發酵型竹筍糟辣椒產品的研制

宋玉，母應春，梅譚，劉云，王德斌，蘇偉*

（1.貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州貴陽550025；2.貴州紅赤水集團有限公司，貴州赤水564700）

發酵型竹筍糟辣椒產品的研制

宋玉1，母應春1，梅譚1，劉云1，王德斌2，蘇偉1*

（1.貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州貴陽550025；2.貴州紅赤水集團有限公司，貴州赤水564700）

以竹筍、鮮紅辣椒為原料，以感官評分和總酸值為評價指標，采用單因素試驗和正交試驗確定并優化了竹筍糟辣椒產品的加工工藝和配方，并分析竹筍糟辣椒發酵過程中乳酸菌含量、菌落總數、亞硝酸鹽含量及pH值和總酸度的變化。結果表明，竹筍糟辣椒的最佳配方為鹽用量5%，腌制時間為6 d，白酒用量3%，竹筍與辣椒的質量比為1∶1（g∶g）。在發酵成熟（6 d）時，乳酸菌數對數值達到最大值9.8，菌落總數對數值和亞硝酸鹽含量降到最小值，分別為3.1和0.48 mg/kg，pH 3.2，總酸含量0.757 g/100 mL。

竹筍；糟辣椒；乳酸菌；發酵

自然發酵是我國傳統發酵食品常采用的方法，中國傳統發酵蔬菜是以乳酸菌主導發酵而生產加工的傳統生物制品[1-2]，它以新鮮蔬菜為原料，在自然條件下經過環境中自帶的乳酸菌發酵而成，蔬菜經乳酸菌發酵后產酸、生香，可改善口感和風味。近年來，國內外都加強了對乳酸菌發酵蔬菜制品的研究[3-6]，目前，在發酵蔬菜加工中，常通過調整食鹽的用量，添加白酒、姜蒜、香辛料，控制發酵時間等手段來提高發酵蔬菜產品品質[7-9]，中國傳統自然發酵泡菜是以圓白菜、蘿卜、豆角等時令蔬菜為主要原材料，而以竹筍和辣椒為原材料的發酵蔬菜制品至今鮮見報道。辣椒產業是貴州省的特色經濟產業，將鮮椒破碎后在厭氧條件下自然發酵而成的“糟辣椒”，香辣突出，開胃消食，是一種備受消費者歡迎的調味品[10-11]。但是目前上市的糟辣椒存在口味過于單一、營養價值不均衡、質地易軟化等諸多問題。因此，本研究以竹筍、鮮紅辣椒為原料，研究混合發酵竹筍糟辣椒產品的加工工藝，且初步探索了竹筍糟辣椒產品發酵過程中乳酸菌、菌落總數和亞硝酸鹽含量、pH值和總酸度的變化規律，為混合發酵竹筍糟辣椒產品的研究提供了一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

4～5月份的鮮嫩楠竹筍：貴州省紅赤水集團有限公司；糟辣椒、食鹽、白酒（52度）、蔥、姜、蒜、香辛料等輔料均購于貴陽某農貿市場或超市；氯化鈣、檸檬酸、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、乙酸、硼砂、鹽酸、氨水、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉（均為分析純）：貴州省賽蘭博生物技術有限公司。

平板計數瓊脂（plate count agar，PCA）培養基：胰蛋白胨5.0 g，酵母浸膏2.5 g，葡萄糖1.0 g，瓊脂15.0 g，加蒸餾水至1 000 mL，pH6.8～7.2。

MRS培養基：胰酪胨10 g，牛肉浸膏5.0 g，酵母粉4.0 g，葡萄糖20.0 g，乙酸鈉5.0 g，檸檬酸三胺2.0 g，吐溫80 1.0 g，磷酸氫二鉀2.0 g，硫酸鎂0.2 g，硫酸錳0.05 g，瓊脂15.0 g，加蒸餾水至1000 mL，pH6.8。

1.2 儀器與設備

UX220H電子天平：廈門欣銳儀器儀表有限公司；T6新世紀紫外可見光分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；GZX-9140MBE數顯鼓風干燥箱：上海博訊實業有限公司醫療設備廠；DHP-420型電熱恒溫培養箱：北京市永光明醫療儀器廠；STARTER 2C酸度計：奧豪斯（上海）儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 竹筍糟辣椒產品工藝流程

1.3.2 操作要點

將新鮮的楠竹筍剝去筍殼筍衣，除去不可食用部分，并用清水洗去筍肉表面雜質污物，立即置于清水中，避免與空氣接觸，以防褐變。楠竹筍參考文獻[12]的方法經脫澀、保脆，切成4～5 cm長的條狀，新鮮的紅辣椒清洗，破碎成1～2 cm。玻璃菜壇要徹底清洗干凈，把處理好的竹筍與鮮紅辣椒以1∶1的質量比均勻裝入發酵壇，加入食鹽、白酒和適量輔料混合，用清水封住壇口，在約25℃條件下常溫發酵。在發酵過程中，每天取樣測定乳酸菌，菌落總數、亞硝酸鹽含量、pH值和總酸度的變化，直至發酵成熟。

