黃璐晗,尹小慶,闞建全,武運(yùn),戚晨晨,彭蕓,SAMEH Awad,AMEL Ibrahim,杜木英*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,重慶,400715)2(西南大學(xué)中匈食品科學(xué)合作研究中心,重慶,400715)3(川渝共建特色食品重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶,400715)4(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與食品科學(xué)研究所,西藏 拉薩,850032)5(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊,830000)6(新疆新康農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司,新疆 烏魯木齊,830000)7(亞歷山大大學(xué) 農(nóng)學(xué)院,埃及 亞歷山大,999060)

鲊?yán)苯肥且环N傳統(tǒng)的發(fā)酵食品,在湖北、云南、貴州、四川和中國(guó)其他地區(qū)受到越來越多公眾的認(rèn)可和青睞[1]。它通常是以谷物(主要是玉米或大米)和新鮮紅辣椒為原料,經(jīng)過自然發(fā)酵生產(chǎn)的。首先,將原料粉碎并與適量的水和食鹽混合。隨后,將充分混合的原料放入發(fā)酵罐中,在陰涼處進(jìn)行厭氧發(fā)酵,整個(gè)發(fā)酵周期需在室溫下持續(xù)30～60 d。經(jīng)過厭氧發(fā)酵后,制得具有酸、香、辛、鮮味等特點(diǎn)的鲊?yán)苯?可在烹飪后食用,也可作為調(diào)味品添加到食品中[2]。

目前,研究人員對(duì)鲊?yán)苯钒l(fā)酵過程中的優(yōu)勢(shì)菌群和微生物的變化規(guī)律有一定的了解[2-4],對(duì)鲊?yán)苯返墓に噧?yōu)化也從菌種、原料、發(fā)酵條件等多方面入手,鲊?yán)苯返臓I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、功能成分、風(fēng)味品質(zhì)的研究也逐漸增多[5]。但目前鲊?yán)苯返墓I(yè)生產(chǎn)存在發(fā)酵周期長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低、發(fā)酵成功的鲊?yán)苯菲焚|(zhì)不一等問題,微生物接種發(fā)酵技術(shù)是縮短發(fā)酵周期和改善產(chǎn)品品質(zhì)的有效途徑之一。有研究發(fā)現(xiàn)接種發(fā)酵可以保證泡菜質(zhì)量的穩(wěn)定性、明顯地縮短其發(fā)酵周期[6]。生香酵母又稱產(chǎn)香酵母或產(chǎn)酯酵母,是一類以代謝主要生成酯類物質(zhì),同時(shí)能促進(jìn)醇、酮、醛、酚、烯等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生的微生物[7],對(duì)發(fā)酵制品的風(fēng)味品質(zhì)有較大的提升作用。因此,運(yùn)用產(chǎn)香酵母來研究鲊?yán)苯钒l(fā)酵工藝具有一定的實(shí)用價(jià)值和意義。

因此本文將在實(shí)驗(yàn)室前期研究的基礎(chǔ)上[8-9],運(yùn)用植物乳植桿菌XZ3和畢赤酵母菌Y50混合發(fā)酵制作鲊?yán)苯?擬采用模糊數(shù)學(xué)感官綜合評(píng)價(jià)法,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以混合發(fā)酵鲊?yán)苯返木C合感官評(píng)分為響應(yīng)值,通過響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)確定鲊?yán)苯坊炀l(fā)酵的最佳工藝條件,并測(cè)定其功能性成分,以期為鲊?yán)苯坊炀l(fā)酵的開發(fā)和生產(chǎn)提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮小米椒、生玉米粉、腌制鹽,重慶北碚永輝超市;植物乳植桿菌(Lactiplantibacillusplantarum)XZ3,實(shí)驗(yàn)室前期從自然發(fā)酵鲊?yán)苯分泻Y選所得,保存于西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院;生香酵母菌Y50,實(shí)驗(yàn)室前期從自然發(fā)酵鲊?yán)苯分泻Y選所得,經(jīng)鑒定為庫(kù)德里阿茲威畢赤酵母(Pichiakudriavzevii)Y50,保存于西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院。YPD液體培養(yǎng)基、MRS液體培養(yǎng)基,青島海博生物科技有限公司;亞硝酸鈉(分析純)、3,5-二硝基水楊酸(分析純)、甲醇(色譜純),成都科龍化工試劑廠;多酚組分、辣椒堿標(biāo)準(zhǔn)品,索萊寶生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

