低鹽低硝辣椒醬的研發(fā)及理化性質研究

肖龍泉，王新惠，張雅琳，劉達玉

(成都大學 生物工程學院，成都 610106)

辣椒醬是日常生活中很常見的一種蔬菜調味品類食物，也是大家餐桌上比較喜愛的一種食品，在湖南、四川、貴州等地很受歡迎。辣椒醬在發(fā)酵過程中會不可避免地生成亞硝酸鹽，給人們的健康帶來較為不利的影響，且發(fā)酵過程中辣椒醬的顏色與口感等均會發(fā)生變化，如發(fā)生褐變等情況，均會影響辣椒醬的感官評價，也限制了辣椒醬的進一步推廣和應用[1]。目前，發(fā)酵辣椒醬存在的產品質量不穩(wěn)定、食鹽含量高、同質化嚴重、貨架期較短、在儲存的過程中質構軟化、表面“生花”或產生異味等問題還未得到很好的解決[2]。

基于辣椒醬亞硝酸鹽偏高和同質化嚴重等問題，本文采用藥食同源的苦藠和木姜子來提升產品質量，增加產品的特異性。苦藠具有清熱、消暑、降燥、開胃、健脾、排毒、養(yǎng)顏之功效，是夏季食用的佳品[3]。苦藠粗提液是有效的亞硝酸鹽清除劑，且在酸性條件下，當pH為2.0時，亞硝酸鹽清除率可升至72.24%[4]。木姜子的果實中含有大量的2.5%～3.9%的揮發(fā)油——木姜子油，其主要成分是檸檬醛α和檸檬醛β(兩者約占總揮發(fā)油的60%～70%)、香茅醛(7.6%)、檸檬烯(11.6%)、茨烯(3.5%)、甲基庚烯酮(3.1%)、橙花醇等，這些成分對人體均有很大的好處，因此也奠定了木姜子在食品工業(yè)方面及醫(yī)藥方面的價值[5,6]。木姜子精油對真菌有一定的抑制作用，具有廣譜抗菌性[7,8]；木姜子油可作為天然保鮮劑、防腐劑、抗氧化劑，能有效地解決食品包裝的保鮮、防腐問題[9]。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

新鮮二荊條紅辣椒、新鮮苦藠、新鮮木姜子、新鮮大蒜、花椒粒、加碘食鹽、食品級抗壞血酸鈉、泡菜壇等：均為市購；植物乳酸桿菌：四川高福記生物科技有限公司。

亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰乙酸、硼酸鈉、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉、無水乙醇：均為分析純。

1.2 主要儀器與設備

分光光度計 上海精智分析儀器制造有限公司；電子分析天平 上海民橋精密科學儀器有限公司；C12型絞肉機 上海大型器械制造有限公司；恒溫水浴鍋 四川實驗儀器制造有限公司；pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品預處理

將紅辣椒、大蒜進行篩選，選出新鮮、無腐爛的原料，苦藠去表皮，用清水將其分別洗凈，自然晾干。然后用絞肉機將其分別攪碎，按照表1進行配料，混勻后分別裝壇。

表1 實驗方案

由表1可知，8組樣品中兩兩樣品之間均可形成對比。8組樣品可以分為兩大組： 1#～4#樣品可分為一組，其中1#樣品為對照組，以此探究在辣椒醬中添加苦藠、木姜子、抗壞血酸鈉等成分對樣品中各指標含量的影響；5#～8#樣品可分為另一組，其中5#樣品為對照組，同時通過對比前4個樣品，探究人工接種植物乳酸桿菌以后，是否會對辣椒醬中亞硝酸鹽、pH值、紅色素等的含量產生影響，并進一步研究苦藠和木姜子對產品質量的影響。

1.3.2 亞硝酸鹽含量的測定

按照GB 5009.33—2016進行測定[10]，檢測周期為每24 h。

1.3.3 辣椒醬制品中紅色素相對含量的測定

參照李玉紅等人采用的比色法[11]：準確稱取1.00 g均勻樣品，研磨，用無水乙醇將樣品洗入50 mL的容量瓶中，用無水乙醇定容至刻度，搖勻，提取10 min，過濾，無水乙醇做空白調節(jié)零點，于波長460 nm處測定吸光度A460，檢測周期為每24 h。

