不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中滋味品質的影響

劉淑貞，王 丹，周才瓊

（西南大學食品科學學院，重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400716）

不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中滋味品質的影響

劉淑貞，王 丹，周才瓊*

（西南大學食品科學學院，重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400716）

采用粳米、玉米和芋頭-玉米3 種不同淀粉配料制備鲊海椒進行自然乳酸發酵，研究鲊海椒在發酵過程中主要滋味品質成分的變化。結果發現3 種不同淀粉配料制備的鲊海椒總酸、游離氨基酸含量隨發酵時間延長極顯著增加（P＜0.01），鹽含量略增；總酸含量在發酵15 d后上升趨緩；游離氨基酸含量在發酵30 d后上升趨緩，其中粳米鲊海椒游離氨基酸含量在發酵過程中增加迅速，發酵60～90 d時游離氨基酸含量明顯高于另外兩種鲊海椒（P＜0.01）；3 種不同淀粉配料制備的鲊海椒辣椒素及二氫辣椒素發酵15～45 d保留較多，在發酵60 d后相對較低。3 種不同淀粉配料制備的鲊海椒可溶性總糖含量都逐漸下降，粳米和玉米鲊海椒發酵60 d后相對較低，而芋頭-玉米鲊海椒發酵15 d后可溶性總糖已降至較低水平。表明不同淀粉配料會影響鲊海椒發酵滋味品質的形成。綜合鲊海椒酸辣咸鮮和微甜的滋味品質特點，以發酵30 d左右為宜，延長發酵時間可降低鲊海椒制品的辣度及微甜的滋味品質。

淀粉原料；鲊海椒；發酵；滋味品質

發酵食品是指經過微生物或酶的作用下使加工原料發生許多生物化學變化及物理變化后制成的食品[1]。發酵辣椒制品是以辣椒為主要原料，經過破碎、發酵等特定工藝加工而成的醬狀或碎狀產品[2]。發酵辣椒制品根據產品生產工藝配方可分為糟辣椒、泡辣椒、豆瓣辣醬、辣椒醬及酸辣醬等[3]。目前，發酵辣椒制品的研究主要集中于工業化純種發酵、質量控制、微生物菌群的篩選、乳酸菌安全性、揮發性風味物質等的研究[4-7]。

鲊海椒是重慶、四川、貴州等少數民族地區或漢族和少數民族雜居地區的一種在新鮮辣椒中添加淀粉原料后經自然乳酸發酵而成的地方美食[8]。目前有少量玉米鲊海椒微生物分離及質量控制體系在鲊海椒生產過程中的應用等，以及對市售鲊海椒風味品質及純種發酵技術等的研究報道[9-12]。而對于傳統發酵過程中不同淀粉源對鲊海椒發酵過程中滋味品質影響的比較研究未見報道。因此，本研究擬采用鲊海椒制備中常用的淀粉配料制備鲊海椒并自然發酵，對其發酵過程中滋味品質的變化進行比較研究，以期為鲊海椒的工業化生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮二荊條紅辣椒、玉米面、粳米面、芋頭 重慶永輝超市；晶心加碘食用鹽 重慶市鹽業（集團）有限公司。

1.2 試劑

辣椒素標準品（純度≥95%）、二氫辣椒素標準品（純度≥90%） 美國Sigma公司；硝酸銀、乙酸乙酯、3,5-二硝基水楊酸、酒石酸鉀鈉等（均為分析純）成都市科龍化工試劑廠；鉻酸鉀、葡萄糖（均為分析純） 重慶北碚化學試劑廠；蒽酮（分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；甲醇（色譜純） 成都市科龍化工試劑廠。

1.3 儀器與設備

FA2004A電子天平 上海精天電子儀器有限公司；DHG-9140A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海齊欣科學儀器有限公司；LC-20A高效液相色譜儀 日本島津公司；722型可見分光光度計 上海菁華科技儀器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 鲊海椒的制備

辣椒清洗后瀝干，粉碎，粳米、玉米用粉碎機粉碎后分別過40 目篩。辣椒與粳米面、辣椒與玉米面、辣椒與芋頭絲-玉米面（芋頭絲與玉米面的質量比為1∶1，芋頭絲的尺寸為：0.8 cmh1.2 cmh3.2 cm）3 種鲊海椒原料質量配比均為1∶1，鹽添加量5%。將各種原料按配比混合均勻后裝入罐中，水密封，20～30 ℃發酵，取不同發酵時間的鲊海椒進行分析[13-14]。