WZT-1M細(xì)菌濁度儀,上海勁佳科學(xué)儀器有限公司;B302生物顯微鏡,重慶奧特光學(xué)儀器有限責(zé)任公司;HPX-9025 MBE電熱恒溫培養(yǎng)箱,上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;HZ-9211K恒溫振蕩器,太倉(cāng)市科教器材廠;5810離心機(jī),德國(guó)Eppendorf公司;pHS-3C pH計(jì),上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;LC-20高效液相色譜儀,日本島津公司;L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀,日本日立公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 鲊?yán)苯分谱鞴に嚵鞒?/p>

新鮮紅辣椒→清水沖洗干凈→晾干→破碎→加入食鹽、等重的生玉米粉、少量水→接種→裝罐→發(fā)酵→成品

操作要點(diǎn):

①辣椒處理:將新鮮小米椒摘除蒂柄,清水沖洗3次,在自然通風(fēng)處晾干并計(jì)量質(zhì)量,用料理機(jī)破碎(大小不超過2 mm×2 mm)。

②拌料:加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的食鹽、等質(zhì)量的生玉米粉、少量的水,以捏可成團(tuán)松即散開為宜。

③接種:XZ3發(fā)酵液:活化培養(yǎng)后調(diào)節(jié)其濃度至3×108CFU/mL;Y50發(fā)酵液:活化培養(yǎng)后通過血球計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)將濃度調(diào)節(jié)為107CFU/mL,將XZ3和Y50的菌體發(fā)酵液按比例混勻,然后將此混合發(fā)酵液接入拌好的基料中。

④發(fā)酵:將其裝入罐內(nèi),恒溫發(fā)酵,即得鲊?yán)苯烦善贰?/p>

1.3.2 鲊?yán)苯钒l(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)

為確定響應(yīng)曲面優(yōu)化法試驗(yàn)的各因素與水平,選取植物乳植桿菌XZ3與生香酵母菌Y50的配比、混菌接種量、食鹽添加量和發(fā)酵時(shí)間4個(gè)因素分別進(jìn)行單因素試驗(yàn),依次考察XZ3與Y50的配比(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3,體積比)、混菌接種量(0、1%、2%、3%、4%、5%)、食鹽添加量(2%、3%、4%、5%、6%,質(zhì)量分?jǐn)?shù))、發(fā)酵時(shí)間(0、2、4、6、8 d)對(duì)混菌發(fā)酵鲊?yán)苯犯泄僭u(píng)分的影響。

1.3.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

以XZ3和Y50的混菌比例(A)、混菌添加量(B)、食鹽添加量(C)及發(fā)酵時(shí)間(D)作為主要影響因素,以模糊綜合感官評(píng)分為響應(yīng)值,采用響應(yīng)面法進(jìn)行中心組合設(shè)計(jì)[10]試驗(yàn),因素與水平見表1。

表1 Box-Behnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)因素水平Table 1 Factors and levels in the Box-Behnken design

1.3.4 理化指標(biāo)的測(cè)定

參照GB/T 10468—1989《水果和蔬菜產(chǎn)品pH值的測(cè)定方法》;總酸的測(cè)定參照GB 12456—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測(cè)定》進(jìn)行。

1.3.5 模糊綜合感官評(píng)價(jià)

1.3.5.1 感官評(píng)價(jià)

