苦藠木姜子對發(fā)酵辣椒醬風味品質(zhì)的影響

李婧 任會 肖龍泉 楊珺杰 朱文優(yōu) 王新惠

摘要：以二荊條辣椒、大蒜、食鹽為主要原料制作的傳統(tǒng)辣椒醬存在品種單一、無特征風味等問題，限制了其推廣與應用。為賦予辣椒醬獨特的風味，在傳統(tǒng)辣椒醬制作過程中創(chuàng)新性地加入了苦藠和木姜子。通過對比實驗，借助理化測試、感官評價以及GC-MS技術，探究了苦藠和木姜子在發(fā)酵過程中對辣椒醬總酸含量、pH值、揮發(fā)性成分等的影響。

關鍵詞：辣椒醬；苦藠；木姜子；風味品質(zhì)

中圖分類號：TS264.24????? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1000-9973（2024）02-0036-06

Effects of Allium macrostemon and Litsea pungens on Flavor and Quality of Fermented Chili Sauce

Abstract： Traditional chilli sauce mainly made from Erjingtiao chili， garlic and salt has problems such as single variety and no characteristic flavor， which limits its promotion and application. In order to give chili sauce unique flavor， Allium macrostemon and Litsea pungens are innovatively added into the traditional chili sauce during production process. Through contrast experiment， the effects of Allium macrostemon and Litsea pungens on the total acid content， pH value and volatile components of chili sauce during fermentation are studied by physical and chemical tests， sensory evaluation and GC-MS technology.

Key words： chili sauce; Allium macrostemon; Litsea pungens; flavor and quality

辣椒醬是我國餐桌上較常見的一種蔬菜調(diào)味品，深受大眾喜愛。傳統(tǒng)辣椒醬主要是將辣椒和大蒜混勻，并加入食鹽、白酒等進行調(diào)味，攪拌均勻后裝壇密封存放一段時間后即可食用[1]。該過程主要借助天然乳酸菌對辣椒進行發(fā)酵，工藝簡單，但制作出來的辣椒醬存在品種單一、風味和口感不佳等問題[2]。因此，傳統(tǒng)辣椒醬的風味品質(zhì)已不能滿足消費者的需求。

苦藠，又叫“薤白”，鮮品清脆爽口、香氣獨特、微苦辛辣，是上好的泡菜原料[3]。研究表明[4-6]，苦藠中富含皂苷類化合物、含硫及含氮化合物等功能性成分，具有抗菌、消炎、降血脂、抗氧化、清除亞硝酸鹽等功效。木姜子，又稱“山蒼子”，是一種藥食兩用的香辛料，具有較強的抗炎、抗菌、抗癌等功效[7-8]。喬婷宜等[9]通過分析木姜子果實的揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)其中檸檬醛、檸檬酸和檸檬烯3種揮發(fā)性物質(zhì)含量較多，其強烈的檸檬清香可去腥提味。

本實驗在傳統(tǒng)辣椒醬制作的基礎上，分別添加藥食同源的苦藠、木姜子，對比研究苦藠、木姜子對辣椒醬pH值、總酸含量、感官評分以及風味成分的影響，為新型辣椒醬的開發(fā)提供一定參考。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

新鮮二荊條紅辣椒、苦藠、木姜子、大蒜、加碘食鹽：購于成都市久貿(mào)綜合市場；氫氧化鈉（分析純）：成都市科隆化學品有限公司。實驗用水均為高純水，所有試劑在使用前未進行進一步純化。

1.2 儀器與設備

TSA12型絞肉機 成都捷埃特機械制造有限公司；HH-S6型電熱恒溫水浴鍋 北京科偉永興儀器有限公司；Testo 205型便攜式pH計 德圖儀表（深圳）有限公司；GL2004B型電子分析天平 上海佑科儀器儀表有限公司；RC-Ⅲ-20L型超純水機 成都瑞昌儀器制造有限公司；8890-700D氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent公司。

2 實驗方法

2.1 辣椒醬制作工藝流程及操作要點

2.1.1 辣椒醬的制作工藝

辣椒醬的制作工藝見圖1。

2.1.2 操作要點

樣品預處理：對新鮮二荊條紅辣椒、苦藠、木姜子、大蒜進行篩選，去除新鮮度不佳、長有蟲洞的劣質(zhì)原料。篩選完畢后進行去皮和去梗，隨后進行清洗，并置于通風處晾干表面水分。

