陳泡辣椒汁接種腌漬辣椒的發酵工藝

杜衛華，陳移平，鮑華軍，楊方銀

(1.貝因美嬰童食品股份有限公司，浙江 杭州 310053； 2.寧波海通食品科技股份有限公司，浙江 慈溪 315400)

辣椒是一種深受人們喜愛的蔬菜和調味品，營養豐富，每100 g鮮辣椒中約含糖類4 g、蛋白質0.9 g、磷38 g、鈣7 mg、鐵0.5 mg、胡蘿卜素1.56 mg、尼克酸0.3 mg、核黃素0.03 mg及VC80 mg[1]。辣椒溫中散寒，健胃消食，所含的一些氧化類胡蘿卜素能保護胃粘膜而起到抗潰瘍與抗癌變的作用。辣椒經乳酸發酵后呈酸辣口味，可口開胃[2]，能最大限度的保持VC的含量，并有促進食欲、幫助消化及預防支氣管炎等功能[3]。

傳統的發酵辣椒主要依靠天然附著在辣椒表面的微生物(主要為乳酸菌)進行乳酸發酵，加上食鹽(5%～15%)的高滲透作用抑制其他大部分雜菌的生長，達到腌制保存的目的。所以傳統發酵辣椒為自然發酵，控制發酵時間、產酸等較難，存在亞硝酸鹽超標、含鹽量高、質量不穩定和生產周期長等問題[4-5]。本研究以千麗1號辣椒為原料，以陳泡辣椒汁為發酵劑，采用接種方式進行泡辣椒發酵工藝條件的優化，以加快發酵速度，提高成品率，為工業化生產奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

陳泡菜汁為二次腌漬辣椒后液體，富含乳酸菌；8～9成熟度千麗1號辣椒，取自杭州市轉塘農場；所用自來水符合GB 5749 生活飲用水衛生標準；食鹽、蔗糖、白酒、大蒜、生姜、干紅辣椒、八角等購于當地市場。BCP平板計數瓊脂(日本營研器材株式會社)；馬鈴薯葡萄糖瓊脂(日本日水制藥株式會社)；氯化鈉(食品級)、酒石酸(分析純)等實驗室常規試劑。

YX-450Z型全自動不銹鋼雙層立式電熱蒸汽壓力消毒器(上海三申醫療器械有限公司)；RD101-2B型電熱恒溫干燥箱(余姚市恒溫箱廠)；GRP-9270型隔水式恒溫培養箱(上海森信實驗儀器有限公司)；S．C．303型隔水式恒溫培養箱(浙江省嘉興電器廠)；XW-80 A旋渦混合器(上海精科實業有限公司)；水浴鍋、移液管、無菌操作臺等。

1.2 方法

1.2.1 檢測

乳酸菌計數。24.6 g BCP平板計數瓊脂加入蒸餾水1 000 mL，加熱溶解后121 ℃高壓滅菌15 min。泡菜汁稀釋至合適的稀釋度后取1 mL加入平板，倒入培養基后于36 ℃恒溫箱培養3 d計數。

酵母菌計數。39.0 g馬鈴薯葡萄糖瓊脂加入蒸餾水1 000 mL，加熱溶解后121 ℃高壓滅菌15 min。泡菜汁稀釋至合適的稀釋度后取1 mL加入平板，倒入培養基后于28 ℃恒溫箱培養3 d計數。

1.2.2 泡菜汁接種量對泡菜發酵的影響

千麗1號辣椒500 g，6%食鹽水500 mL，白糖15 g，加入10 g干紅辣椒、2.5 g生姜、10 g大蒜、2 g八角，分別添加乳酸菌濃度達到106個·mL-1的泡菜汁10、30、50、70 mL，于25 ℃發酵，于第1、3、5、7、9、11天檢測泡菜汁中乳酸菌、酵母菌活菌數量。

1.2.3 溫度對泡菜發酵的影響

千麗1號辣椒500 g，6%食鹽水500 mL，白糖15 g，加入10 g干紅辣椒、2.5 g生姜、10 g大蒜、2 g八角，添加乳酸菌濃度達到106個·mL-1的泡菜汁50 mL，分別于15、25、35 ℃下發酵，于第1、3、5、7、9、11天檢測泡菜汁中乳酸菌、酵母菌活菌數量。