由10名(5男、5女)食品專業(yè)研究生組成評(píng)定小組,根據(jù)表2鲊?yán)苯犯泄僭u(píng)定表進(jìn)行評(píng)定[11]。開始評(píng)定的前60 min內(nèi),不沾煙酒等刺激性強(qiáng)的食品。兩樣品之間吃適當(dāng)?shù)奶K打餅干,并以清水漱口,間隔5 min。

表2 鲊?yán)苯犯泄僭u(píng)定表Table 2 Sensory evaluation table of Zha-chili

1.3.5.2 模糊數(shù)學(xué)模型的建立

評(píng)定因素集U={u1,u2,u3,u4},u1、u2、u3、u4分別表示色澤、質(zhì)地、滋味、香氣。評(píng)語集V={v1,v2,v3},v1、v2、v3分別對(duì)應(yīng)易接受(8～10分)、一般接受(4～7分)、難接受(0～3分)。各因素的權(quán)重分別為色澤(0.12)、質(zhì)地(0.18)、滋味(0.40)、香氣(0.30),記為A={a1,a2,a3,a4}=(0.12,0.18,0.40,0.30)。綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Ri=A·Bi,其中Bi為轉(zhuǎn)換矩陣,感官評(píng)分Si=Ri·V。

1.3.6 三種鲊?yán)苯返闹苽浞椒?/p>

將新鮮紅辣椒摘除蒂柄,清水沖洗3次,在自然通風(fēng)處晾干并計(jì)量質(zhì)量,用料理機(jī)破碎(大小不超過2 mm×2 mm)。加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的食鹽、等質(zhì)量的生玉米粉、少量的水,以捏可成團(tuán)松即散開為宜。將其裝入罐內(nèi)不蓋嚴(yán),30 ℃下自然發(fā)酵6 d,得ZN;將質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%植物乳植桿菌XZ3發(fā)酵液均勻接入拌好的基料中,其余步驟均相同,得ZP;按上述優(yōu)化得到的鲊?yán)苯坊炀l(fā)酵工藝接種制得ZM。

1.3.6.1 鲊?yán)苯分欣苯穳A含量的測(cè)定

參照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》處理樣品。色譜條件:色譜柱Thermo C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);進(jìn)樣量20 μL;流動(dòng)相為V(甲醇)∶V(水)=80∶20;流速0.8 mL/min;柱溫40 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng)281 nm。采用外標(biāo)法對(duì)鲊?yán)苯分械睦苯匪丶岸淅苯匪剡M(jìn)行定量。

1.3.6.2 鲊?yán)苯房偡雍忘S酮含量的測(cè)定

游離酚的提取[12]:稱取2.5 g鲊?yán)苯?與25 mL體積分?jǐn)?shù)80%的丙酮混勻,冰浴條件下均質(zhì),離心(3 500 r/min,10 min),保留上清液,殘?jiān)貜?fù)離心2次,混合所有的上清液并抽濾,濾液在45 ℃真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至原體積的10%左右,再用純水定容至25 mL,置于-40 ℃?zhèn)溆谩?/p>

結(jié)合酚的提取[13]:將上述殘?jiān)?5 mL 2 mol/L 的NaOH溶液混合,避光分解1.5 h。將pH值調(diào)至2。加入25 mL乙酸乙酯,在黑暗條件下攪拌10 min,離心(3 500 r/min,10 min),取上清液,重復(fù)3次。將得到的上清液在45 ℃下蒸干后置于10 mL容量瓶中,用純水定容,置于-40 ℃?zhèn)溆谩?/p>

總酚的測(cè)定:參照HUANG等[14]描述的用Folin-酚測(cè)定總酚含量?？偡雍恳悦?00 g鲊?yán)苯分兴瑳]食子酸當(dāng)量(gallicacid equivalant,GAE)表示(以干質(zhì)量計(jì)),即mg GAE/100 g。

