不同辣椒品種對辣椒醬發(fā)酵品質(zhì)的影響

孫小靜，王雪雅，蓬桂華，陸 寬*

（1.貴州省辣椒研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省生物技術(shù)研究開發(fā)基地，貴州 貴陽 550002；3.貴州省科暉制藥廠，貴州 貴陽 550011）

不同辣椒品種對辣椒醬發(fā)酵品質(zhì)的影響

孫小靜1，王雪雅1，蓬桂華1，陸 寬2，3*

（1.貴州省辣椒研究所，貴州 貴陽 550006；2.貴州省生物技術(shù)研究開發(fā)基地，貴州 貴陽 550002；3.貴州省科暉制藥廠，貴州 貴陽 550011）

以6個品種的新鮮辣椒為原料，采用自然發(fā)酵制作辣椒醬，并研究發(fā)酵過程中pH值、總酸、亞硝酸鹽含量和可溶性糖含量的變化，為發(fā)酵型辣椒醬的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。結(jié)果表明，不同品種辣椒醬中的pH值和可溶性糖含量均隨著發(fā)酵時間的延長逐漸降低直至穩(wěn)定，總酸含量逐漸上升直至穩(wěn)定，亞硝酸鹽含量則整體呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。黃平1號和大方皺椒的總酸含量均較高，分別為1.70%和1.48%，但亞硝酸鹽含量峰值均較低，分別為6.09 mg/kg和6.25 mg/kg；花溪辣椒和獨(dú)山1號的pH值均較高，分別為4.48和3.76，但亞硝酸鹽含量峰值均較高，分別為7.34 mg/kg和8.13 mg/kg。通過比較具有代表性的6個品種辣椒醬的發(fā)酵過程，表明不同品種辣椒加工制作辣椒醬品質(zhì)差異較大，對辣椒醬制作的品種選擇和發(fā)酵性能鑒別提供參考。

辣椒醬；品種；發(fā)酵；品質(zhì)

貴州省辣椒資源豐富，種植歷史悠久，其復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境和氣候條件，孕育了種類多樣的辣椒發(fā)酵制品，尤其是發(fā)酵辣椒醬因其營養(yǎng)豐富、色鮮味美而成為當(dāng)?shù)厝嗣裣矏鄣囊环N傳統(tǒng)食品[1]。發(fā)酵辣椒醬是利用各種有益微生物對切割打漿處理后的辣椒進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酸，以降低辣椒醬的pH值，同時結(jié)合食鹽的高滲透壓作用、蛋白質(zhì)的分解作用以及其他一系列的生物化學(xué)作用，共同抑制有害微生物的生長[2]。同時，在發(fā)酵過程中，以乳酸菌為主的微生物體系進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生大量的有機(jī)物質(zhì)，不僅賦予了辣椒醬獨(dú)特的風(fēng)味，而且還可起到益生菌清腸、防便秘、提高免疫功能、降低膽固醇、降低血脂及防癌抗癌等生理功效[3]。

目前國內(nèi)外學(xué)者對辣椒醬的研究主要集中在工藝條件、輔料添加、發(fā)酵菌種篩選等領(lǐng)域，而針對辣椒品種發(fā)酵加工適宜性方面的分析鮮有報(bào)道[4-5]。辣椒醬的品質(zhì)主要取決于加工前的原料品質(zhì)，中國種植的辣椒品種繁多，不同品種間品質(zhì)差異較大，GRUBER R等[6]研究云南9種青椒的維生素C、類胡蘿卜素、總酚含量發(fā)現(xiàn)，不同辣椒品種間生物活性物質(zhì)含量差異顯著；GIUFFRIDA D等[7]發(fā)現(xiàn)不同辣椒品種胡蘿卜素含量及種類差異顯著。原料品質(zhì)差異對辣椒醬品質(zhì)穩(wěn)定性有很大影響，因此充分了解貴州主栽辣椒品種對于發(fā)酵辣椒醬的品質(zhì)變化具有重要意義。本實(shí)驗(yàn)選取貴州地區(qū)6種辣椒品種為實(shí)驗(yàn)材料，在相同的工藝條件下發(fā)酵，并分別對在不同發(fā)酵階段的的感官評分、pH值、總酸、亞硝酸鹽和可溶性糖含量等指標(biāo)進(jìn)行研究，試圖找出不同品種辣椒發(fā)酵中品質(zhì)變化的不同之處并加以分析，為篩選適合辣椒醬發(fā)酵的優(yōu)異辣椒品種及實(shí)現(xiàn)辣椒產(chǎn)品的本土化和工業(yè)化提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選取無蟲害、成熟度適中、外觀完整、色澤均一的6個貴州主栽新鮮辣椒品種各2 000 g作為腌制原料。辣椒樣品品種及對應(yīng)信息見表1。