滅菌：使用高壓蒸汽滅菌鍋對清洗后的發(fā)酵容器（玻璃壇）進行高壓滅菌，在發(fā)酵前保證容器內(nèi)部干燥與潔凈。

裝壇：將按照一定比例混合均勻的未發(fā)酵辣椒醬裝入已編號的發(fā)酵容器中，具體比例見表1，隨后進行水封以保證容器的密閉性。

發(fā)酵：在室溫下進行發(fā)酵。

2.2 辣椒醬的基本理化性質(zhì)檢測

為探究不同配比的辣椒醬在發(fā)酵過程中的理化性質(zhì)變化，每隔24 h對其進行pH和總酸的檢測。

2.2.1 pH值的測定

使用便攜式pH計直接插入辣椒醬樣品的3個不同位置以測定pH值，并進行記錄，最終取平均值。

2.2.2 總酸的測定

稱取40.00 g發(fā)酵辣椒醬樣品于150 mL燒杯中，于沸水浴中煮沸浸泡30 min（在此過程中搖動2～3次，使試樣中有機酸全部溶于溶液中），冷卻至室溫后轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中并用高純水定容，混勻后使用濾紙進行過濾并收集濾液用于滴定。

取50 mL濾液于250 mL錐形瓶中，加入1～2滴1%酚酞指示劑，用0.1 mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定至微紅色且30 s不褪色，記錄消耗氫氧化鈉標準溶液的體積（V1），每組樣品平行測定3次，計算平均值。同時使用高純水進行空白實驗，以得出空白樣品所消耗的氫氧化鈉標準溶液的體積（V2）。試樣中總酸含量按下式進行計算[10-11] ：

式中：X為試樣中總酸（以乳酸計）含量（g/100 g）；V1為樣品稀釋液消耗氫氧化鈉滴定溶液的體積（mL）；V2為空白樣品稀釋液消耗氫氧化鈉滴定溶液的體積（mL）；V3為樣品稀釋液取用量（mL）；C為氫氧化鈉滴定溶液濃度（mol/L）；K為1.00 mL氫氧化鈉標準溶液［c（NaOH）=1.000 mol/L］相當?shù)谋粶y組分的質(zhì)量，此處計算總酸含量（以乳酸計），其值為0.090。

2.3 辣椒醬的感官評價

選取10位接受過感官評價培訓的同學分別對各辣椒醬樣品進行感官評價。感官評價標準見表2。

2.4 辣椒醬的風味成分分析

采用頂空固相微萃取（HS-SPME）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）對發(fā)酵成熟后辣椒醬的揮發(fā)性成分進行分析。實驗數(shù)據(jù)采用NIST 11標準譜庫進行檢索，各揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量使用面積歸一法進行計算[12]。

具體操作：在20 mL頂空瓶內(nèi)加入1 mL辣椒醬，將頂空瓶在45 ℃條件下平衡10 min，在45 ℃條件下萃取40 min，然后將頂空瓶插入230 ℃氣相色譜儀進樣口解吸5 min。

GC-MS條件：載氣（He）流速為1 mL/min；自動不分流進樣；柱溫箱起始溫度為35 ℃，保持3 min，以6 ℃/min升溫至150 ℃，保持1 min，然后以12 ℃/min升溫至230 ℃，保持3 min；電離方式為EI；電子能量為70 eV；離子源溫度為230 ℃；接口溫度為280 ℃；質(zhì)量掃描范圍（m/z）為20～550 amu。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同添加物對辣椒醬發(fā)酵過程中基本理化性質(zhì)的影響

辣椒醬發(fā)酵期間pH值變化情況見圖2。

由圖2可知，4種辣椒醬的pH值均呈現(xiàn)先平穩(wěn)后下降的變化趨勢，與自然發(fā)酵規(guī)律相符。相比較而言，未添加苦藠及木姜子的4#樣品的pH值開始下降的時間最早，在第3天時其pH值開始下降，與之相對的是添加了苦藠的2#樣品，其從第4天開始出現(xiàn)pH值下降的現(xiàn)象，而添加了木姜子的1#和3#樣品則是到第5天才出現(xiàn)pH值下降的現(xiàn)象。而當發(fā)酵進行到第12天時，4種辣椒醬的pH值都開始趨于平穩(wěn)，保持在3.4～3.6之間，這表明乳酸發(fā)酵在第12天前后到達終點。

辣椒醬中的總酸主要包含甲酸、乙酸等揮發(fā)性酸以及乳酸、曲酸等非揮發(fā)性酸，其對辣椒醬的香氣、風味和穩(wěn)定性有一定影響[13]。具體表現(xiàn)為在辣椒醬發(fā)酵過程中，若總酸含量過低，發(fā)酵時間不夠，便難以保證辣椒醬的香氣和風味。若總酸含量過高，則辣椒醬有腐敗的可能，難以保證食用安全性。因此，總酸含量被認為是保證辣椒醬產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標[13]。本實驗中4種辣椒醬在發(fā)酵期間總酸含量變化見圖3。

