蔣 袁/湖南人文科技學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院

乳酸菌發(fā)酵酸脆西瓜皮的工藝研究

蔣 袁/湖南人文科技學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院

以西瓜皮為原料，加入花椒，姜，蒜等香辛料，接種定量的乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵制得產(chǎn)品。選取原料與泡菜水的比例，鹽的添加量，CaCl2的添加量，乳酸菌的接種量為影響因子，以感官評價(jià)為指標(biāo)，進(jìn)行單因素試驗(yàn)，以及正交試驗(yàn)，結(jié)果顯示最佳工藝參數(shù)是原料與泡菜水的比例為1：10，鹽的添加量為4％，CaCl2的添加量為0.5％，乳酸菌的接種量為0.125％，并測得泡菜西瓜皮的氨基態(tài)氮的含量為0.0105g/100mL，總酸以乳酸計(jì)為0.54g/L，亞硝酸鹽的含量為1.7984mg/kg，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。乳酸菌發(fā)酵西瓜皮酸脆可口，具有營養(yǎng)價(jià)值，能提供西瓜皮的綜合利用價(jià)值。

西瓜皮；發(fā)酵；乳酸菌

西瓜皮富含多種維生素、氨基酸、礦物質(zhì)、配糖體、枸杞堿、黃酮、多糖[3]、腺嘌呤[8]等。西瓜皮中含有豐富的Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等人體必需的微量元素。Ca對維持人體的循環(huán)、骨骼、泌尿、免疫等系統(tǒng)的正常生理功能具有重要作用；Zn對人體的免疫系統(tǒng)及防御功能有著重要的作用；Fe是淋巴細(xì)胞樣組織的必需物質(zhì)之一，Mn、Mg可維持人體正常免疫功能。其中，西瓜皮中維生素C含量為10.996mg/100g，黃酮含量高為355.5217mg/g，具有很好的抗氧化作用[4]。

本論文主要以西瓜皮為原料，通過清洗，護(hù)色，燙漂等工藝處理西瓜皮，在泡菜水中加入食鹽提高滲透壓，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制得酸脆可口的西瓜皮制品，重點(diǎn)以原料與泡菜水的比例，CaCl2的濃度，鹽的濃度，乳酸菌的接種量為影響因子，測定西瓜皮制品的氨基態(tài)氮的含量，總酸的含量，亞硝酸鹽含量，以及感官評定，評價(jià)泡菜西瓜皮產(chǎn)品的質(zhì)量，經(jīng)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得出發(fā)酵的最佳工藝參數(shù)。

1. 材料與方法

選擇食用后新鮮，無腐爛，肥厚的西瓜皮，花椒，辣椒，生姜，大蒜，白糖。

葡萄糖，檸檬酸，亞硫酸氫鈉，氯化鈣，連云港友進(jìn)食品添加劑技術(shù)開發(fā)有限公司，

乳酸菌制劑，北京川秀國際貿(mào)易有限公司。

1.1 試驗(yàn)儀器

電磁爐，廣東美的生活電器制造有限公司，F(xiàn)A2004分析電子天平，上海良平儀器儀表有限公司，SP-754紫外可見分光光度計(jì)，上海光譜儀器有限公司，pHSJ-3F實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)，上海雷磁有限公司，78-1A磁力加熱攪拌器，杭州儀表電機(jī)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

選擇新鮮、無腐爛的西瓜，西瓜皮要肥厚，有可食性。西瓜皮和西瓜瓤分開，去除西瓜皮的外層綠皮和殘留的瓜瓤，清洗干凈，切成長約6cm，寬1cm的長條形。選用亞硫酸氫鈉0.5g/L和檸檬酸l.0g/L組合，浸泡20min處理西瓜皮，進(jìn)行護(hù)色處理[13]，清洗表面溶液。配制濃度為0.75％的氯化鈣溶液，將洗滌后的西瓜條放入溫度為50℃的溶液中，漂燙20min，提高果膠酸含量，增加脆度，最后清洗表面溶液[14]。將護(hù)色，硬化處理后的西瓜皮，用冷卻后的開水沖洗干凈表面的殘留的溶液，瀝干水分。

