发酵辣椒不同处理工艺的对比研究

张郁松

西安武警工程大学装备学院（西安 710086）

传统的发酵辣椒是利用天然附着在辣椒表面的微生物，加之食盐的高渗透作用以抑制杂菌生长，经发酵而制成。但其存在加工工艺简单，亚硝酸盐含量高，生产周期长，品质受自然环境影响大，外观品质不佳，稳定性差等问题。随着工业化生产及食品安全需求，人工接种乳酸菌发酵技术已开展研究和应用实践，该技术在缩短发酵周期、提高安全品质方面取得良好效果[1]。试验对辣椒原料不同发酵形态和不同发酵方式进行研究，旨在探索一种发酵产酸快、生产周期短、质量风味稳定、食用安全的新型辣椒发酵制品提供理论指导。

1.1 试验材料

新鲜红辣椒（陕西关中地区出产）；
鲜姜、大蒜（市售）；
食盐（食品级）；
乳酸菌种（陕西科技大学生命学院微生物实验室提供）。

1.2 原料灭菌处理

新鲜红辣椒，去柄，清洗，按物料与水质量比1∶10，以臭氧质量浓度0.8 mg/L，处理2 min，为最佳减菌处理方式。

1.3 原料发酵形态及方式处理

1.3.1 打浆自然发酵

将新鲜完整、无霉变、无腐烂的红辣椒，去柄、清洗、晾干，加入洗净占料液4%的鲜姜大蒜打浆，加入8%食盐混匀，装入2.5 L泡菜坛，用高浓度灭菌食盐水封坛沿，常温发酵。

1.3.2 灭菌打浆接种发酵

新鲜红椒，加4%鲜姜大蒜，采用1.2小节的原料灭菌处理处理后，在经熏蒸消毒处理的房间打浆，加入8%食盐，接入2%发酵液混匀，装入2.5 L泡菜坛，用20%灭菌食盐水封坛沿，常温发酵。

1.3.3 灭菌碎块接种发酵

新鲜红椒，加4%鲜姜大蒜，采用1.2小节的原料灭菌处理处理后，在经熏蒸消毒处理的房间，将原料破碎为1 cm×1 cm左右的碎块，加入8%食盐，接入2%的发酵液混匀，装入2.5 L泡菜坛，用20%灭菌食盐水封坛沿，常温发酵。

1.4 测定方法

1.4.1 总酸含量测定

采用中和滴定法[2]。

1.4.2 采用比色法测定红色素相对含量[3]

准确称取1.00 g样品，碾磨，用无水乙醇将样品洗入50 mL容量瓶中，用无水乙醇定容至刻度，摇匀，提取，过滤，用无水乙醇做空白调节零点，在460 nm波长处测定吸光度。红色素保存率按式（1）计算。

1.4.3 亚硝酸盐含量测定

采用盐酸萘乙二胺比色法。

2.1 辣椒发酵过程中酸含量随时间的变化

发酵产酸尤为重要，一方面由于大多数有害菌不耐酸，发酵过程中乳酸的积累和浓度的升高，抑制了有害菌的生长。另一方面，乳酸是发酵蔬菜风味物质最重要的成分，乳酸含量的增加，对发酵蔬菜风味的形成有着重要作用。

从图1可以看出，2种辣椒打浆发酵在发酵过程中产酸速度和产酸量明显大于碎块接种发酵，表明辣椒原料形态对发酵产酸总量和产酸速度影响较大，浆体原料优于碎块原料。在发酵第3～第9天，灭菌打浆接种发酵产酸速度和产酸量均明显优于打浆自然发酵。原因是灭菌打浆辣椒原料，由于接种乳酸菌，乳酸菌群大量生长发酵产酸，总酸很快大量增加。而自然发酵由于发酵前期除乳酸菌外还含有大量杂菌，因此发酵产酸速度和产酸量相对较低。

图1 产品酸度随发酵时间的变化

2.2 辣椒发酵过程红色素相对含量的变化[4]

稳定性是衡量色素可用性与经济价值最重要的指标。发酵辣椒产品中红色素吸光度的高低，反映了产品红色素含量的高低，也反映了产品色泽加工的稳定性。

辣椒的显色物质主要是辣椒红色素，其中辣椒红素和辣椒玉红素占总量的50%～60%。一般辣椒色素在pH 3～12时，色泽稳定不变，耐酸、碱性较好，温度越高损失越多，70 ℃以上则损失更明显，耐光性较差，强光照射下容易褪色。