1.3.4 辣椒醬制品pH值的測定

將酸度計電極直接插入被測樣品中，分別在3個不同的位置進行測定，待讀數穩(wěn)定，讀出其pH值，最終取其平均值，檢測周期為每24 h。

2 結果與分析

2.1 亞硝酸鹽含量測定的結果與分析

2.1.1 苦藠對亞硝酸鹽含量變化的影響

苦藠對亞硝酸鹽含量變化的測定結果見圖1和圖2。

圖1 自然發(fā)酵過程中苦藠對亞硝酸鹽含量變化的影響

圖2 接種發(fā)酵過程中苦藠對亞硝酸鹽含量變化的影響

由圖1可知，自然發(fā)酵過程中，1#與2#樣品亞硝峰在第9天出現，加入苦藠組(2#)的亞硝峰遠遠低于未加入苦藠組(1#)，對比發(fā)現在亞硝峰處苦藠對亞硝酸鹽含量的清除率高達66%，說明自然發(fā)酵過程中苦藠對亞硝酸鹽的清除作用十分明顯。

由圖2可知，在接種發(fā)酵過程中，加入苦藠組(6#)亞硝峰較未加入苦藠組(5#)低，且亞硝峰提前至第6天，說明在接種發(fā)酵過程中加入苦藠同樣有利于亞硝酸鹽的清除，同時苦藠有助于發(fā)酵過程中亞硝峰的提前。綜上，無論是自然發(fā)酵或是接種發(fā)酵，在辣椒醬中加入苦藠均能降低亞硝峰的高度。

2.1.2 木姜子和抗壞血酸鈉對亞硝酸鹽含量的影響

木姜子及抗壞血酸鈉對亞硝酸鹽含量變化的測定結果見圖3和圖4。

圖3 自然發(fā)酵過程中木姜子和抗壞血酸鈉對亞硝酸鹽含量變化的影響

在3#樣品和7#樣品中，同時添加了苦藠和木姜子兩種原料，實驗結果表明，在自然發(fā)酵過程中，2#樣品和3#樣品的亞硝酸鹽曲線走勢大體相近，最高點也基本重合，說明木姜子在自然發(fā)酵過程中對亞硝酸鹽的清除作用不明顯。4#樣品中添加的抗壞血酸鈉并沒有降低亞硝酸鹽的含量，甚至還增加了亞硝酸鹽的含量，說明抗壞血酸鈉和木姜子在辣椒醬發(fā)酵過程中反而有助于亞硝酸鹽的生成。

圖4 接種發(fā)酵過程中木姜子和抗壞血酸鈉對亞硝酸鹽含量變化的影響

由圖4可知，在接種發(fā)酵過程中，添加了抗壞血酸鈉的8#樣品與7#樣品的差別較為明顯，8#樣品在發(fā)酵過程中亞硝峰高于7#樣品，再次證明抗壞血酸鈉和木姜子在辣椒醬發(fā)酵過程中亞硝峰會升高，這一結論與李雪萍等在研究維生素阻斷腌漬蔬菜產生亞硝酸鹽時的發(fā)現有些不同[12]。李雪萍等人得出的結論是向發(fā)酵過程中添加的維生素 C(抗壞血酸鈉)越多，亞硝酸鹽的消除效果就越好。

對比發(fā)現，7#樣品在發(fā)酵過程中產生的亞硝酸鹽是最少的，而且出現亞硝峰的時間也是最早的。單從亞硝酸峰的高度和出現的時間來看，7#樣品的配方是最優(yōu)的，這可以作為我們后續(xù)研究的參考；2#樣品與3#樣品在實驗過程中所展現出來的差別并不大，而6#與7#樣品相對比時，存在較大的差異。7#樣品中含有的亞硝酸鹽含量明顯低于6#樣品，且亞硝峰出現的時間也比6#更為提前，這可能是因為7#樣品中添加了木姜子，木姜子中的油具有抗氧化作用和抑菌作用，從而降低了辣椒醬亞硝酸鹽的含量。