表1 辣椒樣品品種及對應(yīng)信息Table 1 The varieties of pepper sample and corresponding information

亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰醋酸、硼酸鈉、鹽酸、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺鹽酸鹽、亞硝酸鈉、蒽酮、乙酸乙酯、濃硫酸、蔗糖、氫氧化鈉（均為分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SHZ-D（Ⅲ）型予華牌循環(huán)水式真空泵：鞏義市予華儀器有限公司；HWS-24型電熱恒溫水浴鍋：上海一恒科技有限公司；UV-1800型紫外可見分光光度計(jì)：日本島津有限公司；MJ-25BM02C型美的攪拌機(jī)：美的集團(tuán)有限公司；JJ1000型電子秤：常熟市雙杰測試儀器廠；FreeZone7948030真空冷凍干燥機(jī)：美國Labconco公司；PB-10 sartorius型精密pH計(jì)：德國賽多利斯集團(tuán)；TD6離心機(jī)：長沙湘智離心機(jī)儀器有限公司；Biofuge Stratos離心機(jī)：德國Heraeus有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 辣椒醬的制作工藝

本實(shí)驗(yàn)選用自然發(fā)酵法，加入必要的加工輔料（如大蒜、姜、蔗糖）進(jìn)行發(fā)酵。本實(shí)驗(yàn)的辣椒醬加工工藝參數(shù)如下：鹽8%，大蒜6%，姜6%，糖4%。具體操作要點(diǎn)如下：稱取1 500 g辣椒，打漿后，同輔料調(diào)勻裝入壇中密封，采用20%的高濃度食鹽水封壇，以免雜菌污染，且每次取樣前需對取樣工具作滅菌處理。

每發(fā)酵3 d取1次樣，共11次。上中下部分混勻后，取樣，每次取3個平行，取樣30 d。1.3.2指標(biāo)的測定

（1）發(fā)酵辣椒醬的感官評定

感官評定參照文獻(xiàn)[8]的方法并加以改進(jìn)，評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。采用10人小組組成的感官評定小組，分別從色澤、形態(tài)、風(fēng)味、質(zhì)地及滋味等方面進(jìn)行評價計(jì)分，滿分100分，綜合所有得分，以平均值表示不同品種辣椒醬的感官評價總分。

表2 辣椒醬感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of chilli sauce

（2）pH值的測定

每3 d測定發(fā)酵辣椒醬的pH值，采用pH計(jì)直接測定。

（3）總酸的測定

每3d測定發(fā)酵辣椒醬中總酸含量，測定30d。稱取1.0g樣品置于燒杯內(nèi)，加入蒸餾水50 mL，用pH計(jì)測定其pH值，在磁力攪拌的條件下，用0.05 mol/L氫氧化鈉溶液滴定至pH值為8.20后，記錄滴定體積。

（4）亞硝酸鹽的測定

每3 d測定發(fā)酵辣椒醬中亞硝酸鹽含量，測定30 d。測定方法參考國標(biāo)GB 5009.33—2016《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》。