稱取一定量乳酸菌菌粉，溶解于2％葡萄糖溶液，25～30℃進(jìn)行活化，得乳酸菌發(fā)酵液備用[15],再分別稱取原輔料添加量的鹽濃度4％、糖濃度2％、CaCl2濃度0．75％、辣椒0．5％、花椒0．25％、大蒜1％、生姜1％等，加入0.075％的發(fā)酵液溶于冷卻后的開水中，配得泡菜水。

瀝干后的西瓜皮條放入裝有泡菜水的瓶子中，用水密封，30℃恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵7天。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

取清洗后的西瓜皮,經(jīng)燙漂處理后，原料與泡菜水的比例為1:5，1:10，1:15，1:20，1:25，固定0.75％CaCl2的濃度，固定4％鹽的濃度，固定0.075％的乳酸菌的接種量，發(fā)酵7天，得到泡菜西瓜皮產(chǎn)品，經(jīng)評價(jià)得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,經(jīng)燙漂處理后，固定原料與泡菜水為1:15，CaCl2的濃度為0.25％，0.50％，0.75％，1.00％，1.25％，固定4％鹽的濃度，固定0.075％的乳酸菌的接種量，發(fā)酵7天，得到泡菜西瓜皮產(chǎn)品，經(jīng)評價(jià)得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,經(jīng)燙漂處理后，固定原料與泡菜水的比例1:15，固定0.75％CaCl2的濃度，鹽的濃度為2％，4％，6％，8％，10％，固定0.075％的乳酸菌的接種量，發(fā)酵7天，得到西瓜皮產(chǎn)品，經(jīng)評價(jià)得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,經(jīng)燙漂處理后，原料與泡菜水的比例為1:15，固定0.75％CaCl2的濃度，固定4％鹽的濃度，乳酸菌的接種量0.025％，0.050％，0.075％，0.100％，0.125％，發(fā)酵7天，得到西瓜皮產(chǎn)品，經(jīng)評價(jià)得出最佳原料和泡菜水的比例。

1.4正交試驗(yàn)

根據(jù)上述單因素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，以原料與泡菜水的比例，CaCl2濃度，鹽濃度，乳酸菌的接種量為因素，采用四因素三水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，如表1：

表1 乳酸菌發(fā)酵酸脆西瓜皮的正交試驗(yàn)水平分布表

2. 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

原料與泡菜水的比例在1：10時(shí)，泡菜西瓜皮顏色為淡黃色，有光澤，香氣清淡，脆度適中，滋味鮮美，酸脆適合；原料與泡菜水的比例在1:5時(shí)，泡菜西瓜皮顏色為淡黃色，有光澤，香氣清淡，脆度較硬，咀嚼有渣，口味淡??；原料與泡菜水的比例1：15至1：25時(shí)，產(chǎn)品顏色有影響，質(zhì)地變軟，口味較咸；因此，不同鹽濃度對產(chǎn)品有一定的影響，原料與泡菜水的比例為1：10，感官效果最好，為最佳因素。

不同CaCl2濃度對產(chǎn)品有一定的影響。試驗(yàn)顯示，CaCl2的濃度為0.75％時(shí)，為淡黃色，色澤明亮，香氣濃郁，脆度良好，滋味鮮美，酸度適合。CaCl2的濃度為0.25％時(shí)，色澤正常，無光澤，香氣清淡，脆度過硬，口味淡薄，略酸。當(dāng)CaCl2的濃度為0.75％增大到1.25％時(shí)，隨濃度增大，色澤越暗，香氣越淡，質(zhì)地越軟，口味偏差。因此，不同CaCl2的濃度對產(chǎn)品有一定的影響，CaCl2的濃度為0.75％，感官效果最好，為最佳因素。

鹽濃度為4％時(shí)，產(chǎn)品顏色正常，有光澤，香氣濃郁，質(zhì)地脆嫩，咀嚼無渣，滋味鮮美，酸度合適；鹽濃度為2％時(shí)，顏色正常，色澤正常，香氣略淡，質(zhì)地脆嫩，無渣，滋味鮮美，口味略??；鹽濃度大于6％至10％時(shí)，鹽濃度的增大，顏色不正常，變?yōu)榛疑瑹o光澤，無香氣，有異味，質(zhì)地變軟，口感差，咀嚼有渣，口味很咸。因此，不同鹽濃度對產(chǎn)品有一定的影響，鹽濃度為4％，感官效果最好，為最佳因素。

