譚思思 趙玲艷 鄧放明 盧月媚
摘 要:為了確保剁椒的特色風(fēng)味,并降低其食鹽含量,滿足人們健康飲食的需要,本研究以新鮮線椒為研究對象,采用單因素和正交試驗,探討了植物乳桿菌、食鹽、白酒、食醋、焦亞硫酸鈉以及CaCl2對輕鹽發(fā)酵線椒品質(zhì)的影響。結(jié)果表明,線椒接種發(fā)酵與輕鹽保存的優(yōu)化工藝為線椒經(jīng)清洗、晾干、剁碎后,接種2%的植物乳桿菌H3D,添加8%的食鹽、4%白酒、2.0%的食醋、0.1%的CaCl2和0.02‰的焦亞硫酸鈉拌勻,密封,室溫發(fā)酵105 d,發(fā)酵辣椒色澤鮮艷、質(zhì)地脆爽、香氣濃郁,其氨基酸態(tài)氮含量達到0.16 g/100g,總酸含量達到1.12 g/100 g,感官評分達95.1分。本研究為剁椒接種發(fā)酵和輕鹽保存提供了技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:剁椒;植物乳桿菌;食鹽;保存;品質(zhì);工藝
Research on the Inoculation Fermentation and Light Salt Preservation Technology of Chopped Peppers
Abstract: In order to ensure the characteristic flavor of chopped peppers and reduce their salt content to meet the needs of peoples healthy diet, this study investigated the effects of Lactobacillus plantarum, salt, white wine, vinegar, sodium metabisulfite, and CaCl2 on the quality of light-salt-fermented peppers by using fresh wire peppers as the object of the study with a one-way and orthogonal test. The results showed that the optimized process of inoculated fermentation and light salt preservation of the thread pepper was as follows: after the thread pepper was cleaned, dried and chopped, it was inoculated with 2% of Lactobacillus plantarum H3D, added with 8% of salt, 4% of white wine, 2% of vinegar, 0.1% of CaCl2 and 0.02‰ of sodium metabisulfite and mixed well, sealed, and fermented at room temperature for 105 d. The color of the fermented pepper was bright and colorful, with a crunchy texture and a strong aroma, and the content of amino acid nitrogen reached 0.16 g/100 g, the content of total acid reached?1.12 g/100 g and a sensory score of 95.1 points. This study provides technical support for the inoculated fermentation and light salt preservation of chopped pepper.
Keywords: chopped peppers; Lactobacillus plantarum; salt; preservation; quality; process
辣椒又名海椒、辣子、辣茄等,是茄科辣椒屬漿果類蔬菜,其具有獨特的辛辣味和豐富的營養(yǎng)價值,有助于維持人體健康、促進生長發(fā)育,是全球最重要的蔬菜作物之一[1-5]。剁椒作為一種重要的辣椒制品,其鮮酸可口、質(zhì)地脆爽、風(fēng)味獨特的特性受到了人們的廣泛喜愛。同時,發(fā)酵辣椒具有營養(yǎng)價值更高、更安全的特點,成為現(xiàn)代人追求健康飲食的優(yōu)選之一。傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒的制作一般利用高鹽、高滲、酸性或厭氧等環(huán)境條件來抑制微生物的生長,從而豐富其感官品質(zhì)及延長產(chǎn)品的保存時間[6]。研究表明,剁椒的食鹽添加量大于20%,對人們的健康造成了負面影響,如加重腎臟、心臟、消化器官的負擔(dān)[7]。隨著人們對食品健康的要求越來越高,低鹽風(fēng)味的剁椒在未來辣椒制品市場具有重要的發(fā)展?jié)摿8]。但大量研究表明,低鹽工藝仍然存在弊端,最直接的結(jié)果是降低了滲透壓對有害微生物的抑制作用,使食品易受有害微生物的污染,大大縮短了保存時間[9-14]。李子晗[15]研究表明,在低溫條件下,剁椒食鹽添加量在8%~12%時可保存8~9個月,但剁椒接種發(fā)酵與輕鹽保存技術(shù)有待進一步優(yōu)化。本文以新鮮線椒為研究對象,采用單因素和正交試驗,探討了乳酸菌、食鹽、白酒、食醋、焦亞硫酸鈉以及CaCl2對輕鹽發(fā)酵線椒品質(zhì)的影響,以期為剁椒接種發(fā)酵和輕鹽保存提供技術(shù)支撐。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
