張杏媛，林少華，賈紅亮，潘 妍，羅紅霞，鄭立紅

（1.北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，北京 102442；2.北京農(nóng)學(xué)院，北京 102200；3.河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北昌黎 066600）

南瓜 （Cucurbita moschata，Duch） 屬于葫蘆科南瓜屬一年生蔓生性草本植物，源于美洲[1-2]，其具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，作為蔬菜和藥用原料在世界各地廣泛種植[3]。南瓜含有的果膠物質(zhì)可以使胃部對(duì)糖的吸收減慢，并且還可以與多余的膽固醇結(jié)合，從而減少對(duì)膽固醇的吸收，因此具有降血糖和降血脂的作用[4]。

我國傳統(tǒng)的南瓜制品種類繁多，如南瓜粉、南瓜糕、南瓜餅、南瓜餡、南瓜蟹、面拖南瓜片、南瓜團(tuán)子等，此外南瓜還可以釀酒且兼作藥用，南瓜籽可用作油料作物[5-7]。除南瓜粉的生產(chǎn)較為現(xiàn)代化、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度高以外，其他南瓜制品基本上都是家庭制作。而南瓜醬制品在保留了南瓜特有風(fēng)味的同時(shí)具有更長的貯藏期，在我國南瓜醬制品出現(xiàn)較晚且種類貧乏，根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，鞏文慧等人[8]以抹茶和南瓜為原料進(jìn)行了復(fù)合果醬制作工藝及配方的研究，發(fā)現(xiàn)在抹茶、南瓜和水的質(zhì)量比為0.4∶50∶50（m∶m∶m），添加白砂糖15%，檸檬酸0.4%，增稠劑4.3%（均以南瓜和水的總質(zhì)量為基準(zhǔn)）時(shí)，可以得到最佳的抹茶南瓜果醬。劉政等人[9]對(duì)南瓜醬的最佳工藝參數(shù)進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，南瓜與水的最佳比例為1∶5，再加入白砂糖、檸檬酸和蘋果酸進(jìn)行調(diào)味，加入黃原膠調(diào)整黏稠度，可得到口感風(fēng)味最吸引人的南瓜醬。黃文書等人[10]以南瓜為主要原料，對(duì)辣味南瓜沙司的加工工藝及配方進(jìn)行了研究，得出工藝配方為南瓜醬30%，黃原膠0.15%，變性淀粉3.5%，辣味調(diào)味液20%。以上研究南瓜醬的制作工藝均和果醬類似，果醬制品在制作過程中一般都會(huì)加入大量甜味劑，大量的甜味劑可以保證果醬制品具有更長的貨架期，但是會(huì)大大降低產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值，過量糖類的攝入更會(huì)導(dǎo)致各種健康疾病。乳酸菌作為一種可以提高食品本身營養(yǎng)價(jià)值的發(fā)酵菌，被廣泛地用在奶制品、豆制品、泡菜等中，且經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵后這些制品具有了更高的營養(yǎng)價(jià)值和更好的保健作用。而經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵的南瓜醬制品目前尚無研究，將南瓜醬與乳酸菌結(jié)合研制發(fā)酵型南瓜醬制品可以更好地保留南瓜的營養(yǎng)價(jià)值且使其兼具保健價(jià)值。在國外，有關(guān)南瓜醬制品的研究尚無報(bào)道。Pongjanta J 等人[11]研究了南瓜粉在烘焙食品中的應(yīng)用；Warawaran Roongruangsri 等人[3]對(duì)南瓜粉制造的干燥工藝進(jìn)行了綜述。因此，在發(fā)酵型南瓜醬制品的研究上國內(nèi)外仍處于空白階段。

試驗(yàn)將南瓜與乳酸菌結(jié)合，利用乳酸菌的發(fā)酵作用使南瓜醬具有獨(dú)特的風(fēng)味，并增加了營養(yǎng)保健價(jià)值，填補(bǔ)了國內(nèi)外發(fā)酵型南瓜醬制品的空白，為南瓜醬制品研究開辟了新的研究思路。同時(shí)，南瓜深加工的發(fā)展可以增加南瓜消耗，為農(nóng)民增收致富創(chuàng)造新途徑、豐富南瓜制品的種類，具有良好的發(fā)展前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

