復(fù)合菌劑對(duì)辣椒發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量的影響

黃珊，王修俊*，范志平，沈暢萱

（1.貴州大學(xué)發(fā)酵工程與生物制藥省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550025；2.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025；3.貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025）

復(fù)合菌劑對(duì)辣椒發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量的影響

黃珊1，2，王修俊1，2*，范志平1，3，沈暢萱1，2

（1.貴州大學(xué)發(fā)酵工程與生物制藥省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550025；2.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025；3.貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025）

以新鮮辣椒為原料，將從泡菜中分離出來(lái)的優(yōu)勢(shì)菌株制備成復(fù)合菌劑，研究自然發(fā)酵和復(fù)合菌劑發(fā)酵對(duì)發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)。結(jié)果表明，最佳工藝條件為食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%，蔗糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%，復(fù)合菌劑接種量6%，發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時(shí)間72 h。在此條件下，發(fā)酵辣椒的亞硝酸鹽含量為1.21 mg/kg，與自然發(fā)酵辣椒相比，成熟期由168 h縮短為72 h，亞硝酸鹽含量由3.94 mg/kg下降至1.21 mg/kg，不僅縮短了發(fā)酵周期且提高了產(chǎn)品的食用安全性。

發(fā)酵辣椒；自然發(fā)酵；復(fù)合菌劑；亞硝酸鹽

發(fā)酵辣椒作為泡菜的一種，是新鮮辣椒經(jīng)過(guò)含有調(diào)料的一定濃度的食鹽水浸漬之后并通過(guò)以乳酸菌為主導(dǎo)發(fā)酵而成的傳統(tǒng)發(fā)酵制品[1-3]，以其獨(dú)特的口感風(fēng)味受到許多人的喜愛(ài)，同時(shí)也增加了辣椒的附加值，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

我國(guó)泡菜加工歷史悠久，傳統(tǒng)泡菜是以自然發(fā)酵為主，高度依賴發(fā)酵過(guò)程中自然存在的乳酸菌[4]。但在其加工過(guò)程中，參與作用的微生物種類(lèi)繁多，發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，同時(shí)蔬菜中高含量的硝酸鹽[5-8]，在有害微生物及其硝酸鹽還原酶的作用下，可以在發(fā)酵過(guò)程中將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，導(dǎo)致產(chǎn)品中亞硝酸鹽含量高[9-12]，最終使泡菜的品質(zhì)、食用安全性及口感受到極大的影響，嚴(yán)重制約了泡菜的生產(chǎn)與銷(xiāo)售[13-14]，其中亞硝酸鹽是一種毒性很強(qiáng)的致癌物，易與胺合成一種致癌物亞硝胺[15-18]，廣泛引起人們的關(guān)注。因此如何能使發(fā)酵過(guò)程可控化，縮短發(fā)酵周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性、減少發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽含量，已成為了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究重點(diǎn)。

ANNA M等[19-21]研究表明，傳統(tǒng)的蔬菜發(fā)酵模式已經(jīng)不能滿足其發(fā)展趨勢(shì)，取而代之的將是一次性直投式粉末發(fā)酵劑。袁亞等[22-24]研究表明，乳酸菌純種發(fā)酵可以有效解決發(fā)酵周期長(zhǎng)、亞硝酸鹽含量高的問(wèn)題。接種純種乳酸菌發(fā)酵辣椒，能加速優(yōu)勢(shì)菌群的形成，抑制有害微生物的繁殖，同時(shí)乳酸菌可以降解部分亞硝酸鹽，從而減少亞硝酸鹽的產(chǎn)生，最終縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，保障產(chǎn)品食用安全性和質(zhì)量穩(wěn)定性，改善產(chǎn)品的品質(zhì)及口感。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究自然發(fā)酵和復(fù)合菌劑發(fā)酵對(duì)辣椒制品中亞硝酸鹽含量的影響，以及食鹽含量、蔗糖含量、復(fù)合菌劑接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間對(duì)復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒生產(chǎn)中亞硝酸鹽含量的影響，利用單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝，確定最佳生產(chǎn)工藝參數(shù)，旨在為發(fā)酵辣椒大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)，提高產(chǎn)品食用安全性和質(zhì)量穩(wěn)定性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮辣椒：貴陽(yáng)市花溪區(qū)吉林村農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；白砂糖（食品級(jí)）：武漢成達(dá)食品有限公司；食鹽（食品級(jí)）：四川久大制鹽有限公司；復(fù)合菌劑：腸膜明珠串菌（Leuconostoc mesenteroides）C6，腸膜明珠串菌（Leuconostoc mesenteroides）B2，植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）G3，菌種比例為C6∶B2∶G3=1∶1∶1，由貴州大學(xué)發(fā)酵工程與生物制藥省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 儀器與設(shè)備

