不同食鹽含量對(duì)發(fā)酵辣椒質(zhì)構(gòu)的變化研究

謝靚，蔣立文

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；2.食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙410128；3.湖南省發(fā)酵食品工程技術(shù)研究中心，湖南長(zhǎng)沙410128）

不同食鹽含量對(duì)發(fā)酵辣椒質(zhì)構(gòu)的變化研究

謝靚1，蔣立文2，3*

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；2.食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙410128；3.湖南省發(fā)酵食品工程技術(shù)研究中心，湖南長(zhǎng)沙410128）

為了探索不同食鹽含量對(duì)辣椒腌制過(guò)程中對(duì)質(zhì)構(gòu)的影響和酸度的變化，以朝天椒為研究對(duì)象，分別利用質(zhì)構(gòu)儀定期檢測(cè)了不同食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)（5%、10%、15%、20%、25%）的質(zhì)構(gòu)變化，pH計(jì)測(cè)定食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%、15%、25%下酸度的變化，采用核磁共振（NMR）技術(shù)測(cè)定了10%、20%食鹽含量發(fā)酵過(guò)程中水分變化規(guī)律。結(jié)果表明，20%鹽度腌制35 d辣椒保脆效果最佳。通過(guò)核磁共振技術(shù)對(duì)辣椒后發(fā)酵過(guò)程中不同時(shí)期的樣品進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得20%鹽度辣椒中的結(jié)合水和游離水損失均＜10%鹽度辣椒，水分變化相對(duì)穩(wěn)定。15%、25%鹽度腌制的辣椒在發(fā)酵過(guò)程中pH變化極小，鹽度在＞15%對(duì)微生物生長(zhǎng)、產(chǎn)酸都具有一定的抑制作用。

朝天椒；質(zhì)構(gòu)；鹽度；酸度；水分

剁辣椒是新鮮辣椒加上食鹽（8%～20%）腌漬或發(fā)酵得到的風(fēng)味獨(dú)特的腌漬或乳酸發(fā)酵產(chǎn)品[1-3]。但是工業(yè)化生產(chǎn)大多采用高鹽（食鹽含量20%～25%之間）保鮮半成品進(jìn)行脫鹽后而得到成品。在脫鹽過(guò)程中，許多風(fēng)味營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有流失[4-6]。鹽度對(duì)辣椒的保脆效果不能否定，辣椒本身的果膠酶對(duì)辣椒保脆有抑制作用。辣椒的脆度是由辣椒品質(zhì)、辣椒本身的水分存在情況及其他相關(guān)因素共同決定的。質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）是定義和控制食品物理特性的測(cè)定分析技術(shù)，由于能提供客觀(guān)的分析結(jié)果而越來(lái)越多的被用在食品領(lǐng)域[7-9]，對(duì)食品脆度測(cè)定方面的研究也屢見(jiàn)報(bào)道。核磁共振反映水的滲出情況，主要是檢測(cè)結(jié)合水和自由水的變化。通過(guò)弛豫時(shí)間的變化從微觀(guān)上研究食品內(nèi)部水分分布和遷移情況[10-11]。食品中酸的產(chǎn)生來(lái)源于微生物對(duì)糖、脂肪的代謝作用，或者是菌體的自溶[12]。酸的種類(lèi)和含量的改變，可判斷某些制品是否已腐敗。

本實(shí)驗(yàn)在高鹽腌制的基礎(chǔ)上研究5%、10%、15%、20%、25%含鹽度分別對(duì)辣椒質(zhì)構(gòu)的影響，力求在保證剁辣椒的脆度同時(shí)，找出最佳的食鹽用量，通過(guò)質(zhì)構(gòu)的變化、核磁共振測(cè)定水分狀態(tài)、酸度變化等結(jié)合評(píng)價(jià)不同樣品發(fā)酵過(guò)程變化與產(chǎn)品品質(zhì)的相關(guān)性，為剁辣椒的品質(zhì)可控奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣椒品種為朝天椒：購(gòu)于長(zhǎng)沙市馬王堆菜市場(chǎng)；食鹽（食用級(jí)）：湖南省湘衡鹽化有限責(zé)任公司；氯化鈉（分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

超TA-XT plus質(zhì)構(gòu)分析儀：英國(guó)Stable Micro System有限公司；CR-400色彩色差計(jì)：柯尼卡美能達(dá)（中國(guó)）投資有限公司；PHS-3C雷磁pH計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 辣椒的腌制