總黃酮的測(cè)定:參照LIU等[15]的方法,吸取0.5 mL 1.3.6.2節(jié)中游離酚類提取液于試管中,與0.15 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的 NaNO2溶液和2 mL H2O混合,靜置5 min,再與0.15 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10% 的AlCl3溶液混和,靜置10 min,吸取1 mL NaOH(1 mol/L)溶液,靜置10 min,510 nm處測(cè)定吸光度值。總黃酮以每100 g鲊?yán)苯分兴J丁當(dāng)量表示,即mg蘆丁/100 g。

1.3.6.3 鲊?yán)苯分卸喾咏M分的測(cè)定

樣品提取:參照1.3.6.2節(jié)中游離酚和結(jié)合酚的提取。色譜條件:色譜柱Thermo C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相條件:A相為質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%甲酸,B相為乙腈;流速0.7 mL/min;進(jìn)樣量20 μL;柱溫40 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng)280 nm。梯度洗脫程序:0～5 min,90% A;5～50 min,60% A;50～60 min,90% A;60～65 min,10% A。

1.3.6.4 鲊?yán)苯分邪被岷康臏y(cè)定

采用氨基酸全自動(dòng)分析儀測(cè)定鲊?yán)苯分杏坞x氨基酸種類和含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析與處理

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。使用Origin 2022作圖,SPSS 25.0 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和方差分析,Design-Expert 8.0.6進(jìn)行響應(yīng)面分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鲊?yán)苯穯我蛩啬：u(píng)判結(jié)果

不同發(fā)酵時(shí)間感官評(píng)價(jià)結(jié)果見表3,其余因素的鲊?yán)苯窐悠肪园l(fā)酵時(shí)間為例,通過模糊評(píng)判計(jì)算得到最終感官評(píng)分。

表3 不同發(fā)酵時(shí)間鲊?yán)苯犯泄僭u(píng)定Table 3 Sensory evaluation results of Zha-chili at different fermentation time

由表3可知,在 10名品評(píng)人員對(duì)發(fā)酵時(shí)間 0、2、4、6、8 d 的鲊?yán)苯返纳珴?、質(zhì)地、滋味和香氣的評(píng)價(jià)結(jié)果得到評(píng)價(jià)矩陣B0d、B2d、B4d、B6d、B8d。綜合評(píng)判結(jié)果R0d=A·B0d,以此類推得單因素發(fā)酵時(shí)間的所有水平的綜合評(píng)判結(jié)果如下:

同理可得:R2d=(0.088,0.524,0.388);R4d=(0.722,0.248,0.03);R6d=(0.732,0.238,0.03);R8d=(0.624,0.336,0.04)。

計(jì)算評(píng)分時(shí),令v1=9,v2=6,v3=3。得出感官綜合評(píng)分如下:

同理得:Y2d=5.10;Y4d=7.18;Y6d=8.11;Y8d=7.75。

參照發(fā)酵時(shí)間的評(píng)判方法,計(jì)算其他3個(gè)因素的模糊綜合感官評(píng)分,即混菌比例:Y3∶1=4.57、Y2∶1=5.30、Y1∶1=7.79、Y1∶2=6.07、Y1∶3=5.06;混菌添加量:Y0=5.11、Y1%=7.12、Y2%=8.17、Y3%=6.44、Y4%=4.63、Y5%=4.32;食鹽添加量:Y2%=5.10、Y3%=7.13、Y4%=8.27、Y5%=6.55、Y6%=4.63。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 混菌配比的確立

由圖1-a可知,不同的菌種配比對(duì)混菌發(fā)酵鲊?yán)苯返纳珴?、質(zhì)地、滋味和香氣有較大的影響,當(dāng)XZ3和Y50的配比為1∶1時(shí),其接受度相對(duì)最高,感官評(píng)分達(dá)到了最大分,為7.79分,此時(shí)總酸含量最高,為0.91 g/100 g。說明這兩種混菌比例為1∶1時(shí),鲊?yán)苯返钠焚|(zhì)最好。所以選取兩菌比例1∶1為最佳比例。

a-混菌配比;b-混菌添加量;c-食鹽添加量;d-發(fā)酵時(shí)間圖1 發(fā)酵條件對(duì)鲊?yán)苯返挠绊慒ig.1 Effect of fermentation conditions on physicochemical properties and sensory qualities of Zha-chili注:組別間字母不同表示差異顯著(P<0.05),相同代表差異不顯著(下同)。