1.4.2 發酵過程中水分及滋味品質成分分析

1.4.2.1 辣椒素和二氫辣椒素含量測定

采用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）法測定。參考GB/T 21266ü 2007《辣椒及辣椒制品中辣椒素類物質測定及辣度表示方法》[15]和Barbero等[16]方法。將待測樣品于50 ℃條件下烘干至恒質量，電動粉碎機粉碎過60 目篩，稱取2.5 g樣品于100 mL燒杯中，加入25 mL甲醇，保鮮膜封口，用針扎幾個小孔，然后在360 W、50 ℃水浴條件下，超聲波振蕩提取30 min，濾紙過濾，收集濾液。然后將濾渣連同濾紙重新用25 mL甲醇超聲提取10 min，重復1 次。將3 次過濾收集的濾液合并，旋轉蒸發濃縮后定容至5 mL。經0.45 μm濾膜過濾后進行色譜分析。色譜條件：Kromasii C18（250 mmh4.6 mm，5 μm）色譜柱，流動相：甲醇-水（70∶30，V/V），流速：1.0 mL/min，紫外檢測波長：280 nm，柱溫：30 ℃，進樣量：10 μL。采用保留時間來定性，以峰面積外標法，通過辣椒素和二氫辣椒素的標準曲線對樣品中辣椒素類物質進行定量分析。

1.4.2.2 水分與其他滋味成分含量測定

水分：參考GB/T 5009.3ü2010《食品中水分的測定》中的直接干燥法[17]測定；鹽：參考GB/T 12457ü 2008《食品中氯化鈉的測定》中的直接沉淀滴定法[18]測定；總酸（以乳酸計）：參考GB/T 12456ü2008《食品中總酸的測定》中的酸堿中和滴定法[19]測定；游離氨基酸：參考茚三酮比色法[20]測定；可溶性總糖：參考蒽酮比色法[21]測定。

1.5 數據處理

2 結果與分析

2.1 不同淀粉原料制備鲊海椒發酵過程中水分含量的變化

圖1鲊海椒發酵過程中水分含量變化Fig.1 Change in moisture content of Zhahaijiao during fermentation

水分含量影響發酵微生物的生長和代謝，進而影響各酶及風味物質的形成以及感官品質。經測定鲊海椒發酵過程中水分含量變化結果如圖1所示，3 種鲊海椒在發酵后水分含量均極顯著下降（P＜0.01），發酵90 d粳米鲊海椒、玉米鲊海椒和芋頭-玉米鲊海椒含水量與發酵0 d相比，分別下降了5.31%、10.24%和2.85%，由于芋頭-玉米鲊海椒本底水分含量高，在整個發酵過程中水分含量均高于玉米鲊海椒和粳米鲊海椒。

2.2 不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中酸辣滋味品質形成的影響

2.2.1 不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中酸味物質變化的影響

圖2鲊海椒發酵過程中總酸含量變化Fig.2 Changes in total acid content of Zhahaijiao during the fermentation process

由圖2可知，鲊海椒在發酵過程中總酸含量在0～15 d內快速上升，之后在15～90 d呈穩定增加的趨勢，發酵15～90 d時粳米鲊海椒、玉米鲊海椒和芋頭-玉米鲊海椒總酸含量分別為發酵0 d時的297.4%～313.7%、295.5%～374.0%和414.2%～436.4%，從發酵前的310.9～425.9 mg/100 g增加到發酵90 d時的1 162.9～1 304.2 mg/100 g，形成了鲊海椒特有的酸味品質，表明鲊海椒發酵15 d以上即可形成其特有的酸味品質。這與發酵過程中乳酸菌大量繁殖、糖發酵產酸有關[22]；而乳酸的生成是鲊海椒品質形成的重要影響因素。經對總酸含量變化進行統計分析，顯示發酵15～30 d玉米鲊海椒總酸含量極顯著低于粳米鲊海椒和芋頭-玉米鲊海椒（P＜0.01），發酵45～90 d玉米鲊海椒總酸含量仍極顯著低于其他兩種鲊海椒（P＜0.01），而粳米和芋頭-玉米鲊海椒間的總酸含量無明顯差異（P＞0.05）。

