復合乳酸菌發酵辣椒醬工藝

張郁松

西安武警工程大學裝備學院（西安 710086）

傳統發酵辣椒醬主要采用食鹽高滲透作用抑制雜菌生長，從而達到發酵目的。制作工藝簡單，但存在產品含鹽量高、酸味弱、質量不穩定、菌群不明、發酵周期長、表面易“生花”、亞硝酸鹽和黃曲霉毒素難控制等問題。純種發酵是人為將外來菌種或混合菌種接種于蔬菜上進行腌漬的過程。利用乳酸菌等菌種進行純種發酵，不僅保持傳統發酵產品的風味特點，而且加快發酵速度、縮短發酵周期、抑制雜菌生長、提高產品質量的穩定性和安全性[1]。

利用復合乳酸菌發酵技術，添加經過篩選獲得的純菌種來發酵生產辣椒醬，以期解決傳統果蔬發酵方式生產周期長、品質不穩定、產品含鹽量高、風味較弱、易脹罐等問題，為辣椒醬的生產加工提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料

新鮮紅辣椒、食鹽、白砂糖，市售。

發酵菌種：植物乳酸桿菌、發酵乳桿菌及副干酪乳桿菌，微生物實驗室提供。

1.1.2 試劑

MRS培養基、PCA培養基、PDA培養基、NA培養基、VRBD培養基、瓊脂、酵母膏、蛋白胨、亞鐵氰化鉀、對氨基苯磺酸、乙酸鋅、乙酸鈉、鹽酸萘乙二胺、鹽酸、酚酞、氫氧化鈉、無水乙醇。

1.2 儀器和設備

SPX-150BS-II生化培養箱，上海新苗醫療器械制造限公司；ST3100X型pH計，奧豪斯儀器有限公司；JF-SX-500全自動滅菌鍋，日本TOMY公司；JA2003N電子天平，上海精密科學儀器有限公司；ST-121C阿貝折射儀，山東盛泰儀器有限公司；P70D20TL-D4微波爐，廣東格蘭仕集團有限公司；移液槍；攪拌機；破碎機。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

選料、清洗、去蒂→加水破碎→裝壇→接菌密封→室溫發酵→灌裝→殺菌→成品

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 辣椒預處理

新鮮辣椒經過挑選、清洗、瀝干，去蒂、去梗后，用破碎機破碎得到辣椒醬。

1.3.2.2 發酵液制備[2]

植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌按4%（V/V）的接種量分別接入酶解脫脂乳中，在30 ℃條件下培養24 h，重復以上操作3次，使3株乳酸菌數均達109數量級，按照體積比1︰1︰1混合均勻后制成發酵液。

1.3.2.3 總酸檢測方法

總酸檢測按照GB/T 12456—2008《食品安全國家標準食品中總酸的測定》[3]。

1.3.2.4 感官品質評定[4]

邀請5位接受過感官評價的專業人士組成評定小組，根據產品感官質量評分標準中的色澤、形態、風味、口感4項給予總評分，取其平均值。產品的感官評定標準見表1。

表1 產品的感官評定標準

2 結果與討論

2.1 單因素試驗

2.1.1 菌種選擇與配比

果蔬發酵菌種的選擇和菌株配比是發酵成功的關鍵。發酵蔬菜所用的菌株主要是乳酸菌，其中：植物乳桿菌生長速度快，產酸能力強，使產品口味清爽，對發酵起主導作用；發酵乳桿菌屬于異型發酵菌，代謝物有乳酸、乙酸、琥珀酸和醇類等物質，對產品的主體風味貢獻很大[5]；副干酪乳桿菌具有較強亞硝酸鹽降解力，能顯著降低果蔬中硝酸鹽含量，縮短發酵時間，并能顯著提高發酵果蔬的硬度和體外抗氧化能力[6]。因此，試驗選擇發酵性能良好的植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌。

考慮到一般情況下不同菌株之間可能存在拮抗作用，只有多菌株在最佳配比條件下才能充分發揮作用。同時菌株產酸含量也是果蔬發酵菌株篩選的重要性能指標，因為發酵中菌株產酸含量高，既加快發酵速度，利于產品酸味和風味物質的形成，又抑制雜菌的生長，降低亞硝酸鹽在產品中的積累。試驗結果表明，三株菌株發酵性能穩定，繁殖能力強，產酸速率快，不存在拮抗作用，可作為辣椒發酵的優良乳酸菌株。

考慮到一般情況下單菌株發酵產品風味不及混合菌株發酵產品，試驗以發酵液接種量4%（V/V），組合三株菌株五種不同配比（具體見表2）分別進行混合菌種發酵，最終結果確定植物乳桿菌、發酵乳桿菌、副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1為最佳混合菌株比，可組合菌種用于生產發酵。

表2 不同菌株比對辣椒醬總酸的影響

2.1.2 菌種接種量對產品品質的影響

接菌量是發酵的決定因素，對產酸速率、亞硝酸鹽含量及產品風味等影響較大。接種量過小，則無法發揮純菌種的菌群優勢，發酵周期長，雜菌污染的危險性大。接種量過大，乳酸生成速度快，會使產品酸感過強，也影響其他菌的發酵作用，產品風味過于單調。試驗考察發酵液接種量對發酵辣椒醬品質的影響。

以植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，食鹽添加量3%，白砂糖添加量5%，室溫條件下發酵16 d，考察發酵液接種量對產品風味的影響。

