美人椒發酵工藝優化

楊芳，張紅梅，廖潔，周宇

(四川旅游學院，成都 610100)

辣椒，又叫番椒、海椒、辣子、辣角、秦椒等，為茄科植物辣椒(CapsicumfrutescensL.)的果實[1]，是一種藥食同源的蔬菜，果實成熟后為紅色或橙黃色，味辛香，性溫熱，是重要的調味佳品之一[2]。發酵型鮮食辣椒是重要的辣椒食品，因其鮮酸可口、質地脆嫩、風味獨特、更營養、更安全，而受到人們越來越多的關注[3-5]。發酵辣椒中含有益生菌乳酸菌，乳酸菌能夠將碳水化合物發酵生成乳酸，對人體的健康十分有益[6]。乳酸菌有許多生理功能：能維持腸道菌群的微生物平衡，改善胃腸道功能，調節和增強機體免疫，防癌和抗癌，此外，還有延緩機體衰老、抗菌、抑制內毒素、降低膽固醇等作用。市場上一般用果肉厚的菜椒加工成泡辣椒直接佐餐，用線椒和朝天椒加工成的泡辣椒做調料[7]；果肉較厚、汁液豐富，發酵后整個氣味協調柔和、滋味爽口、辣度適中的辣椒品種適宜用作發酵辣椒[8]，美人椒滿足上述條件。

目前，僅有李俊等[9]用美人椒作為原料，研究青辣椒油炸及貯藏過程中的護色技術。而未見用美人椒作為原料用于制作發酵辣椒的文獻報道。因此，本文以個體較大、肉質厚、組織緊密的新鮮紅美人椒為原料，探究美人椒的自然發酵工藝，以期為美人椒制品的生產提供理論和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 主要材料、儀器與試劑

美人椒、蔥、姜、蒜、花椒、泡菜鹽：市售；白糖：太古糖業有限公司。

TMS-PRO型高精度專業食品物性分析儀 美國FTC 公司；YP-N型電子天平 上海精密儀器儀表有限公司；BT423S型超純水機 西安優普儀器有限公司；SD-1型組織搗碎機 上海皖寧精密科學儀器有限公司；酸式滴定管；SHZ-95B循環水式多用真空泵 央申科技儀器(上海)有限公司；S-25 pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；HJ-1磁力攪拌器 金壇市城西崢嶸試驗儀器廠；紫外分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司。

鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞、NaOH、磷酸緩沖液、中性甲醛溶液、硼砂、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、鉻酸鉀、硝酸銀：均為分析純。

1.2 試驗方法

1.2.1 美人椒發酵工藝

1.2.1.1 基礎配方

美人椒180.0 g，泡菜鹽80.0 g，水800.0 mL，生姜40.0 g，花椒8.0 g，大蒜10.0 g，白糖15.0 g，白酒10.0 g。

1.2.1.2 美人椒發酵流程

新鮮紅美人椒→挑選→洗凈→瀝干→扎孔→稱量→發酵→成品。

操作流程：挑選個體較大、肉質厚、完整無破損的新鮮紅美人椒，清洗去除表面的污垢；瀝干，扎孔，準確稱量后，用消毒后的紗布包裹美人椒，用已消毒的石子將美人椒全部浸沒在鹽水中。用鹽水作為壇沿水，以隔絕氧氣。

1.2.2 單因素和正交試驗

以鹽水比、發酵時間、姜的添加量、花椒添加量為試驗因素，以感官、總酸測定和質構分析為評鑒指標，對美人椒發酵工藝進行優化，正交試驗因素與水平見表1。

表1 正交試驗因素水平及代碼表

1.2.3 檢測方法

1.2.3.1 感官評鑒

參考文獻[10，11]并做適當調整，制定美人椒發酵感官指標評分標準表(見表2)，選擇10名從事食品專業的人員對發酵美人椒成品進行感官評鑒，計分采用百分制。

表2 感官指標評分標準表

1.2.3.2 總酸的測定

將美人椒發酵成品經切碎、研磨、混勻后測量，根據SB/T 10213—1994《醬腌菜理化檢驗方法》進行測定。

1.2.3.3 TPA質構分析

挑選發酵后均勻的美人椒成品，單刀復合式剪切探頭，形變量60%，剪切速度1 mm/s，返回速度1 mm/s，最小感應力0.375 N，測定硬度、粘附性、內聚性、彈性、感官彈性、膠黏性、咀嚼性。平行測定3次，以平均值作為最終結果。

