鹽漬辣椒汁代替食鹽發(fā)酵豆瓣醬的加工工藝研究

易思兵

（湖南農業(yè)大學 食品科學技術學院，湖南 長沙 410128）

鹽漬辣椒即辣椒高鹽腌制品，制作過程中添加15%～25%食鹽[1]。鹽漬辣椒食鹽含量高，保質期長（6～18個月）[2]，其已成為全國大部分剁辣椒加工企業(yè)的主要加工原料[3]。鹽漬辣椒加工過程中會產生辣椒汁，辣椒汁約占原料質量的15%。湖南作為我國辣椒加工大省，每年有近0.2萬t辣椒汁液以廢液的形式排放，每年損失約400 t食鹽，這不僅造成資源浪費，還會對環(huán)境產生嚴重污染[4]。因此，對鹽漬辣椒汁綜合利用十分必要。

關于鹽漬辣椒汁的有效利用的研究已有報道，陳莉[5]利用鹽漬辣椒汁與復水干紅椒制備調味辣醬，并對其配方和工藝進行了研究；王萬程等[6]利用3種乳酸菌對鹽漬辣椒汁和紅線椒進行復合發(fā)酵，得到風味獨特的產品；唐鑫等[7]利用辣椒汁中豐富的營養(yǎng)物質，制作出了一種含鹽量較低的新型腌制菜調香料。

豆瓣醬是中國傳統(tǒng)調味品，其發(fā)酵工藝為蠶豆瓣預處理、制曲、發(fā)酵（加一定量的鹽水進行發(fā)酵）[8]。豆瓣醬的食鹽含量較高，大約在20%左右[9]，其加工過程中需要使用大量食鹽，在后續(xù)調配過程中還需使用大量辣椒進行調味。為實現鹽漬辣椒汁的綜合利用，本研究將鹽漬辣椒汁代替食鹽制作豆瓣醬，比較鹽漬辣椒汁和食鹽對豆瓣醬理化指標、色澤與風味物質的影響，并將腌漬辣椒汁豆瓣醬與發(fā)酵辣椒按一定比例調配得到調味豆瓣醬，考察不同調配比例對其理化指標、色澤和風味物質的影響，旨在降低豆瓣醬加工成本和提高鹽漬辣椒汁的綜合利用率。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

蠶豆、面粉：長沙高橋大市場；米曲霉（Aspergillus oryzae）：沂水錦潤生物科技有限公司；鹽漬辣椒汁：長沙壇壇香調料食品有限公司提供。

1.1.2 試劑

硫氰酸鉀、硝酸銀、硫酸銅、亞甲藍、酒石酸鉀鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、甲醛、鄰苯二甲酸氫鉀、硫酸鐵銨、濃磷酸、硫酸亞鐵銨、重鉻酸鉀、硝酸銨（均為分析純）：天津市化學試劑研究所有限公司。其他試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

GCMS-QP2010氣相色譜-質譜聯用（gaschromatographymass spectrometry，GC-MS）儀：日本島津公司；PHS-3C型pH計：上海儀電科學儀器股份有限公司；CS-580A分光測色儀：杭州彩譜科技有限公司；TA-XT plus質構分析儀：英國Stable Micro System公司；固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）裝置：美國Supelco公司；DZKW-D-2電熱恒溫水浴鍋：北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；DHP120恒溫培養(yǎng)箱：上海實驗儀器廠有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 調味豆瓣醬發(fā)酵工藝流程[10-11]

操作要點：

原料預處理：挑選優(yōu)質蠶豆，將其清洗干凈，去皮后加水浸泡。

蒸煮：將預處理后的蠶豆放入鍋中，120 ℃維持40 min，關火后悶15 min左右待蠶豆瓣冷卻至室溫后取出[12]。

霉豆瓣的制作：冷卻后的蠶豆瓣中加入10%的面粉（105 ℃干燥焙烤2～4 h），混合均勻，按蠶豆瓣質量的2%接種米曲霉，翻拌均勻。在30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)72 h，18 h時翻曲一次，發(fā)酵至蠶豆表面長滿曲霉，霉豆瓣制作完成[13]。

后發(fā)酵：霉豆瓣中分別加入含鹽量為20%的鹽漬辣椒汁和20%的食鹽水，添加量為霉豆瓣質量的1.25倍，加入6%的姜末和6%的蒜末，攪拌均勻，28 ℃發(fā)酵30 d，得豆瓣醬。