（5）可溶性糖含量的測定

采用蒽酮-硫酸法對發(fā)酵第0、3、6、9、12、15、18、21、24、27、30天的辣椒醬中的可溶性糖含量進(jìn)行測定。取辣椒醬1.0 g，共3份。分別放入3支刻度試管中，加入5～10 mL蒸餾水，塑料薄膜封口，于沸水浴中煮沸提取30 min，取出冷卻后過濾，再將殘?jiān)厥盏皆嚬苤校尤胝麴s水再煮沸提取10 min，過濾并定容至100 mL的容量瓶中。吸取0.5 mL樣品提取液于試管中，加1.5 mL蒸餾水，按標(biāo)準(zhǔn)曲線測定步驟測定樣品液吸光度值，計(jì)算出可溶性糖含量。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄并初步處理、繪制圖表；采用SPSS 17軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。不同品種各指標(biāo)比較采用One-way ANOVA進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同辣椒品種的發(fā)酵辣椒醬感官評定分析

6個辣椒品種制作的辣椒醬的感官測定結(jié)果見表3。從表3可看出，評價最好的是百宜平面椒、大方皺椒，其次是黃平1號、花溪辣椒，而施秉線椒、獨(dú)山1號的感官評價較差。根據(jù)感官評定分析，認(rèn)為百宜平面椒和大方皺椒果肉較厚，汁液豐富，發(fā)酵后的辣椒醬色澤鮮亮有光澤，形態(tài)黏稠，醬香濃郁，且整個氣味協(xié)調(diào)性好，滋味爽口，辣度適中，最適宜做辣椒醬。黃平1號和花溪辣椒果實(shí)做成辣椒醬后色澤較好，組織細(xì)膩均勻，無分層，發(fā)酵風(fēng)味較濃，味道柔和，品質(zhì)較好。施秉線椒果實(shí)的水分較多，導(dǎo)致發(fā)酵香氣值較低且產(chǎn)生酒味，風(fēng)味中略帶苦味。獨(dú)山1號果實(shí)腌制后醬稀，質(zhì)地較軟，適口性差，且發(fā)酵后香氣值較低，容易分層，品質(zhì)較差。

表3 各品種發(fā)酵辣椒醬感官評分結(jié)果Table 3 Results of the sensory evaluation of chilli sauce varieties

2.2 不同品種辣椒發(fā)酵過程中pH值和總酸含量的變化

圖1 不同品種辣椒發(fā)酵過程中pH值的變化Fig.1 Changes of pH during different varieties chilli fermentation process

辣椒醬發(fā)酵過程中，pH值和總酸含量不僅對發(fā)酵過程有著重要影響，對辣椒醬品質(zhì)也有較大影響，因此對辣椒醬進(jìn)行pH值和總酸含量的實(shí)時監(jiān)控有著重要意義。6種辣椒醬發(fā)酵過程中pH值的變化如圖1所示。6種辣椒醬在發(fā)酵過程中pH均呈現(xiàn)出前期迅速下降，中后期緩慢下降至趨于平穩(wěn)的特點(diǎn)。在發(fā)酵前期，辣椒醬的pH值顯著降低，這可能是由于辣椒果實(shí)中的多種有機(jī)酸，如酒石酸、檸檬酸、水楊酸和草酸等不斷釋放到發(fā)酵液中[9]；隨著發(fā)酵時間的延長，由于發(fā)酵液中可發(fā)酵糖含量的下降，辣椒醬中pH值基本維持恒定。從圖1可看出，6種不同辣椒醬的pH值差別較明顯，花溪辣椒、獨(dú)山1號、施秉線椒與大方皺椒的pH值變化趨勢基本一致，與之相比黃平1號的pH值前期增長較為緩慢而后期則降幅較高。

發(fā)酵初期pH值的迅速下降，對于發(fā)酵正常進(jìn)行和發(fā)酵風(fēng)味的形成有重要意義。發(fā)酵初期pH值的迅速下降可抑制各種腐敗菌、大腸桿菌、丁酸菌等的活動，使乳酸菌成為優(yōu)勢菌種，保證發(fā)酵的正常進(jìn)行[10]。隨后，pH值的下降逐漸緩慢，可保證發(fā)酵液的pH值不會過低而抑制有利于風(fēng)味形成的微生物的活動，從而保證發(fā)酵中后期形成良好的發(fā)酵風(fēng)味。