FA1004電子精密天平：上海良平儀表有限公司；SPX-150C恒溫恒濕培養(yǎng)箱：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；泡菜壇：四川省瀘縣海羅玻璃廠；LS-1F凈化工作臺(tái)：上海索普儀器有限公司；XFS-280A手提式壓力蒸汽滅菌鍋：浙江新豐醫(yī)療器械有限公司；722S分光光度計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 發(fā)酵辣椒的工藝流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：挑選顏色均一、無(wú)機(jī)械損傷、大小均勻、無(wú)病蟲(chóng)害、成熟度均一（8成熟）的新鮮辣椒。在去梗過(guò)程中保證辣椒的完整性，然后用流動(dòng)水清洗2～3遍，晾干辣椒表面的水后與食鹽、蔗糖等混勻后立即裝壇。泡菜壇應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)無(wú)泄漏、破損，洗凈消毒備用。發(fā)酵過(guò)程中要隨時(shí)注意發(fā)酵壇的密封性，同時(shí)每隔24h測(cè)定發(fā)酵液中亞硝酸鹽含量。

1.3.2 發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）食鹽含量對(duì)亞硝酸鹽含量的影響

選用1%、3%、5%、7%、9%五個(gè)不同的鹽含量，蔗糖含量為1%，復(fù)合菌劑接種量為4%，發(fā)酵溫度為30℃，分別在0、24h、48h、72h、96h和120h測(cè)定發(fā)酵液中亞硝酸鹽含量。

（2）蔗糖含量對(duì)亞硝酸鹽含量變化的影響

選用0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%五個(gè)不同的蔗糖含量，食鹽含量為4%，復(fù)合菌劑接種量為4%，發(fā)酵溫度為30℃，分別在0、24 h、48 h、72 h、96 h和120 h測(cè)定發(fā)酵液中亞硝酸鹽含量。

（3）復(fù)合菌劑接種量對(duì)亞硝酸鹽含量的影響

選用1%、3%、5%、7%、9%五個(gè)不同的復(fù)合菌劑接種量，食鹽含量為4%，蔗糖含量為1%，發(fā)酵溫度為30℃，分別在0、24 h、48 h、72 h、96 h和120 h測(cè)定發(fā)酵液中亞硝酸鹽含量。

（4）發(fā)酵溫度對(duì)亞硝酸鹽含量的影響

選用24℃、27℃、30℃、33℃、36℃五個(gè)不同的溫度，食鹽含量為4%，蔗糖含量為1%，復(fù)合菌劑（腸膜明珠串菌C6∶腸膜明珠串菌B2∶植物乳桿菌G3=1∶1∶1，）接種量為4%，分別在0、24 h、48 h、72 h、96 h和120 h測(cè)定發(fā)酵液中亞硝酸鹽含量。

（5）發(fā)酵時(shí)間對(duì)亞硝酸鹽含量的影響

選用24 h、48 h、72 h、96 h、120 h五個(gè)不同的時(shí)間，食鹽含量為4%，蔗糖含量為1%，復(fù)合菌劑接種量為4%，發(fā)酵溫度為30℃，測(cè)定發(fā)酵液中亞硝酸鹽含量。