1.2.3.4 理化指標

亞硝酸鹽：按照GB 5009.33—2016方法測定。

鹽分：按照GB/T 5009.51—2003方法測定。

pH：將發酵美人椒搗碎取其均勻汁液→pH計儀器校準→準備樣液→用pH計直接測定。

氨基酸態氮：將發酵美人椒均勻搗碎→取m g(5 g

計算公式為：氨基酸態氮(%)=(V1-V2)×c×0.014/(m×20/100)×100。

1.2.4 數據分析與處理

用Excel表格進行數據統計，以平均值或平均值±標準差的形式表示結果。用SPSS 22.0統計軟件進行相關性分析，p<0.05時相關顯著，并用“*”表示；p<0.01時表示相關極顯著，并用“**”表示。

2 結果分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 鹽水比對美人椒發酵品質的影響

根據基礎配方和工藝流程，美人椒180.0 g，水800.0 mL，生姜40.0 g，花椒8.0 g，大蒜10.0 g，白糖15.0 g，白酒10.0 g。鹽水比(1.0∶10，1.2∶10，1.5∶10，1.8∶10，2.1∶10)，自然發酵8天制作發酵美人椒，以感官和總酸為評鑒指標。

圖1 鹽水比對美人椒發酵品質的影響

鹽水比對美人椒發酵速度及成品的風味和口感有較大影響。泡菜是利用乳酸菌的耐鹽性、一定濃度的鹽水和厭氧環境對雜菌的抑制作用來生產。鹽水濃度較低時，乳酸發酵速度較快，總酸增加迅速，泡菜成熟較快；而鹽水濃度高則乳酸發酵速度較慢，泡菜成熟需要較長時間，且成品的發酵香味和酸味不足，口感和風味較差。由圖1可知，鹽水比為1.5∶10時，美人椒發酵香味濃，氣味協調，咸酸適宜，口感脆嫩，辣度適中，滋味爽口。

2.1.2 發酵時間對美人椒發酵品質的影響

根據基礎配方和工藝流程，美人椒180.0 g，鹽水比1.5∶10，水800.0 mL，生姜40.0 g，花椒8.0 g，大蒜10.0 g，白糖15.0 g，白酒10.0 g，發酵時間(10，12，14，16，18天)制作發酵美人椒，以感官和總酸為評鑒指標。

圖2 發酵時間對美人椒發酵品質的影響

發酵時間是影響美人椒發酵品質的關鍵因素之一。發酵時間過長，不僅增加了生產成本，同時也會使成品酸感過強，感官評分降低；但發酵時間不足，又會使得成品風味淡，“生辣”味嚴重。由圖2可知，發酵時間為16天時，感官評分最高，咸酸適宜。

2.1.3 生姜添加量對美人椒發酵品質的影響

根據基礎配方和工藝流程，美人椒180.0 g，鹽水比1.5∶10，水800.0 mL，花椒8.0 g，大蒜10.0 g，白糖15.0 g，白酒10.0 g，發酵時間16天，生姜添加量(40，50，60，70，80 g)制作發酵美人椒，以感官和總酸為評鑒指標。

圖3 生姜添加量對美人椒發酵品質的影響

在泡菜水中加入香辛料，由于香辛料的刺激性香味，香辛料既可以增進泡菜的風味，刺激進食者的食欲，幫助消化和吸收，同時又對腐敗菌及致病菌有殺滅作用[12-14]。生姜的添加，在賦予泡菜風味的同時，還可以明顯降低泡菜中亞硝酸的含量。由圖3可知，生姜添加量為70 g時，感官評分最高，酸度適中，口感風味最好。

2.1.4 花椒添加量對美人椒發酵品質的影響

根據基礎配方和工藝流程，美人椒180.0 g，鹽水比1.5∶10，水800.0 mL，大蒜10.0 g，白糖15.0 g，白酒10.0 g，發酵時間16天，生姜70 g，花椒(8，9，10，11，12 g)制作發酵美人椒，以感官和總酸為評鑒指標。

圖4 花椒添加量對美人椒發酵品質的影響

在泡菜水中加入香辛料花椒，賦予泡菜風味。由圖4可知，花椒添加量為11 g時，感官評分最高，酸度適中，風味口感最好。

2.1.5 白糖添加量對美人椒發酵品質的影響

根據基礎配方和工藝流程，美人椒180.0 g，鹽水比1.5∶10，水800.0 mL，大蒜10.0 g，白酒10.0 g，發酵時間16天，生姜70 g，花椒11 g，白糖(15，20，25，30，35 g)制作發酵美人椒，以感官和總酸為評鑒指標。

