發酵辣椒低鹽化研究進展及展望

曾希珂，羅鳳蓮，張喻，王燕

(1.湖南農業大學 食品科學技術學院，長沙 410128；2.國家蔬菜加工技術研發分中心，長沙 410128；3.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室，長沙 410128)

發酵辣椒低鹽化研究進展及展望

曾希珂1,3，羅鳳蓮1,2,3*，張喻1,3，王燕1,2,3

(1.湖南農業大學 食品科學技術學院，長沙 410128；2.國家蔬菜加工技術研發分中心，長沙 410128；3.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室，長沙 410128)

發酵辣椒口感爽脆、風味獨特，是人們喜愛的佐餐食品。近些年來，食品低鹽化以滿足消費者日益增長的健康訴求已成為發酵辣椒研究的新主題，受到越來越多的關注。文章著重從原料減菌預處理、優勢菌種選育、多菌種混合發酵、食鹽替代物及發酵新工藝等方面對其低鹽化研究進行綜述，以期為發酵辣椒的低鹽化提供一定的思路和參考。

發酵辣椒;低鹽;減菌;接種發酵

發酵辣椒是指在辣椒中添加一定量的食鹽，利用辣椒表面附著的微生物或人工接種進行發酵，并經調味(或不經調味)而得到的一種風味獨特的辣椒制品[1]，因其口感酸甜脆辣，能增食欲促消化，倍受我國南方地區人們的青睞[2]。但是傳統發酵辣椒的制作存在諸多問題，如自然發酵菌種不一、發酵條件難以控制、產品品質不統一、存在亞硝酸鹽和生物胺等潛在安全問題以及鹽含量過高等健康問題。特別是隨著人們健康意識的提高，發酵辣椒鹽含量過高問題已引起人們的高度重視，受到研究者越來越多的關注。通常，傳統發酵辣椒食鹽含量較高，一般可高達8%～14%[3]。而世界衛生組織建議成人每日最高食鹽攝入量為6 g[4]，如果過量食用這種高鹽含量的發酵辣椒會造成人體食鹽攝入量超過世界衛生組織推薦的食鹽攝入標準。而過量的食鹽攝入會導致一系列疾病，如腎臟病和高血壓等，不利于人體健康[5]。因此，開發食鹽含量低于8%的低鹽發酵辣椒產品變得越發重要[6]。事實上，早在20世紀70年代末日本便率先提出了發酵食品“低鹽、增酸、低糖”的健康發酵理念[7]，其中發酵食品的低鹽化便是這種理念的重要構成。而近年來，我國的傳統發酵辣椒制品也不斷朝著這種理念發展，并通過原料減菌預處理、優勢菌種選育、多菌種混合發酵、食鹽替代物以及發酵新工藝等措施降低發酵辣椒的食鹽含量。本文對上述降鹽方法進行了綜述，以期為發酵辣椒的低鹽化提供一定的參考。

1 原料減菌預處理輔助降低發酵辣椒食鹽含量

傳統發酵辣椒主要依靠辣椒表面的天然微生物進行自然發酵，再輔以高鹽促進風味物質的形成以及延長保藏期。但原料表面附著有大量雜菌，易產生有害物質。對原料辣椒進行不同減菌化預處理，減少原料表面的有害微生物，使發酵辣椒迅速產酸，能有效降低發酵過程中的食鹽含量。

燙漂處理和臭氧處理是發酵辣椒加工過程中運用較為廣泛的減菌方式。丁筑紅等[8]分別采用了燙漂處理和臭氧水處理進行原料減菌處理，發現經臭氧水0.8 mg/m3濃度處理2 min減菌效果最佳。添加8%食鹽進行發酵，生產的辣椒制品口感細膩，具有辣椒鮮艷的紅色和獨特的風味，產品品質較好。何緒曉[9]分別對原料進行燙漂和臭氧處理，減菌處理后可以顯著提高產酸量和產酸速度，與自然發酵相比，在降低食鹽含量和增加產品安全性方面具有優勢，同時揮發性風味檢測結果顯示減菌發酵辣椒具有獨特的揮發成分，更有利于特有風味的形成。母應春等[10]研究了采用不同濃度梯度的食鹽溶液、雙乙酸溶液、臭氧、酸燙漂進行原料減菌化預處理，通過對減菌率的計算得出當食鹽溶液濃度大于15%時減菌率可達80.99%以上，當臭氧濃度大于0.6 mg/m3時其減菌率約在64.98%以上。從減菌效率來看，食鹽溶液優于臭氧，但從低鹽健康角度來說，用高濃度的食鹽溶液浸泡會導致產品含鹽量增加，不利于人體健康，因此在實際中應考慮選用臭氧進行減菌化預處理。

