影響發酵辣椒醬品質因素探討

徐清萍，張如霞，張鋒，縱偉,2，趙光遠,2

(1.鄭州輕工業學院 食品與生物工程學院，鄭州 450001；2.食品生產與安全 河南省協同創新中心，鄭州 450001)

辣椒醬是一種以新鮮辣椒或干辣椒為主要原料，經發酵或非發酵等特定工藝加工而成的一種醬狀調味品。辣椒醬包括油制辣椒醬、水制辣椒醬，廣泛應用于家庭、企業中調味、菜肴搭配等[1]。采用自然發酵方式生產辣椒醬，存在著發酵周期長、亞硝酸鹽含量較高等問題，采用乳酸菌等益生菌發酵法生產辣椒醬具有改善辣椒醬品質的潛力[2,3]。自然發酵辣椒醬中乳酸菌主要有植物乳桿菌和腸膜明串珠菌等。

本文主要采用嗜酸乳桿菌和乳雙歧桿菌混合發酵辣椒醬，研究接種量、加糖量、甜味劑、加鹽量等對發酵過程中亞硝酸鹽含量、乳酸含量、色價的影響，探討影響發酵辣椒醬品質的因素，以期為乳酸菌在發酵辣椒醬中的應用提供理論依據和參考。

1 材料和方法

1.1 材料

辣椒、食鹽、白砂糖、甜味劑：食品級，市售。嗜酸乳桿菌、乳雙歧桿菌：實驗室保藏；MRS培養基：北京澳博星生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

SHP-250智能生化培養箱 上海鴻都電子科技有限公司；LX-C35L滅菌鍋 合肥華泰醫療設備有限公司；SW-CJ-2FD潔凈工作臺 蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司；YP20001電子天平 上海光正醫療儀器有限公司；UV-5500分光光度計 上海元析儀器有限公司。

1.3 發酵辣椒醬的制備

1.3.1 工藝流程

新鮮辣椒→清洗→晾干→打漿→加入輔料→混勻→接種→發酵(25 ℃)→成品。

1.3.2 辣椒醬的發酵

番茄、黃豆芽、洋姜培養液：稱取20 g番茄，20 g黃豆芽，10 g洋姜，加入1 L水煮30 min，過濾后加入2%葡萄糖，攪拌溶解，補水定容至1 L，滅菌，冷卻后備用。

將嗜酸乳桿菌和乳雙歧桿菌接入MRS液體培養基活化后，轉接到番茄、黃豆芽、洋姜培養液中培養24 h，作為乳酸菌種液。

將新鮮辣椒清洗、晾干，破碎，加入糖、鹽、甜味劑等輔料，拌勻，接種乳酸菌種液，25 ℃恒溫發酵。考察接種量、加糖量、甜味劑用量、加鹽量和接種液初始糖度對發酵辣椒醬品質的影響，設計五因素四水平正交試驗表，見表1。

表1 發酵辣椒醬正交試驗設計表Table 1 Orthogonal test design Table for fermented chili sauce %

發酵15天，發酵期間定期取樣測定乳酸、亞硝酸鹽、色價。

1.3.3 乳酸含量的測定

參考國標GB/T 12456-2008。

1.3.4 亞硝酸鹽含量的測定

參考國標GB 5009.33-2016。

1.3.5 色價值的測定

參照高法暖[4]的方法。準確稱取0.2 g辣椒醬，反復用無水乙醇萃取辣椒醬幾次，至殘留物紅色褪盡或萃取劑溶液30 min不變色為止。采用濾紙過濾，將萃取液移入100 mL容量瓶中，定容，搖勻。以無水乙醇作空白對照，測定萃取液在460 nm處的吸光度。使吸光度A值控制在0.3～0.7之間，此時n=1；若A>0.7，應將萃取液擴大2倍重新測定，此時n=2。按公式E=n×A/G計算。式中：E為辣椒醬色價值；n為溶液稀釋倍數，本實驗中為1或2；A為溶液吸光度；G為樣品重量，單位為g。

2 結果與討論

2.1 亞硝酸鹽在辣椒醬發酵過程中的變化

亞硝酸鹽含量是蔬菜發酵過程中一個很重要的測定指標。發酵蔬菜風味獨特，含有豐富的益生菌。但在發酵過程中蔬菜中的硝酸鹽會被大量還原，產生亞硝酸鹽積累的問題，不利于消費者的身體健康[5]。

亞硝酸鹽含量在不同發酵時間的變化見圖1。

圖1 辣椒醬中亞硝酸鹽含量隨時間變化曲線Fig.1 The variation curves of nitrite content in chili sauce with time

由圖1可知，亞硝酸鹽含量在第7天時較高，第11天后明顯下降，發酵末期(15 d)時的亞硝酸鹽含量均降低到6 mg/kg以下，遠遠低于國家標準，符合食品安全要求。辣椒醬中的亞硝酸鹽主要是硝酸鹽經硝酸還原菌轉化生成的。傳統方法制作的辣椒醬是由辣椒自身帶入的乳酸菌發酵而成，發酵初期乳酸菌含量較少，而接種發酵由于在發酵開始時接入了乳酸菌，提高了發酵環境的酸度，減少了亞硝酸鹽的積累。

發酵第15天時辣椒醬中亞硝酸鹽含量的直觀分析表見表2。

表2 發酵第15天辣椒醬中亞硝酸鹽含量直觀分析表Table 2 Visual analysis Table of nitrite content in chili sauce on the 15th day of fermentation

