鄭紅,唐毅,王森,江雪雪,趙欠,吳迪,張麗
(重慶火鍋調(diào)味品及菜品工程技術(shù)中心 重慶德莊農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限公司,重慶 401336)
辣椒因含有豐富的維生素、多酚和類黃酮等,可有效預(yù)防肥胖、糖尿病、高血壓等疾病,逐漸成為全世界消費量最大的果蔬之一[1,2]。辣椒制品,尤其是辣椒醬產(chǎn)品,作為一種嗜好型調(diào)味品,產(chǎn)品品種豐富, 還含有有益的生物活性化合物[3],在國內(nèi)外均受到消費者的青睞,中國作為世界主要辣椒產(chǎn)地之一,具有廣闊的市場空間[4,5]。
近年來,國內(nèi)大型企業(yè)生產(chǎn)發(fā)酵剁椒的方式一般有兩種:高鹽發(fā)酵和低鹽發(fā)酵。羅鳳蓮、歐陽晶等[6,7]研究證明傳統(tǒng)高鹽發(fā)酵辣椒鹽分含量高,辣椒組織成分易溶出,發(fā)酵過程中易出現(xiàn)亞硝酸鹽含量超標(biāo),口味不穩(wěn)定等問題,且發(fā)酵時間長,風(fēng)味形成慢,不能滿足日益增長的消費需求。李文青等[8]研究表明,多菌種接種發(fā)酵生產(chǎn)的低鹽剁椒脆度較好,發(fā)酵周期短,質(zhì)量穩(wěn)定,但該工藝生產(chǎn)的剁椒保質(zhì)期短,不利于貯藏。同時,文新昱等[9]也證實低鹽條件下,微生物活躍,需添加防腐劑增加剁椒存放的時間和脆感,無法保證食品的安全性。針對上述剁椒產(chǎn)業(yè)存在的問題,選擇合適的發(fā)酵工藝,通過對其發(fā)酵工藝的探討,在保障產(chǎn)品品質(zhì)的同時,縮短發(fā)酵周期,這對實現(xiàn)發(fā)酵剁椒的工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)具有重要意義。
本研究通過對發(fā)酵工藝進(jìn)行研究,旨在制成保質(zhì)期長、口感風(fēng)味佳、色澤紅亮、安全穩(wěn)定的發(fā)酵剁椒產(chǎn)品,為生產(chǎn)安全穩(wěn)定的剁椒制品提供了理論依據(jù)。
市售新鮮紅辣椒、食鹽等:購自重慶市南岸區(qū);乳酸菌粉:購自四川高福記生物科技有限公司;米酒:購自重慶德莊農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限公司。
PHS-3C型數(shù)顯pH計 上海智光儀器儀表有限公司;澳特珈破壁營養(yǎng)料理機 坤昊電器有限公司;FA2104電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;TA-XT plus質(zhì)構(gòu)分析儀 英國Stable Micro System有限公司;SB-3200DT超聲波清洗機 寧波新芝生物科技股份有限公司;LC-20A島津高效液相色譜儀:配RF-20A熒光檢測器、SPD-20A紫外可見光檢測器。
1.3.1 剁椒生產(chǎn)工藝流程
1.3.1.1 傳統(tǒng)發(fā)酵
原料選擇→去蒂→清洗(2次)→切分剁碎→拌料→裝壇→密封發(fā)酵。一共制備7壇,編號1~7號。
1.3.1.2 菌種發(fā)酵
原料選擇→去蒂→清洗(2次)→切分剁碎→拌料→接種(人工直投式菌種)→裝壇→密封發(fā)酵。一共制備6壇,編號8~13號。
1.3.2 生產(chǎn)工藝操作要點
1.3.2.1 預(yù)選
選取新鮮辣椒,將新鮮辣椒去蒂后洗凈,瀝干多余水分,切碎后得到剁椒。
1.3.2.2 拌料
取45%剁椒放置在混合容器中,然后加入6%白酒,最后混合均勻密封放置1~2 h;再向剁椒中加入8%食鹽并攪拌均勻,然后向剁椒中加入41%無菌水進(jìn)行密封放置。
1.3.2.3 接種裝壇
分別取0.01%、0.02%、0.03%復(fù)合乳酸菌粉在30~40 ℃適量的溫水中溶解后倒入剁椒中并混合均勻,在25 ℃下進(jìn)行密封發(fā)酵。
1.3.3 理化檢測
1.3.3.1 取樣方法
分別在發(fā)酵第5,10,15,20,25,30天時打開8~13號發(fā)酵壇取樣,發(fā)酵第30,45,60,75,70,120,150天時打開1~7號發(fā)酵壇取樣,每次取樣200.00 g。
1.3.3.2 pH值測定