6種辣椒醬發(fā)酵過程中總酸的變化如圖2所示。6種辣椒醬在發(fā)酵過程中，總酸的變化總體上均呈現(xiàn)出“前期緩慢升高，中期升高較快，后期稍有上升的變化趨勢”。但是6種辣椒醬的變化趨勢也有差異，其中大方皺椒升高最快，總酸含量最先達(dá)到其發(fā)酵階段的最高，黃平1號次之。發(fā)酵前期鹽含量較高，抑制了產(chǎn)酸微生物的生長，所以在發(fā)酵前期，總酸主要依靠辣椒本身的營養(yǎng)物質(zhì)分解產(chǎn)生；發(fā)酵中期體系中的酵母菌、丁酸菌等產(chǎn)酸微生物數(shù)量增多并促進(jìn)有機(jī)酸的生成可能是中期總酸含量迅速上升的原因。此外，不同原材料，不同的發(fā)酵條件均會影響產(chǎn)品的產(chǎn)酸速率和產(chǎn)酸總量。黃平1號辣椒醬的產(chǎn)酸速率和產(chǎn)酸總量明顯優(yōu)于其他辣椒醬，獨(dú)山1號的產(chǎn)酸總量最少。

圖2 不同品種辣椒發(fā)酵過程中總酸的變化Fig.2 Changes of total acid contents during different varieties chilli fermentation process

總酸含量是影響辣椒醬風(fēng)味的重要指標(biāo)，在辣椒醬發(fā)酵過程中，最主要的酸類物質(zhì)有乳酸、乙酸等有機(jī)酸，在賦予辣椒醬酸味的同時還可與發(fā)酵過程中產(chǎn)生的醇、醛、酮等物質(zhì)相互作用，形成多種呈味物質(zhì)[11]。其中乙酸來源于乙醇的醋酸菌氧化，而乳酸則來源于乳酸菌的糖酵解過程[12]。

2.3 辣椒醬發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量的變化

2.3.1 不同品種辣椒醬發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量的變化

6種辣椒醬發(fā)酵過程中亞硝酸鹽的生成規(guī)律如圖3所示。發(fā)酵前期，6種辣椒醬中亞硝酸鹽的含量呈上升趨勢，直至含量達(dá)到最高值，即亞硝峰后，亞硝酸鹽含量減少。這是因?yàn)樵谛迈r蔬菜上乳酸菌的數(shù)量較少，在發(fā)酵初期仍處于增殖階段，酸性環(huán)境尚未形成，因此各種有害菌迅速繁殖，引起亞硝酸鹽含量上升[13]。在發(fā)酵的后期，乳酸菌代謝形成的酸性環(huán)境會抑制雜菌的生長，亞硝酸鹽的生成減少，但亞硝酸鹽通過與酸或酶作用而分解，因此亞硝酸鹽含量開始下降[14]。

圖3 不同品種辣椒發(fā)酵過程中亞硝酸鹽含量的變化Fig.3 Changes of nitrite contents during different varieties chilli fermentation process

由圖3可知，不同品種會影響辣椒醬的亞硝酸鹽生成速率和亞硝酸鹽總量。獨(dú)山1號的亞硝峰出現(xiàn)在第15天，且峰值最高（8.13 mg/kg）。黃平1號和百宜平面椒的亞硝峰均出現(xiàn)在第9天，施秉線椒和花溪辣椒的亞硝峰均出現(xiàn)在第12天，亞硝酸鹽含量分別為7.16 mg/kg和7.34 mg/kg。亞硝酸鹽是強(qiáng)致癌物，在發(fā)酵辣椒制品中的限量為5 mg/kg，在發(fā)酵末期樣品的亞硝酸鹽含量均未超過限定值，但應(yīng)盡量避免亞硝酸鹽含量較高時期食用。