南瓜、芹菜、銀耳，北京利民恒華農(nóng)業(yè)科技有限公司提供；白砂糖，購于當(dāng)?shù)爻?；無水檸檬酸（食品級(jí)），河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司提供；牛肉膏、蛋白胨、MRS 培養(yǎng)基，北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司提供；氯化鈉、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞等，均為分析純試劑；乳酸菌GF375，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)功能乳品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 儀器與設(shè)備

SW-CJ-2F 型潔凈工作臺(tái)，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司產(chǎn)品；TG16-WS 型臺(tái)式高速離心機(jī)，上海盧湘儀離心機(jī)儀器有限公司產(chǎn)品；PHS-3E 型PH 計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司產(chǎn)品；THZ-82 型恒溫振蕩器，江蘇太倉市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠產(chǎn)品；YP202N 型電子天平，上海菁海儀器有限公司產(chǎn)品；SPX-150B-Z 型生化培養(yǎng)箱、立式滅菌鍋，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品；T6 新世紀(jì)型紫外可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

制備流程：篩選原料→預(yù)處理（清洗、切分、熱燙、蒸熟） →打漿→熬煮（加糖及檸檬酸） →晾涼→接種→分裝→密封→發(fā)酵。

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1） 選擇形狀規(guī)則無外傷或斑點(diǎn)、色澤橘黃明亮的南瓜，以及色澤鮮綠、無萎蔫腐壞、葉柄厚實(shí)的芹菜；銀耳則選擇肉肥厚、顏色潔白或微黃、花形完整的產(chǎn)品。

（2） 將南瓜去皮、去瓤、清洗后，切成2 cm 見方的小塊，上鍋蒸至軟爛[12]備用（能用筷子輕松戳透即可，水沸后蒸約20 min）。芹菜去葉清洗后切成長1.5 cm 的小段，于100 ℃沸水中燙2 min 備用。銀耳泡發(fā)后去除根部黃色雜質(zhì)，清洗干凈后備用。

（3） 用打漿機(jī)按照南瓜、芹菜和銀耳為4∶1∶1的比例打漿，將南瓜漿加熱熬煮并加入白砂糖和檸檬酸，熬至濃稠醬狀，期間不停攪拌以防煳鍋。將制備好的南瓜醬趁熱置于無菌條件下冷卻至45 ℃左右，按比例接種發(fā)酵劑，混合均勻。接種完畢的南瓜醬分裝于提前已滅菌的玻璃罐中，加蓋密封，于特定溫度下靜置發(fā)酵。

1.3.3 活菌數(shù)測定

在GF375 乳酸菌的MRS 培養(yǎng)基上挑取一環(huán)菌苔，接種于盛有50 mL 牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基的250 mL 三角瓶中，于37 ℃下靜置培養(yǎng)18 h，即為種子培養(yǎng)液。用此種子培養(yǎng)液分別接入到11 個(gè)250 mL三角瓶中（每瓶50 mL 牛肉膏蛋白胨液體培養(yǎng)基），于37 ℃下振蕩培養(yǎng)（150 r/min），未接種的為空白對(duì)照。分別按對(duì)應(yīng)培養(yǎng)時(shí)間（0，1.5，3.0，4.0，6.0，8.0，10.0，12.0，14.0，16.0，20.0 h） 取出終止培養(yǎng)，立即于波長600 nm 處測定OD 值[13]（以未接種的培養(yǎng)基為對(duì)照調(diào)節(jié)零點(diǎn)）。

以培養(yǎng)時(shí)間為橫坐標(biāo)，OD 值為縱坐標(biāo)，所得的曲線即為GF375 的生長曲線；參照GB 4789.2—2016[14]測定活菌數(shù)。

1.3.4 單因素試驗(yàn)

南瓜醬發(fā)酵工藝單因素試驗(yàn)見表1。

表1 南瓜醬發(fā)酵工藝單因素試驗(yàn)