2.2.2 混菌添加量的確立

由圖1-b可知,菌種添加量從0增至2%的過程中,感官評(píng)分持續(xù)升高,當(dāng)不添加菌種時(shí),鲊?yán)苯烦拾导t色、無光澤、無濃郁的香氣。當(dāng)菌種添加量為2%時(shí),感官評(píng)分最高,此時(shí)的鲊?yán)苯肪哂刑赜械乃嵛逗痛枷阄?香氣濃郁,質(zhì)地均勻,且顏色鮮亮、具有光澤、酸辣適口、咸淡合適。菌種添加量由2%增至5%的過程中,感官評(píng)分呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),菌種添加量過多,導(dǎo)致鲊?yán)苯匪嵛逗痛枷阄短珡?qiáng),香氣刺鼻,影響口感,且質(zhì)感較差,沒有光澤。隨著菌種添加量的增加,pH值呈現(xiàn)下降的趨勢(shì),總酸含量不斷增加。從接受度上看,當(dāng)混菌接種量為2%時(shí)的鲊?yán)苯纷钍軞g迎。所以選取混菌接種量2%為最佳條件。

2.2.3 食鹽添加量的確立

由圖1-c可知,隨著食鹽添加量的增加,鲊?yán)苯返母泄僭u(píng)分出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),而總酸含量則持續(xù)下降。這可能是由于食鹽添加量越多,對(duì)發(fā)酵菌的抑制作用越強(qiáng),故其發(fā)酵產(chǎn)酸則越少,同時(shí)也抑制了水解酶的活性。當(dāng)食鹽添加量為4%時(shí),感官評(píng)分達(dá)到了最大分,為8.27分,此時(shí)人們的接受度最高。這是由于當(dāng)食鹽添加量過少時(shí),鲊?yán)苯肺兜肋^淡,且發(fā)酵過程中易被雜菌污染,造成鲊?yán)苯返恼w品質(zhì)下降;當(dāng)食鹽添加量過高,易造成鲊?yán)苯愤^咸,口感不適。因此選取4%食鹽添加量為最適鹽度。

2.2.4 發(fā)酵時(shí)間的確立

由圖1-d可知,在發(fā)酵前6 d時(shí),總酸含量顯著升高、pH值顯著下降。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間達(dá)到第6天時(shí),鲊?yán)苯房偹岷繛?.39 g/100 g,pH值為4.03,之后的鲊?yán)苯分锌偹岷康脑黾于呌谄骄?。此?隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,鲊?yán)苯返母泄僭u(píng)分呈現(xiàn)整體上升的趨勢(shì)。發(fā)酵0 d的鲊?yán)苯纷屓穗y接受,發(fā)酵后的鲊?yán)苯方邮芏茸兏?。推測(cè)原因?yàn)樾迈r辣椒的主要風(fēng)味物質(zhì)以醛類和醇類為主,烯烴、烷烴類次之,酯類物質(zhì)較少,而隨著發(fā)酵的進(jìn)行,鲊?yán)苯分械耐闊N類物質(zhì)減少,而酯類和萜類物質(zhì)上升[16],香氣更佳,使鲊?yán)苯返恼w品質(zhì)得到了提升。在發(fā)酵時(shí)間為6 d時(shí)感官評(píng)分最高,為8.11分,所以選取發(fā)酵6 d為最佳發(fā)酵時(shí)間。