1.3.3 單因素試驗

以感官評分和總酸度為評價指標，分別考察A加鹽量（3%、4%、5%、6%、7%、8%）、B發酵時間（1 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d）、C白酒的用量（0、1%、2%、3%、4%、5%）、D竹筍與辣椒的配比（1∶0.25、1∶0.50、1∶1.00、1∶2.00、1∶3.00、1∶4.00）對竹筍糟辣椒混合發酵產品感官評分的影響。

1.3.4 正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以A加鹽量、B發酵時間、C白酒用量、D竹筍與辣椒的配比為正交試驗的影響因素，以感官評分及總酸度為評價指標，采用L9（34）正交設計確定產品的最佳配方，正交試驗因素與水平見表1。

表1 發酵型竹筍糟辣椒配方優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization of the fermented bamboo shoots and chili

1.3.5 分析檢測方法

產品的感官評價：由10名專業人士組成的品評小組，分別從產品的色澤、香味、口感、風味進行打分，進行綜合感官評價，滿分100分，感官評分標準見表2。

pH值的測定：采用酸度計；總酸度的測定：采用直接滴定法。

表2 發酵型竹筍糟辣椒感官評價標準Table 2 Sensory evaluation standard of the fermented bamboo shoots and chili

亞硝酸鹽檢測：根據國標GB/T 5009.33—2010《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》中的鹽酸奈乙二胺分光光度法測定。亞硝酸鹽標準曲線的制作：準確稱取0.100 0 g亞硝酸鈉，加水移入1 000 mL容量瓶，加水稀釋至刻度，混勻。吸取上述10 mL亞硝酸鈉標準溶液，置于100 mL容量瓶，加水稀釋至刻度。然后取0、0.10mL、0.20mL、0.30mL、0.40mL、0.50mL亞硝酸鈉標準使用液，分別置于50mL的帶塞比色管中，分別加入2mL對氨基苯磺酸溶液，混勻，放置3～5min，加入1mL鹽酸萘乙二胺溶液，加水至刻度，混勻，靜置15min，于波長538 nm處測定吸光度值。按照亞硝酸鈉標準曲線回歸方程y=0.038 3x-0.000 9（相關系數R2=0.999 2）計算發酵竹筍糟辣椒中亞硝酸鹽含量。

乳酸菌按照GB 4789.35—2010《食品微生物學檢驗乳酸菌檢驗》的方法檢測；菌落總數按照GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗菌落總數測定》的方法檢測。

1.3.6 統計分析

采用Origin9繪圖軟件，SPSS17.0對試驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 常溫發酵竹筍糟辣椒產品配方優化單因素試驗

2.1.1 加鹽量對發酵型竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸度

的影響

圖1 加鹽量對發酵型竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸度的影響Fig.1 Effect of salt addition on sensory score and total acid content of the fermented bamboo shoots and chili

在發酵時間6 d，白酒用量為3%，竹筍與辣椒的質量比為1∶1的條件下，加鹽量分別為3%，4%、5%、6%、7%、8%，在25℃左右發酵6d，研究加鹽量對發酵型竹筍糟辣椒感官評分和總酸度的影響，結果見圖1。

由圖1可知，加鹽量為3%～5%時，感官評分和總酸度隨著加鹽量的增大而增加。不同的食鹽濃度會影響竹筍糟辣椒產品發酵過程中菌落總數和乳酸菌的生長代謝，進而影響產品的風味和質量[13]。加鹽量為5%時，感官評分和總酸度最高，分別為87分和0.776g/100g。但隨著加鹽量＞5%之后，感官評分和總酸度均有所下降。因此，選擇加鹽量4%、5%、6%進行正交試驗。

2.1.2 發酵時間對發酵型竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸

度的影響

在加鹽量5%，白酒用量3%，竹筍與辣椒的配比為1∶1的條件下，發酵時間分別為1 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d時對產品進行感官評定和總酸度的測定，研究發酵時間對發酵型竹筍糟辣椒感官評分和總酸度的影響，結果見圖2。

圖2 發酵時間對發酵型竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸度的影響Fig.2 Effect of fermentation time on sensory score and total acid content of the fermented of bamboo shoots and chili

由圖2可知，發酵時間為3～6 d時，感官評分和總酸度隨著時間的增長而增加；發酵時間為6 d時，感官評分和總酸度最高，分別為88分和0.767 g/100 g，在發酵時間＞6 d以后，總酸度增長就十分緩慢并趨于平緩，感官評分逐漸下降。這可能與乳酸菌的生長代謝產酸有關[14]。因此，選擇發酵時間3 d、6 d、9 d進行正交試驗。