將新鮮朝天椒去梗，清洗后晾干表面水分，切碎為3～5 mm片型，按質(zhì)量的百分比加入相應(yīng)量的食鹽攪拌均勻，入壇壓實(shí)密閉發(fā)酵。

1.3.2 TPA儀檢測(cè)發(fā)酵過(guò)程中質(zhì)構(gòu)的變化[7-9]

5%、10%、15%、20%、25%食鹽含量腌制的朝天椒在后發(fā)酵過(guò)程中5 d、10 d、15 d、20 d、25 d、30 d、35 d的樣品測(cè)定質(zhì)構(gòu)的變化。用五點(diǎn)取樣法，在發(fā)酵壇的上部，底部，中部，以及左右對(duì)應(yīng)兩邊取適量的腌制辣椒樣品，用剪刀剪去多余部分，待測(cè)成品為長(zhǎng)方形椒片，注意每次挑選6片大小一致、厚度均勻，同種鹽度的椒片作為測(cè)試對(duì)象，三正三反，分兩排，正反交錯(cuò)排列平鋪在試驗(yàn)臺(tái)上，用100 mm柱形探頭執(zhí)行下壓測(cè)試，測(cè)得最大力Fmax，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定6次，結(jié)果取平均值。

測(cè)試條件：探頭P/100，測(cè)前速度2 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后速度10 mm/s，壓縮比例80%，壓力5 g。

1.3.3 核磁共振測(cè)定發(fā)酵過(guò)程中水分的變化[13-14]

10%、20%食鹽含量腌制的朝天椒在后發(fā)酵過(guò)程中14d、18 d、21 d、24 d、28 d、31 d的樣品測(cè)定水分的的變化，所有樣品嚴(yán)格密閉后置于-20℃冰箱中冷凍待用。取樣法同上。

將12個(gè)辣椒樣品分別加入15 mm試管中，高度控制在15～20 mm，準(zhǔn)確稱(chēng)取其質(zhì)量，用保鮮膜包好，用于核磁共振檢測(cè)。用PQ001分析軟件及CPMG序列采集辣椒T2信號(hào)，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)量3次。測(cè)定參數(shù)：共振頻率21.960 MHz，磁體強(qiáng)度0.52 T，線(xiàn)圈直徑為15 mm，磁體溫度為32℃。

1.3.4 測(cè)定發(fā)酵過(guò)程中酸度

5%、10%、15%、20%、25%食鹽含量腌制的朝天椒在發(fā)酵過(guò)程中5 d、10 d、15 d、20 d、25 d、30 d、35 d的樣品測(cè)定酸度的變化，取樣方法同上。

參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》，按樣品的固液體比例至少取200 g待測(cè)樣品，用研缽或組織搗碎機(jī)研碎或搗碎，混勻，液體試樣直接用pH計(jì)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽度對(duì)辣椒脆度影響結(jié)果

不同鹽度的辣椒在腌制過(guò)程中，承受最大壓力總體下降，即所代表的硬度下降，因此在發(fā)酵后期，不同鹽度所對(duì)應(yīng)的辣椒承受最大壓力值越大，證明保脆保鮮的效果越好。通過(guò)質(zhì)構(gòu)儀定期檢測(cè)不同鹽度辣椒的最大承受壓力，結(jié)果見(jiàn)圖1。

由圖1可知，發(fā)酵25 d，除了5%鹽度腌制的辣椒對(duì)應(yīng)的壓力＜4 000 g，10%、15%、20%、25%鹽度的辣椒對(duì)應(yīng)的壓力都非常接近，說(shuō)明在發(fā)酵25 d，這四種鹽度對(duì)辣椒的保脆保鮮作用相當(dāng)；發(fā)酵30 d，25%鹽度腌制的辣椒效果不佳，發(fā)酵35 d，發(fā)酵過(guò)程基本結(jié)束，其中鹽度為5%和25%的辣椒對(duì)應(yīng)最大壓力值最低，證明發(fā)酵35 d時(shí)5%和25%鹽度保脆效果最差，鹽度過(guò)低微生物代謝活動(dòng)旺盛，使辣椒脆度降低，鹽度過(guò)高辣椒組織過(guò)分失水，細(xì)胞膨壓變化，辣椒片軟塌。20%鹽度腌制辣椒承受最大壓力值最大，保脆效果最佳。結(jié)論是20%鹽度腌制辣椒30～35 d脆度最好。

