剁椒接種發酵與輕鹽保存技術研究

譚思思 趙玲艷 鄧放明 盧月媚

摘 要：為了確保剁椒的特色風味，并降低其食鹽含量，滿足人們健康飲食的需要，本研究以新鮮線椒為研究對象，采用單因素和正交試驗，探討了植物乳桿菌、食鹽、白酒、食醋、焦亞硫酸鈉以及CaCl2對輕鹽發酵線椒品質的影響。結果表明，線椒接種發酵與輕鹽保存的優化工藝為線椒經清洗、晾干、剁碎后，接種2%的植物乳桿菌H3D，添加8%的食鹽、4%白酒、2.0%的食醋、0.1%的CaCl2和0.02‰的焦亞硫酸鈉拌勻，密封，室溫發酵105 d，發酵辣椒色澤鮮艷、質地脆爽、香氣濃郁，其氨基酸態氮含量達到0.16 g/100g，總酸含量達到1.12 g/100 g，感官評分達95.1分。本研究為剁椒接種發酵和輕鹽保存提供了技術支撐。

關鍵詞：剁椒；植物乳桿菌；食鹽；保存；品質；工藝

Research on the Inoculation Fermentation and Light Salt Preservation Technology of Chopped Peppers

Abstract： In order to ensure the characteristic flavor of chopped peppers and reduce their salt content to meet the needs of peoples healthy diet， this study investigated the effects of Lactobacillus plantarum， salt， white wine， vinegar， sodium metabisulfite， and CaCl2 on the quality of light-salt-fermented peppers by using fresh wire peppers as the object of the study with a one-way and orthogonal test. The results showed that the optimized process of inoculated fermentation and light salt preservation of the thread pepper was as follows： after the thread pepper was cleaned， dried and chopped， it was inoculated with 2% of Lactobacillus plantarum H3D， added with 8% of salt， 4% of white wine， 2% of vinegar， 0.1% of CaCl2 and 0.02‰ of sodium metabisulfite and mixed well， sealed， and fermented at room temperature for 105 d. The color of the fermented pepper was bright and colorful， with a crunchy texture and a strong aroma， and the content of amino acid nitrogen reached 0.16 g/100 g， the content of total acid reached?1.12 g/100 g and a sensory score of 95.1 points. This study provides technical support for the inoculated fermentation and light salt preservation of chopped pepper.

Keywords： chopped peppers; Lactobacillus plantarum; salt; preservation; quality; process

辣椒又名海椒、辣子、辣茄等，是茄科辣椒屬漿果類蔬菜，其具有獨特的辛辣味和豐富的營養價值，有助于維持人體健康、促進生長發育，是全球最重要的蔬菜作物之一[1-5]。剁椒作為一種重要的辣椒制品，其鮮酸可口、質地脆爽、風味獨特的特性受到了人們的廣泛喜愛。同時，發酵辣椒具有營養價值更高、更安全的特點，成為現代人追求健康飲食的優選之一。傳統發酵辣椒的制作一般利用高鹽、高滲、酸性或厭氧等環境條件來抑制微生物的生長，從而豐富其感官品質及延長產品的保存時間[6]。研究表明，剁椒的食鹽添加量大于20%，對人們的健康造成了負面影響，如加重腎臟、心臟、消化器官的負擔[7]。隨著人們對食品健康的要求越來越高，低鹽風味的剁椒在未來辣椒制品市場具有重要的發展潛力[8]。但大量研究表明，低鹽工藝仍然存在弊端，最直接的結果是降低了滲透壓對有害微生物的抑制作用，使食品易受有害微生物的污染，大大縮短了保存時間[9-14]。李子晗[15]研究表明，在低溫條件下，剁椒食鹽添加量在8%～12%時可保存8～9個月，但剁椒接種發酵與輕鹽保存技術有待進一步優化。本文以新鮮線椒為研究對象，采用單因素和正交試驗，探討了乳酸菌、食鹽、白酒、食醋、焦亞硫酸鈉以及CaCl2對輕鹽發酵線椒品質的影響，以期為剁椒接種發酵和輕鹽保存提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

新鮮線椒，長沙海吉星農產品批發市場；植物乳桿菌H3D，湖南農業大學食品科學技術學院實驗室；食鹽、食醋、白酒，湖南農業大學東之源超市；CaCl2、焦亞硫酸鈉、甲醛、氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀等為分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.2 儀器和設備

DZKW-S-4電熱恒溫水浴鍋、DL-1電子萬用爐，北京市永光明儀器有限公司；PHS-25 pH計，上海儀電科學儀器有限公司；YP-B2002電子天平，上海光正醫療儀器有限公司；78-2雙向磁力攪拌器，常州華普達儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 辣椒坯制備工藝流程