2.2.2 不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中辣味物質含量變化的影響

辣味主要來源于辣椒中的辣椒素類物質，其中80%由辣椒素和二氫辣椒素構成[23]，這兩種化合物的辣度約是其他辣椒素同系物如降二氫辣椒素、高二氫辣椒素和高辣椒素的2 倍。盡管辣味不屬于基本味，但在實際生活中辣味是食品中一種非常重要的“味道”，適度的辛辣味也是構成鲊海椒獨特風味的一個重要因素。

圖3鲊海椒發酵過程中辣椒素（a）及二氫辣椒素含量（b）的變化Fig.3 Change in capsaicin (a) and dihydro capsaicin (b) contents of Zhahaijiao during the fermentation process

由圖3可知，3 種淀粉原料制備鲊海椒中辣椒素和二氫辣椒素含量在發酵過程中前期快速下降（＜45 d）后下降趨勢減弱，發酵60～90 d的粳米鲊海椒、玉米鲊海椒、芋頭-玉米鲊海椒中辣椒素含量分別為發酵0 d時的71.6%～79.0%、59.5%～56.3%和80.8%～87.8%，二氫辣椒素含量分別為發酵0 d時的74.4%～77.4%、63.1%～56.0%和104.5%～98.4%，表明鲊海椒發酵過程中隨發酵時間的延長，其辣味會逐漸下降，發酵60 d后辣度降低較多。玉米鲊海椒辣椒素和二氫辣椒素含量明顯高于其他兩種鲊海椒，芋頭-玉米鲊海椒最低，其原因有待進一步探討。

經對鲊海椒發酵過程中辣椒素和二氫辣椒素含量變化進行統計分析，顯示發酵初期3 種鲊海椒辣椒素含量存在極顯著差異（P＜0.01），隨著發酵時間延長，3 種鲊海椒辣椒素含量差異減小，發酵90 d時，辣椒素含量接近。整個發酵過程中辣椒素含量按從大到小的順序排列為玉米鲊海椒＞粳米鲊海椒＞芋頭-玉米鲊海椒；同時，玉米鲊海椒中的二氫辣椒素含量遠高于其他兩種鲊海椒（P＜0.01），而粳米和芋頭-玉米鲊海椒發酵過程中二氫辣椒素的含量無明顯差異（P＞0.05）。

2.3 不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中鮮甜滋味品質形成的影響

2.3.1 不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中鮮味物質變化的影響

由圖4可知，發酵過程中，3 種淀粉原料制備鲊海椒中游離氨基酸含量極顯著增加（P＜0.01），發酵30 d后變化趨緩并呈波動變化，發酵30～90 d的粳米鲊海椒、玉米鲊海椒和芋頭-玉米鲊海椒中游離氨基酸含量分別為發酵0 d的1 079.5%～1 370.5%、196.0%～255.3%和204.0%～221.5%，表明發酵30 d以上即可很好地提升鲊海椒鮮味品質。實驗發現玉米鲊海椒、芋頭-玉米鲊海椒本底游離氨基酸較高，分別是粳米鲊海椒的3.4 倍和4.6 倍，但發酵過程中粳米鲊海椒游離氨基酸含量增加迅速，發酵30～90 d時，粳米鲊海椒中游離氨基酸含量分別為玉米鲊海椒和芋頭-玉米鲊海椒中游離氨基酸含量的1.6～1.7 倍和1.2～1.4 倍，表明不同淀粉原料會影響鲊海椒鮮的滋味品質，以粳米鲊海椒鮮的滋味品質較好。這可能和不同淀粉原料蛋白質及相關成分以及所導致的發酵中微生物種類和數量變化的差異有關。

圖4鲊海椒發酵過程中游離氨基酸含量的變化Fig.4 Change in free amino acid content of Zhahaijiao during fermentation process

對發酵過程中游離氨基酸含量變化進行統計分析，顯示發酵0～45 d內，3 種鲊海椒中的游離氨基酸含量存在極顯著差異（P＜0.01），發酵60～90 d粳米鲊海椒中游離氨基酸含量明顯高于另外兩種鲊海椒（P＜0.01），發酵60 d時，玉米和芋頭-玉米鲊海椒游離氨基酸含量并無明顯差異（P＞0.05）。