2.1.3 人工接種菌種對亞硝酸鹽生成的影響

人工接種發(fā)酵對亞硝酸鹽含量變化的測定結果見圖5和圖6。

圖5 接種發(fā)酵對亞硝酸鹽含量變化的影響

圖6 接種發(fā)酵對亞硝酸鹽含量變化的影響

實驗結果表明，人工接種了乳酸桿菌后，發(fā)酵過程中辣椒醬中的亞硝峰提前到來，對比2#、3#、4#樣圖中未提及發(fā)現，6#、7#、8#樣品出現亞硝峰的時間都提前了3～5 d，這一點對于大批量生產顯得尤為重要，我們可以通過人工接種乳酸菌，使出現亞硝峰的時間提前，以縮短食品發(fā)酵的周期，提升企業(yè)的生產效率。這主要是因為在發(fā)酵初期，發(fā)酵菌種基數增大，加快了發(fā)酵速率，使亞硝峰提前到來。此外，8#樣品人工接種乳酸桿菌以后亞硝峰不僅提前到來，其亞硝峰也出現了下降現象，這可能是接種后微生物群落比例發(fā)生變化，接入大量乳酸桿菌會抑制一些硝酸還原菌的生長，一定程度上降低了亞硝酸鹽的生成[13]。

2.2 發(fā)酵過程中樣品pH值的變化

圖7 各樣品pH值的變化曲線

由圖7可知，8組樣品的pH值均呈現先平穩(wěn)后下降的變化趨勢。對于1#、2#、5#、6#樣品，pH值變化相對趨于平緩，最終的pH值均高于3#、4#、7#、8#樣品，且后者pH拐點出現在第4天～第7天，且7#、8#樣品的pH拐點出現的時間與其亞硝峰的形成時間基本吻合，在發(fā)酵第10天以后，3#、4#、7#、8#樣品的pH值開始趨于平衡，不再有大的波動，這說明辣椒醬乳酸發(fā)酵已經達到終點；而1#、2#、5#、6#樣品的pH拐點均在第9天才出現，這說明加入木姜子后有利于植入乳酸桿菌生長繁殖，發(fā)酵過程中利于快速降低pH值。

觀察3#、4#自然發(fā)酵樣品pH的變化趨勢可知，可能是木姜子中檸檬醛等成分抑制了雜菌生長，使植物乳酸桿菌快速形成優(yōu)勢菌群產生大量乳酸，從而導致pH的快速下降；此外，對比未接種的3#、4#樣品，接種發(fā)酵的7#、8#樣品pH變化更為迅速，因為人工接入大量植物乳酸桿菌，在發(fā)酵初始階段增大了乳酸桿菌基數，加快了pH的下降。

由1#、2#、5#、6#樣品可知，接種的5#、6#樣品產酸速度并沒有加快，這說明接種乳酸桿菌對未加入木姜子的樣品組發(fā)酵速度的影響并不大，接種不能明顯地加快辣椒醬的產酸速率。由此可以推論，同時加入木姜子和接種植物乳酸桿菌有利于辣椒醬的快速發(fā)酵，縮短產品的發(fā)酵周期，對企業(yè)來說，這樣不僅可以提升產品風味，還有利于提升生產效率。由于該實驗是在10月份～11月份進行，當然不排除低溫環(huán)境對實驗結果會存在一定的影響。

2#、6#樣品中都在對照組(1#和5#)的基礎上添加了6.5%的苦藠，觀察圖7中的折線圖可以發(fā)現，添加了苦藠的樣品(2#和6#)的產酸速度與對照組(1#和5#)的產酸速度差不多，沒有明顯的差異；兩組均是在發(fā)酵第9天pH值才開始降低，且降低的速度也基本相同，這說明僅添加苦藠對辣椒醬的發(fā)酵產酸沒有明顯促進作用。

3 小結

通過實驗發(fā)現，苦藠對亞硝酸鹽的生成有抑制和清除作用，這一點在控制發(fā)酵食品中亞硝酸鹽的生成方面有很重大的意義，可以進一步探究苦藠中的具體成分，提取其中有效的成分，用于消除食品中的亞硝酸鹽。而木姜子的使用，可以加快樣品發(fā)酵的速度，使亞硝峰提前出現，辣椒醬中的亞硝酸鹽值可以提前達到安全限值，加大生產效力。木姜子油本身具有的抗氧化作用對于辣椒醬的儲存也有很大的作用。同時，研究表明，在辣椒醬中添加植物乳酸桿菌進行純種發(fā)酵，可以抑制雜菌生長，再次抑制亞硝酸鹽的生成，而且乳酸桿菌還可以提高蔬菜制品的營養(yǎng)價值，延長食品的保質期。