1.3.3 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了研究各影響因素對(duì)復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒工藝的影響，優(yōu)選出最佳辣椒發(fā)酵工藝參數(shù)條件，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取食鹽含量（A）、蔗糖含量（B）、接種量（C）、發(fā)酵溫度（D）和發(fā)酵時(shí)間（E）5個(gè)因素，選用L16（45）正交設(shè)計(jì)，以亞硝酸鹽含量為考察指標(biāo)，對(duì)復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1。

表1 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation technology optimization

1.3.4 測(cè)定方法

發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽的測(cè)定采用分光光度計(jì)法，參照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.33—2010《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》中的鹽酸萘乙二胺比色法測(cè)定發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量[25]。亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：準(zhǔn)確稱取0.100 0 g亞硝酸鈉，加水移入1 000 mL容量瓶，加水稀釋至刻度，混勻。吸取上述10 mL亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于100 mL容量瓶，加水稀釋至刻度。然后取0、0.10 mL、0.20 mL、0.30 mL、0.40 mL、0.50 mL亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別置于50 mL的帶塞比色管中，分別加入2 mL對(duì)氨基苯磺酸溶液，混勻，放置3～5 min，加入1 mL鹽酸萘乙二胺溶液，加水至刻度，混勻，靜置15 min，于波長(zhǎng)538 nm處測(cè)定吸光度值。以亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程，計(jì)算發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

以亞硝酸鈉含量（x）為橫坐標(biāo)，吸光度值（y）為縱坐標(biāo)，繪制的亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知，亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=0.775 3x+0.004 3，相關(guān)系數(shù)R2=0.999 2，表明二者線性關(guān)系良好。2.2自然發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量變化

圖1 亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of nitrite

將辣椒按照上述1.3.1的發(fā)酵辣椒的工藝流程進(jìn)行發(fā)酵。選擇食鹽含量為4%，蔗糖含量為1%，發(fā)酵溫度為30℃進(jìn)行自然發(fā)酵。其亞硝酸鹽含量變化結(jié)果見(jiàn)圖2。由圖2可知，在0～48 h內(nèi)隨時(shí)間增加，亞硝酸鹽含量逐漸增大，在發(fā)酵48 h時(shí)達(dá)到亞硝酸鹽峰，峰值為7.68 mg/kg，然后隨著時(shí)間增加亞硝酸鹽含量逐漸減少，到成熟期（pH在3.4左右）即168 h時(shí)亞硝酸鹽含量約為4 mg/kg，隨后基本保持平衡狀態(tài)。其主要原因是自然發(fā)酵初期，由于氧氣存在，導(dǎo)致雜菌的快速生長(zhǎng)代謝，將泡菜中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。因此，亞硝酸鹽含量在初期時(shí)會(huì)逐步增加。但隨著微生物代謝活動(dòng)的持續(xù)，氧氣被消耗殆盡，此時(shí)有利于泡菜中乳酸菌的生長(zhǎng)，同時(shí)抑制了其他微生物的生長(zhǎng)，使乳酸菌成為優(yōu)勢(shì)微生物，降解亞硝酸鹽，導(dǎo)致亞硝酸鹽含量下降。發(fā)酵后期，隨著乳酸菌的生長(zhǎng)代謝，發(fā)酵液中的乳酸堆積，抑制了發(fā)酵菌株的生長(zhǎng)，使得亞硝酸鹽含量保持平衡狀態(tài)。

圖2 自然發(fā)酵辣椒亞硝酸鹽含量隨時(shí)間的變化Fig.2 Change of nitrite content with time of natural fermented chili

2.3 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1 食鹽含量對(duì)復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量的影響