如今，采用現代化新技術進行原料減菌也是發酵辣椒的主要發展方向。雷屈文等[11]對鮮切蔬菜分別采用紫外線照射不同時間，得出用紫外線照射30 min可有效降低微生物的含量，提高其品質。周明輝等[12]采用低溫蒸汽(50～70 ℃)處理鮮切胡蘿卜600 s，對胡蘿卜片的減菌效果明顯，且能較好地保持鮮切胡蘿卜片的品質。因此，將這些減菌方法運用于發酵辣椒的減菌預處理也將發揮重要的作用。

2 優勢菌種或混合菌種發酵降低發酵辣椒食鹽含量

2.1 優勢菌種發酵降低發酵辣椒食鹽含量

開發低鹽發酵辣椒制品，選育出性能優良的優勢菌種進行人工發酵，創造最優的培養環境，能在低鹽環境下降低雜菌污染的同時，實現快速產酸，增強辣椒的風味。趙玲艷等[13]通過試驗分離出乳酸菌、Lact 1、Lact 2和Lact 3的產酸速率很快，在發酵前期就能大量繁殖迅速產酸，最大限度地保持了發酵辣椒的香味。梁單等[14]通過平板透明圈、分解亞硝酸鹽試驗對發酵優勢菌種進行初篩，通過產酸能力、產亞硝酸鹽量進行復篩，所篩的Q3菌株產酸量多，且發酵辣椒口感和風味較好。Ji X等[15]發現嗜酸乳桿菌和瑞士乳桿菌產酸較快，培養48 h后pH值分別達到3.52和3.63，產酸速度明顯大于自然發酵，且在鹽濃度為6%的條件下仍生長良好，能較好地適應低鹽發酵辣椒的環境，提高了產品的脆度及香味。陳惠音等[16]利用腸膜狀明串珠菌和植物乳酸桿菌產酸快、耐鹽和耐酸能力強等特點，制作1%～1.5%的超低鹽濃度發酵蔬菜，由于腸膜狀明串珠菌進行異型乳酸發酵，使pH快速下降，另外該菌產生的CO2替代了空氣，形成厭氧環境，有利于其他有益乳酸菌的生長，同時也保持了產品的色澤和穩定性，使產品具有良好的風味；植物乳酸桿菌產生大量乳酸，使發酵周期縮短到1.5～2天，大大提高了發酵效率，使得超低鹽化快速發酵技術得以實現。鄧放明等[17]指出在低鹽碎鮮辣椒發酵制品中接種Lact.chili.6和Lact.chili.8其品質會顯著提高。人工接種發酵液后加入食鹽發酵，產品成熟時所需的發酵時間明顯比自然發酵的短，且亞硝酸鹽含量也明顯降低。此外，接種乳酸菌的產品香氣和脆度也都優于自然發酵。Yan Pingmei等[18]通過試驗篩選出Lb.pentosus和Leu.mesenteroides兩株菌作為發酵菌種，結果表明接種后能有效阻止細菌Enterobacteria的增殖從而抑制亞硝酸鹽的生成，相比于自然發酵大大降低了亞硝酸鹽的含量。