2.3.2 不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中甜味物質變化的影響

圖5鲊海椒發酵過程中可溶性總糖含量的變化Fig.5 Change in total soluble sugar content of Zhahaijiao during fermentation

由圖5可知，粳米鲊海椒和玉米鲊海椒發酵前期（＜45 d）可溶性總糖含量極顯著下降（P＜0.01），45 d以后降低趨緩，發酵45～90 d時可溶性總糖含量僅為發酵0 d時的59.7%～70.9%和50.7%～55.1%。芋頭-玉米鲊海椒則在發酵15 d即迅速下降，然后趨于穩定，發酵15～90 d時可溶性總糖含量為發酵0 d時的10.1%～15.2%。表明不同淀粉原料在發酵過程中降解不同，而影響產品甜的滋味品質，考慮其他滋味品質成分形成，粳米鲊海椒和玉米鲊海椒發酵45 d左右為宜；而芋頭-玉米鲊海椒可溶性總糖發酵15 d以上即急劇下降。

可溶性總糖在加工中除能給予食品甜味外，也是微生物的營養物質。發酵后均顯著下降，這是微生物利用糖類、發酵產酸的結果。本實驗發現芋頭-玉米鲊海椒發酵過程中可溶性總糖急劇下降，這可能和芋頭淀粉特性以及芋頭-玉米鲊海椒含水量較高及相應的微生物生長不同有關，芋頭-玉米鲊海椒可溶性總糖含量明顯低于粳米鲊海椒和玉米鲊海椒（P＜0.01）。

2.4 不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中咸味品質形成的影響

食鹽可賦予食品咸味，并與谷氨酸形成鈉鹽產生鮮味。鹽含量不僅影響鲊海椒制品的口感咸度，還影響發酵微生物的發酵作用。由圖6可知，在鲊海椒加工過程中，鹽含量有緩慢上升趨勢，與發酵0 d相比，發酵15～90 d的粳米、玉米、芋頭-玉米鲊海椒中鹽含量分別增加了0.04～0.10、0.02～0.08 g/100 g和0.09～0.13 g/100 g。這與發酵過程中水分含量降低有關。表明鲊海椒在發酵過程中鹽咸滋味品質成分變化較小，而主要受添加的食鹽量影響。

圖6鲊海椒發酵過程中鹽含量的變化Fig.6 Change in salt content of Zhahaijiao during fermentation

3 結論與討論

有研究表明，乳酸菌、酵母菌、醋酸菌是鲊海椒自然發酵的有效菌，其中乳酸菌含量比例最大，是主要的產酸菌[9]，隨發酵時間延長，鲊海椒在發酵過程中總酸含量增加，同時可溶性總糖含量快速下降，說明在此期間乳酸菌利用糖發酵生成乳酸程度較高。Lee等[24]在30 ℃條件下采用枯草芽孢桿菌發酵辣椒后，發現辣椒素含量隨發酵時間延長而降低。金紅星等[25]研究發現經明串珠菌接種發酵后，辣椒中辣椒素類物質可轉化為低辣度的辣椒素類似物。因而，推測鲊海椒發酵過程中辣椒素、二氫辣椒素含量的降低可能是轉化成低辣度辣椒素類似物。

粳米鲊海椒游離氨基酸含量起始值遠低于玉米鲊海椒和芋頭-玉米鲊海椒，但發酵一定時間后，粳米鲊海椒游離氨基酸含量快速增加并在發酵30 d時超過玉米鲊海椒或芋頭-玉米鲊海椒中游離氨基酸含量；可溶性總糖方面均在發酵15 d內快速下降后降低趨勢趨緩，其中粳米鲊海椒和玉米鲊海椒下降緩慢并保持一定含量，芋頭-玉米鲊海椒快速下降并遠低于另外兩種淀粉配料；辣椒素及二氫辣椒素含量分析顯示在發酵30 d內快速下降，繼續發酵則降低趨勢趨緩，玉米鲊海椒辣椒素及二氫辣椒素含量遠高于粳米和芋頭玉米鲊海椒。這些實驗結果都表明不同來源的淀粉原料由于淀粉特性及所含蛋白質特性等的差異，加上含水量的差異等引發微生物生長的差異，在發酵過程中會發生程度不同的降解，而影響鲊海椒滋味品質的形成。