由圖3可知，隨著發(fā)酵的進行，4種辣椒醬的總酸含量均出現(xiàn)遞增的趨勢，但由于其原料種類和配比的差異，4種辣椒醬的產(chǎn)酸速率與產(chǎn)酸總量均有所差異。相比之下，未添加木姜子的2#和4#樣品的產(chǎn)酸速率與產(chǎn)酸總量明顯高于添加了木姜子的1#和3#樣品，且后兩者均是在發(fā)酵第5天后才開始大量產(chǎn)酸，這與pH值的下降趨勢基本吻合。最終4種辣椒醬的總酸含量也在發(fā)酵第12天左右保持恒定，但最終總酸含量均存在一定差異。

由此得知，苦藠和木姜子具有減緩辣椒醬中pH值開始下降時間、降低產(chǎn)酸速率和降低產(chǎn)酸總量的作用。有研究表明，苦藠的次級代謝產(chǎn)物中包含具有抑菌作用的含硫化合物，可在一定程度上抑制發(fā)酵環(huán)境中部分腐敗致病菌的生長與繁殖，而木姜子中含有的以檸檬醛為代表的萜類化合物也表現(xiàn)出較強的抗菌性[3-6，14]。因此，在添加了苦藠和木姜子的辣椒醬中，其產(chǎn)酸菌群的代謝活動受到了一定程度的抑制，最終表現(xiàn)為產(chǎn)酸總量減少、產(chǎn)酸速率降低和pH值開始下降的時間較晚的現(xiàn)象。

3.2 不同添加物對辣椒醬感官評分的影響

對4種辣椒醬的感官評價結(jié)果進行分析，見表3。

由表3可知，相較于對照組（4#樣品），無論是單獨添加木姜子的1#樣品，還是單獨添加苦藠的2#樣品，其感官評分均較低。這是因為木姜子中廣泛存在的以檸檬醛為代表的萜類化合物帶有刺激性氣味，會對辣椒醬的風味造成一定的影響，且在經(jīng)歷過發(fā)酵過程后這種對風味的不良影響也不會出現(xiàn)大幅度的削弱。與之相反的是，苦藠在經(jīng)歷過發(fā)酵過程后，其特有的風味和氣味并不突出，這也是2#樣品的感官評分高于1#樣品的原因[15-20]。當苦藠和木姜子共同存在時，不僅會共同形成一種獨特風味，顯著提升辣椒醬的香氣層次，而且會一定程度上削弱辣椒醬的辣度，提升辣椒醬的接受程度，因此，同時添加了木姜子和苦藠的3#樣品的感官評分高于其他樣品。

3.3 不同添加物對辣椒醬風味物質(zhì)成分的影響

4種辣椒醬揮發(fā)性風味物質(zhì)成分及各風味物質(zhì)含量見表4。

根據(jù)表4通過R語言作圖得到4種辣椒醬風味物質(zhì)聚類分析熱圖，見圖4。Y軸為辣椒醬的樣品編號，X軸為揮發(fā)性物質(zhì)的名稱。揮發(fā)性物質(zhì)含量越高則顏色越紅，含量越低則顏色越藍。圖4直觀展示了4種樣品的揮發(fā)性有機物信息以及樣品之間各物質(zhì)差異。

由圖5可知，4種辣椒醬的揮發(fā)性物質(zhì)成分及含量均存在較大差異，這是因為苦藠和木姜子的添加會對辣椒醬的風味物質(zhì)成分和含量造成較大影響[21-23]。其中，辣椒醬樣品的揮發(fā)性有機物以硫及硫醚類、烷烴及烯烴類、醇類及其他類為主，含量相對較高。

結(jié)合表4與圖4，對揮發(fā)性風味物質(zhì)進行定性分析后發(fā)現(xiàn)，4種辣椒醬中共有的揮發(fā)性物質(zhì)有6種，為二烯丙基硫醚、烯丙基甲基二硫醚、甲基烯丙基三硫醚、4H-1，2，3-三硫、二烯丙基二硫、6-異丙基-雙環(huán)[3.1.0]己烯，且其占比差異較大。