2.1.3 白酒用量對發酵型竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸

度的影響

在加鹽量5%，發酵時間6 d，竹筍與辣椒的配比為1∶1的條件下，白酒用量分別為0、1%、2%、3%、4%、5%，對產品進行感官評定，研究白酒用量對竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸度的影響，結果見圖3。

由圖3可知，白酒用量為0～3%時，感官評分和總酸度隨著白酒用量的增長而增加；白酒用量為3%時，產品的感官評分和總酸度最高，分別為87分和0.761 g/100 g，因為白酒有殺菌和增加風味的功效；隨著白酒用量＞3%之后，白酒用量太多影響了乳酸菌的生長代謝，感官評分和總酸度均有所下降。因此，選擇白酒用量為2%、3%、4%進行正交試驗。

圖3 白酒用量對發酵型竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸度的影響Fig.3 Effect of Chinese liquor addition on sensory score and total acid content of the fermented of bamboo shoots and chili

2.1.4 竹筍與辣椒的配比對發酵型竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸度的影響

在加鹽量5%，發酵時間6 d，白酒用量3%的條件下，竹筍與糟辣椒的質量比分別為1∶0.25、1∶0.50、1∶1.00、1∶2.00、1∶3.00、1∶4.00進行感官評定，研究竹筍與辣椒的配比對產品感官評分和總酸度的影響。結果見圖4。

圖4 竹筍與糟辣椒質量比對竹筍糟辣椒產品感官評分和總酸度的影響Fig.4 Effect of the mass ratio of bamboo shoots and chili on sensory score and total acid content of the fermented bamboo shoots and chili

由圖4可知，當竹筍與辣椒的質量比為1∶0.25～1∶1.00時，感官評分和總酸度隨著辣椒用量的增長而增加；當竹筍與辣椒的質量比為1∶1.00時，產品的感官評分和總酸度最高，分別為86分和0.759 g/100 g，當竹筍與辣椒的質量比為1∶1.00～1∶3.00時，隨著辣椒用量的增加，產品的總酸度變化趨于穩定，而感官評分呈下降的趨勢。因此，選擇竹筍與辣椒的質量比為1∶0.50、1∶1.00、1∶2.00進行正交試驗。

2.2 竹筍糟辣椒產品配方優化正交試驗

在單因素試驗的基礎上，以A加鹽量、B發酵時間、C白酒用量、D竹筍與辣椒的配比為正交試驗的影響因素，每因素選擇3水平，以感官評分及總酸度為評價指標，采用L9（34）正交設計確定產品的最佳配方，正交試驗結果與分析見表3。

表3 發酵型竹筍糟辣椒混合發酵配方優化正交試驗結果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of the fermented bamboo shoots and chili

表4 以感官評分為評價指標正交試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results using sensory score as evaluation index

由表3可知，影響發酵型竹筍糟辣椒產品感官品質的各因素的主次順序為B＞D＞A＞C，影響竹筍糟辣椒產品總酸度的各因素的順序為B＞D＞C＞A。由表4可知，加鹽量、發酵時間、竹筍與辣椒質量比對產品有顯著性影響（P＜0.05），白酒用量對產品的影響不顯著。由表5可知，加鹽量、發酵時間、白酒用量、竹筍與辣椒質量比對產品總酸度均有顯著性影響（P＜0.05）。配方最優組合為A2B2C2D2，即加鹽量為5%，發酵時間為6 d，白酒用量為3%，竹筍與辣椒質量比為1∶1，在此條件下進行驗證試驗，產品感官評分為92分，總酸度為0.774 g/100 g。

表5 以總酸度為評價指標正交試驗結果方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiments results using total acid content as evaluation index

2.3 常溫發酵竹筍糟辣椒產品在發酵過程中乳酸菌和細菌總數的變化規律

圖5 乳酸菌含量和菌落總數在竹筍糟辣椒產品發酵過程中的變化規律Fig.5 Change rule of lactic acid bacteria and total plate count during the process of bamboo shoots and chili fermentation

由圖5可知，在發酵起始階段（1～4d），乳酸菌一直處于快速增長期，在發酵第6天時，乳酸菌對數值達到最高值9.8，而且在整個發酵中后期都未有明顯下降變化，隨著發酵的進行，發酵壇逐漸形成適宜乳酸菌生長的無氧環境，乳酸菌在發酵過程中漸漸由異型乳酸主導發酵轉變成同型乳酸主導發酵竹筍糟辣椒，與周相玲等[14]的研究結果一致。菌落總數在發酵的第1～2天，呈增長趨勢，隨著發酵的進行，在發酵第3天（對數值為6.2）呈迅速下降趨勢，發酵第6天，竹筍糟辣椒發酵基本趨于成熟，菌落總數基本趨于穩定（對數值為3.1）。在竹筍糟辣椒發酵的前期，發酵壇里有著一定量的氧氣，它們可給予需氧菌利用，隨著竹筍糟辣椒發酵的進行，異型乳酸發酵的乳酸菌和酵母會產生二氧化碳，且酵母還會消耗氧氣，致使泡菜內的發酵環境惡化，因此雜菌在發酵過程中逐漸減少，乳酸發酵產生的乳酸在一定程度上也抑制了其他微生物的生長繁殖[16-17]。

