乳酸菌發酵酸脆西瓜皮的工藝研究

蔣 袁/湖南人文科技學院農業與生物技術學院

乳酸菌發酵酸脆西瓜皮的工藝研究

蔣 袁/湖南人文科技學院農業與生物技術學院

以西瓜皮為原料，加入花椒，姜，蒜等香辛料，接種定量的乳酸菌進行發酵制得產品。選取原料與泡菜水的比例，鹽的添加量，CaCl2的添加量，乳酸菌的接種量為影響因子，以感官評價為指標，進行單因素試驗，以及正交試驗，結果顯示最佳工藝參數是原料與泡菜水的比例為1：10，鹽的添加量為4％，CaCl2的添加量為0.5％，乳酸菌的接種量為0.125％，并測得泡菜西瓜皮的氨基態氮的含量為0.0105g/100mL，總酸以乳酸計為0.54g/L，亞硝酸鹽的含量為1.7984mg/kg，符合國家標準。乳酸菌發酵西瓜皮酸脆可口，具有營養價值，能提供西瓜皮的綜合利用價值。

西瓜皮；發酵；乳酸菌

西瓜皮富含多種維生素、氨基酸、礦物質、配糖體、枸杞堿、黃酮、多糖[3]、腺嘌呤[8]等。西瓜皮中含有豐富的Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等人體必需的微量元素。Ca對維持人體的循環、骨骼、泌尿、免疫等系統的正常生理功能具有重要作用；Zn對人體的免疫系統及防御功能有著重要的作用；Fe是淋巴細胞樣組織的必需物質之一，Mn、Mg可維持人體正常免疫功能。其中，西瓜皮中維生素C含量為10.996mg/100g，黃酮含量高為355.5217mg/g，具有很好的抗氧化作用[4]。

本論文主要以西瓜皮為原料，通過清洗，護色，燙漂等工藝處理西瓜皮，在泡菜水中加入食鹽提高滲透壓，經乳酸菌發酵制得酸脆可口的西瓜皮制品，重點以原料與泡菜水的比例，CaCl2的濃度，鹽的濃度，乳酸菌的接種量為影響因子，測定西瓜皮制品的氨基態氮的含量，總酸的含量，亞硝酸鹽含量，以及感官評定，評價泡菜西瓜皮產品的質量，經單因素試驗和正交試驗得出發酵的最佳工藝參數。

1. 材料與方法

選擇食用后新鮮，無腐爛，肥厚的西瓜皮，花椒，辣椒，生姜，大蒜，白糖。

葡萄糖，檸檬酸，亞硫酸氫鈉，氯化鈣，連云港友進食品添加劑技術開發有限公司，

乳酸菌制劑，北京川秀國際貿易有限公司。

1.1 試驗儀器

電磁爐，廣東美的生活電器制造有限公司，FA2004分析電子天平，上海良平儀器儀表有限公司，SP-754紫外可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司，pHSJ-3F實驗室pH計，上海雷磁有限公司，78-1A磁力加熱攪拌器，杭州儀表電機有限公司。

1.2 實驗方案

選擇新鮮、無腐爛的西瓜，西瓜皮要肥厚，有可食性。西瓜皮和西瓜瓤分開，去除西瓜皮的外層綠皮和殘留的瓜瓤，清洗干凈，切成長約6cm，寬1cm的長條形。選用亞硫酸氫鈉0.5g/L和檸檬酸l.0g/L組合，浸泡20min處理西瓜皮，進行護色處理[13]，清洗表面溶液。配制濃度為0.75％的氯化鈣溶液，將洗滌后的西瓜條放入溫度為50℃的溶液中，漂燙20min，提高果膠酸含量，增加脆度，最后清洗表面溶液[14]。將護色，硬化處理后的西瓜皮，用冷卻后的開水沖洗干凈表面的殘留的溶液，瀝干水分。

稱取一定量乳酸菌菌粉，溶解于2％葡萄糖溶液，25～30℃進行活化，得乳酸菌發酵液備用[15],再分別稱取原輔料添加量的鹽濃度4％、糖濃度2％、CaCl2濃度0．75％、辣椒0．5％、花椒0．25％、大蒜1％、生姜1％等，加入0.075％的發酵液溶于冷卻后的開水中，配得泡菜水。

瀝干后的西瓜皮條放入裝有泡菜水的瓶子中，用水密封，30℃恒溫培養箱中發酵7天。

1.3 試驗設計

取清洗后的西瓜皮,經燙漂處理后，原料與泡菜水的比例為1:5，1:10，1:15，1:20，1:25，固定0.75％CaCl2的濃度，固定4％鹽的濃度，固定0.075％的乳酸菌的接種量，發酵7天，得到泡菜西瓜皮產品，經評價得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,經燙漂處理后，固定原料與泡菜水為1:15，CaCl2的濃度為0.25％，0.50％，0.75％，1.00％，1.25％，固定4％鹽的濃度，固定0.075％的乳酸菌的接種量，發酵7天，得到泡菜西瓜皮產品，經評價得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,經燙漂處理后，固定原料與泡菜水的比例1:15，固定0.75％CaCl2的濃度，鹽的濃度為2％，4％，6％，8％，10％，固定0.075％的乳酸菌的接種量，發酵7天，得到西瓜皮產品，經評價得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,經燙漂處理后，原料與泡菜水的比例為1:15，固定0.75％CaCl2的濃度，固定4％鹽的濃度，乳酸菌的接種量0.025％，0.050％，0.075％，0.100％，0.125％，發酵7天，得到西瓜皮產品，經評價得出最佳原料和泡菜水的比例。