1.1.1 材料
新鮮線椒,長沙海吉星農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場;植物乳桿菌H3D,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院實驗室;食鹽、食醋、白酒,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東之源超市;CaCl2、焦亞硫酸鈉、甲醛、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀等為分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司。
1.1.2 儀器和設(shè)備
DZKW-S-4電熱恒溫水浴鍋、DL-1電子萬用爐,北京市永光明儀器有限公司;PHS-25 pH計,上海儀電科學(xué)儀器有限公司;YP-B2002電子天平,上海光正醫(yī)療儀器有限公司;78-2雙向磁力攪拌器,常州華普達儀器有限公司。
1.2 試驗方法
1.2.1 辣椒坯制備工藝流程
新鮮辣椒→去葉柄→清洗→晾干→切分→拌料→瓶裝→常溫發(fā)酵。
1.2.2 主要操作要點
(1)新鮮辣椒處理。挑選新鮮線椒,洗去表面污垢,晾干,剁碎。按照實驗比例接種植物乳桿菌H3D,添加食鹽、食醋、白酒、焦亞硫酸鈉和CaCl2混合均勻,裝入玻璃瓶中,密封,在室溫下進行發(fā)酵。
(2)發(fā)酵液的制備。①菌種的活化。選用湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院實驗室優(yōu)選的植物乳桿菌H3D,在無菌操作下活化至二代菌,采用稀釋平板計數(shù)法,確認菌密度達到108數(shù)量級,即可使用[16]。②將傳代培養(yǎng)完畢后的液體培養(yǎng)基在4 ℃,8 000 r·min-1的條件下離心10 min[17],去除上清液,保留菌沉淀,加入生理鹽水洗滌沉淀,洗滌3次,溶解搖勻,制得菌懸液,即為剁椒的發(fā)酵劑。
1.2.3 單因素試驗
基礎(chǔ)配方為按辣椒質(zhì)量計,植物乳桿菌H3D添加量2%、焦亞硫酸鈉添加量0.03‰、CaCl2添加量0.1%、白酒添加量3%、食醋添加量2.0%、食鹽添加量8%。在基礎(chǔ)配方條件下,將新鮮線椒清洗、晾干、剁碎后,按辣椒質(zhì)量計分別研究食醋添加量(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%)、食鹽添加量(4%、6%、8%、10%和12%)、白酒添加量(2%、3%、4%、5%和6%)、焦亞硫酸鈉添加量(0.02‰、0.03‰、0.04‰、0.05‰和0.06‰)和氯化鈣添加量(0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%)這5個因素,在室溫條件下發(fā)酵120 d,每隔15 d進行取樣,分別測定氨基酸態(tài)氮、總酸含量并對產(chǎn)品進行感官評價,研究不同因素對辣椒的影響。
1.2.4 正交試驗優(yōu)化
根據(jù)單因素試驗結(jié)果,選擇食醋、白酒、食鹽和焦亞硫酸鈉作為正交試驗因素,采用L9(34)進行正交優(yōu)化試驗,因素水平見表1。將新鮮線椒清洗、晾干、剁碎后,按辣椒質(zhì)量計分別添加各試驗組合設(shè)置的食醋、白酒、食鹽、焦亞硫酸鈉和0.1%的CaCl2,接種2%的植物乳桿菌H3D后混勻,室溫保存105 d后,進行感官評分、檢測氨基酸態(tài)氮和總酸含量,采用多指標(biāo)綜合評分評價試驗結(jié)果[18]。
1.3 測定指標(biāo)與評價方法
①總酸含量的測定。按照《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測定》(GB 12456—2021)[19]。②氨基酸態(tài)氮含量的測定。按照《食品中氨基酸態(tài)氮的測定》(GB 5009.235—2016)[20]。③感官評分標(biāo)準(zhǔn)與方法。參考《感官分析 選拔、培訓(xùn)與管理評價員一般導(dǎo)則 第1部分:優(yōu)選評價員》(GB/T 16291.1—2012)[21],由10名專業(yè)的感官評價員分別從色澤、形態(tài)、香氣、脆度、滋味這幾個方面對產(chǎn)品進行評價,統(tǒng)計各感官評價員評分和總分,并計算平均值。發(fā)酵辣椒的感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。④綜合評分Y=0.6×100×(感官評分/感官評分最大值)+0.2×100×(氨基酸態(tài)氮含量值/氨基酸態(tài)氮含量最大值)+0.2×100×(總酸含量值/總酸含量最大值)[22]。
1.4 數(shù)據(jù)處理
采用OFFICE軟件進行統(tǒng)計整理分析,以O(shè)rigin 2021軟件作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 食醋添加量對剁椒品質(zhì)的影響