2.4 常溫發酵竹筍糟辣椒產品的發酵過程中亞硝酸鹽含量的變化規律

圖6 在竹筍糟辣椒產品發酵過程中亞硝酸鹽含量的變化Fig.6 Change of nitrite content during the process of bamboo shoots and chili fermentation

由圖6可知，在竹筍糟辣椒發酵初始階段（1～3 d），雜菌大量繁殖，故亞硝酸鹽生成逐漸增多；隨著發酵的進行，壇內逐漸形成無氧環境，乳酸菌成為優勢菌，產生大量乳酸，pH值降低，大腸桿菌等不耐酸微生物被抑制，硝酸鹽還原酶活性減弱，亞硝酸鹽生成減少[18]；此外，已生成的亞硝酸鹽可被乳酸菌中的酶和生成的乳酸降解，故研究顯示竹筍糟辣椒發酵約3 d時出現“亞硝峰”，亞硝酸鹽達到最大值12.673 mg/kg。此后亞硝酸鹽含量快速下降，在發酵第6天，亞硝酸鹽含量穩定在相對較低水平（0.38 mg/kg）。

2.5 常溫發酵竹筍糟辣椒產品的發酵過程中pH值和總酸度的變化規律

圖7 在竹筍糟辣椒產品發酵過程中pH值和總酸度的變化Fig.7 pH and the total acid content during the process of bamboo shoots and chili fermentation

由圖7可知，發酵過程中，產品的總酸度在1～2 d內迅速上升，其后上升趨勢變緩，可能由于酵母菌、丁酸菌等菌種的作用分解乳酸所致，而pH的下降與酸含量相關，可能還受發酵系統緩沖能力的影響[19]。

3 結論

本研究采用單因素及正交試驗，得到最優工藝發酵參數為加鹽量5%、發酵時間6 d、加白酒量3%、竹筍與辣椒質量比1∶1。

通過研究竹筍糟辣椒混合發酵過程中乳酸菌、細菌總數、亞硝酸鹽含量、pH值及總酸度變化的規律得出，在發酵第6天，乳酸菌數對數值達到最高9.8，此后下降趨勢不明顯，菌落總數和亞硝酸鹽在發酵第3天達到峰值6.2和12.673mg/kg后呈迅速下降的趨勢，細菌總數和亞硝酸鹽含量在發酵第6天基本趨于穩定，與感官評價結果保持一致。在發酵過程中，總酸度呈上升趨勢，pH值呈下降的趨勢，在發酵成熟時（6 d），pH值為3.2，總酸度為0.757 g/100 g，亞硝酸鹽含量穩定在0.38 mg/kg，符合發酵蔬菜的國標GB 2714—2015《醬腌菜》中亞硝酸鹽含量的要求＜20 mg/kg。

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Development of the fermented bamboo shoots and chili products

SONG Yu1,MU Yingchun1,MEI Tan1,LIU Yun1,WANG Debin2,SU Wei1*
(1.School of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 2.Guizhou Red Chishui Group Co.,Ltd.,Chishui 564700,China)

Using bamboo shoots and chili as raw materials,the sensory evaluation score and total acid content as evaluation indexes,the process technology and formula of fermented bamboo shoots and chili were optimized by single factor and orthogonal experiments.The changes of lactic acid bacteria content,total plate count,nitrite content,pH and total acid content during the process of bamboo shoots and chili fermentation were analyzed. The results showed that the optimum formula of fermented bamboo shoots and chili was salt 5%,salted time 6 d,Chinese liquor 3%,the mass ratio of bamboo shoots and chili 1∶1(g∶g).On the 6th day of fermentation,the maximum logarithm of lactic acid bacteria count was up to 9.8,the minimum logarithm of total plate count and nitrite content were down to 3.1 and 0.48 mg/kg,respectively,pH was 3.2 and total acid content 0.757 g/100 ml.

bamboo shoots;fermented chili;lactic acid bacteria;fermentation

TS264.2

0254-5071（2017）04-0192-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.04.040

2016-12-12

貴州省科技廳農業攻關項目（黔科合NY[2015]3024-2號）

宋玉（1992-），女，碩士研究生，研究方向為食品加工與安全。

*通訊作者：蘇偉（1974-），男，副教授，博士，研究方向為食品加工與安全。