圖5 白糖添加量對美人椒發酵品質的影響

白糖主要是在發酵初期增加泡菜含糖量，為乳酸菌的生長提供充足的養分。但添加白糖過多，會使產品的滋味發生變化，甜味過膩，使產品的質量下降。白糖添加過少, 又往往會影響乳酸菌的增殖速度和產酸質量[15]。由圖5可知，白糖添加量為25 g時，感官評分最高，咸、酸、甜適宜。

2.2 正交試驗結果

2.2.1 感官評分分析

表3 正交試驗結果(感官評定)

由表3可知，第5試驗組即鹽水比1.5∶10，花椒添加量11 g，生姜添加量80 g，發酵14天，美人椒180.0 g，涼開水800.0 mL，白糖添加量25.0 g，大蒜10.0 g，白酒10.0 g時，感官評分最高，為86分。在此條件下制作的發酵美人椒，色澤及形態、香氣、質地及滋味最佳，為最佳工藝組。根據極差分析，各因素對發酵美人椒品質影響的主次順序為：鹽水比例(A)>花椒添加量(B)>泡制時間(D)>生姜添加量(C)。

2.2.2 總酸分析

自然發酵辣椒一般利用附著在辣椒表面的微生物進行自然發酵而成，由于微生物的作用，辣椒發酵過程中會產生大量的有機酸，賦予發酵辣椒適宜的酸味，同時，這些有機酸與其他物質的相互作用，增加了發酵辣椒的風味[16]。食品中有機酸含量的多少，直接影響食品的風味、色澤、穩定性和品質的高低，酸的測定對微生物發酵過程具有一定的指導意義。

圖6 正交試驗結果(總酸測定)

由圖6可知， 第5試驗組總酸為2.28 g/100 g，酸度口感適中，酸味協調柔和，發酵辣椒香味濃郁，接受度高為最佳。

2.2.3 TPA質構分析

表4 TPA質構分析Table 4 Analysis of TPA texture

由表4可知，感官彈性、咀嚼性與大部分指標呈顯著(p<0.05)或極顯著(p<0.01)相關；內聚性、膠黏性與感官彈性、咀嚼性呈極顯著(p<0.01)相關，彈性與感官彈性、咀嚼性呈顯著(p<0.05)相關；因此，選擇感官彈性、咀嚼性、內聚性、膠黏性、彈性指標對發酵美人椒品質的影響。由表4可知，第5試驗組樣品的感官彈性為53.32±8.00、咀嚼性為50.94±25.97、彈性為7.08±1.31、內聚性為0.25±0.04，均為最佳，說明第5試驗組的發酵美人椒成品組織保持最好；同時膠黏性為6.9±2.1適中。所以第5試驗組即鹽水比1.5∶10，花椒添加量11 g，生姜添加量80 g，發酵14天，美人椒180.0 g，涼開水800.0 mL，白糖添加量25.0 g，大蒜10.0 g，白酒10.0 g為最佳組合。

2.2.4 TPA質構各參數之間的相關性分析

TPA質構各參數之間的相關性分析見表5。

表5 TPA質構各參數之間的相關性分析

注：“*”表示在0.05水平(雙側)上顯著相關；“**”表示在0.01水平(雙側)上顯著相關。

2.3 理化指標

最佳工藝組理化指標如下：總酸為2.28 g/100 g，pH為4.05，氨基酸態氮含量為0.88%，亞硝酸鹽含量為7.07 mg/kg，鹽分含量為14.04 g/100 g。

3 總結

經過單因素及正交試驗分析，確定了美人椒的最佳發酵工藝參數為：美人椒180.0 g，涼開水800.0 mL，鹽水比1.5∶10，花椒11.0 g，生姜80.0 g，白糖25.0 g，大蒜10.0 g，白酒10.0 g，發酵時間14天。在此條件下進行試驗，發酵美人椒成品感官評分最高為86分，總酸適中，為2.28 g/100 g，彈性為7.08 mm，咀嚼性為50.94 mJ，pH為4.05，氨基酸態氮含量為0.88%，亞硝酸鹽含量為7.07 mg/kg，鹽分含量為14.04 g/100 g。產品色澤明艷，風味獨特，發酵香味濃郁，氣味協調，口感脆嫩，辣度適中，咸酸適宜，接受度高。本研究結果為美人椒的工業加工生產提供了一定的理論支撐。