1.3.5 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將發(fā)酵劑接種量、發(fā)酵溫度、白砂糖添加量和發(fā)酵時(shí)間中較優(yōu)的發(fā)酵條件作為正交試驗(yàn)的因素，設(shè)計(jì)L9（34）因素水平表，以酸度和感官評(píng)價(jià)為評(píng)定指標(biāo)，從而確定最佳的發(fā)酵工藝條件[15]。

南瓜醬發(fā)酵工藝的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 南瓜醬發(fā)酵工藝的正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.3.6 酸度測定

根據(jù)GB 5009.239—2016 的方法進(jìn)行測定[16]。

1.3.7 感官評(píng)定

南瓜醬的感官指標(biāo)主要有質(zhì)地、色澤、香氣、酸度和甜度，各分項(xiàng)20 分，滿分100 分[17]。邀請15名經(jīng)培訓(xùn)后的感官評(píng)價(jià)員，對(duì)南瓜醬各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分。

發(fā)酵南瓜醬感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表3[18]。

表3 發(fā)酵南瓜醬感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 生長曲線及活菌數(shù)

采用紫外可見分光光度計(jì)測定吸光度，以未接種的對(duì)照培養(yǎng)基于波長600 nm 處調(diào)節(jié)零點(diǎn)，依次測定0~20 h 的培養(yǎng)液吸光度后繪制生長曲線，以確定GF375 的對(duì)數(shù)生長期。

乳酸菌GF375 生長曲線見圖1。

圖1 乳酸菌GF375 生長曲線

由圖1 可知，GF375 在第1~6 h 時(shí)活菌濃度呈不斷上升趨勢，并在第6 h 時(shí)達(dá)到最大。取1 mL 第6 h 的菌液用生理鹽水進(jìn)行梯度稀釋，進(jìn)行活菌數(shù)測定，試驗(yàn)結(jié)果顯示在1×10-5和1×10-6兩個(gè)稀釋度下，平皿的菌落數(shù)皆不在30~300，因而不可用。在稀釋度為1×10-7時(shí)平皿上的菌數(shù)在30~300 且平均數(shù)為60，即在進(jìn)行南瓜醬的接種時(shí)，發(fā)酵劑的活菌濃度為 6.0×108±1.3×108CFU/mL。

根據(jù)GF375 生長曲線及活菌數(shù)計(jì)數(shù)結(jié)果可知，在進(jìn)行發(fā)酵南瓜醬接種時(shí)應(yīng)選擇培養(yǎng)至6 h 的菌液，此時(shí)菌液單位菌落數(shù)最大，為6.0×108±1.3×108CFU/mL。

2.2 單因素試驗(yàn)

2.2.1 發(fā)酵劑接種量的確定

不同發(fā)酵劑接種量下酸度和感官評(píng)分的變化趨勢見圖2。

圖2 不同發(fā)酵劑接種量下酸度和感官評(píng)分的變化趨勢

發(fā)酵劑接種量是南瓜醬品質(zhì)重要的影響因素之一，過多容易浪費(fèi)，過少會(huì)影響發(fā)酵效果[19-20]。由圖2 可知，樣品的酸度隨接種量的增加而不斷升高，感官評(píng)分呈先增加后降低的趨勢。接種量為2%~4%時(shí)酸度增加較快，超過4%后增加較緩慢。由此可知，接種量為2%~4%時(shí)，乳酸菌產(chǎn)酸量隨初始活菌數(shù)的增加而增加，超過4%后產(chǎn)酸量增加不明顯，這是因?yàn)樵诮臃N量為4%時(shí)初始活菌數(shù)已經(jīng)足夠進(jìn)行發(fā)酵，超過4%并不會(huì)使酸度進(jìn)一步增加，因此4%的接種量較為合適。但是，從感官評(píng)價(jià)來看，在發(fā)酵劑接種量為3%時(shí)評(píng)分最高，且3%與4%的發(fā)酵劑接種量時(shí)酸度差別并不大。因此，選擇3%的發(fā)酵劑接種量最合適。