調配、灌裝殺菌、成品：將鹽漬辣椒汁豆瓣醬與發(fā)酵辣椒按一定比例混合均勻，灌裝，經過巴氏殺菌（80 ℃、30 min），得到調味豆瓣醬成品。

1.3.2 鹽漬辣椒汁和鹽水對豆瓣醬品質的影響

測定豆瓣醬的基本理化指標（總酸含量、還原糖含量、氨基態(tài)氮含量、氯化物含量）、色澤和揮發(fā)性風味物質，考察鹽漬辣椒汁和鹽水對豆瓣醬品質影響。

1.3.3 調味豆瓣醬配方優(yōu)化試驗

將鹽漬辣椒汁豆瓣醬與發(fā)酵辣椒按不同的質量比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4）調配，制作調味豆瓣醬，產品分別命名為樣品1、2、3、4，考察發(fā)酵辣椒的添加比例對調味豆瓣醬理化指標（總酸含量、還原糖含量、氨基態(tài)氮含量、氯化物含量）、色差、感官特性、揮發(fā)性風味物質的影響。

1.3.4 測定方法

（1）理化指標的測定

總酸含量：采用GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》[14]中酸堿滴定法進行測定。

還原糖含量：采用GB 5009.7—2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》[15]中直接滴定法進行測定。

氨基態(tài)氮含量：采用GB 5009.235—2016《食品安全國家標準食品中氨基態(tài)氮的測定》[16]中酸度計法進行測定。

氯化物含量：采用GB 5009.44—2016《食品安全國家標準食品中氯化物的測定》[17]中佛爾哈德法進行測定。

（2）色度的測定

將鹽漬辣椒汁豆瓣醬、鹽水豆瓣醬、樣品1、2、3、4分別裝入透明的玻璃瓶中，每罐180 g，用分光測色儀測定樣品的L*、a*、b*值，每個樣品重復測定三次，取平均值。

（3）感官評價

從班上隨機選取8名同學，經過培訓后，參照GB/T 24399—2009《黃豆醬》[18]對產品進行感官評價，滿分100分，具體評價標準見表1。

表1 豆瓣醬的感官評價標準Table1 Sensory evaluation standards of bean paste

（4）揮發(fā)性風味物質成分的提取及測定[1，19-20]

采用頂空固相微萃?。╤eadspace-solid phase microextractions，HS-SPME）-氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）法檢測調味豆瓣醬中的揮發(fā)性風味物質。HS-SPME萃取條件：首先將固相微萃取頭（75 μm CAR/PDMS）在GC進樣口溫度為280℃的條件下老化30min，備用。將豆瓣醬樣品各取1 g分別置于15 mL固相微萃取樣品瓶中，密封后置于水浴鍋中，在80 ℃條件下恒溫加熱10 min。將萃取頭插入樣品瓶中，60 ℃吸附30 min，攪拌速度為900 r/min。然后將萃取頭插入氣相色譜儀進樣口，270 ℃解析5 min。

色譜條件：色譜柱為Rtx-5MS彈性石英毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為高純氦氣（He）（純度99.999%），流速10.6 mL/min；進樣口溫度270 ℃；分流進樣；程序升溫：柱溫40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min 升溫至60 ℃，保持2 min；以2 ℃/min 升溫至120 ℃，保持1 min。

質譜條件：電子電離（electron ionization，EI）源，電子能量70 eV；離子源溫度為230 ℃，接口溫度280 ℃，溶劑延遲時間5 min，質量掃描范圍45～500 m/z。

定性分析方法：將檢測信息用美國國家標準技術研究所（national institute of standards and technology，NIST）08和WILEY09數據庫對揮發(fā)性成分進行定性分析，根據匹配度＞80，初步判定其物質。

定量分析方法：采用峰面積歸一化法[21-22]進行定量，得到各成分相對含量。

1.3.5 數據處理

試驗數據采用Excel 2016進行處理，采用SPSS 4.0進行方差分析，每組數據3次平行，并進行顯著性分析，用Origin 8.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 鹽漬辣椒汁和鹽水對豆瓣醬品質的影響

2.1.1 鹽漬辣椒汁和鹽水對豆瓣醬理化指標的影響

添加鹽漬辣椒汁和鹽水發(fā)酵得到的豆瓣醬的理化指標見表2。由表2可知，兩種豆瓣醬的總酸、還原糖、氨基態(tài)氮、氯化物含量沒有顯著差異（P＞0.05），說明鹽漬辣椒汁可以代替鹽水發(fā)酵豆瓣醬。