1.2.4 食鹽濃度對泡菜發酵的影響

千麗1號辣椒500 g，分別加入4%、6%、8%、10%食鹽水500 mL，白糖15 g，加入10 g干紅辣椒、2.5 g生姜、10 g大蒜、2 g八角，添加乳酸菌濃度達到106個·mL-1的泡菜汁50 mL，于室溫下發酵，于第1、3、5、7、9、11天檢測泡菜汁中乳酸菌、酵母菌活菌數量。

1.2.5 白糖添加量對泡菜發酵的影響

千麗1號辣椒500 g，6%食鹽水500 mL，分別加入白糖5、15、25、35 g，加入10 g干紅辣椒、2.5 g生姜、10 g大蒜、2 g八角，添加乳酸菌濃度達到106個·mL-1的泡菜汁50 mL，于室溫下發酵，于第1、3、5、7、9、11天檢測泡菜汁中乳酸菌、酵母菌活菌數量。

1.2.6 多因素處理組合對泡菜發酵的影響

以泡辣椒汁接種量(A)、發酵溫度(B)、食鹽濃度(C)和白糖添加量(D)為因素，每個因素選取3個水平，1～3水平A為20、30、40 mL，B為10、15、20 ℃，C為5%、6%和7%，D為10、15和20 g。以發酵第4天的乳酸菌數為指標進行L9(34)正交試驗。

2 結果與分析

2.1 發酵劑添加量的影響

陳泡辣椒汁接種量是影響辣椒腌漬發酵速度的一個重要因素。泡辣椒發酵以乳酸發酵為主，在一定范圍內，乳酸菌數量越多，發酵速度越快。酵母菌異型發酵產生醋酸，酸味不柔和則會影響腌漬辣椒成品的品質；另外，酵母發酵產生酒精，少量酒精可與乳酸產生香味物質，但若酵母菌繁殖過度，發酵產生游離醋酸或酒精會破壞腌漬辣椒的風味。

如圖1所示，發酵液中乳酸菌濃度呈先升后降的趨勢。發酵第5天時，乳酸菌濃度最高。添加50 mL陳泡辣椒汁時，乳酸菌數量較少，但下降速度最緩慢；添加70 mL陳泡辣椒汁時，發酵前期乳酸菌生長情況較差，而后期濃度高于10和30 mL兩個水平，這可能是因為乳酸菌數過多引起生存競爭。相比之下，添加30 mL陳泡辣椒汁時發酵液中乳酸菌生長情況最理想。發酵液中酵母菌在發酵第7～9天出現生長高峰，而在發酵前期數量很低。添加10 mL陳泡辣椒汁時，酵母菌在發酵第7天生長旺盛，而后雖有所下降，但濃度依然較高，這削弱了乳酸菌的生長優勢；從其余3個水平的試驗可以看出，隨著陳泡辣椒汁添加越多，酵母菌生長情況越好。當發酵劑添加量為30 mL時，乳酸菌生長繁殖情況最好，且酵母菌數量較少，可見此條件下乳酸菌的生長優勢最明顯。

圖1 發酵劑添加量對菌落生長的影響

2.2 溫度的影響

發酵溫度對泡辣椒發酵速度和成品品質至關重要，溫度過高或過低對乳酸生成均不利。由圖2可知，35 ℃條件下發酵，乳酸菌和酵母菌的生長情況都較差，尤其是酵母菌，活菌數明顯小于15 ℃、25 ℃條件下發酵，這是因為酵母菌生長的適宜溫度為25～28 ℃；25 ℃條件下發酵，發酵初期乳酸菌濃度高，起酵速度快，但酵母菌生長旺盛，酵母菌的大量存在會影響泡菜成品的風味；15 ℃條件下發酵，在發酵第7天出現生長旺盛期，后期菌量較穩定，此時酵母菌數量得到有效控制。由此可見，15 ℃條件較適合泡辣椒發酵。