2.2.2 發(fā)酵溫度的確定

不同發(fā)酵溫度下酸度和感官評(píng)分的變化趨勢見圖3。

圖3 不同發(fā)酵溫度下酸度和感官評(píng)分的變化趨勢

溫度是影響南瓜醬發(fā)酵速度和品質(zhì)的重要因素之一，發(fā)酵溫度低則發(fā)酵速度過慢、產(chǎn)酸量少，在發(fā)酵前期容易產(chǎn)生腐敗現(xiàn)象。發(fā)酵溫度高則發(fā)酵速度過快，產(chǎn)酸過快過多，從而影響南瓜醬的口感風(fēng)味[21]。由圖3 可知，不同發(fā)酵溫度下樣品的酸度隨發(fā)酵溫度的增加而不斷升高，感官評(píng)分先持續(xù)升高后又降低，在37 ℃前感官評(píng)分隨溫度的升高而增加，最高達(dá)到86 分，此時(shí)酸度值為2.66 g/kg，超過37 ℃后雖然酸度進(jìn)一步增加，但感官評(píng)分卻呈降低趨勢，這是由于產(chǎn)酸過多使得產(chǎn)品過酸影響了口感所致。因此，選擇37 ℃的發(fā)酵溫度較為合適。

2.2.3 白砂糖添加量的確定

不同白砂糖添加量下酸度和感官評(píng)分的變化趨勢見圖4。

圖4 不同白砂糖添加量下酸度和感官評(píng)分的變化趨勢

由圖4 可知，隨著白砂糖添加量的增加，酸度隨白砂糖添加量增加而降低，感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢。在白砂糖添加量為7%和9%時(shí)，感官評(píng)分結(jié)果最高為84 分。白砂糖添加量為3%~7%時(shí)，感官評(píng)分隨著白砂糖添加量的增加而升高，這是因?yàn)樵谌樗峋l(fā)酵糖類產(chǎn)酸過程中糖酸比會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)白砂糖添加量過低時(shí)，產(chǎn)品口味偏酸，甜味不足。而隨著白砂糖添加量增加中和了部分酸味，使產(chǎn)品口味酸甜適中，因而感官評(píng)分較高。而當(dāng)白砂糖添加量超過9%時(shí)，感官評(píng)分呈下降趨勢，這是因?yàn)榘咨疤翘砑恿窟^多，產(chǎn)品甜味過重，酸味不足[21]。因此，白砂糖添加量為7%時(shí)南瓜醬風(fēng)味最佳。

2.2.4 發(fā)酵時(shí)間的確定

不同發(fā)酵時(shí)間下酸度和感官評(píng)價(jià)的變化趨勢見圖5。

圖5 不同發(fā)酵時(shí)間下酸度和感官評(píng)價(jià)的變化趨勢

由圖5 可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的增加，感官評(píng)分呈先增加后降低的趨勢，在4 h 時(shí)評(píng)分最高為85 分，但此時(shí)酸度并不高，在8 h 時(shí)酸度達(dá)到最大為3.22 g/kg，但此時(shí)感官品質(zhì)較差。8 h 后酸度開始下降，酸度總體呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢；在發(fā)酵至6 h 時(shí)酸度為2.87 g/kg，感官評(píng)分為80 分，兩者皆較合適。因此，選擇發(fā)酵時(shí)間為6 h 最佳，此時(shí)產(chǎn)品口味酸甜適中。

2.3 南瓜醬發(fā)酵工藝的正交優(yōu)化

為確定南瓜醬發(fā)酵工藝的最佳條件，選取4 項(xiàng)單因素試驗(yàn)中較優(yōu)的發(fā)酵條件為探討因素，設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)因素水平表，進(jìn)行正交試驗(yàn)，發(fā)酵完成后進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