2.3.2 各發(fā)酵階段不同品種辣椒醬中亞硝酸鹽含量比較

圖4 不同品種辣椒發(fā)酵結(jié)束亞硝酸鹽含量及亞硝酸鹽含量峰值Fig.4 Nitrite contents in different varieties chilli sauces at the end of fermentation and the nitrite peak

亞硝酸鹽含量：如圖4所示，發(fā)酵辣椒醬亞硝峰峰值為獨(dú)山1號（8.13 mg/kg）＞花溪辣椒（7.34 mg/kg）＞施秉線椒（7.16 mg/kg）＞百宜平面椒（6.41 mg/kg）＞大方皺椒（6.25 mg/kg）＞黃平1號（6.09 mg/kg）。獨(dú)山1號的亞硝峰峰值最高（P＜0.05），黃平1號的亞硝峰峰值最低（P＜0.05），而花溪辣椒和施秉線椒的亞硝峰峰值之間未達(dá)到顯著性差異（P＞0.05）。獨(dú)山1號的峰值較高，可能原因是：相比于其他品種，其原料表面積較大，其表面附著的真菌和硝酸鹽還原細(xì)菌的數(shù)量較大并且較難清洗，導(dǎo)致發(fā)酵過程中積累了較多的亞硝酸鹽。

發(fā)酵結(jié)束：發(fā)酵第30 d辣椒醬中亞硝酸鹽含量為獨(dú)山1號（1.09 mg/kg）＞施秉線椒（0.95 mg/kg）＞大方皺椒（0.78 mg/kg）＞百宜平面椒（0.47 mg/kg）＞花溪辣椒（0.38 mg/kg）＞黃平1號（0.31 mg/kg）。此時，獨(dú)山1號的亞硝酸鹽含量顯著高于其他品種（P＜0.05），而百宜平面椒、花溪辣椒和黃平1號的亞硝鹽含量之間未達(dá)到顯著性差異（P＞0.05）。在第30天發(fā)酵辣椒醬亞硝酸鹽含量很低，酸香味濃、口感佳。因此認(rèn)為在第30天辣椒醬發(fā)酵基本成熟，得到成品。

2.4 不同品種辣椒醬發(fā)酵過程中的可溶性糖含量的變化

在辣椒醬的發(fā)酵過程中，乳酸菌利用糖產(chǎn)生乳酸，本實(shí)驗(yàn)內(nèi)添加了4%的蔗糖，為微生物活動提供營養(yǎng)物質(zhì)，發(fā)酵過程中辣椒醬中可溶性糖的的變化規(guī)律如圖5所示。辣椒醬的可溶性糖含量在發(fā)酵過程中是呈下降趨勢的。這是因?yàn)樵诶苯丰u發(fā)酵的過程中，乳酸菌等微生物消耗了一定的糖，所以可溶性糖含量逐漸減少。發(fā)酵0 d時，辣椒醬中含糖量為黃平1號（7.72%）＞花溪辣椒（7.58%）＞施秉線椒（7.34%）＞大方皺椒（7.01%）＞百宜平面椒（6.24%）＞獨(dú)山1號（6.21%）。發(fā)酵3 d時，辣椒醬可溶性糖的下降速率：黃平1號＞施秉線椒＞花溪辣椒＞大方皺椒＞百宜平面椒＞獨(dú)山1號，說明含糖量高的辣椒醬的代謝轉(zhuǎn)化更快。發(fā)酵辣椒醬成品中糖含量：施秉線椒（3.276%）＞黃平1號（3.148%）＞花溪辣椒（2.773%）＞大方皺椒（2.643%）＞獨(dú)山1號（2.864%）＞百宜平面椒（2.261%）。這是因?yàn)殡S著發(fā)酵的進(jìn)行，乳酸菌大量生長繁殖，糖為其提供能量，產(chǎn)生乳酸，因此發(fā)酵的中期和后期辣椒醬的糖含量呈現(xiàn)快速下降的趨勢。

