下發(fā)酵16 d，考察食鹽添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

適量食鹽有利于乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖，發(fā)酵速度加快，總酸增加迅速，發(fā)酵香味突顯。食鹽用量少則發(fā)酵不夠，產(chǎn)品風(fēng)味寡淡，還有可能使雜菌生長(zhǎng)旺盛，亞硝酸鹽含量增多。而食鹽用量過(guò)多則又使產(chǎn)品咸味過(guò)重，風(fēng)味不佳，還抑制了乳酸菌的生長(zhǎng)，影響發(fā)酵速度。同時(shí)也抑制乳酸菌的抗氧化能力，導(dǎo)致醬體顏色加深。從表4可以看出，食鹽添加量5%時(shí)，產(chǎn)品的咸味適中，風(fēng)味最協(xié)調(diào)。

表4 食鹽添加量對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響

2.1.4 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響

適量添加白砂糖，既可中和醬體辣味、增加風(fēng)味，又促進(jìn)乳酸菌發(fā)酵。白砂糖量過(guò)低，則影響乳酸菌增殖和產(chǎn)酸速度；添加量過(guò)高，則又甜味過(guò)膩，還會(huì)增加生產(chǎn)成本。試驗(yàn)考察不同白砂糖添加量對(duì)發(fā)酵辣椒醬品質(zhì)的影響。

以植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，接菌量4%，食鹽添加量3%，室溫條件下發(fā)酵16 d，考察白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

白砂糖的添加為乳酸菌生長(zhǎng)提供充足的碳源，因此發(fā)酵初期隨著白砂糖添加量的增加，乳酸菌的發(fā)酵速度加快，總酸增加迅速，發(fā)酵香味突顯。但添加量過(guò)多，則產(chǎn)品的甜味可能過(guò)重、過(guò)膩，導(dǎo)致感官品質(zhì)下降。從表5可以看出，白砂糖添加量5%時(shí)，此時(shí)辣椒醬口感適中，酸甜均勻，風(fēng)味良好。

表5 白砂糖添加量對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響

2.1.5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)辣椒醬品質(zhì)的影響

發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味物質(zhì)的形成至關(guān)重要，但發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)使產(chǎn)品酸感過(guò)強(qiáng)，還會(huì)增加生產(chǎn)成本。試驗(yàn)研究發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵辣椒醬品質(zhì)的影響。

以植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，接菌量4%，食鹽添加量3%，白砂糖添加量5%，考察不同室溫條件發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

風(fēng)味物質(zhì)需要充足的發(fā)酵時(shí)間才能形成。發(fā)酵時(shí)間過(guò)短，則產(chǎn)品風(fēng)味單一，生辣味嚴(yán)重。反之，發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，又會(huì)使產(chǎn)品酸感過(guò)強(qiáng)，組織軟爛，質(zhì)量品質(zhì)下降，同時(shí)還增加生產(chǎn)成本。由表6可以看出，發(fā)酵時(shí)間18 d時(shí)，產(chǎn)品諸味協(xié)調(diào)，有濃厚的發(fā)酵香味。

表6 發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的影響

2.2 接種辣椒醬最佳配方的優(yōu)化試驗(yàn)[7]

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選定影響產(chǎn)品品質(zhì)的發(fā)酵液接種量、食鹽添加量、糖添加量及發(fā)酵時(shí)間作為研究對(duì)象，以感官評(píng)分為指標(biāo)，進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表7，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表7 接種發(fā)酵辣椒醬試驗(yàn)因素水平表

表8 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

通過(guò)表8正交試驗(yàn)的極差分析，4個(gè)因素中對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味影響最大的是接種量，其次是發(fā)酵時(shí)間，再者是食鹽添加量，最后是白砂糖添加量。在該組合中，以A2B2C3D1的產(chǎn)品風(fēng)味最佳，即發(fā)酵液接種量4%，食鹽添加量3%，白砂糖添加量6%，發(fā)酵時(shí)間18 d。所得產(chǎn)品顏色鮮亮、色澤均勻、組織細(xì)膩、咸甜適口、酸辣適中、發(fā)酵香氣濃郁。

2.3 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)[8]

由表9可以看出：所得產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)顏色鮮亮，具有發(fā)酵辣椒醬應(yīng)有的深紅色，醬體黏稠適中、組織細(xì)膩均勻、酸味咸味適中、辣味突出、諸味協(xié)調(diào)、發(fā)酵香味濃郁。產(chǎn)品的感官指標(biāo)、理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)，均達(dá)到國(guó)家農(nóng)業(yè)部頒布的辣椒醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求和國(guó)家醬腌菜頒布的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求[9]。

表9 接種發(fā)酵辣椒醬產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)

3 結(jié)論

利用復(fù)合乳酸菌發(fā)酵技術(shù)，以植物乳桿菌、發(fā)酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，確定最佳工藝條件：發(fā)酵液接種量4%，食鹽添加量3%，白砂糖添加量6%，發(fā)酵時(shí)間18 d。

利用該工藝生產(chǎn)的辣椒醬顏色鮮亮呈深紅色，發(fā)酵香味濃郁，醬體黏稠適中，組織細(xì)膩均勻不分層，諸味協(xié)調(diào)，辣味突出，有濃厚的發(fā)酵香味。產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家農(nóng)業(yè)部辣椒醬標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家醬腌菜衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。