新鮮辣椒→去葉柄→清洗→晾干→切分→拌料→瓶裝→常溫發酵。

1.2.2 主要操作要點

（1）新鮮辣椒處理。挑選新鮮線椒，洗去表面污垢，晾干，剁碎。按照實驗比例接種植物乳桿菌H3D，添加食鹽、食醋、白酒、焦亞硫酸鈉和CaCl2混合均勻，裝入玻璃瓶中，密封，在室溫下進行發酵。

（2）發酵液的制備。①菌種的活化。選用湖南農業大學食品科學技術學院實驗室優選的植物乳桿菌H3D，在無菌操作下活化至二代菌，采用稀釋平板計數法，確認菌密度達到108數量級，即可使用[16]。②將傳代培養完畢后的液體培養基在4 ℃，8 000 r·min-1的條件下離心10 min[17]，去除上清液，保留菌沉淀，加入生理鹽水洗滌沉淀，洗滌3次，溶解搖勻，制得菌懸液，即為剁椒的發酵劑。

1.2.3 單因素試驗

基礎配方為按辣椒質量計，植物乳桿菌H3D添加量2%、焦亞硫酸鈉添加量0.03‰、CaCl2添加量0.1%、白酒添加量3%、食醋添加量2.0%、食鹽添加量8%。在基礎配方條件下，將新鮮線椒清洗、晾干、剁碎后，按辣椒質量計分別研究食醋添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%）、食鹽添加量（4%、6%、8%、10%和12%）、白酒添加量（2%、3%、4%、5%和6%）、焦亞硫酸鈉添加量（0.02‰、0.03‰、0.04‰、0.05‰和0.06‰）和氯化鈣添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%）這5個因素，在室溫條件下發酵120 d，每隔15 d進行取樣，分別測定氨基酸態氮、總酸含量并對產品進行感官評價，研究不同因素對辣椒的影響。

1.2.4 正交試驗優化

根據單因素試驗結果，選擇食醋、白酒、食鹽和焦亞硫酸鈉作為正交試驗因素，采用L9（34）進行正交優化試驗，因素水平見表1。將新鮮線椒清洗、晾干、剁碎后，按辣椒質量計分別添加各試驗組合設置的食醋、白酒、食鹽、焦亞硫酸鈉和0.1%的CaCl2，接種2%的植物乳桿菌H3D后混勻，室溫保存105 d后，進行感官評分、檢測氨基酸態氮和總酸含量，采用多指標綜合評分評價試驗結果[18]。

1.3 測定指標與評價方法

①總酸含量的測定。按照《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》（GB 12456—2021）[19]。②氨基酸態氮含量的測定。按照《食品中氨基酸態氮的測定》（GB 5009.235—2016）[20]。③感官評分標準與方法。參考《感官分析 選拔、培訓與管理評價員一般導則 第1部分：優選評價員》（GB/T 16291.1—2012）[21]，由10名專業的感官評價員分別從色澤、形態、香氣、脆度、滋味這幾個方面對產品進行評價，統計各感官評價員評分和總分，并計算平均值。發酵辣椒的感官評分標準見表2。④綜合評分Y=0.6×100×（感官評分/感官評分最大值）+0.2×100×（氨基酸態氮含量值/氨基酸態氮含量最大值）+0.2×100×（總酸含量值/總酸含量最大值）[22]。

1.4 數據處理

采用OFFICE軟件進行統計整理分析，以Origin 2021軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 食醋添加量對剁椒品質的影響

由圖1可知，在發酵前105 d，所有試驗組剁椒的感官評分、氨基酸態氮含量和總酸含量隨發酵時間的延長而增加，在發酵105 d時達到最大值；同一發酵時期，當食醋添加量在0.5%～2.0%時，添加量越大，剁椒的氨基酸態氮含量及總酸含量越高，當食醋添加量為2.0%時，剁椒的感官評分值、氨基酸態氮含量和總酸含量均在發酵的第105 d時達到最大值，分別為95.11分、0.25 g/100 g和0.98 g/100 g。

因此，綜合考慮確定正交試驗中食醋用量分別為1.5%、2.0%、2.5%。

2.2 食鹽添加量對剁椒品質的影響

由圖2可知，各試驗組剁椒感官評分、氨基酸態氮含量、總酸含量隨發酵時間的延長而增加。在同一發酵時期，添加8%食鹽保存的剁椒感官評分值整體較高，在發酵120 d時，其感官評分值達到94.68分。在同一發酵時期，氨基酸態氮和總酸含量均隨食鹽濃度的減少而增加，添加4%食鹽保存的剁椒其氨基酸態氮和總酸含量在120 d時分別達到0.27 g/100 g和0.95 g/100 g。因此，綜合考慮確定正交試驗中食鹽用量分別為6%、8%、10%。