2.2 混合菌種發酵降低發酵辣椒食鹽含量

利用多菌種人工混合發酵辣椒，使產品中迅速形成優勢菌群，增強了乳酸發酵作用，不僅能有效降低食鹽含量，且能提高產品品質和生產效率。楊玉新等[19]將活化好的保加利亞乳桿菌、啤酒酵母及醋酸桿菌按2∶2∶1的接種量接入發酵辣椒醬后，直接進入主發酵階段，使這3株菌成為優勢菌群迅速產酸，從而抑制了大量雜菌的生長，降低食鹽濃度后乳酸發酵速度較快，提高了產品的風味。張海等[20]使用兩類乳酸菌包括胚芽乳桿菌、德氏乳桿菌和腸膜明串珠菌按一定比例混合接種，添加6%～8%左右的食鹽，在發酵30天左右，pH值下降到3.6。多菌種發酵辣椒成品色澤鮮紅，香味濃郁無異味，酸辣爽口，同時含有17種氨基酸，營養價值豐富，成品還有活乳酸菌，經常食用可抑制腸道內有害微生物的生長繁殖，有益人體健康。梁靈等[21]通過接種混合乳酸菌抑制雜菌，并輔助添加大蒜、花椒等香辛料及調味品，在產生不同風味的同時還能起到防腐的作用，從而降低食鹽用量，使產品的含鹽量由自然發酵的10%～12%降至6%，制成不含任何防腐劑的純天然健康食品，較大程度維持了發酵辣椒原有的獨特風味，且增加了乳酸發酵及香辛料的芳香味。孫慶申等[22]從7種市售優質酸菜中分離出18株乳酸菌，經過復配后確定最優發酵配比為L1∶L5∶B.c為1∶1∶1，可降低加工中的食鹽用量，并保持發酵風味基本不變。

3 食鹽替代物及發酵新工藝協同降低發酵辣椒食鹽含量

3.1 食鹽替代物協同降低發酵辣椒食鹽含量

隨著生活水平的提高，人們更加關注低鹽環保的健康食品，過量地食用食鹽會導致高血壓、心腦血管疾病等諸多疾病的產生，因此，開發出既能保證咸味又能降低鈉離子的攝入、具有保健功能的食鹽替代物顯得尤為重要。汪建明等[23]從天然食用酵母中提取一種名為酵母抽提物的食鹽替代物，富含氨基酸、核苷酸等物質，能將人體味覺中鮮味接受功能放大，同時也能放大鈉離子的感受效應，因此降低食鹽用量，人們的感官評價并未下降。李沛[24]發現酵母提取物(YE)參與到醬油發酵可有效提高產品的總氮、氨基酸等指標且提高幅度高達15%，還可以明顯增強產品的香氣和鮮味，減少了人體鈉離子的攝入量。Tada等[25]在1984年酪蛋白水解物BPIa的N端類似物的合成過程中偶然發現了一種能呈咸味的肽，隨后他們又替換其中的氨基酸發現了幾種呈咸味的二肽，這些多肽中不含鈉離子，且能呈現出強烈的咸味，可嘗試作為NaCl的替代物。Mitchell M等[26]添加一系列不同的食鹽替代品和增味劑在食鹽含量為0.5%的最低鹽含量食品中，通過感官分析證明了辣椒醬中添加0.5%的核苷酸酵母提取物與添加1%食鹽的辣椒醬的口感無明顯差別，且食鹽替代品可以減少50%食鹽的使用量。由于鉀鹽的理化性質與氯化鈉相似，目前越來越多地選用氯化鉀部分代替氯化鈉進行低鹽發酵，降低了發酵辣椒中的鈉離子含量。林子虎[27]研究了鉀無論在大小、形狀和化合物結構上都和鈉相似，能產生類似氯化鈉的咸味。但是氯化鉀在加熱過后會留有苦味，因此在使用氯化鉀作為食鹽替代物時會添加賴氨酸來壓制苦味。Britta Viander 等[28]也研究了不同的鹽濃度對發酵蔬菜的影響，通過測定產酸及感官評分發現由KCl和NaCl組成的礦物鹽的發酵泡菜汁風味最好。