正交試驗(yàn)結(jié)果及分析見表4。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析

由表4 可知，各因素對(duì)發(fā)酵南瓜醬感官評(píng)分的影響從大到小依次為C>A>D>B，即白砂糖添加量>發(fā)酵劑接種量> 發(fā)酵時(shí)間> 發(fā)酵溫度。結(jié)果表明，最佳工藝組合方式為A3B2C2D3，即發(fā)酵劑接種量4%，白砂糖添加量7%，發(fā)酵時(shí)間7 h，發(fā)酵溫度37 ℃。但是在正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中并無該組合，所以在A3B2C2D3條件下進(jìn)行3 組平行試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明，在此條件下得到的發(fā)酵南瓜醬感官評(píng)分為92 分，產(chǎn)品質(zhì)地均勻、色澤金黃、香氣濃郁、酸甜適中。

3 結(jié)論

南瓜作為我國的一種經(jīng)濟(jì)性作物，產(chǎn)量高、耐貯藏、營養(yǎng)保健價(jià)值較高，但是有關(guān)南瓜的食用方式方法仍然局限于初級(jí)的廚房加工食用，消耗量較低，從而造成南瓜上市的季節(jié)大量滯銷。如今，有關(guān)南瓜的工業(yè)加工產(chǎn)物非常少，根據(jù)已有的研究發(fā)現(xiàn)南瓜醬制品可以很好地呈現(xiàn)南瓜特有的風(fēng)味，且經(jīng)過加工更有利于長途運(yùn)輸和保存。而發(fā)酵型南瓜醬制品目前還沒有出現(xiàn)過，試驗(yàn)在分別進(jìn)行不同發(fā)酵劑接種量、不同白砂糖添加量、不同發(fā)酵時(shí)間和不同發(fā)酵溫度試驗(yàn)之后，發(fā)現(xiàn)南瓜醬制品同酸乳制品、泡菜制品具有相同屬性，4 個(gè)因素均對(duì)南瓜醬的口感風(fēng)味有不同程度的影響，且其規(guī)律性相同，因而在進(jìn)行發(fā)酵條件試驗(yàn)的時(shí)候可以借鑒乳制品或泡菜制品發(fā)酵的相關(guān)試驗(yàn)方式方法；對(duì)于發(fā)酵劑接種量來說，相對(duì)于酸乳制品發(fā)酵南瓜醬所需的接種量更高，這是因?yàn)槟讨破分杏懈噙m合乳酸菌發(fā)酵的營養(yǎng)物質(zhì)乳酸；對(duì)于白砂糖添加量來說，泡菜制品在制作過程中一般是不需要加糖，因?yàn)? 種產(chǎn)品的風(fēng)味不同，泡菜更多的是突出其酸味，南瓜醬則適合酸甜口味；發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度則是為了找到適合目標(biāo)菌株生長繁殖和產(chǎn)生代謝產(chǎn)物的最適條件，自然發(fā)酵的泡菜其發(fā)酵菌種非單一菌種，只有在適宜條件下才能得到口感風(fēng)味俱佳的產(chǎn)品，并且若發(fā)酵不當(dāng)有可能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，試驗(yàn)采用的是經(jīng)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)功能乳品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室篩選得到的功能性乳酸菌，在合適的條件下可以迅速生長繁殖并產(chǎn)生有益于人體的代謝產(chǎn)物。綜上所述，合適的發(fā)酵條件可以在相對(duì)較少的接種量下保證在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)得到最佳風(fēng)味的發(fā)酵南瓜醬。經(jīng)過4 種發(fā)酵條件的試驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵劑接種量4%，白砂糖添加量7%，發(fā)酵時(shí)間7 h，發(fā)酵溫度37 ℃時(shí)可以得到色澤鮮亮、質(zhì)地綿密、入口微酸、后味微甜，具有特殊風(fēng)味的發(fā)酵南瓜醬。

發(fā)酵南瓜醬的研究開發(fā)，進(jìn)一步提升了南瓜醬的營養(yǎng)功效，豐富了南瓜制品的種類，為發(fā)酵南瓜醬制品工業(yè)化生產(chǎn)提供了參考依據(jù)，并為提升南瓜產(chǎn)品的綜合加工利用及開發(fā)新產(chǎn)品提供了新思路、新方案和新工藝。