2.3 鲊?yán)苯钒l(fā)酵工藝條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果及分析請(qǐng)見電子版增強(qiáng)出版附表1、附表2和附圖1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.035754),用回歸模型預(yù)測(cè)的鲊?yán)苯纷罴寻l(fā)酵工藝條件為植物乳植桿菌XZ3與生香酵母菌Y50的比例為1∶1.12,混菌添加量2.55%、食鹽添加量3.96%、發(fā)酵時(shí)間6.02 d,此時(shí)感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為8.46分?？紤]實(shí)際情況,將最佳條件修正為植物乳植桿菌XZ3與生香酵母菌Y50的比例為1∶1、混菌添加量2.5%、食鹽添加量4%、發(fā)酵時(shí)間6 d,此時(shí)鲊?yán)苯返梅譃?.45分,與預(yù)測(cè)值接近。綜上所述,該工藝的最佳條件試驗(yàn)結(jié)果可靠。

2.4 三種鲊?yán)苯穼?duì)比分析

2.4.1 感官評(píng)價(jià)結(jié)果分析

不同發(fā)酵方式的鲊?yán)苯返母泄僭u(píng)分如圖2可知,混菌發(fā)酵的鲊?yán)苯返恼w感官評(píng)分最高,為8.43,而自然發(fā)酵鲊?yán)苯返母泄僭u(píng)分僅為6.32,分析其原因可能是未接菌自然發(fā)酵鲊?yán)苯分形⑸锘钚暂^低,在短暫的發(fā)酵時(shí)間內(nèi)不能產(chǎn)生大量的香氣物質(zhì),造成其香氣、滋味等感官評(píng)分較低。而與純種發(fā)酵鲊?yán)苯穁P相比,ZM的色澤和香氣得分更高,這與混菌發(fā)酵鲊?yán)苯分泻懈嗟膿]發(fā)性物質(zhì)有關(guān),賦予了鲊?yán)苯犯鼭庥舻孽ハ?、花香和果香[9]。此外,蔬菜發(fā)酵過程中,微生物生長(zhǎng)及生理生化變化是導(dǎo)致發(fā)酵過程中色澤變化的重要因素[17]。與ZN和ZP相比,ZM的色澤顯著提升,可能是XZ3和Y50的加入縮短了鲊?yán)苯返陌l(fā)酵時(shí)間,使其成品在短時(shí)間內(nèi)顏色鮮艷、具有光澤。

圖2 不同發(fā)酵方式鲊?yán)苯返母泄僭u(píng)分雷達(dá)圖Fig.2 Sensory score radar chart of Zha-chili produced by different fermentation methods注:ZN-不接菌自然發(fā)酵鲊?yán)苯?ZP-植物乳植桿菌XZ3純種發(fā)酵鲊?yán)苯?ZM-優(yōu)化條件下的混菌發(fā)酵鲊?yán)苯?下同)。

2.4.2 理化指標(biāo)含量分析

鲊?yán)苯分械奈⑸锇l(fā)酵產(chǎn)酸,導(dǎo)致pH值下降,總酸含量上升,合適的pH和酸度不僅可以影響微生物的活動(dòng),還能抑制有害微生物的生長(zhǎng)從而延長(zhǎng)貨架期[18]。3種鲊?yán)苯返膒H及總酸含量的差異如圖3所示,市售鲊?yán)苯返膒H值通常在3.94～4.53,本研究所測(cè)得的3種鲊?yán)苯肪幱诖藀H范圍,ZM與ZP的pH值和總酸含量無顯著性差異(P>0.05),但其pH值顯著低于ZN,總酸含量顯著高于ZN(P<0.05)。其原因可能是接種發(fā)酵的鲊?yán)苯窐悠分形⑸锘顒?dòng)較強(qiáng),大量的微生物生長(zhǎng)繁殖將還原糖轉(zhuǎn)化為總酸,導(dǎo)致其含量升高,pH值下降[19]。

圖3 不同發(fā)酵方式鲊?yán)苯返膒H及總酸含量的差異Fig.3 Differences in pH and total acid content of Zha-chili produced by different fermentation methods