从图2可以看出，碎块接种发酵的吸光度始终高于2种打浆发酵。原因是碎块接种发酵的原料由于保存了相对较完整的组织结构，不易被光降解。而2种打浆辣椒酱体色素吸光度变化趋势基本一致，都是先降低再增加，后又降低。分析原因是辣椒原料打浆，组织破坏较重，加之食盐的高渗透作用，导致组织内部的色素渗出，受光照的影响，色素破坏含量降低。而发酵几天后，在微生物和食盐的作用下，大量非红色素杂质被浸出，辣椒酱色吸光度又有所增加。在发酵后期，微生物和食盐的浸出作用减弱，光对辣椒红色素的降解作用起主导作用，因此辣椒酱色的吸光度又开始降低。

图2 辣椒红色素随发酵时间的变化

2.3 辣椒发酵过程亚硝酸含量的变化[5-6]

辣椒中含有硝酸盐，在硝酸盐还原细菌的作用下，硝酸盐可被转化为亚硝酸盐，亚硝酸盐可与仲胺、叔胺和亚酰胺作用生成致癌的N-亚硝胺类化合物，从而影响发酵辣椒的食用安全性。

从图3可以看出，自然发酵的辣椒刚开始时，亚硝酸盐含量不断增长，腌制第6天时达到最高峰，随后开始下降，但在发酵18 d后亚硝酸盐含量仍较高。而相比较而言，两种灭菌接种发酵辣椒的亚硝酸盐含量始终远低于自然发酵产品。分析原因，自然发酵辣椒在发酵初期乳酸菌处于繁殖阶段，酸性环境尚未形成，此时氧气含量高，杂菌大量繁殖，而这些杂菌往往具有很强的硝酸还原能力，因此引起亚硝酸盐含量急速上升，形成亚硝峰。随着乳酸菌增多，pH下降，大部分杂菌的生长受到抑制，亚硝酸盐含量又逐渐降低。两种灭菌接种发酵的辣椒因为乳酸菌的接种，发酵前期乳酸菌就占主导地位，加快乳酸的积累和pH下降，杂菌如大肠杆菌等硝酸盐还原菌的生长，在发酵前期短时间内得到抑制，因此产品亚硝酸盐含量一直较低。

图3 亚硝酸盐含量随发酵时间的变化

结果表明，接种发酵有利于抑制杂菌的生长，能明显减少发酵过程中亚硝酸盐的积累，食用安全性显著优于自然发酵产品。

2.4 不同处理方式对发酵辣椒酱感官品质的影响

原料发酵形态及方式对发酵制品感官品质的影响见表1。

从3种产品感官品质来看，两种接种发酵的辣椒制品色泽鲜红，光泽较好。而自然发酵的辣椒制品色泽偏橙红色，光泽度差，表层褐变较重，有少量霉菌生成。说明灭菌接种发酵可以有效保持产品色泽，防止霉菌的生长和降低产品褐变程度。三种发酵辣椒制品均呈较好的发酵特有的香味，但碎块接种发酵制品香气不足，且部分组织出现软化现象，自然发酵制品还出现异味现象。综合评比表明，灭菌打浆接种发酵更有利于保证辣椒发酵风味形成。

结果表明：原料形态对发酵产酸总量和产酸速度影响较大，浆体原料优于碎块原料。而在两种浆体原料中，打浆接种发酵产酸量和产酸速度明显优于打浆自然发酵；
原料形态和发酵微生物状况都对产品红色素有影响，碎块接种发酵有利于红色素的保存，打浆接种发酵也有利于制品红色素的保存，而打浆自然发酵效果最差；
接种发酵有利于抑制杂菌的生长，明显减少发酵过程中亚硝酸盐的积累，食用安全性显著优于自然发酵产品；
从感官品质分析，灭菌打浆接种发酵的产品具有辣椒鲜艳明亮的红色和发酵特有的香味，口感细腻，同时避免传统碎块发酵果肉软化汁液浑浊的现象。综合分析，灭菌打浆接种发酵方式优于打浆自然发酵和减菌碎块接种发酵，具有良好的发展前景。

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