乳酸菌發(fā)酵酸脆西瓜皮的工藝研究

蔣袁

[摘要]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(fā)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(tài)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(fā)酵西瓜皮酸脆可口，具有營養(yǎng)價值，能提供西瓜皮的綜合利用價值。

[關鍵詞]西瓜皮；發(fā)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、腺嘌呤等。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(huán)、骨骼、泌尿、免疫等系統(tǒng)的正常生理功能具有重要作用：Zn對人體的免疫系統(tǒng)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。

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(fā)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，CaCk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(tài)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(fā)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(fā)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lcm的長條形。選用亞硫酸氫鈉0.5g/L和檸檬酸I_0g/L組合，浸泡20mm處理西瓜皮，進行護色處理，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。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(fā)酵液備用，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(fā)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(yǎng)箱中發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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：

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?yōu)榛疑瑹o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(fā)酵泡菜乳酸菌數量明顯高于自然發(fā)酵泡菜。這不僅縮短了發(fā)酵時間，還提高了泡菜產品的質量。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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(tài)氮的含量為0.0105gA00mL，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(fā)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(fā)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(tài)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(fā)酵制作酸脆西瓜皮，酸脆可口，具有營養(yǎng)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(huán)境的污染，為西瓜皮的開發(fā)提供了一條有利的方法。