2.4.3 辣椒堿含量分析

辣椒堿是辣椒產(chǎn)生的一類次級(jí)代謝產(chǎn)物,主要從氨基酸衍生而來,在辣椒堿合成酶等一系列酶的作用下合成[20]。辣椒素類物質(zhì)決定了鲊?yán)苯返睦蔽?且具有多種生理功能,不僅可以降血壓、降膽固醇、預(yù)防心臟病等,還可以作為一種安全藥物用于治療色素沉著過度,其具有潛在的皮膚病學(xué)應(yīng)用前景[21]。由圖4可知,混菌發(fā)酵鲊?yán)苯分欣苯穳A的含量最高,為(0.43±0.02) mg/g,顯著高于純種發(fā)酵鲊?yán)苯分欣苯穳A的含量(P<0.05),但與自然發(fā)酵鲊?yán)苯分欣苯穳A含量差異不顯著(P>0.05)。這說明,辣椒堿含量與發(fā)酵過程中微生物的種類和含量有密切關(guān)系,這可能是由于辣椒素的合成是由多基因參與調(diào)控的并且受發(fā)酵環(huán)境的影響[22]。

圖4 不同發(fā)酵方式鲊?yán)苯分欣苯穳A含量的差異Fig.4 Differences of capsaicin content in Zha-chili by different fermentation methods

2.4.4 鲊?yán)苯房偡雍涂傸S酮的含量分析

多酚中酚羥基有良好的自由基清除能力,為酚酸類物質(zhì)帶來抗氧化、抗菌、抗病毒等多種生物活性,在預(yù)防癌癥、心血管疾病、糖尿病、骨質(zhì)疏松癥、神經(jīng)性病變及抗炎和抗菌等方面有重要的作用[23]。葛平珍等[24]的研究表明鲊?yán)苯非?5 d的發(fā)酵過程中游離型多酚、結(jié)合型多酚以及總酚含量均增加。從表4可知,3種鲊?yán)苯分械挠坞x型和總多酚含量均無顯著性差異(P>0.05),但ZM中的結(jié)合型多酚的含量顯著低于ZN和ZP(P<0.05)。從黃酮含量分析,ZM中游離型黃酮含量顯著低于ZN和ZP(P<0.05),但是結(jié)合型黃酮顯著高于ZN和ZP(P<0.05)。辣椒中的黃酮類化合物主要是槲皮素和木犀草素,由于乳酸菌的作用可促進(jìn)辣椒中的黃酮類物質(zhì)溶出[25],因此,ZM及ZP中的總黃酮含量顯著高于ZN(P<0.05)。綜上可知,添加生香酵母Y50的ZM并未提升多酚的含量,但是對(duì)于黃酮的含量有一定的影響。

表4 不同發(fā)酵方式鲊?yán)苯分卸喾宇惣包S酮類物質(zhì)含量的差異Table 4 Differences of polyphenols and flavones content in Zha-chili by different fermentation methods

2.4.5 鲊?yán)苯范喾映煞值姆治?/p>

辣椒中含有多種酚類物質(zhì),本研究主要檢測(cè)的多酚類物質(zhì)共計(jì)10種。如表5所示,3種鲊?yán)苯分械姆宇惡忘S酮類物質(zhì)分別檢出6種、5種和7種。ZM中多酚組分含量最高,為(819.82±3.68) mg/kg,比ZN和ZP分別高15.1%和6.8%。綠原酸由奎尼酸與咖啡酸縮合而成,其抗氧化能力強(qiáng)于阿魏酸、咖啡酸、生育酚等物質(zhì),在機(jī)體中主要通過微生物作用,在結(jié)腸或小腸中被水解吸收,其主要代謝產(chǎn)物為咖啡酸、阿魏酸、p-羥基酸[26]。ZN和ZM中綠原酸、阿魏酸的含量無顯著性差異(P>0.5),而在ZP中含量最高。蘆丁又名維生素P,氧自由基清除能力遠(yuǎn)強(qiáng)于維生素E,研究發(fā)現(xiàn),ZM中的蘆丁含量顯著高于ZN,低于ZP。楊梅素及其苷類在抗癌、抗氧化、抗糖尿病等活性方面比槲皮素、山奈酚等其他26種黃酮類化合物表現(xiàn)出更強(qiáng)的活性[27]。ZP和ZM中均檢出了楊梅素,而ZN未檢出。綜合分析,ZM中多酚組分含量最高且種類檢出最多,比ZN和ZP表現(xiàn)更佳。