3 種淀粉配料制備鲊海椒總酸含量在發酵15 d內迅速上升后保持穩定；辣味和鮮味成分含量在發酵30 d內快速下降和上升后變化趨勢趨緩，以粳米鲊海椒游離氨基酸含量最高，玉米鲊海椒辣味物質含量最高；可溶性總糖含量方面，粳米和玉米鲊海椒發酵60 d后相對較低，而芋頭-玉米鲊海椒發酵15 d后已降至較低水平；鹽含量略增加則與發酵中水分含量下降有關。總酸、游離氨基酸含量隨發酵時間延長極顯著增加（P＜0.01），其中，總酸含量在發酵15 d后上升趨緩，游離氨基酸含量發酵30 d后上升趨緩，辣椒素及二氫辣椒素含量在發酵60 d后相對較低，發酵15～45 d保留較多。綜合鲊海椒酸辣、咸鮮和微甜的滋味品質特點，以發酵30 d左右為宜，延長發酵時間可降低鲊海椒制品的辣度及微甜的滋味品質。3 種淀粉原料以粳米粉為配料的鲊海椒鮮酸甜味突出，以玉米為配料制備的鲊海椒酸辣甜滋味品質突出，而采用玉米-芋頭混合配料制備的鲊海椒水分相對高，游離氨基酸和可溶性糖相對低，滋味品質相對較低。

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Effect of Different Starches on Flavor Quality during the Fermentation Zhahaijiao, a Chinese Traditional Fermented Chili Product

LIU Shuzhen, WANG Dan, ZHOU Caiqiong*
(Chongqing Engineering Research Center of Regional Food, College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China)

Three different starch sources including japonica rice flour, maize flour and taro-maize flour were used for preparing Zhahaijiao, a Chinese traditional fermented chili product, by spontaneous lactic acid fermentation, and changes in the flavor quality of Zhahaijiao during the fermentation process were studied. Results showed that the contents of total acid and free amino acids in Zhahaijiao made with different starches significantly increased （P < 0.01), and the content of salt slightly increased with the extension of fermentation time. The content of total acid increased slowly after 15 days of fermentation, and the content of free amino acids increased slowly after 30 days of fermentation. The content of free amino acids in Zhahaijiao made with japonica rice flour increased rapidly during the fermentation process and was apparently higher than that in Zhahaijiao made with two other starches after fermentation for 60–90 days (P < 0.01). The contents of capsaicin and dihydrocapsaicin in Zhahaijiao remained at higher levels after 15–45 days of fermentation, but were relatively low on the 60thday of fermentation, in dependent of the type of starch used. The content of total soluble sugar（TSS） gradually declined； the TSS levels of Zhahaijiao made with japonica rice flour and maize flour were relatively low after fermentation for 60 days， while Zhahaijiao made with taro-maize flour dropped to a lower level after only 15 days of fermentation. Therefore, different starches can affect the formation of the favor quality of Zhahaijiao. Based on taste qualities of Zhahaijiao including sourness, pungency, umami, saltiness and slight sweetness, the optimal fermentation time is 30 days, and extended fermentation time can adversely impact its pungency degree and sweet taste quality.

starch sources； Zhahaijiao； fermentation； flavor quality

10.7506/spkx1002-6630-201607008

TS236.9

A

1002-6630（2016）07-0039-05

劉淑貞, 王丹, 周才瓊. 不同淀粉原料對鲊海椒發酵過程中滋味品質的影響[J]. 食品科學, 2016, 37(7): 39-43.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201607008. http://www.spkx.net.cn

LIU Shuzhen, WANG Dan, ZHOU Caiqiong. Effect of different starches on flavor quality during the fermentation Zhahaijiao, a Chinese traditional fermented chili product[J]. Food Science, 2016, 37(7): 39-43. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201607008. http://www.spkx.net.cn

2015-05-07

重慶市特色食品工程技術研究中心能力提升項目（cstc2014pt-gc8001）

劉淑貞（1990—），女，碩士研究生，研究方向為食品化學與營養學。E-mail：lsz622@swu.edu.cn

*通信作者：周才瓊（1964—），女，教授，博士，研究方向為食品營養化學。E-mail：zhoucaiqiong@swu.edu.cn