圖1 不同鹽度下發(fā)酵辣椒脆度的變化曲線(xiàn)Fig.1 Texture curve of fermented chili with different salinity

食鹽對(duì)蔬菜原料的保脆效果一是與蔬菜品種有關(guān)，二是與發(fā)酵時(shí)間有關(guān)，三是與食鹽的含量有關(guān)，不是越高越好。在不同鹽度的食鹽水中，由于滲透作用，辣椒組織均有不同程度的失水，直接導(dǎo)致辣椒組織細(xì)胞膨壓的變化，直接表現(xiàn)出來(lái)就是脆度的變化，質(zhì)構(gòu)軟化[15]。

2.2 核磁共振檢測(cè)

利用CPMG脈沖序列測(cè)量樣品的自旋。自旋弛豫時(shí)間（T2）：將制得的樣品置于永久磁場(chǎng)中心位置的射頻線(xiàn)圈的中心，進(jìn)行CPMG脈沖序列的掃描試驗(yàn)。試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定：90度脈沖時(shí)間P90=14 μs，180度脈沖時(shí)間P180=28 μs，采樣點(diǎn)TD=100140，重復(fù)掃描次數(shù)NS=8，重復(fù)時(shí)間TR=2000ms，弛豫衰減時(shí)間D3=100 μs。通過(guò)T2反演程序得出弛豫時(shí)間的分布情況，分別記為T(mén)21、T22。不同發(fā)酵時(shí)間后10%鹽度及20%鹽度辣椒樣品的弛豫時(shí)間T2積分面積圖見(jiàn)圖2。

T2弛豫時(shí)間反映了樣品內(nèi)部氫質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境，與氫質(zhì)子所受的束縛力及其自由度有關(guān)，而氫質(zhì)子的束縛程度又與樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有密不可分的關(guān)系。氫質(zhì)子受束縛越大或自由度越小，T2弛豫時(shí)間越短，在T2譜上峰位置較靠左；反之則T2弛豫時(shí)間越長(zhǎng)，在T2譜上峰位置較靠右。由圖2A可知，T2譜中10%鹽度的辣椒中氫質(zhì)子大致分為兩種相態(tài)：T21（0.01～16.29 ms）、T22（16.29～151.99 ms）。由圖2B可知，T2譜中20%鹽度的辣椒中氫質(zhì)子大致分為兩種相態(tài)：T21（0.01～10.72 ms）、T22（10.72～165.79 ms）說(shuō)明T21所代表的物質(zhì)與大分子物質(zhì)結(jié)合的比較緊密。T22處于16.29～165.79 ms之間，它所代表的物質(zhì)與大分子物質(zhì)結(jié)合的不是很緊密。T23、T24未檢測(cè)出。已知T2波譜中信號(hào)主要來(lái)自于水中的氫質(zhì)子。

圖2 不同發(fā)酵時(shí)間后10%鹽度(A)及20%鹽度(B)辣椒樣品的弛豫時(shí)間T2積分面積圖Fig.2 Relaxation time T2 integral area chart of chili sample with salinity 20%after different fermentation time

2.3 不同鹽度腌制辣椒在發(fā)酵過(guò)程中水分的變化

圖3 10%、20%鹽度辣椒結(jié)合水(A)及游離水(B)含量變化Fig.3 Integral area chart of bound water(A)and free water content (B)in chili with salinity 10%,20%

辣椒細(xì)胞中的水包括自由水和結(jié)合水，加入食鹽主要增加滲透壓，游離水越高說(shuō)明細(xì)胞活性越強(qiáng)。通過(guò)核磁共振技術(shù)測(cè)得不同鹽度發(fā)酵過(guò)程中結(jié)合水、游離水含量變化結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，10%鹽度的游離水含量比20%鹽度游離水含量高，說(shuō)明在發(fā)酵過(guò)程中較低鹽度對(duì)發(fā)酵有利，游離水較低的說(shuō)明細(xì)胞生命活動(dòng)較少，物質(zhì)變化和生理活動(dòng)緩慢，結(jié)合水變化越大，物質(zhì)變化也大，但鹽度高其結(jié)合水下降幅度小。