表5 不同發(fā)酵方式鲊?yán)苯分卸喾咏M分含量的差異Table 5 Differences of polyphenols content in Zha-chili by different fermentation methods

2.4.6 鲊?yán)苯钒被岬暮糠治?/p>

氨基酸是蛋白質(zhì)的組成部分,在人體營(yíng)養(yǎng)和生理上有重要作用。如表6所示,ZM中氨基酸總量、必需氨基酸含量與ZN無顯著性差異(P>0.05),但是比ZP分別高出了581.19 mg/kg和203.48 mg/kg?？辔栋被岷吭?種鲊?yán)苯分蟹謩e占氨基酸總量的45.3%,43.5%和42.8%,可見ZM中苦味氨基酸的比例降低,且ZM中的甜味氨基酸含量分別高出ZN和ZP的23.9%和20.7%。雖然ZM中的鮮味氨基酸含量顯著低于ZN(P<0.05),但比ZP中的鮮味氨基酸含量高72.06 mg/kg。3種鲊?yán)苯分泻孔罡叩谋匦璋被釣長(zhǎng)eu,Leu可提高肌肉蛋白質(zhì)的代謝,促進(jìn)肌肉蛋白質(zhì)和骨骼肌蛋白質(zhì)的合成[28],而ZM中Leu的含量顯著高于ZP(P<0.05)。ZM中Glu含量顯著上升,Thr、Gly的含量均高于ZN和ZP。綜合分析,添加生香酵母的ZM甜味氨基酸的含量上升,苦味氨基酸的比例降低。與ZP相比,氨基酸的總量和必需氨基酸的含量上升,同時(shí)鮮味氨基酸的含量也增加了。

表6 不同發(fā)酵方式鲊?yán)苯分邪被岷康牟町怲able 6 Differences of amino acid content in Zha-chili by different fermentation methods

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以小米椒和生玉米粉為原料,以植物乳植桿菌XZ3和生香酵母菌Y50為菌種,制作一款混菌發(fā)酵鲊?yán)苯?采用模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)定法結(jié)合響應(yīng)面法優(yōu)化得到混菌發(fā)酵鲊?yán)苯返淖罴焉a(chǎn)工藝條件:植物乳植桿菌XZ3與生香酵母菌Y50的比例為1∶1、混菌添加量為2.5%、食鹽添加量為4%、發(fā)酵時(shí)間6 d。所得鲊?yán)苯纺：C合感官評(píng)分為8.45分,呈亮黃色,酸辣適口,具有鲊?yán)苯诽赜械乃嵛逗痛枷阄?。?duì)以最佳工藝條件生產(chǎn)的鲊?yán)苯返墓δ苄猿煞诌M(jìn)行測(cè)定,與自然發(fā)酵鲊?yán)苯泛屠弥参锶橹矖U菌XZ3純種發(fā)酵的鲊?yán)苯愤M(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)混菌發(fā)酵鲊?yán)苯分卸喾咏M分含量最高且種類檢出最多,其總酸含量、辣椒堿含量及總黃酮含量均顯著高于自然發(fā)酵鲊?yán)苯?。同時(shí),相比其他兩種,混菌發(fā)酵鲊?yán)苯分刑鹞栋被岬暮可仙?苦味氨基酸的比例降低,說明混菌發(fā)酵鲊?yán)苯凡粌H能提升鲊?yán)苯返母泄亠L(fēng)味,還能提升其活性物質(zhì)成分,為混菌發(fā)酵鲊?yán)苯返纳a(chǎn)提供一定的參考和指導(dǎo)。