續 表

由表2可知，各因素對發酵末期的辣椒醬中亞硝酸鹽含量的影響程度大小為C>A>E>B>D，即甜味劑>接種量>接種液初始糖度>加糖量>加鹽量。即當接種量10%，加糖量1%，甜味劑0.025%，加鹽量0%，接種液初始糖度0.5%時，發酵的辣椒醬成品亞硝酸鹽含量最低。

發酵第15天時辣椒醬中亞硝酸鹽含量的方差分析表見表3。

表3 發酵第15天辣椒醬亞硝酸鹽含量方差分析表Table 3 Variance analysis Table of nitrite content in chili sauce on the 15th day of fermentation

由表3可知，接種量和甜味劑對辣椒醬發酵末期的亞硝酸鹽含量有顯著性影響。加糖量、加鹽量、接種液初始糖度對辣椒醬發酵末期的亞硝酸鹽含量的影響沒有顯著性。

同樣，可以對發酵不同時間(7，11 d)時辣椒醬中亞硝酸鹽含量進行直觀分析和方差分析(表略)。結果表明，在不同時間(7，11，15 d直觀分析，方差分析)甜味劑的使用量對亞硝酸鹽含量都具有顯著性影響，甜味劑劑量大時對亞硝酸鹽的生成有抑制作用。其次，接種量對辣椒醬中的亞硝酸鹽含量有顯著性影響(11，15 d)。發酵辣椒醬中的糖含量和鹽含量、接種液中初始糖度對亞硝酸鹽的含量變化無顯著性影響。

2.2 乳酸含量在辣椒醬發酵過程中的變化

辣椒醬中乳酸含量隨時間變化曲線見圖2。其中實驗1對應曲線為僅接種2%乳酸菌，未添加糖、鹽、甜味劑組。

由圖2可知，添加糖、鹽、甜味劑進行發酵的辣椒醬乳酸含量要明顯高于未添加組。從辣椒醬中乳酸含量的變化曲線看，發酵8 d后辣椒醬中乳酸含量逐漸趨于穩定，發酵12 d左右時乳酸含量達到峰值。同時可對發酵后不同時間樣品中乳酸含量做直觀分析和方差分析(表略)，表明發酵辣椒醬中糖、鹽、甜味劑含量、接種量、接種液初始糖度都對發酵辣椒醬中乳酸含量有影響作用，其中接種液初始糖度的影響作用最小，其他因素與該因素相比，對乳酸含量變化沒有顯著性影響。眾所周知，辣椒醬中的乳酸主要來源于乳酸菌對葡萄糖等的轉化發酵，原料中的糖含量和乳酸菌接種量會影響辣椒醬成品的乳酸含量。辣椒醬中乳酸含量過高時會導致酸味過重，影響其口感；乳酸含量過低時辣椒醬的發酵香味較差，而且可能會產生異味，所以可根據產品的具體需要選擇合適的發酵條件。從各因素對辣椒醬乳酸含量的影響看，控制辣椒醬酸度可以從控制發酵時間、糖含量、接種量、接種液、鹽、甜味劑的加入量方面進行研究。

圖2 辣椒醬中乳酸含量隨時間變化曲線Fig.2 The variation curves of lactic acid content in chili sauce with time

2.3 色價值在辣椒醬發酵前后的變化

分別對辣椒醬發酵初期及發酵末期辣椒醬的色價進行測定，并以色價改變率為指標，進行直觀分析和方差分析，見表4和表5。其中色價改變率=(初始色價-末期色價)/初始色價×100%。

表4 發酵辣椒醬色價改變率直觀分析表 Table 4 Visual analysis Table of color value change rate of fermented chili sauce %

由表4可知，不同組發酵辣椒醬，發酵結束后其色價有的上升，有的下降，其中加鹽量對色價的影響最大，其次依次為甜味劑用量、加糖量、接種量、接種液初始糖度。乳酸菌發酵辣椒醬色價改變率方差分析表見表5。

表5 發酵辣椒醬色價改變率方差分析表Table 5 Variance analysis Table of color value change rate of fermented chili sauce

由表5可知，加鹽量對發酵辣椒醬的色價改變具有顯著性影響。低鹽發酵時辣椒醬色價略有升高，從外觀看色澤略微變深，加鹽量高時，辣椒醬色價降低。

3 結論

本文采用嗜酸乳桿菌和乳雙歧桿菌混合發酵辣椒醬，并對不同發酵時間樣品取樣測定，分析了接種量、加糖量、加鹽量、甜味劑用量、初始接種液糖度等因素對發酵辣椒醬酸度、亞硝酸鹽含量、色價等的影響。

采用乳酸菌發酵辣椒醬，可以降低亞硝酸鹽含量，亞硝酸鹽含量呈先上升后下降的趨勢。

甜味劑的添加量對亞硝酸鹽含量具有顯著性影響，發酵時適當添加甜味劑有助于降低發酵辣椒醬中的亞硝酸鹽含量，其原因有待進一步研究證實。其次接種量對亞硝酸鹽含量有一定影響，適當增加接種量，能降低辣椒醬中亞硝酸鹽含量。

發酵辣椒醬的酸度主要與時間有關，發酵時間大于8 d后，乳酸含量基本不再明顯改變。

控制辣椒醬酸度可以從控制發酵時間、糖含量、接種量、接種液、鹽、甜味劑的加入量方面進行研究。

加鹽量對發酵辣椒醬色價值有顯著性影響，加鹽量過高，會影響辣椒醬成品的色價值。