不同發酵溫度模式對辣椒醬品質影響研究

邊昊，雷鎮歐

(1.安徽工商職業學院，合肥 231131；2.四川旅游學院，成都 610100)

辣椒醬是我國傳統的調味醬料，廣泛應用于廚房菜品生產及家庭直接食用，其具有健脾開胃、增進食欲等特點，深受人們喜愛。辣椒醬主要以新鮮辣椒為原料，通過自然發酵而成，其原料品質及發酵環境直接影響其成品效果[1]。目前國內對辣椒醬的發酵品質研究主要集中于發酵菌種對其品質的影響以及存儲期其品質的變化，在復合風味辣椒醬開發應用方面主要集中在新風味辣椒醬的研究[2]。對于發酵溫度的研究相對較少，因其發酵受環境溫度變化影響較大，傳統的常溫發酵導致其品質地域差異顯著，選擇適宜的發酵溫度，將辣椒醬發酵地域環境影響降低到最小，成為目前的研究重點[3]。

基于此，本文選取優質的新鮮辣椒，結合傳統生產工藝，通過正交試驗優化常溫發酵的最佳配方，在此配方基礎上討論不同發酵溫度模式對發酵過程中辣椒醬理化指標變化情況的影響，并將辣椒醬采用巴氏殺菌法處理，評價其食用安全性。以此探索傳統發酵辣椒醬生產工藝改良，為企業生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

辣椒(鮮二荊條)、白糖、鹽、純凈水等：購于合肥市沃爾瑪超市；植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌等：購于安徽省微生物研究所；無菌磷酸鹽緩沖液、無菌生理鹽水、NaOH、HCl、平板計數瓊脂培養基等：海博生物技術有限公司。

1.1.2 實驗設備

泡菜壇 合肥市沃爾瑪超市；XSP-3C生物顯微鏡 上海人和科學儀器有限公司；MJ-100-I生化培養箱、ESJ160-5A電子天平、DZ-75L恒溫水浴鍋、TG18G高速離心機 上海赫田科學儀器有限公司；LDZF-30KB-Ⅲ立式壓力蒸汽滅菌器 申安儀器有限公司；DBH12-120超凈工作臺 蘇州零尚凈化科技有限公司；PHS-3C型pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；YS3010光柵分光測色儀 北京慧龍環科環境儀器有限公司；VM0198破壁料理機 Vita-Mix Corporation；GL2201-1SCN電子天平 上海雙旭電子有限公司；PV顯微分光光度計 北京美嘉圖科技有限公司；YTH-080恒溫保溫箱 東莞市元耀電子科技有限公司；其他加工器皿：均由安徽工商職業學院實驗室提供。

1.2 方法

1.2.1 實驗設計

本實驗在傳統辣椒醬生產工藝的基礎上，通過預實驗確定其生產工藝及基礎配方，通過正交試驗對配方進行優化，確定最佳配方[4]；在此基礎上分別采用恒溫模式：30 ℃發酵15天；先高溫后低溫模式：35 ℃發酵5天→30 ℃發酵5天→25 ℃發酵5天；先低溫后高溫模式：25 ℃發酵5天→30 ℃發酵5天→35 ℃發酵5天。3種發酵模式進行發酵，將辣椒醬分成3個組別，每組3個平行組，分別在第0，3，6，9，12，15天6個時間點檢測分析相應理化指標；并對最終確定的最佳發酵模式發酵的辣椒醬進行巴氏殺菌，并檢測其衛生指標與主要營養成分。

1.2.2 辣椒醬制備工藝

1.2.2.1 辣椒漿制備

將新鮮辣椒清洗干凈，取凈肉，與涼開水、白糖、鹽一起放入多功能料理機，攪打成漿，放入泡菜壇備用。

1.2.2.2 發酵制備

將植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌分別在30 ℃培養24 h，按體積比1∶2∶3的量混合制備成發酵液。

1.2.2.3 辣椒醬制備

將發酵液按比例放入辣椒醬中，攪拌均勻，用水封泡菜壇口，放入恒定溫度下進行發酵。

1.2.2.4 包裝殺菌

將發酵完畢的辣椒醬按50 g/包進行巴氏殺菌法處理，冷卻至室溫備用[5]。

1.2.3 辣椒醬配方優化

本實驗辣椒醬通過預制作實驗后，原料最終確定為鮮紅辣椒、發酵液(植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌，體積比1∶2∶3)、食鹽、白糖、水，以鮮紅辣椒量為固定值，其他配方添加量按百分比確定因素，通過正交試驗優化其配方，發酵15天后進行感官評分，確定最佳配方，配方優化因素見表1。

表1正交試驗因素表
Table1Factorsandlevelsoforthogonalexperiment

%

水平因素發酵液食鹽白糖水15535281051031115715

1.2.4 主要理化檢測

pH值的測定依據GB 5009.237-2016標準；總酸的測定依據GB/T 12456-2008標準；色度采用分光測色儀測定；亞硝酸鹽的測定依據GB 5009.33-2016標準；維生素C的測定依據GB 14754-2010標準；大腸菌群的測定依據GB 4789.3-2016標準；沙門氏菌的測定依據GB 4789.4-2016標準；金黃色葡萄球菌的測定依據GB 4789.10-2016標準[6]。