2.3 白酒添加量對剁椒品質的影響

由圖3可知，在發酵前105 d，各試驗組剁椒的感官評分、氨基酸態氮含量和總酸含量隨發酵時間的延長而增加，在發酵105 d時達到最大值。同一發酵時期，當白酒添加量為2%～5%時，白酒添加量越大，剁椒的感官評分值、氨基酸態氮和總酸含量越高，其中添加5%白酒保存的剁椒其感官評分、氨基酸態氮含量和總酸含量均在105 d達到最大值，分別為94.95分、0.20 g/100 g和0.91 g/100 g。因此，綜合考慮確定正交試驗中白酒用量分別為4%、5%、6%。

2.4 焦亞硫酸鈉添加量對剁椒品質的影響

由圖4可知，在發酵前105 d，所有試驗組剁椒感官評分、氨基酸態氮含量隨發酵時間的延長而增加，在發酵105 d時達到最大值。添加0.03‰焦亞硫酸鈉保存的剁椒其感官評分值和氨基酸態氮含量均在第105 d達到最大值，分別為94.92分和0.24 g/100 g；所有試驗組剁椒總酸含量隨發酵時間的延長而增加，同一發酵時期，焦亞硫酸鈉添加量越少，剁椒的總酸含量越高，其中添加0.02‰焦亞硫酸鈉保存的剁椒其總酸含量在120 d時達到0.92 g/100 g。因此，綜合考慮確定正交試驗中焦亞硫酸鈉用量分別為0.02‰、0.03‰、0.04‰。

2.5 CaCl2添加量對剁椒品質的影響

由圖5可知，在發酵前105 d，所有試驗組剁椒感官評分、氨氨基酸態氮含量和總酸含量隨發酵時間的延長而增加，在發酵105 d時達到最大值。同一發酵時期，CaCl2添加量越高，剁椒感官評分值越低，總酸含量越高，但CaCl2添加量對剁椒氨基酸態氮含量的影響規律性不明顯，因此在正交試驗中不考慮CaCl2用量。

2.6 正交試驗結果及分析

根據單因素實驗結果，選擇食醋（A）、白酒（B）、食鹽（C）和焦亞硫酸鈉（D）為考察因素進行正交試驗，以感官評分、氨基酸態氮和總酸含量的綜合評分為評價指標，正交試驗結果如表3所示。

由表3極差分析結果可知，4個試驗因素對剁椒品質的影響從大到小順序為食醋添加量（A）>焦亞硫酸鈉添加量（D）>白酒添加量（B）>食鹽添加量（C）。同時根據k值大小，剁椒輕鹽保存的最佳試驗方案為A2B1C2D1，即以辣椒質量計，添加8%的食鹽、4%白酒、2.0%的食醋和0.02‰的焦亞硫酸鈉。由于正交試驗組合沒有最優組合A2B1C2D1，因此，將新鮮線椒清洗、晾干、剁碎后，按辣椒質量計分別添加8%的食鹽、4%白酒、2.0%的食醋、0.02‰的焦亞硫酸鈉以及0.1%的CaCl2，接種2%的植物乳桿菌H3D混勻，室溫發酵105 d后進行驗證試驗，結果表明，發酵辣椒色澤鮮艷、質地脆爽、香氣濃郁，其氨基酸態氮含量達到0.16 g/100 g，總酸含量達到1.12 g/100 g，感官評分達95.1分。

3 結論

確保剁椒的特色風味，降低剁椒保坯時的食鹽含量，是剁椒工業化生產中的重要技術瓶頸之一，本文采用接種發酵結合使用天然抑菌物質和加工助劑研究了剁椒接種發酵與輕鹽保存技術，單因素和正交優化試驗結果表明，新鮮線椒經清洗、晾干、剁碎后，按辣椒質量計分別添加8%的食鹽、4%白酒、2.0%的食醋、0.02‰的焦亞硫酸鈉以及0.1%的CaCl2，并接種2%的植物乳桿菌H3D混勻，室溫發酵105 d后，產品色澤明艷，風味濃郁，口感脆嫩，辣度適中，咸酸適宜，接受度高，其氨基酸態氮含量達到0.16 g/100 g，總酸含量達到1.12 g/100 g，感官評分達95.1分。本研究結果為剁椒的接種發酵與輕鹽保存提供了技術支撐。

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