考察不同的食鹽含量對(duì)發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知，在0～24 h隨著時(shí)間的增加，不同食鹽含量發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量都在增加，且食鹽含量越高，亞硝酸鹽含量增加得越快，且都在24 h左右到達(dá)頂峰隨后減少，這是由于食鹽的添加，抑制部分雜菌生長(zhǎng)代謝，減少了硝酸鹽還原酶的生成，阻斷了亞硝酸鹽的形成。同時(shí)添加了復(fù)合菌劑，使得菌株在短時(shí)間內(nèi)迅速成為發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)菌株，促進(jìn)了亞硝酸鹽的降解。使得與自然發(fā)酵相比，亞硝酸鹽含量的峰值提前到來(lái)。食鹽濃度越高，最后平衡時(shí)亞硝酸鹽含量越高。食鹽含量在1%、3%和5%時(shí)都能使發(fā)酵辣椒在72 h后亞硝酸鹽含量＜1.7 mg/kg，而食鹽含量為7%、9%時(shí)，其最后的產(chǎn)品中亞硝酸鹽含量過(guò)高，主要可能是由于食鹽含量過(guò)高，發(fā)酵辣椒中微生物的生命活動(dòng)受到抑制，導(dǎo)致對(duì)亞硝酸鹽的降解量變小，也有可能是有害微生物將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，導(dǎo)致亞硝酸鹽增加[5-8]。考慮到最終產(chǎn)品中亞硝酸鹽含量，選擇食鹽含量3%較為適宜。

圖3 食鹽含量對(duì)發(fā)酵辣椒亞硝酸鹽含量的影響Fig.3 Effect of salt concentration on nitrite content of fermented chili

2.3.2 蔗糖含量對(duì)復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量的影響

考察不同的蔗糖含量對(duì)發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可知，不同蔗糖含量發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量都在24 h左右到達(dá)頂峰。主要因?yàn)樵诎l(fā)酵初期，發(fā)酵系統(tǒng)中酸性環(huán)境尚未形成，不能抑制雜菌的生長(zhǎng)代謝，導(dǎo)致蔬菜中硝酸鹽被還原，引起亞硝酸鹽含量升高，但是添加的乳酸菌，在蔗糖的促進(jìn)下迅速生長(zhǎng)成為優(yōu)勢(shì)菌株，產(chǎn)生大量有機(jī)酸，加快了亞硝酸鹽的降解。與自然發(fā)酵相比，亞硝酸鹽含量的峰值提前到來(lái)。蔗糖含量0.5%～1.0%時(shí)，隨著蔗糖含量的逐漸升高，最終產(chǎn)品中亞硝酸鹽含量越低。可能是隨著蔗糖含量的增大，對(duì)發(fā)酵菌株的生長(zhǎng)繁殖促進(jìn)作用越強(qiáng)，使得菌株在短時(shí)間內(nèi)迅速成為發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)菌株，從而促進(jìn)了亞硝酸鹽的降解，蔗糖含量在1.5%～2.5%時(shí)，隨著蔗糖含量的逐漸升高，最終產(chǎn)品中亞硝酸鹽含量越高，可能是蔗糖含量的增大，抑制了發(fā)酵菌株的生長(zhǎng)，從而減少了對(duì)亞硝酸鹽的降解，同時(shí)高蔗糖濃度，為其他有害微生物提供了養(yǎng)分，使其開(kāi)始生長(zhǎng)代謝，把發(fā)酵液中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，導(dǎo)致亞硝酸鹽有所增加。考慮亞硝酸鹽含量選擇蔗糖含量1%較為適宜。

圖4 蔗糖含量對(duì)發(fā)酵辣椒亞硝酸鹽含量的影響Fig.4 Effect of sucrose concentration on nitrite content of fermented chili

2.3.3 復(fù)合菌劑接種量對(duì)復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量的影響

圖5 接種量對(duì)發(fā)酵辣椒亞硝酸鹽含量的影響Fig.5 Effect of inoculum on nitrite content of fermented chili