1.2.5 感官評價

辣椒醬的感官指標主要為色澤、滋味、口感、形態，評分人員選取男女及不同地域人員構成，針對辣椒醬的感官特點進行培訓，樣品評分取平均值[7]，具體評分標準見表2。

表2 感官評分標準Table 2 Sensory scoring criteria

續 表

1.3 數據處理

所有實驗重復3次，結果以平均值±標準差表示，采用Excel和SPSS進行數據統計與分析，P<0.05[8]。

2 結果與分析

2.1 正交試驗優化辣椒醬配方

表3 正交試驗數據表Table 3 Data table of orthogonal test

表4 方差分析表Table 4 Variance analysis table

注：“**”表示極顯著，P<0.01；“*”表示顯著，P<0.05。

由表3和表4可知，通過正交試驗與方差分析，發酵液添加量對辣椒醬品質影響最大，其次為食鹽、水、白糖，發酵液直接決定辣椒醬的發酵效果，極顯著；食鹽的添加量對菌種發酵起到抑制作用，對評分影響顯著；根據正交試驗結果，其最佳配方為A2B2C2D3，即在辣椒量恒定的基礎上，發酵液添加量8%、食鹽添加量10%、白糖添加量5%、水添加量15%，該配方生產的辣椒醬感官評分最佳。

2.2 不同發酵溫度模式對辣椒醬pH值和總酸的變化影響

圖1 發酵過程中pH值變化Fig.1 Changes of pH value during fermentation

圖2 發酵過程中總酸變化Fig.2 Changes of total acids during fermentation

由圖1和圖2可知，在整個發酵過程中，不同溫度模式下pH值均呈下降趨勢，不同發酵溫度模式下降趨勢略有差異：先高溫后低溫模式下降趨勢較明顯，發酵0～3天，pH值下降到3.4，達到發酵成熟的要求；3～15天期間相對變化平緩；恒溫模式在第9天pH值達到3.4，達到發酵成熟要求；而先低溫后高溫發酵模式則在第12天才達到發酵成熟要求。在整個發酵過程中，不同發酵模式的酸度均呈上升趨勢，先高溫后低溫模式酸度上升最快，發酵0～9天,酸度達到1.05%，后期相對穩定；恒溫模式在第9天酸度達到1.09%，后期相對穩定，但是酸度高于先高溫后低溫模式，主要是受發酵后期發酵溫度的影響；而先低溫后高溫發酵模式酸度則是在第12天達到1.25%后趨于平緩，主要是后期發酵溫度升高。綜上，從pH值與總酸變化趨勢及數值來分析，先高溫后低溫模式發酵效果較好。

2.3 不同發酵溫度模式對辣椒醬色度的變化影響

圖3 發酵過程中色度變化Fig.3 Changes of chromaticity during fermentation

由圖3可知，辣椒醬在發酵過程中，其組織結構被破壞，紅色素受酸度以及光照等環境因素影響，色度a值均呈下降趨勢[9]。先高溫后低溫模式下降速度較快，但是在后期趨于平穩，其色度a值最佳；恒溫模式下降程度介于其他二者之間，最終發酵色度a值居中；而先低溫后高溫模式在發酵過程中色度a值變化則是先下降緩慢，在第9～12天期間低于另外2種模式，這與其后期發酵溫度升高、產酸多有關，總酸含量高直接影響色度a值。

2.4 不同發酵溫度模式對辣椒醬亞硝酸鹽含量的變化影響

圖4 發酵過程中亞硝酸鹽變化Fig.4 Changes of nitrite during fermentation

由圖4可知，新鮮辣椒中含有少量硝酸鹽，發酵過程中的還原性細菌會將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，導致其含量增加，不同的發酵溫度模式均呈現先增加后下降的趨勢，發酵前期發酵溫度高，適宜還原性細菌繁殖[10]；但是隨著發酵時間延長，總酸含量上升，亞硝酸鹽被降解，3種發酵模式均呈下降趨勢。國家標準規定亞硝酸鹽含量為20 mg/kg，3種發酵溫度模式發酵過程產生的亞硝酸鹽均低于國家標準，第15天時，先高溫后低溫模式亞硝酸鹽含量最低。

2.5 不同發酵溫度模式對辣椒醬維生素C含量的變化影響

圖5 發酵過程中維生素C含量變化Fig.5 Changes of vitamin C content during fermentation

辣椒醬在發酵過程中，維生素C的消耗主要是被氧化，乳酸菌也會有所消耗[11]。由圖5可知，整個發酵過程中3種模式都呈現下降的趨勢，先高溫后低溫模式在發酵前期下降較快，主要是溫度適宜，維生素C被氧化分解速度加快，另外與前期其產生較多有關，在發酵后期受溫度影響，維生素C消耗變緩，趨于穩定；恒溫模式和先低溫后高溫模式相對前期發酵維生素C消耗較慢，在第6～9天加快；對比3種發酵模式發酵結束時維生素C含量，先高溫后低溫發酵其含量最高。

2.6 不同發酵溫度模式發酵辣椒醬衛生指標

表5 衛生指標Table 5 The hygiene indicators

由表5可知，3種發酵溫度發酵成品辣椒醬衛生指標均符合國家標準，具有食用安全性。

3 結論

本文對發酵辣椒醬的配方進行了優化，研究了不同發酵溫度模式對其發酵過程中理化指標的影響。首先，通過正交試驗與方差分析，確定了發酵辣椒醬的最佳配方：在辣椒量恒定的基礎上，發酵液添加量8%、食鹽添加量10%、白糖添加量5%、水添加量15%，該配方生產的辣椒醬感官評分最佳。在此基礎上分析了不同發酵溫度模式下發酵過程中pH值、總酸、色度、亞硝酸鹽、維生素C等理化指標的變化情況，通過分析發現先高溫后低溫發酵模式各項指標均優，即35 ℃發酵5天→30 ℃發酵5天→25 ℃發酵5天發酵效果最好；最后檢測了3種模式發酵成品的大腸菌群、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌，其衛生指標均符合國家標準。本研究為把控不同發酵溫度模式對辣椒醬發酵過程中的品質變化提供了理論依據，為傳統辣椒醬企業的生產提供了技術指導。