為此，我們將具體分析4種辣椒醬中揮發(fā)性物質(zhì)成分組成。通過分析可知，只添加了木姜子的1#樣品中共有22種揮發(fā)性物質(zhì)成分，其中硫及硫醚類物質(zhì)5種，約占比22.73%；烷烴及烯烴類物質(zhì)5種，約占比22.73%；醇類物質(zhì)6種，約占比27.27％；醛類物質(zhì)2種，約占比9.09%；酯類物質(zhì)1種，約占比4.55％；其他類物質(zhì)3種，占比13.64%。1#樣品特有的揮發(fā)性物質(zhì)有5種（1-碘-2-甲基十一烷、（Z）-檸檬醛、鄰苯二甲酸，6-乙基-3-辛基丁酯、3，3a，4，5，6，6-六氫-3a，4，4-三甲基-3，5-甲烷環(huán)戊并吡唑、（Z）-9-二十二烯腈），約占總檢出物質(zhì)的26.94%；只添加了苦藠的2#樣品中共有26種揮發(fā)性物質(zhì)成分，其中硫及硫醚類物質(zhì)14種，約占比53.85%；烷烴及烯烴類物質(zhì)8種，占比30.77%；醇類物質(zhì)1種，約占比3.85%；酯類物質(zhì)2種，占比7.69%；其他類物質(zhì)1種，約占比3.85%；不含醛類物質(zhì)。其特有的揮發(fā)性物質(zhì)有10種（二甲基二硫、甲基丙基二硫醚、甲基（1E）-1-丙烯-1-基二硫醚、1-烯丙基-2-異丙基二硫醚、（E）-1-（丙烯基）-2-異丙基二硫醚、2-乙烯基-4H-1，3-二噻烯、1α，2α，4α，5α-四乙基環(huán)己烷、丁基膦酸二（2-苯乙基）酯、硫代磷酰二胺S-甲酯、2-氨基-2-硒唑啉），約占總檢出物質(zhì)的10.02%；同時添加了苦藠和木姜子的3#樣品中共有18種揮發(fā)性物質(zhì)成分，其中硫及硫醚類物質(zhì)6種，約占比33.33%；烷烴及烯烴類物質(zhì)4種，約占比22.22％；醇類物質(zhì)6種，約占比33.33%；醛類物質(zhì)1種，約占比5.56%；其他類物質(zhì)1種，約占比5.56%；不含酯類物質(zhì)。僅為3#樣品特有的揮發(fā)性物質(zhì)有2種（2-（疊氮甲基）-1，3，3-三甲基環(huán)己烯、（-）-4-萜品醇）；4#樣品中共有18種揮發(fā)性物質(zhì)成分，其中硫及硫醚類物質(zhì)8種，約占比44.44%；烷烴及烯烴類物質(zhì)7種，約占比38.89%；醇類物質(zhì)1種，約占比5.56%；其他類物質(zhì)2種，約占比11.11%；未檢出醛類及酯類物質(zhì)。僅為4#樣品特有的揮發(fā)性物質(zhì)有3種（3-乙烯基-1，2-二硫環(huán)己-5-烯、1，1，3，3-三甲基丙烯酸、1-氨基-氯代吡啶）。

上述結(jié)果進一步說明4種辣椒醬中揮發(fā)性物質(zhì)存在較大差異，通過對數(shù)據(jù)的進一步分析（見圖5），可以發(fā)現(xiàn)添加了木姜子的辣椒醬樣品（1#和3#樣品）的揮發(fā)性氣味物質(zhì)主要是烷烴及烯烴類物質(zhì)，且1，1-五亞甲基-1，2-戊二烯的含量占到該類物質(zhì)含量的三成以上，而其中較豐富的醇類物質(zhì)通常以桉葉油醇、芳樟醇、橙花醇和香葉醇的形式存在。此外，1#樣品和3#樣品中均含有檸檬醛。蒲丹丹等[14]研究表明，木姜子果實及其精油中含有豐富的檸檬醛，表明在發(fā)酵過程中，木姜子可以賦予辣椒醬獨特的風味。而添加了苦藠的2#樣品和4#樣品中硫及硫醚類揮發(fā)性物質(zhì)含量非常豐富，其中二烯丙基二硫含量占到該類物質(zhì)含量的三成以上。有研究表明含硫化合物可以賦予食物蒜香風味，而苦藠的次級代謝產(chǎn)物中也有含硫化合物。因此，苦藠的加入可以提升傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒醬的獨特風味，增強其口感[24-25]。

4 結(jié)論

以二荊條辣椒、大蒜、食鹽為主要原料，在傳統(tǒng)辣椒醬制作過程中創(chuàng)新性地加入了苦藠和木姜子。結(jié)果表明，由于苦藠和木姜子均有抗菌性，可以在一定程度上抑制辣椒醬中乳酸菌及其他產(chǎn)酸菌的發(fā)酵，減緩產(chǎn)酸效率，減少總酸產(chǎn)量[26]。此外，木姜子的刺激性氣味在一定程度上會影響辣椒醬的口感和風味，且苦藠和木姜子的添加都會對辣椒醬的風味物質(zhì)成分造成較大的影響，然而同時添加了木姜子和苦藠的辣椒醬反而會形成較獨特的香氣和風味。

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