pH值參照GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》規(guī)定的方法測定。
1.3.3.3 總酸含量測定
總酸含量參考GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》中的酸堿滴定法測定(結(jié)果以乳酸計,%)。
1.3.3.4 辣椒素含量測定
辣椒素含量參考DB50/T 870-2018《麻辣火鍋底料辣度量化及等級劃分》測定并略作修改。稱取10.00 g樣品于100 mL具塞三角瓶中,加入25 mL甲醇-四氫呋喃 (1∶1) 混合溶液,在60 ℃水浴條件下,超聲提取30 min,過濾,收集濾液。將濾渣與濾紙一同放進(jìn)三角瓶中,用25 mL甲醇-四氫呋喃 (1∶1) 混合溶液超聲提取10 min后,重復(fù)操作1次。將3次收集的濾液合并轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,用甲醇-四氫呋喃(1∶1) 混合溶液定容。經(jīng)0.45 μm有機濾膜過濾后進(jìn)行高效液相色譜分析。
1.3.3.5 脆度測定
脆度的測定參考Cai等[10]的方法并略作修改。采用多片壓縮實驗,挑選6片大小一致、厚度均勻的椒片作為測試對象,正反交錯平鋪在載臺上,用P/100柱形探頭執(zhí)行下壓測試最大壓力值(Fmax,g),每個樣品重復(fù)測定6次,結(jié)果取平均值。測定參數(shù):測前速率2 mm/s,測試速率1 mm/s,測后速率2 mm/s,壓縮比例80%,壓力5 g,數(shù)據(jù)采集速率200 pps。
采用100分評分制。邀請至少具有3年感官評定經(jīng)驗的品嘗者(共20位)對發(fā)酵剁椒進(jìn)行評定,主要對其色澤、脆度、酸感、風(fēng)味、口感5個指標(biāo)進(jìn)行感官評分,每個項目0~20分,相加分?jǐn)?shù)作為該樣品的最終感官評定分?jǐn)?shù)。感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 發(fā)酵剁椒的感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sensory evaluation standard of fermented chopped pepper
數(shù)據(jù)分析處理采用Microsoft Excel 2013和Origin 8.6軟件。每次試驗設(shè)置3個平行。
2.1.1 發(fā)酵時間對剁椒pH值的影響
圖1 自然發(fā)酵和接種發(fā)酵對剁椒pH值的影響Fig.1 Effect of natural fermentation and inoculation fermentation on pH values of chopped pepper
發(fā)酵剁椒的pH值變化與乳酸菌的生長情況密切相關(guān)。由圖1可知,發(fā)酵過程中,隨著發(fā)酵時間延長,剁椒的pH值逐漸下降。自然發(fā)酵120 d與菌種發(fā)酵25~30 d時,剁椒pH值小于4,對比說明接種發(fā)酵可以明顯縮短發(fā)酵時間,這可能是由于添加菌種后,復(fù)合乳酸菌能更快形成優(yōu)勢菌種,菌種生長較快且產(chǎn)酸量多,從而導(dǎo)致發(fā)酵剁椒在30 d內(nèi)pH值迅速下降[11]。Zhao等[12]研究證明,發(fā)酵辣椒的pH值隨發(fā)酵時間的延長逐漸降低,與本試驗結(jié)果基本一致。
2.1.2 發(fā)酵時間對剁椒總酸含量的影響
圖2 自然發(fā)酵和接種發(fā)酵對剁椒總酸含量的影響Fig.2 Effect of natural fermentation and inoculation fermentation on total acid content of chopped pepper
總酸含量是衡量乳酸菌發(fā)酵能力的重要指標(biāo)[13]。由圖2可知,總酸含量隨著發(fā)酵時間的延長呈顯著增加的趨勢,這可能是因為隨著發(fā)酵時間增加,乳酸菌逐漸成為優(yōu)勢菌群,大量生長繁殖,產(chǎn)酸量增多,總酸含量逐步上升。傳統(tǒng)發(fā)酵的剁椒總酸含量在發(fā)酵75 d后趨于穩(wěn)定,而添加復(fù)合乳酸菌粉發(fā)酵的剁椒,在發(fā)酵25~30 d時總酸含量無明顯變化,進(jìn)一步證實菌種發(fā)酵可明顯縮短發(fā)酵時間。羅鳳蓮等[14]研究證明,剁椒開始發(fā)酵時總酸含量急劇增加,之后上升趨勢漸緩,與本試驗結(jié)果基本一致。