乳酸菌的接種量為0.100％時(shí)，色澤正常，有光澤，香氣濃郁，質(zhì)地脆嫩，軟硬適中，滋味鮮美，酸度合適。乳酸菌的接種量為0.025％至0.100％，色澤正常，隨接種量的增大香氣越濃郁，質(zhì)地適中，滋味鮮美，酸度合適；乳酸菌接種量為0.125％時(shí)，色澤正常，有光澤，香氣濃郁，質(zhì)地脆嫩，滋味略酸。因此，不同乳酸菌的接種量對產(chǎn)品有一定的影響，乳酸菌的接種量為0.100％時(shí)，感官效果最好，為最佳因素。

乳酸菌的接種量在制作泡菜的過程中起到了重要的作用。接種發(fā)酵泡菜乳酸菌數(shù)量明顯高于自然發(fā)酵泡菜。這不僅縮短了發(fā)酵時(shí)間，還提高了泡菜產(chǎn)品的質(zhì)量[20]。如圖5可知，乳酸菌的接種量在0.025％至0.100％階段，泡菜中的乳酸菌逐漸增多，乳酸菌的新陳代謝作用明顯，產(chǎn)酸能力增強(qiáng)，香氣濃厚，乳酸菌的接種量在大于0.100％至0.125％時(shí)，乳酸菌的量增大，菌種數(shù)量多，發(fā)酵速度越快，產(chǎn)酸能力強(qiáng)，導(dǎo)致產(chǎn)品口味略酸，從而影響到泡菜西瓜皮的質(zhì)量。

2.3 乳酸發(fā)酵酸脆西瓜皮的產(chǎn)品質(zhì)量

根據(jù)最佳工藝參數(shù)可得出西瓜皮產(chǎn)品，顏色為淡黃色，有光澤，有濃郁的發(fā)酵香氣，質(zhì)地脆嫩適中，咀嚼無渣，滋味鮮美，酸甜可口，感官評分為89分。乳酸發(fā)酵酸脆西瓜皮泡菜中，經(jīng)過理化檢測得出所含亞硝酸的含量為1.7983mg/kg，低于綠色食品限量值，是符合人類食用的安全食品。根據(jù)國標(biāo)檢測，測得泡菜西瓜皮中的氨基態(tài)氮的含量為0.0105g/100mL，根據(jù)國標(biāo)的方法測得泡菜西瓜皮的中的總酸含量（以乳酸計(jì)）為0.54g/L。

3. 結(jié)論

在單因素的基礎(chǔ)上通過正交試驗(yàn)得出乳酸發(fā)酵酸脆西瓜皮的產(chǎn)品最佳加工工藝參數(shù)為原料與泡菜水的比例1:10，CaCl2濃度為0.50％，鹽濃度為4％，乳酸菌的接種量為0.125％，可得出西瓜皮產(chǎn)品，顏色為淡黃色，有光澤，有濃郁的發(fā)酵香氣，質(zhì)地脆嫩適中，咀嚼無渣，滋味鮮美，酸甜可口，感官評分為89分，亞硝酸的含量為1.7983mg/kg，氨基態(tài)氮的含量為0.0105g/100mL，總酸含量（以乳酸計(jì)）為0.54g/L。因此，利用乳酸菌發(fā)酵制作酸脆西瓜皮，酸脆可口，具有營養(yǎng)價(jià)值。在原料上來源方便，成本低，不僅提高了西瓜皮的利用價(jià)值，而且還減少了環(huán)境的污染，為西瓜皮的開發(fā)提供了一條有利的方法。

[1]郎杰.西瓜皮多糖的提取工藝及抗氧化研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(36)1:7745-17747.

[2]潘百明,李春惠.廢棄西瓜皮固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2014(2):156-158.

[3]賈娟,王林山.西瓜皮果酒的研制[M].釀酒科技,2011(12):20-23.

[4]閆凱.泡菜發(fā)酵工藝及保藏性的研究[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

蔣 袁（1994-），男，湖南常德人，湖南人文科技學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院2012級學(xué)生。