考察不同的復(fù)合菌劑接種量對(duì)發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可知，不同復(fù)合菌劑接種量發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量都在24 h左右到達(dá)頂峰。主要因?yàn)樵诎l(fā)酵初期，大量雜菌的生長(zhǎng)代謝，導(dǎo)致蔬菜中硝酸鹽被還原，引起亞硝酸鹽含量升高。隨著添加的復(fù)合菌劑迅速生長(zhǎng)成為優(yōu)勢(shì)菌株，產(chǎn)生大量有機(jī)酸，加快了亞硝酸鹽的降解。使得與自然發(fā)酵相比，亞硝酸鹽含量24 h左右到達(dá)頂峰。隨著復(fù)合菌劑接種量逐漸增大，最后產(chǎn)品中亞硝酸鹽含量越低，復(fù)合菌劑接種量為9%，亞硝酸鹽含量最低，復(fù)合菌劑接種量為5%和7%時(shí)，亞硝酸鹽含量基本相同，略高于接種量為9%時(shí)亞硝酸含量。這主要因?yàn)樘砑恿藦?fù)合菌劑，在發(fā)酵初期復(fù)合菌株就成為發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)菌，抑制了其他有害微生物的生長(zhǎng)繁殖，通過(guò)自身的迅速產(chǎn)酸和酶作用降解亞硝酸鹽，使得最后產(chǎn)品中的亞硝酸鹽含量最低。雖然接種量為9%時(shí)，亞硝酸鹽含量最低，但是增加接種量，在實(shí)際生產(chǎn)中也會(huì)增加生產(chǎn)成本的投入。考慮亞硝酸鹽最終含量并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)考慮，選擇復(fù)合菌劑接種量為5%較為適宜。

2.3.4 發(fā)酵溫度對(duì)復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量的影響

考察不同的發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6可知，在30℃和33℃條件下，發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量在24h左右到達(dá)峰值，在72h時(shí)亞硝酸鹽含量最低，在72 h以后稍微升高，隨后趨于平穩(wěn)。主要是因?yàn)樵诎l(fā)酵初期復(fù)合菌劑在適宜溫度下生長(zhǎng)代謝旺盛，抑制了其他微生物的生長(zhǎng)，同時(shí)降解亞硝酸鹽能力增強(qiáng)，使得與自然發(fā)酵相比，峰值提前到來(lái)。但此溫度也是部分雜菌的適宜生長(zhǎng)溫度，在發(fā)酵后期雜菌開(kāi)始生長(zhǎng)代謝導(dǎo)致亞硝酸鹽有所增加。在24℃、27℃、36℃條件下，發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量在36h左右到達(dá)峰值，且最終的亞硝酸鹽含量也比較高，因?yàn)榫闏6的最適生長(zhǎng)溫度為28～32℃；菌株B2的最適生長(zhǎng)溫度為30～35℃；菌株G3的最適生長(zhǎng)溫度為30～45℃[22]，過(guò)高或過(guò)低的溫度影響了復(fù)合菌劑的生長(zhǎng)，使得與30℃和33℃相比，亞硝酸鹽含量峰值延遲。綜合亞硝酸鹽含量并考慮復(fù)合菌劑的適宜生長(zhǎng)溫度，選擇發(fā)酵溫度為30℃較為適宜。

圖6 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵辣椒亞硝酸鹽含量的影響Fig.6 Effect of fermention temperature on nitrite content of fermented chili

2.3.5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量的影響

考察不同的發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵辣椒中的亞硝酸鹽含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖7。由圖7可知，在0～24 h時(shí)，隨著時(shí)間的增加亞硝酸鹽含量逐漸增加，在24 h左右到達(dá)峰值，主要因?yàn)樵诎l(fā)酵前期，有氧的存在，雜菌快速生長(zhǎng)，導(dǎo)致蔬菜中硝酸鹽被還原成為亞硝酸鹽，隨著發(fā)酵時(shí)間的增加氧氣被消耗殆盡，添加的復(fù)合菌劑在短時(shí)間內(nèi)迅速成為發(fā)酵的優(yōu)勢(shì)菌株，促進(jìn)了亞硝酸鹽的降解。與自然發(fā)酵相比，提前了峰值到來(lái)時(shí)間。從24～72 h，隨著時(shí)間的增加發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量迅速減小，隨后有所增加，最后趨于平穩(wěn)，這可能是因?yàn)閺?fù)合菌劑在72 h時(shí)完成了發(fā)酵，其后其他雜菌也開(kāi)始生長(zhǎng)導(dǎo)致亞硝酸鹽含量的增加；因此選擇發(fā)酵時(shí)間為72h較為適宜。