圖5 不同品種辣椒發(fā)酵過程中可溶性糖含量的變化Fig.5 Changes of soluble sugar contents during different varieties chilli fermentation process

原料中含糖量的多少直接影響到發(fā)酵作用和酸的生成量[15]。李基銀[16]認(rèn)為由于蔬菜的發(fā)酵作用與含糖量成正比關(guān)系，因此可認(rèn)為亞硝酸鹽含量與蔬菜的含糖量成反比關(guān)系，并通過蘿卜與白菜發(fā)酵實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證。本實(shí)驗(yàn)中，獨(dú)山1號由于含糖量低（發(fā)酵0 d）而發(fā)酵產(chǎn)酸較少，而其發(fā)酵成品中亞硝酸鹽含量最高（P＜0.05），這與李基銀[16]的觀點(diǎn)相符。

3 結(jié)論

通過對6個品種辣椒醬發(fā)酵過程中理化、品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤取樣分析發(fā)現(xiàn)，6種品種的辣椒醬在發(fā)酵過程中的規(guī)律呈現(xiàn)一定的差異。6種不同的辣椒因其品質(zhì)（成分的差異）的不同，造成其發(fā)酵過程中的pH值變化、酸度變化、亞硝酸鹽變化、可溶性糖含量的變化等均呈現(xiàn)一定的差異，而這些差異綜合導(dǎo)致了它們發(fā)酵的辣椒醬的品質(zhì)也呈現(xiàn)一定的差異。百宜平面椒和大方皺椒發(fā)酵后的辣椒醬色澤鮮亮，形態(tài)黏稠，醬香濃郁，且整個氣味協(xié)調(diào)性好，滋味爽口，辣度適中，最適宜做辣椒醬。黃平1號和花溪辣椒果實(shí)發(fā)酵后的辣椒醬色澤較好，組織細(xì)膩均勻，無分層，發(fā)酵風(fēng)味較濃，味道柔和，品質(zhì)較好。施秉線椒和獨(dú)山1號果實(shí)發(fā)酵后的辣椒醬品質(zhì)較差。

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Effects of different chilli varieties on the fermentation quality of chili sauce

SUN Xiaojing1,WANG Xueya1,PENG Guihua1,LU Kuan2,3*
(1.Guizhou Pepper Institute,Guiyang 550006,China;2.Guizhou Institute of Biotechnology Research and Development,Guiyang 550002,China;3.Kehui Pharmaceutical Factory in Guizhou Province,Guiyang 550011,China)

Using fresh pepper of six chilli varieties as raw material,chilli sauce was produced by natural fermentation.The changes of pH,total acid,nitrite and soluble sugar contents during fermentation were determined,in order to provide a reference for the industrialized production of chilli sauce.The results showed that the pH value and soluble sugar contents of chilli sauce with different varieties decreased with the increase of fermentation time,and the total acid contents increased gradually until the nitrite content increased first and then decreased.The total acid contents of Huangping 1#and Dafang wrinkle pepper were higher,which were 1.70%and 1.48%,respectively,but the nitrite peak was lower,which was 6.09 mg/kg and 6.25 mg/kg,respectively.The pH value of Huaxi and Dushan 1#pepper were higher,which were 4.48 and 3.76,respectively,but the nitrite peak was 7.34 mg/kg and 8.13 mg/kg,respectively.The results showed that the quality of chilli pepper was different,and it showed that the varieties selection of chili sauce and the identification of fermentation performance could be used as reference.

chilli sauce;variety;fermentation;quality

TS264.2

0254-5071（2017）09-0055-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.09.012

2017-06-27

黔農(nóng)科院院專項(xiàng)（〔2016〕022號）；貴州省辣椒研究所自主創(chuàng)新專項(xiàng)（〔2017〕03號）

孫小靜（1990-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程。

*通訊作者：陸 寬（1987-），男，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)楸＝∈称费邪l(fā)及中藥研究。