表2 鹽漬辣椒汁豆瓣醬與鹽水豆瓣醬理化指標的測定結果Table2 Determination results of physical and chemical indexes of bean paste with salted pepper juice and salt water

2.1.2 鹽漬辣椒汁和鹽水對豆瓣醬色度的影響

h值是指色調參數中的色澤比（h值=a*值/b*值），當h值為正數時，h值越大，代表紅色越深。h值的變化與品種間顏色的細微差異基本一致[23]。鹽漬辣椒汁豆瓣醬與鹽水豆瓣醬的色度值見表3。

表3 鹽漬辣椒汁豆瓣醬與鹽水豆瓣醬的色度測定結果Table3 Determination results of color of bean paste with salted pepper juice and salt water

鹽漬辣椒汁豆瓣醬的L*值（32.19）、a*值（4.88）、b*值（7.20）及h值（0.68）均比鹽水豆瓣醬極顯著高（P＜0.01），說明鹽漬辣椒汁豆瓣醬在色澤方面比鹽水豆瓣醬要更亮、更紅，可能是因為鹽漬辣椒汁本身就是紅色的，所以對豆瓣醬的生色方面更有幫助。

2.1.3 鹽漬辣椒汁和鹽水對豆瓣醬揮發(fā)性風味物質的影響

鹽漬辣椒汁豆瓣醬和鹽水豆瓣醬中揮發(fā)性風味物質的測定結果見表4。由表4可知，鹽漬辣椒汁豆瓣醬中共檢測出18種揮發(fā)性風味物質，其中酯類化合物5種，相對含量達到10.04%，且抗壞血酸二棕櫚酸酯含量較高，其具有抗氧化性也可作為營養(yǎng)強化劑[24]；醚類化合物1種；醛類化合物3種，其相對含量為9.16%；醇、烯類化合物分別有3、4種，芳樟醇是發(fā)酵辣椒中典型的風味物質，賦予豆瓣醬飴糖和鮮花香味[25]；其他化合物2種，這與于松峰[26]所研究的豆瓣辣椒醬中的風味物質種類一致。

表4 鹽漬辣椒汁豆瓣醬和鹽水豆瓣醬中揮發(fā)性風味物質的測定結果Table4 Determination results of volatile flavor substances in bean paste with salted pepper juice and salt water

續(xù)表

鹽水豆瓣醬中共檢測出23種揮發(fā)性風味物質，其中酯類化合物2種，相對含量為3.12%；醚、醛類化合物分別有2、4種；醇類化合物5種，其中相對含量較高的是香葉醇（5.80%），該物質可用來驅蟲和抗菌；烯烴類化合物4種；其他化合物2種。

雖然鹽漬辣椒汁豆瓣醬檢測出的風味物質比鹽水豆瓣醬少，但是酯類物質的相對含量比鹽水豆瓣醬的高6.92%，酯類物質是形成水果香味的主要成分，它能使香味更加濃郁。此外，醛類物質的相對含量高3.33%。醛類物質氣味香甜且這類物質閾值較低，具有特殊香氣對于風味貢獻較高[27]。而鹽水豆瓣醬中烷烴類物質種類和含量相對較高，其易氧化變質[28]。使得鹽漬辣椒汁豆瓣醬的口味比鹽水豆瓣醬要好。

2.2 調味豆瓣醬配方優(yōu)化試驗結果

2.2.1 調味豆瓣醬的理化指標

調味豆瓣醬的總酸、氨基酸態(tài)氮、氯化物含量見圖1。由圖1可知，樣品1總酸含量最高，為0.82 g/100 g，其他樣品總酸含量無顯著差異（P＞0.05），表明隨著發(fā)酵辣椒添加量的增加總酸含量并沒有明顯變化，而氨基酸態(tài)氮和氯化物含量逐漸下降，樣品3的氨基酸態(tài)氮含量為0.31 g/100 g，氯化物含量為5.77%，實現了豆瓣醬含鹽量的降低。其中樣品2與樣品3既保持了較高的氨基酸態(tài)氮含量，又滿足氯化物含量降低的需求。

圖1 調味豆瓣醬的總酸（a）、氨基酸態(tài)氮（b）及氯化物（c）含量Fig.1 Total acid (a),amino acid nitrogen (b) and chloride (c) contents of flavored bean paste

