不同發(fā)酵溫度模式對(duì)辣椒醬品質(zhì)影響研究

邊昊，雷鎮(zhèn)歐

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

辣椒醬是我國(guó)傳統(tǒng)的調(diào)味醬料，廣泛應(yīng)用于廚房菜品生產(chǎn)及家庭直接食用，其具有健脾開(kāi)胃、增進(jìn)食欲等特點(diǎn)，深受人們喜愛(ài)。辣椒醬主要以新鮮辣椒為原料，通過(guò)自然發(fā)酵而成，其原料品質(zhì)及發(fā)酵環(huán)境直接影響其成品效果[1]。目前國(guó)內(nèi)對(duì)辣椒醬的發(fā)酵品質(zhì)研究主要集中于發(fā)酵菌種對(duì)其品質(zhì)的影響以及存儲(chǔ)期其品質(zhì)的變化，在復(fù)合風(fēng)味辣椒醬開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面主要集中在新風(fēng)味辣椒醬的研究[2]。對(duì)于發(fā)酵溫度的研究相對(duì)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(dǎo)致其品質(zhì)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(diǎn)[3]。

基于此，本文選取優(yōu)質(zhì)的新鮮辣椒，結(jié)合傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化常溫發(fā)酵的最佳配方，在此配方基礎(chǔ)上討論不同發(fā)酵溫度模式對(duì)發(fā)酵過(guò)程中辣椒醬理化指標(biāo)變化情況的影響，并將辣椒醬采用巴氏殺菌法處理，評(píng)價(jià)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(shè)備

1.1.1 材料

辣椒(鮮二荊條)、白糖、鹽、純凈水等：購(gòu)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(gòu)于安徽省微生物研究所；無(wú)菌磷酸鹽緩沖液、無(wú)菌生理鹽水、NaOH、HCl、平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基等：海博生物技術(shù)有限公司。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)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(xué)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(jī) 上海赫田科學(xué)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(tái) 蘇州零尚凈化科技有限公司；PHS-3C型pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；YS3010光柵分光測(cè)色儀 北京慧龍環(huán)科環(huán)境儀器有限公司；VM0198破壁料理機(jī) 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(jì) 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(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)辣椒醬生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定其生產(chǎn)工藝及基礎(chǔ)配方，通過(guò)正交試驗(yàn)對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳配方[4]；在此基礎(chǔ)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(jìn)行發(fā)酵，將辣椒醬分成3個(gè)組別，每組3個(gè)平行組，分別在第0，3，6，9，12，15天6個(gè)時(shí)間點(diǎn)檢測(cè)分析相應(yīng)理化指標(biāo)；并對(duì)最終確定的最佳發(fā)酵模式發(fā)酵的辣椒醬進(jìn)行巴氏殺菌，并檢測(cè)其衛(wèi)生指標(biāo)與主要營(yíng)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(kāi)水、白糖、鹽一起放入多功能料理機(jī)，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(jìn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)辣椒醬通過(guò)預(yù)制作實(shí)驗(yàn)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(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化其配方，發(fā)酵15天后進(jìn)行感官評(píng)分，確定最佳配方，配方優(yōu)化因素見(jiàn)表1。

表1正交試驗(yàn)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(cè)

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

1.2.5 感官評(píng)價(jià)

辣椒醬的感官指標(biāo)主要為色澤、滋味、口感、形態(tài)，評(píng)分人員選取男女及不同地域人員構(gòu)成，針對(duì)辣椒醬的感官特點(diǎn)進(jìn)行培訓(xùn)，樣品評(píng)分取平均值[7]，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scoring criteria

續(xù) 表

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用Excel和SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，P<0.05[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)優(yōu)化辣椒醬配方

表3 正交試驗(yàn)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(guò)正交試驗(yàn)與方差分析，發(fā)酵液添加量對(duì)辣椒醬品質(zhì)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(duì)菌種發(fā)酵起到抑制作用，對(duì)評(píng)分影響顯著；根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果，其最佳配方為A2B2C2D3，即在辣椒量恒定的基礎(chǔ)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(píng)分最佳。

2.2 不同發(fā)酵溫度模式對(duì)辣椒醬pH值和總酸的變化影響

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

圖2 發(fā)酵過(guò)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(gè)發(fā)酵過(guò)程中，不同溫度模式下pH值均呈下降趨勢(shì)，不同發(fā)酵溫度模式下降趨勢(shì)略有差異：先高溫后低溫模式下降趨勢(shì)較明顯，發(fā)酵0～3天，pH值下降到3.4，達(dá)到發(fā)酵成熟的要求；3～15天期間相對(duì)變化平緩；恒溫模式在第9天pH值達(dá)到3.4，達(dá)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(dá)到發(fā)酵成熟要求。在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，不同發(fā)酵模式的酸度均呈上升趨勢(shì)，先高溫后低溫模式酸度上升最快，發(fā)酵0～9天,酸度達(dá)到1.05%，后期相對(duì)穩(wěn)定；恒溫模式在第9天酸度達(dá)到1.09%，后期相對(duì)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(dá)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(shì)及數(shù)值來(lái)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(duì)辣椒醬色度的變化影響

圖3 發(fā)酵過(guò)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(guò)程中，其組織結(jié)構(gòu)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(shì)[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(guò)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(guān)，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(duì)辣椒醬亞硝酸鹽含量的變化影響

圖4 發(fā)酵過(guò)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(guò)程中的還原性細(xì)菌會(huì)將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，導(dǎo)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(shì)，發(fā)酵前期發(fā)酵溫度高，適宜還原性細(xì)菌繁殖[10]；但是隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，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(shì)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(guò)程產(chǎn)生的亞硝酸鹽均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，第15天時(shí)，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(duì)辣椒醬維生素C含量的變化影響

圖5 發(fā)酵過(guò)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(guò)程中，維生素C的消耗主要是被氧化，乳酸菌也會(huì)有所消耗[11]。由圖5可知，整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中3種模式都呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，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(guān)，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(duì)前期發(fā)酵維生素C消耗較慢，在第6～9天加快；對(duì)比3種發(fā)酵模式發(fā)酵結(jié)束時(shí)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(biāo)

表5 衛(wèi)生指標(biāo)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(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，具有食用安全性。

3 結(jié)論

本文對(duì)發(fā)酵辣椒醬的配方進(jìn)行了優(yōu)化，研究了不同發(fā)酵溫度模式對(duì)其發(fā)酵過(guò)程中理化指標(biāo)的影響。首先，通過(guò)正交試驗(yàn)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(chǔ)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(píng)分最佳。在此基礎(chǔ)上分析了不同發(fā)酵溫度模式下發(fā)酵過(guò)程中pH值、總酸、色度、亞硝酸鹽、維生素C等理化指標(biāo)的變化情況，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)先高溫后低溫發(fā)酵模式各項(xiàng)指標(biāo)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(cè)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(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本研究為把控不同發(fā)酵溫度模式對(duì)辣椒醬發(fā)酵過(guò)程中的品質(zhì)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(shù)指導(dǎo)。