由圖1可知,在發(fā)酵前105 d,所有試驗組剁椒的感官評分、氨基酸態(tài)氮含量和總酸含量隨發(fā)酵時間的延長而增加,在發(fā)酵105 d時達到最大值;同一發(fā)酵時期,當(dāng)食醋添加量在0.5%~2.0%時,添加量越大,剁椒的氨基酸態(tài)氮含量及總酸含量越高,當(dāng)食醋添加量為2.0%時,剁椒的感官評分值、氨基酸態(tài)氮含量和總酸含量均在發(fā)酵的第105 d時達到最大值,分別為95.11分、0.25 g/100 g和0.98 g/100 g。
因此,綜合考慮確定正交試驗中食醋用量分別為1.5%、2.0%、2.5%。
2.2 食鹽添加量對剁椒品質(zhì)的影響
由圖2可知,各試驗組剁椒感官評分、氨基酸態(tài)氮含量、總酸含量隨發(fā)酵時間的延長而增加。在同一發(fā)酵時期,添加8%食鹽保存的剁椒感官評分值整體較高,在發(fā)酵120 d時,其感官評分值達到94.68分。在同一發(fā)酵時期,氨基酸態(tài)氮和總酸含量均隨食鹽濃度的減少而增加,添加4%食鹽保存的剁椒其氨基酸態(tài)氮和總酸含量在120 d時分別達到0.27 g/100 g和0.95 g/100 g。因此,綜合考慮確定正交試驗中食鹽用量分別為6%、8%、10%。
2.3 白酒添加量對剁椒品質(zhì)的影響
由圖3可知,在發(fā)酵前105 d,各試驗組剁椒的感官評分、氨基酸態(tài)氮含量和總酸含量隨發(fā)酵時間的延長而增加,在發(fā)酵105 d時達到最大值。同一發(fā)酵時期,當(dāng)白酒添加量為2%~5%時,白酒添加量越大,剁椒的感官評分值、氨基酸態(tài)氮和總酸含量越高,其中添加5%白酒保存的剁椒其感官評分、氨基酸態(tài)氮含量和總酸含量均在105 d達到最大值,分別為94.95分、0.20 g/100 g和0.91 g/100 g。因此,綜合考慮確定正交試驗中白酒用量分別為4%、5%、6%。
2.4 焦亞硫酸鈉添加量對剁椒品質(zhì)的影響
由圖4可知,在發(fā)酵前105 d,所有試驗組剁椒感官評分、氨基酸態(tài)氮含量隨發(fā)酵時間的延長而增加,在發(fā)酵105 d時達到最大值。添加0.03‰焦亞硫酸鈉保存的剁椒其感官評分值和氨基酸態(tài)氮含量均在第105 d達到最大值,分別為94.92分和0.24 g/100 g;所有試驗組剁椒總酸含量隨發(fā)酵時間的延長而增加,同一發(fā)酵時期,焦亞硫酸鈉添加量越少,剁椒的總酸含量越高,其中添加0.02‰焦亞硫酸鈉保存的剁椒其總酸含量在120 d時達到0.92 g/100 g。因此,綜合考慮確定正交試驗中焦亞硫酸鈉用量分別為0.02‰、0.03‰、0.04‰。
2.5 CaCl2添加量對剁椒品質(zhì)的影響
由圖5可知,在發(fā)酵前105 d,所有試驗組剁椒感官評分、氨氨基酸態(tài)氮含量和總酸含量隨發(fā)酵時間的延長而增加,在發(fā)酵105 d時達到最大值。同一發(fā)酵時期,CaCl2添加量越高,剁椒感官評分值越低,總酸含量越高,但CaCl2添加量對剁椒氨基酸態(tài)氮含量的影響規(guī)律性不明顯,因此在正交試驗中不考慮CaCl2用量。
2.6 正交試驗結(jié)果及分析
根據(jù)單因素實驗結(jié)果,選擇食醋(A)、白酒(B)、食鹽(C)和焦亞硫酸鈉(D)為考察因素進行正交試驗,以感官評分、氨基酸態(tài)氮和總酸含量的綜合評分為評價指標(biāo),正交試驗結(jié)果如表3所示。
由表3極差分析結(jié)果可知,4個試驗因素對剁椒品質(zhì)的影響從大到小順序為食醋添加量(A)>焦亞硫酸鈉添加量(D)>白酒添加量(B)>食鹽添加量(C)。同時根據(jù)k值大小,剁椒輕鹽保存的最佳試驗方案為A2B1C2D1,即以辣椒質(zhì)量計,添加8%的食鹽、4%白酒、2.0%的食醋和0.02‰的焦亞硫酸鈉。由于正交試驗組合沒有最優(yōu)組合A2B1C2D1,因此,將新鮮線椒清洗、晾干、剁碎后,按辣椒質(zhì)量計分別添加8%的食鹽、4%白酒、2.0%的食醋、0.02‰的焦亞硫酸鈉以及0.1%的CaCl2,接種2%的植物乳桿菌H3D混勻,室溫發(fā)酵105 d后進行驗證試驗,結(jié)果表明,發(fā)酵辣椒色澤鮮艷、質(zhì)地脆爽、香氣濃郁,其氨基酸態(tài)氮含量達到0.16 g/100 g,總酸含量達到1.12 g/100 g,感官評分達95.1分。
3 結(jié)論
確保剁椒的特色風(fēng)味,降低剁椒保坯時的食鹽含量,是剁椒工業(yè)化生產(chǎn)中的重要技術(shù)瓶頸之一,本文采用接種發(fā)酵結(jié)合使用天然抑菌物質(zhì)和加工助劑研究了剁椒接種發(fā)酵與輕鹽保存技術(shù),單因素和正交優(yōu)化試驗結(jié)果表明,新鮮線椒經(jīng)清洗、晾干、剁碎后,按辣椒質(zhì)量計分別添加8%的食鹽、4%白酒、2.0%的食醋、0.02‰的焦亞硫酸鈉以及0.1%的CaCl2,并接種2%的植物乳桿菌H3D混勻,室溫發(fā)酵105 d后,產(chǎn)品色澤明艷,風(fēng)味濃郁,口感脆嫩,辣度適中,咸酸適宜,接受度高,其氨基酸態(tài)氮含量達到0.16 g/100 g,總酸含量達到1.12 g/100 g,感官評分達95.1分。本研究結(jié)果為剁椒的接種發(fā)酵與輕鹽保存提供了技術(shù)支撐。
參考文獻
[1]鄒學(xué)校,胡博文,熊程,等.中國辣椒育種60年回顧與展望[J].園藝學(xué)報,2022,49(10):2099-2118.