2.1.3 發(fā)酵時間對剁椒辣椒素含量的影響
圖3 自然發(fā)酵和接種發(fā)酵對剁椒辣椒素含量的影響Fig.3 Effect of natural fermentation and inoculation fermentation on capsaicin content of chopped pepper
由圖3可知,發(fā)酵期間,剁椒辣椒素含量控制在0.5~0.6 g/kg,辣椒素含量偏高。結(jié)合pH值、總酸含量變化趨勢,說明發(fā)酵不會對剁椒的辣椒素含量造成明顯影響。在實際生產(chǎn)中,若需要生產(chǎn)風(fēng)味穩(wěn)定、不同辣度的剁椒時,通過調(diào)節(jié)原料辣椒的辣椒素含量,即可確定發(fā)酵辣椒的辣椒素含量。
2.1.4 發(fā)酵時間對剁椒脆度的影響
圖4 自然發(fā)酵和接種發(fā)酵對剁椒脆度的影響Fig.4 Effect of natural fermentation and inoculation fermentation on frangibility of chopped pepper
由圖4可知,剁椒的脆度隨著發(fā)酵時間的延長而逐步下降,這可能是剁椒自身果膠被降解造成的[15]。隨著發(fā)酵時間的延長,一部分辣椒細(xì)胞壁中的果膠在酸性條件下逐漸水解,同時一些有害的微生物分泌的果膠酶類物質(zhì)將果膠水解,致使剁椒脆度降低[16]。若需要提高剁椒的脆度,可在腌制前添加適量的氯化鈣等進(jìn)行保脆。
2.1.5 發(fā)酵時間對剁椒的感官評價
表2 不同發(fā)酵方式的剁椒感官評價結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of chopped pepper with different fermentation methods
選取自然發(fā)酵120 d和菌種發(fā)酵30 d的剁椒進(jìn)行對比品嘗。由表2可知,菌種發(fā)酵的剁椒色澤、風(fēng)味、脆度和口感均優(yōu)于自然發(fā)酵的,這可能是由于添加復(fù)合乳酸菌粉后,體系中的優(yōu)勢菌群占主導(dǎo)地位,產(chǎn)酸速度加快,縮短了發(fā)酵周期,使得辣椒組織保持得更為完好,清脆爽口[17]。同時,接種量越多(0.01%、0.02%、0.03%),發(fā)酵效果越好??紤]到生產(chǎn)成本,選擇0.02%的接種量最佳。
根據(jù)前期試驗結(jié)果,確定剁椒的最佳發(fā)酵工藝條件為45%剁椒,6%白酒,8%食鹽,41%純凈水,0.02%復(fù)合乳酸菌粉,發(fā)酵周期為28~30 d。
發(fā)酵時間過短,剁椒有生味;發(fā)酵時間過長,雜菌易生長,剁椒易發(fā)生腐敗變質(zhì)。根據(jù)確定的菌種發(fā)酵工藝,分別對發(fā)酵40,50,55,60 d的剁椒取樣,進(jìn)行感官評價。
表3 不同發(fā)酵時間的菌種發(fā)酵剁椒感官評價結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of fermented chopped pepper with different fermentation time
由表3可知,剁椒發(fā)酵50 d時,其評分最高,隨著發(fā)酵繼續(xù),部分雜菌開始生長,產(chǎn)品風(fēng)味有所降低,同時,過度發(fā)酵導(dǎo)致剁椒組織軟化,使得辣椒的脆度逐漸降低,產(chǎn)品的口感也相應(yīng)變差。因此,在實際生產(chǎn)應(yīng)用時,發(fā)酵剁椒的最佳食用時間在50 d左右。
本研究通過對比發(fā)酵證明,添加復(fù)合乳酸菌粉可以明顯降低剁椒的發(fā)酵時間;確定發(fā)酵剁椒的最佳工藝條件:45%剁椒,6%白酒,8%食鹽,41%純凈水,0.02%復(fù)合乳酸菌粉,發(fā)酵周期28~30 d,最佳食用時間在50 d左右。該發(fā)酵工藝生產(chǎn)的剁椒色澤鮮紅、風(fēng)味濃郁、安全穩(wěn)定、保質(zhì)期長,且操作簡單,為剁椒的快速工業(yè)化生產(chǎn)提供了良好途徑。