20%鹽度辣椒的結(jié)合水降幅小，首先是因?yàn)檩^高的鹽度降低細(xì)胞內(nèi)有效水分，抑制了微生物的生長(zhǎng)代謝活動(dòng)；其次較高食鹽濃度降低了微生物中酶的活性，對(duì)微生物本身有毒害作用，抑制了微生物的分解作用和果膠酶的活性。圖3中腌制辣椒的游離水隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)呈遞減趨勢(shì)，主要是因?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)代謝作用。在發(fā)酵24 d后，游離水含量基本穩(wěn)定的損失可能是由于微生物代謝達(dá)到平衡狀態(tài)。20%鹽度辣椒中游離水損失小是因?yàn)榘l(fā)酵作用小。

2.4 發(fā)酵過(guò)程中酸度變化結(jié)果

不同鹽度辣椒在發(fā)酵過(guò)程中pH的變化，結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可知，在發(fā)酵過(guò)程中pH值變化基本穩(wěn)定，15%、20%、25%鹽度腌制的辣椒pH曲線(xiàn)幾乎重合，而5%和10%鹽度腌制的辣椒pH一直處于明顯下降趨勢(shì)，微生物活動(dòng)在低鹽度下活躍使pH下降幅度大。由此證明了較高鹽度對(duì)微生物生長(zhǎng)、產(chǎn)酸都具有一定的抑制作用，而pH 4～5之間是適合剁辣椒的發(fā)酵，15%和20%鹽度對(duì)應(yīng)的pH處于此范圍，因而能在抑制雜菌生長(zhǎng)的情況下又適合主要發(fā)酵產(chǎn)酸菌乳酸菌的生長(zhǎng)代謝。25%鹽度太高，出于實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)角度，結(jié)論是15%和20%鹽度既能抑制有害微生物產(chǎn)酸并利于乳酸菌發(fā)酵。

3 結(jié)論

在發(fā)酵35 d時(shí)，5%和25%鹽度保脆效果最差，20%鹽度腌制辣椒承受最大壓力值，保脆效果最佳，這說(shuō)明利用食鹽保脆也有一定鹽度范圍。

通過(guò)核磁共振技術(shù)對(duì)辣椒發(fā)酵過(guò)程中不同時(shí)期的樣品進(jìn)行檢測(cè)分析，得出20%鹽度辣椒中的結(jié)合水和游離水損失均＜10%鹽度辣椒，水分變化相對(duì)穩(wěn)定，說(shuō)明20%鹽度對(duì)辣椒品質(zhì)具有穩(wěn)定效果。

15%和20%鹽度在腌制過(guò)程中pH比較穩(wěn)定，說(shuō)明這個(gè)過(guò)程腌漬為主，微生物作用很小，5%鹽度的辣椒pH降幅較大，低鹽情況下辣椒以發(fā)酵作用為主。20%鹽度腌制辣椒效果最佳。

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Effect of different salt content on change of fermented chili texture

XIE Jing1,JIANG Liwen2，3*
(1.College of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China; 2.Hunan Province Key Laboratory of Food Science and Biotechnology,Changsha 410128,China; 3.Hunan Provincial Research Center of Engineering and Technology for Fermented Food,Changsha 410128,China)

In order to explore the effect of different salt concentration on chili texture and acidity,taking chili as research object,the textures of chili with different salinity(5%,10%,15%,20%,25%)were detected by texture analyzer.The acidity changes of chili with salinity 5%,15%,25%were evaluated by pH meter,and the moisture change of chili with salinity 10%and 20%was measured by nuclear magnetic resonance(NMR).The results were as follows:chili pickled in salinity 20%for 35 d had the optimal brittleness-keeping effect.After using NMR techniques in salinity 10%and 20%pickled chili at different fermentation time,results showed that the losses of bound water and free water in salinity 20%chili were less than salinity 10%chili,and water changes were relative stable.The pH change of salinity 15%,25%pickled chili fermentation process was very little, when the salinity was over 15%,the growth of microorganism and acid-producing ability were inhibited to some extent.

chili;texture;salinity;acidity;moisture

TS205.2

A

0254-5071（2014）11-0059-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2014.11.013

2014-09-22

全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新研究項(xiàng)目（SCX1220）

謝靚（1991-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。

*通訊作者：蔣立文（1968-），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。