試驗發現，產品感官評分隨著接菌量的增加呈先上升后下降趨勢。原因是接菌量較低時，產品酸味較弱，生辣味嚴重。隨著接菌量的增加，發酵速度快，產酸含量高，接種乳酸菌發酵還可以顯著降低亞硝酸鹽的含量，適量產酸也可以抑制酶的活力，增加辣椒醬的抗氧化能力。接種量過大時，產酸速度過快，產品酸感過強，抑制其他菌的發酵作用，導致產品風味過于單調。酸積累超過一定限度時，也會抑制乳酸菌的生長。由表3可以看出，接菌量4%時，發酵產生的酸賦予辣椒醬適宜的酸味和發酵香味，4%接種量最為合適。

表3 發酵液接種量對產品風味的影響

2.1.3 食鹽添加量對產品品質的影響

食鹽主要是調整風味，還具有一定的抑制雜菌作用，但過多添加會使產品過咸，也會抑制乳酸菌的生長，影響發酵速度。試驗考察食鹽添加量對發酵辣椒醬品質的影響。

以植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，接菌量4%，白砂糖添加量5%，室溫條件下發酵16 d，考察食鹽添加量對產品品質的影響。

適量食鹽有利于乳酸菌的生長繁殖，發酵速度加快，總酸增加迅速，發酵香味突顯。食鹽用量少則發酵不夠，產品風味寡淡，還有可能使雜菌生長旺盛，亞硝酸鹽含量增多。而食鹽用量過多則又使產品咸味過重，風味不佳，還抑制了乳酸菌的生長，影響發酵速度。同時也抑制乳酸菌的抗氧化能力，導致醬體顏色加深。從表4可以看出，食鹽添加量5%時，產品的咸味適中，風味最協調。

表4 食鹽添加量對產品風味的影響

2.1.4 白砂糖添加量對產品品質的影響

適量添加白砂糖，既可中和醬體辣味、增加風味，又促進乳酸菌發酵。白砂糖量過低，則影響乳酸菌增殖和產酸速度；添加量過高，則又甜味過膩，還會增加生產成本。試驗考察不同白砂糖添加量對發酵辣椒醬品質的影響。

以植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，接菌量4%，食鹽添加量3%，室溫條件下發酵16 d，考察白砂糖添加量對產品品質的影響。

白砂糖的添加為乳酸菌生長提供充足的碳源，因此發酵初期隨著白砂糖添加量的增加，乳酸菌的發酵速度加快，總酸增加迅速，發酵香味突顯。但添加量過多，則產品的甜味可能過重、過膩，導致感官品質下降。從表5可以看出，白砂糖添加量5%時，此時辣椒醬口感適中，酸甜均勻，風味良好。

表5 白砂糖添加量對產品風味的影響

2.1.5 發酵時間對辣椒醬品質的影響

發酵時間對產品風味物質的形成至關重要，但發酵時間過長，則會使產品酸感過強，還會增加生產成本。試驗研究發酵時間對發酵辣椒醬品質的影響。

以植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，接菌量4%，食鹽添加量3%，白砂糖添加量5%，考察不同室溫條件發酵時間對產品品質的影響。

風味物質需要充足的發酵時間才能形成。發酵時間過短，則產品風味單一，生辣味嚴重。反之，發酵時間過長，又會使產品酸感過強，組織軟爛，質量品質下降，同時還增加生產成本。由表6可以看出，發酵時間18 d時，產品諸味協調，有濃厚的發酵香味。

表6 發酵時間對產品風味的影響

2.2 接種辣椒醬最佳配方的優化試驗[7]

在單因素試驗基礎上，選定影響產品品質的發酵液接種量、食鹽添加量、糖添加量及發酵時間作為研究對象，以感官評分為指標，進行L9(34)正交試驗，正交試驗因素水平表見表7，試驗結果見表8。

表7 接種發酵辣椒醬試驗因素水平表

表8 正交試驗結果分析

通過表8正交試驗的極差分析，4個因素中對產品風味影響最大的是接種量，其次是發酵時間，再者是食鹽添加量，最后是白砂糖添加量。在該組合中，以A2B2C3D1的產品風味最佳，即發酵液接種量4%，食鹽添加量3%，白砂糖添加量6%，發酵時間18 d。所得產品顏色鮮亮、色澤均勻、組織細膩、咸甜適口、酸辣適中、發酵香氣濃郁。

2.3 產品標準[8]

由表9可以看出：所得產品質量指標顏色鮮亮，具有發酵辣椒醬應有的深紅色，醬體黏稠適中、組織細膩均勻、酸味咸味適中、辣味突出、諸味協調、發酵香味濃郁。產品的感官指標、理化指標和衛生指標，均達到國家農業部頒布的辣椒醬衛生標準要求和國家醬腌菜頒布的衛生標準要求[9]。

表9 接種發酵辣椒醬產品質量指標

3 結論

利用復合乳酸菌發酵技術，以植物乳桿菌、發酵乳桿菌和副干酪乳桿菌體積比1︰1︰1組合菌種，確定最佳工藝條件：發酵液接種量4%，食鹽添加量3%，白砂糖添加量6%，發酵時間18 d。

利用該工藝生產的辣椒醬顏色鮮亮呈深紅色，發酵香味濃郁，醬體黏稠適中，組織細膩均勻不分層，諸味協調，辣味突出，有濃厚的發酵香味。產品的各項指標均達到國家農業部辣椒醬標準和國家醬腌菜衛生標準的要求。