圖7 發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵辣椒亞硝酸鹽含量的影響Fig.7 Effect of fermention time on nitrite content of fermented chili

2.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化發(fā)酵工藝

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)之上，采用L16（45）正交設(shè)計(jì)，以亞硝酸鹽含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)發(fā)酵辣椒的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表2，方差分析見(jiàn)表3。

由表2可知，影響復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒中亞硝酸鹽含量的主次因素依次是接種量＞發(fā)酵時(shí)間＞發(fā)酵溫度＞蔗糖含量＞食鹽含量，得到的優(yōu)化方案為A3B2C4D2E2，即食鹽含量為4%，蔗糖含量為1%，復(fù)合菌劑接種量為6%，發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵時(shí)間為72h。在此條件下進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，亞硝酸鹽含量平均值為1.213 mg/kg。由表3可知，5個(gè)因素中菌劑接種量對(duì)亞硝酸鹽含量有顯著性影響（P＜0.05）。與自然發(fā)酵辣椒相比，成熟期由168h縮短為72 h，亞硝酸鹽含量由3.937mg/kg降為1.213mg/kg，大大減少了生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的食用安全性。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 3 Variance analysis of orthogonal experiments results

3 結(jié)論

選擇復(fù)合發(fā)酵菌劑對(duì)辣椒進(jìn)行發(fā)酵的單因素試驗(yàn)，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)正交試驗(yàn)優(yōu)化出復(fù)合菌劑發(fā)酵辣椒的最佳工藝條件是食鹽含量為4%，蔗糖含量為1%，復(fù)合菌劑接種量為6%，發(fā)酵溫度為30℃，發(fā)酵時(shí)間為72 h。在此條件下產(chǎn)品的亞硝酸鹽含量為1.213 mg/kg。同時(shí)與自然發(fā)酵辣椒相比亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的時(shí)間從48 h提前到了24 h，成熟期由168 h縮短為72 h，亞硝酸鹽含量由3.937mg/kg降為1.213mg/kg，大大減少了生產(chǎn)成本，提高了產(chǎn)品的食用安全性。

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Effect of complex microbial inoculants on nitrite contents during chilli fermentation

HUANG Shan1,2,WANG Xiujun1,2*,FAN Zhiping1,3,SHEN Changxuan1,2
(1.Guizhou Provincial Key Laboratory of Fermentation Engineering and Biopharmacy,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 2.School of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 3.College of Chemistry and Chemical Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

Using fresh chilli as raw materials,the complex microbial inoculants isolated from pickled cabbage were used for chilli fermentation.The effect of complex microbial inoculants fermentation on nitrite content in fermented chill was compared with natural fermentation.On the basis of single factor experiment,the optimal production conditions were determined by orthogonal experiment as follows:salt concentration 4%,sucrose concentration 1%,complex microbial inoculants 6%,fermentation temperature 30℃and time 72 h.Under these conditions,the content of nitrite in fermented chilli was 1.21 mg/kg.Compared with natural fermentation,the maturation period was shortened from 168 h to 72 h and the content of nitrite was reduced from 3.94 mg/kg to 1.21 mg/kg.These results suggested that the complex microbial inoculants could greatly shorten the fermentation time and improved the safety of the product.

fermented chilli;natural fermentation;complex microbial inoculants;nitrite

TS255.5

0254-5071（2017）07-0129-06

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.07.028

2017-03-17

貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（黔科合NY字[2012]3018號(hào)，黔科合NY字[2015]3025-1號(hào)）

黃珊（1992-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)。

*通訊作者：王修俊（1965-），男，教授，本科，研究方向?yàn)槭称钒踩⑹称繁２亍?/p>