3.2 發酵新工藝降低發酵辣椒食鹽含量

目前，開發低鹽發酵新工藝也是實現發酵辣椒低鹽化的關鍵步驟。孫元賓等[29]采用真空動態腌制法開發低鹽腌菜，當腌制溫度為20 ℃，真空度為85 kPa，動態腌制真空腌制機攪拌轉速為1 r/min,食鹽溶液濃度為2%時腌制的產品品質最佳，且動態真空腌制產品的可食性、感官品質、食用營養性及安全性均優于傳統腌制法。武晉海等[30]采用低鹽腌漬黃瓜半固態純種發酵工藝，把經脫水預處理的黃瓜(CucumissativusL.,含水率 65%～70%)利用密閉厭氧發酵設備進行低鹽發酵，腌漬液作為發酵劑進行預發酵，結合使用乳酸菌(L.plantarum)純培養物，實現腌漬液的再利用。與固態自然發酵工藝相比，半固態純種發酵產品中可溶性膳食纖維、維生素 E、總抗壞血酸、蛋白質和脂肪含量有明顯改善。劉曉艷等[31]探討了制作低鹽發酵黃塘頭菜的最佳工藝條件，發現在食鹽質量分數為4%，加糖量為7%，發酵溫度為25 ℃的條件下發酵7天的腌菜口感較好，有獨特的發酵香氣。

4 展望

低鹽發酵辣椒符合人們對健康食品的需求，有著廣闊的發展前景。當前，一些傳統或新興的低鹽化措施已被應用到發酵辣椒制作中，通過不同方式降低發酵辣椒食鹽含量，并取得了一定的成效，展現出降低發酵辣椒食鹽含量的巨大潛力。但是，低鹽化措施在實施的過程中也存在一些迫切需要解決的問題：一方面，優勢菌種雖然可在發酵辣椒低鹽化中發揮自身的優勢性，但優勢菌的獲取并不容易。一般從類似傳統發酵食品中分離得到高效且合適的優勢菌，不僅工作量大而且耗時較長，不利于推進發酵辣椒低鹽化進程。不過，利用基因工程技術構建工程菌，可定向高效獲得在低鹽化中發揮重要作用的優勢菌種，縮短優勢菌種獲取周期。但對基因工程菌的應用應謹慎，只有通過充分的試驗論證后方可運用到低鹽發酵辣椒的生產中。另一方面，食鹽替代物在發酵辣椒的低鹽化中展現出了巨大的前景，是所有低鹽化措施中最可行的策略。但是，目前并未找到一種可以完全取代食鹽的替代物。雖然大多數替代物能夠通過部分取代降低發酵辣椒食鹽含量，但是這些替代物并不能完全取代食鹽在發酵辣椒中發揮的功能作用，甚至很難彌補食鹽含量降低對發酵辣椒風味等品質帶來的不利影響。因此，不斷探尋或開發出新的食鹽替代物，仍是今后重要的低鹽化研究課題。通過有目的性的改變食鹽本身的物理結構，開發出既能發揮食鹽在發酵辣椒中的原有功能特性，又不對人體健康造成不利影響的新型鹽頗具前景。不過，相關研究也只處于理論階段，有待進一步深入探討。此外，不同低鹽化措施聯合應用問題也是今后必須解決的迫切問題。事實上，不同措施的聯合應用是今后發酵辣椒低鹽化研究的重要方向。總之，我們有理由相信，隨著低鹽化措施的深入研究、不斷完善以及充分利用，發酵辣椒必將成為我們生活中真正健康的佐餐食品。

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Research Progress and Prospect of Low-salt Fermented Pepper

ZENG Xi-ke1,3, LUO Feng-lian1,2,3*, ZHANG Yu1,3, WANG Yan1,2,3

(1.College of Food Science and Technology, Hu'nan Agricultural University, Changsha 410128, China;2.National R & D Center for Vegetable Processing, Changsha 410128,China;3.Hu'nan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology, Changsha 410128,China)

Fermented pepper is a kind of popular seasoning food, which has crispy taste and unique flavor. The reducing salt in fermented pepper has become a popular research recently, in order to meet the growing consumers' health demands. Low-salt researches on reducing bacteria pretreatment with raw materials, selecting and cultivating superiority strains, fermentation with multi-strains, using salt substitute and new fermentation technology, etc. have been discussed in this paper, in order to provide a reference for further study on low-salt fermented pepper.

fermented pepper；low salt；reducing bacteria；inoculated fermentation

2017-03-25 *通訊作者

湖南省科技重大專項(2015NK1003)子項目

曾希珂(1993-)，女，碩士，研究方向:農產品加工與貯藏；

羅鳳蓮(1973-)，女，副教授，博士，研究方向:食品加工與安全、食品化學與分析。

TS314

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.09.037

1000-9973(2017)09-0153-04