[2]劉易偉,胡文忠,姜愛麗,等.辣椒的營養(yǎng)價值及其加工品的研發(fā)進展[J].食品工業(yè)科技,2014,35(15):377-381.
[3]KIM H J,CHUNG S J,KIM K O,et al.A cross-cultural study of acceptability and food pairing for hot sauces[J].Appetite,2018,123:306-316.
[4]程立坤,胡悅,張亞琨,等.不同品種辣椒營養(yǎng)品質(zhì)、辣椒紅素含量的差異比較及聚類分析[J].中國調(diào)味品,2024,49(1):133-140.
[5]王楠藝,付文婷,吳迪,等.辣椒品質(zhì)研究進展[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2022,50(16):21-27.
[6]賀子玉,何心,胡楠,等.發(fā)酵辣椒中的微生物及其風(fēng)味物質(zhì)研究進展[J].現(xiàn)代食品科技,2023,39(8):334-342.
[7]DOYLE M E,GLASS K A.Sodium reduction and its effect on food safety, food quality, and human health[J].Comprehensive Reviews in Food Science & Food Safety,2010,9(1):44-56.
[8]鄒禮根,翁麗萍,劉軍波,等.新鮮低鹽剁椒腌制料液有益成分及危害成分分析[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2021(8):56-58.
[9]鐘小廷,郭川川,張林,等.低鹽腐乳發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].食品工業(yè),2022,43(10):92-96.
[10]劉禎珍,賈倩雯,李田田,等.低鹽泡菜制作工藝優(yōu)化[J].中國調(diào)味品,2023,48(6):132-137.
[11]李曉,崔文甲,王月明,等.低鹽腌漬蔬菜加工工藝及配方優(yōu)化[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2019,51(7):121-125.
[12]王聘,郜海燕,毛金林,等.低鹽化在腌漬菜中的研究進展[J].保鮮與加工,2011,11(4):38-42.
[13]李瑤,余永,陳海,等.低鹽榨菜加工中的危害因素分析及控制研究進展[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2023,49(1):374-380.
[14]趙丹,田俊青,程亞嬌,等.榨菜脫鹽工藝優(yōu)化及品質(zhì)分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2017,43(5):167-172.
[15]李子晗.剁椒坯低鹽低溫保存過程中質(zhì)量變化研究[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2022.
[16]郭蓉,秦丹,胡雙,等.剁辣椒發(fā)酵制品發(fā)酵用乳酸菌的選育、鑒定與接種發(fā)酵試驗[J].輕工科技,2013,29(4):20-21.
[17]楊劍.傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒產(chǎn)香微生物的選育及產(chǎn)香機理研究[D].長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2022.
[18]唐先明,唐先明,王振月,等.多指標(biāo)綜合評分法優(yōu)選毛脈酸模提取工藝[J].中藥材,2009,32(9):1460-1462.
[19]國家衛(wèi)生健康委員會,國家市場監(jiān)督管理總局.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測定:GB 12456—2021[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2021.
[20]國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸態(tài)氮的測定:GB 5009.235—2016[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016.
[21]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.感官分析 選拔、培訓(xùn)與管理評價員一般導(dǎo)則 第1部分:優(yōu)選評價員:
GB/T 16291.1—2012[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.
[22]袁佳.丹參和紅花提取液醇沉工藝及包裹損失現(xiàn)象的研究[D].杭州:浙江大學(xué),2011.