2.2.2 調味豆瓣醬的色度值

調味豆瓣醬的色度值見表5。由表5可知，樣品1、樣品3與樣品4的明暗度L*值較樣品2顯著增加（P＜0.05），明亮鮮艷的豆瓣醬普遍易受到消費者的喜愛。此外，樣品3的h值為1.39，顯著高于其他3個樣品（P＜0.05）。因此樣品3色澤最鮮艷。

表5 調味豆瓣醬的色度值Table5 Chromaticity values of flavored bean paste

2.2.3 調味豆瓣醬的感官評價結果

調味豆瓣醬的感官評價結果見表6。由表6可知，樣品3總體評分最高（83.39分），可接受程度較高；樣品1在色澤方面較差，其他方面也不突出；樣品2在組織狀態(tài)方面較遜色；樣品4的滋味分數最低，分析原因可能是發(fā)酵辣椒添加太多，導致豆瓣醬的味道顯得不那么突出。綜上，樣品3在各方面都較好，醬香濃郁，色澤均勻，口感豐富。

表6 調味豆瓣醬的感官評價結果Table6 Results of sensory evaluation of flavored bean paste

2.2.4 豆瓣醬的揮發(fā)性風味物質分析結果

4個調味豆瓣醬中揮發(fā)性風味物質見表7。由表7可知，4個樣品中共檢測出75種揮發(fā)性成分。其中主要有烯烴類化合物15種，酯類化合物19種，醇類化合物8種，醛類化合物7種，酸類化合物6種，醚類化合物3種，酚類化合物4種，酮類化合物1種，其他類化合物3種。隨著發(fā)酵辣椒添加量的增加，豆瓣醬中檢測出的揮發(fā)性成分和含量都發(fā)生了變化。樣品1、2、3、4中分別共檢測出47、52、49、48種揮發(fā)性化合物。

表7 調味豆瓣醬中揮發(fā)性風味物質的測定結果Table7 Determination results of volatile flavor compounds in flavored bean paste

續(xù)表

樣品1中相對含量最高的為油酸乙酯（13.46%），其具有花香氣味，常在一些其他食品中用作香料。亞油酸含量在4個樣品中最高（3.41%），亞油酸是人體必需的脂肪酸，對預防血脂過高和動脈硬化都有作用[29]。

樣品2中相對含量最高的是酯類化合物（21.58%），其次是烯烴類（19.39%）和酸類化合物（15.22%）。

樣品3中相對含量最高的是酯類化合物（21.46%），醇類化合物有6種，相對含量為3.69%，醛類化合物有4種，相對含量為2.25%，酸類化合物有4種，相對含量為9.51%；醚類化合物有3種，相對含量為4.73%。其中，酯類物質中亞油酸甲酯、亞麻酸乙酯、亞油酸乙酯在樣品3中含量增加，且酯類物質閾值較低，對于風味的貢獻較高；醇類物質主要是由酵母菌發(fā)酵所產生，醇類物質相對含量越高，香氣評價就越好[26]；而酯類和醛類對發(fā)酵辣椒的風味品質有著重要的賦香作用[30]。

樣品4中仍然是酯類化合物相對含量最高，由此可見酯類化合物是調味豆瓣醬揮發(fā)性風味物質中的主要組成成分。同時在樣品4中β-紫羅蘭酮的相對含量在4個樣品中達到最高值，β-紫羅蘭酮為淡黃色至黃色油性液體，在室溫下具有特征香氣[31]。

綜上，樣品3的風味獨特和豐富。

3 結論

將鹽漬辣椒汁代替食鹽制作豆瓣醬，兩種豆瓣醬的總酸、還原糖、氨基態(tài)氮、氯化物含量無顯著差異（P＞0.05），但鹽漬辣椒汁豆瓣醬的色澤更鮮艷明亮，且酯類和醛類物質含量分別比鹽水豆瓣醬高6.92%、3.33%，說明鹽漬辣椒汁可以替代并優(yōu)于食鹽制備豆瓣醬。鹽漬辣椒汁豆瓣醬與發(fā)酵辣椒按質量比1∶3調配得到的調味豆瓣醬（樣品3）品質最好，總酸含量為0.63 g/100 g，氨基酸態(tài)氮含量為0.31 g/100 g，氯化物含量為5.77%，色澤比（h值）為1.39，感官評分為83.39分，從中可檢測出49種揮發(fā)性物質，主要揮發(fā)性成分為酯類（21.46%）、酸類（9.51%）、醚類（4.73%）、醇類（3.69%）、醛類（2.25%）。本研究提高了對辣椒的副產物鹽漬辣椒汁的利用率，得到了一款風味獨特的豆瓣醬。