1.4正交試驗

根據上述單因素實驗的結果，以原料與泡菜水的比例，CaCl2濃度，鹽濃度，乳酸菌的接種量為因素，采用四因素三水平進行正交實驗，如表1：

表1 乳酸菌發酵酸脆西瓜皮的正交試驗水平分布表

2. 結果與分析

2.1 單因素試驗

原料與泡菜水的比例在1：10時，泡菜西瓜皮顏色為淡黃色，有光澤，香氣清淡，脆度適中，滋味鮮美，酸脆適合；原料與泡菜水的比例在1:5時，泡菜西瓜皮顏色為淡黃色，有光澤，香氣清淡，脆度較硬，咀嚼有渣，口味淡薄；原料與泡菜水的比例1：15至1：25時，產品顏色有影響，質地變軟，口味較咸；因此，不同鹽濃度對產品有一定的影響，原料與泡菜水的比例為1：10，感官效果最好，為最佳因素。

不同CaCl2濃度對產品有一定的影響。試驗顯示，CaCl2的濃度為0.75％時，為淡黃色，色澤明亮，香氣濃郁，脆度良好，滋味鮮美，酸度適合。CaCl2的濃度為0.25％時，色澤正常，無光澤，香氣清淡，脆度過硬，口味淡薄，略酸。當CaCl2的濃度為0.75％增大到1.25％時，隨濃度增大，色澤越暗，香氣越淡，質地越軟，口味偏差。因此，不同CaCl2的濃度對產品有一定的影響，CaCl2的濃度為0.75％，感官效果最好，為最佳因素。

鹽濃度為4％時，產品顏色正常，有光澤，香氣濃郁，質地脆嫩，咀嚼無渣，滋味鮮美，酸度合適；鹽濃度為2％時，顏色正常，色澤正常，香氣略淡，質地脆嫩，無渣，滋味鮮美，口味略薄；鹽濃度大于6％至10％時，鹽濃度的增大，顏色不正常，變為灰色，無光澤，無香氣，有異味，質地變軟，口感差，咀嚼有渣，口味很咸。因此，不同鹽濃度對產品有一定的影響，鹽濃度為4％，感官效果最好，為最佳因素。

乳酸菌的接種量為0.100％時，色澤正常，有光澤，香氣濃郁，質地脆嫩，軟硬適中，滋味鮮美，酸度合適。乳酸菌的接種量為0.025％至0.100％，色澤正常，隨接種量的增大香氣越濃郁，質地適中，滋味鮮美，酸度合適；乳酸菌接種量為0.125％時，色澤正常，有光澤，香氣濃郁，質地脆嫩，滋味略酸。因此，不同乳酸菌的接種量對產品有一定的影響，乳酸菌的接種量為0.100％時，感官效果最好，為最佳因素。

乳酸菌的接種量在制作泡菜的過程中起到了重要的作用。接種發酵泡菜乳酸菌數量明顯高于自然發酵泡菜。這不僅縮短了發酵時間，還提高了泡菜產品的質量[20]。如圖5可知，乳酸菌的接種量在0.025％至0.100％階段，泡菜中的乳酸菌逐漸增多，乳酸菌的新陳代謝作用明顯，產酸能力增強，香氣濃厚，乳酸菌的接種量在大于0.100％至0.125％時，乳酸菌的量增大，菌種數量多，發酵速度越快，產酸能力強，導致產品口味略酸，從而影響到泡菜西瓜皮的質量。

2.3 乳酸發酵酸脆西瓜皮的產品質量

根據最佳工藝參數可得出西瓜皮產品，顏色為淡黃色，有光澤，有濃郁的發酵香氣，質地脆嫩適中，咀嚼無渣，滋味鮮美，酸甜可口，感官評分為89分。乳酸發酵酸脆西瓜皮泡菜中，經過理化檢測得出所含亞硝酸的含量為1.7983mg/kg，低于綠色食品限量值，是符合人類食用的安全食品。根據國標檢測，測得泡菜西瓜皮中的氨基態氮的含量為0.0105g/100mL，根據國標的方法測得泡菜西瓜皮的中的總酸含量（以乳酸計）為0.54g/L。

3. 結論

在單因素的基礎上通過正交試驗得出乳酸發酵酸脆西瓜皮的產品最佳加工工藝參數為原料與泡菜水的比例1:10，CaCl2濃度為0.50％，鹽濃度為4％，乳酸菌的接種量為0.125％，可得出西瓜皮產品，顏色為淡黃色，有光澤，有濃郁的發酵香氣，質地脆嫩適中，咀嚼無渣，滋味鮮美，酸甜可口，感官評分為89分，亞硝酸的含量為1.7983mg/kg，氨基態氮的含量為0.0105g/100mL，總酸含量（以乳酸計）為0.54g/L。因此，利用乳酸菌發酵制作酸脆西瓜皮，酸脆可口，具有營養價值。在原料上來源方便，成本低，不僅提高了西瓜皮的利用價值，而且還減少了環境的污染，為西瓜皮的開發提供了一條有利的方法。

[1]郎杰.西瓜皮多糖的提取工藝及抗氧化研究[J].安徽農業科學,2012,40(36)1:7745-17747.

[2]潘百明,李春惠.廢棄西瓜皮固態發酵生產單細胞蛋白[J].貴州農業科學,2014(2):156-158.

[3]賈娟,王林山.西瓜皮果酒的研制[M].釀酒科技,2011(12):20-23.

[4]閆凱.泡菜發酵工藝及保藏性的研究[D].華中農業大學碩士學位論文,2013.

蔣 袁（1994-），男，湖南常德人，湖南人文科技學院農業與生物技術學院2012級學生。