圖2 溫度對菌落生長的影響

2.3 食鹽濃度的影響

食鹽作為高滲物質和風味物質，是加工泡菜必不可少的材料，其主要作用是防腐和增味。1%的食鹽溶液可產生61.7 kN·m-2的滲透壓，而大多數微生物細胞的滲透壓為30.7～61.5 kN·m-2。由于微生物的滲透壓不同，對食鹽的耐受能力有較大差別，6%的食鹽溶液可產生足夠大的滲透壓力以抑制一般微生物的生長[6]。乳酸菌和酵母菌對鹽有一定耐受度，但高濃度的食鹽溶液也會抑制其生長繁殖。

由圖3可知，4%的食鹽溶液作為辣椒原料浸泡液時，乳酸菌生長情況較好，但酵母菌在發酵第9天開始迅速繁殖；初始食鹽濃度為6%時，酵母菌生長得到了很好的抑制；初始食鹽濃度為8%的泡菜在發酵第3天出現乳酸菌生長峰，第7天出現乳酸菌生長低谷，而后乳酸菌又增多，酵母菌生長在第7天開始加快；初始食鹽濃度為10%時，酵母菌生長繁殖情況明顯強于其他平行試驗，這可能是由于參與泡菜發酵的酵母菌為嗜鹽酵母。綜合分析，6%初始食鹽濃度更合適泡辣椒的發酵。

圖3 食鹽濃度對菌落生長的影響

2.4 白糖添加量的影響

乳酸菌發酵需要足夠的碳源、氮源，白糖是常用的重要碳源，也是泡菜生產中常用的輔料之一。添加適量的白糖能促進乳酸菌快速繁殖，提高產酸速度和產酸力。圖4顯示，從乳酸菌生長情況看，白糖的適宜添加量依次為5 g、25 g、15 g、35 g，可見過多的白糖會因溶液滲透壓過大而抑制乳酸菌生長繁殖。從酵母菌生長情況看，7 d內3個水平的抑制作用明顯，7 d后三者均出現快速生長趨勢，尤其是35 g添加量，這可能是由于酵母菌適應生長環境之后利用碳源快速地進行發酵，產生酒精和二氧化碳。根據乳酸菌和酵母菌的生長情況，擬采用15 g白糖添加量。

圖4 白糖添加量對菌落生長的影響

2.5 多因素的影響

乳酸菌濃度是影響泡菜發酵速度的最關鍵因素，因此，試驗中以乳酸菌濃度為指標，采用直觀分析法找出4個因素對指標的影響程度，并找到最優發酵工藝條件。

如表1所示，4個因素對泡菜發酵過程中乳酸菌生長繁殖情況的影響強度依次為初始食鹽濃度、陳泡菜菜汁接種量、溫度、白糖添加量，優化條件為A2B3C1D2，即當初始食鹽濃度5%、接種量30 mL、溫度20 ℃、白糖添加量15 g時，乳酸菌繁殖最快。乳酸菌是能夠分解糖類以產生乳酸為主要代謝產物的無芽孢的革蘭氏陽性菌，厭氧或兼性厭氧生長，在pH值3.0～4.5酸性條件下仍能生存。酵母菌屬于兼性厭氧微生物，其繁殖是在有氧狀態下通過具有氧化特性的新陳代謝活動把氧氣和糖分轉化成二氧化碳和酒精。在腌漬泡菜過程中，有些酵母菌可利用乳酸，并在表面形成菌膜，使泡菜變味。試驗中選擇乳酸菌生長繁殖情況良好，同時酵母菌得到有效抑制的工藝條件，即乳酸菌形成生長優勢，以較快速度產酸。

表1 多因素處理組合對酵母菌生長的影響

3 小結

根據正交試驗結果，采用5%初始食鹽濃度，添加發酵劑30 mL、白糖15 g，于20 ℃環境下發酵，泡菜發酵速度最快，可作為優化的工藝條件。

[1] 趙菲，孫亞米，毛培成，等. 腌漬蔬菜低鹽保存與綠色加工技術研究[J]. 食品工業，2017(4)：256-259.

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