杨芳,张红梅,廖洁,周宇
(四川旅游学院,成都 610100)
辣椒,又叫番椒、海椒、辣子、辣角、秦椒等,为茄科植物辣椒(CapsicumfrutescensL.)的果实[1],是一种药食同源的蔬菜,果实成熟后为红色或橙黄色,味辛香,性温热,是重要的调味佳品之一[2]。发酵型鲜食辣椒是重要的辣椒食品,因其鲜酸可口、质地脆嫩、风味独特、更营养、更安全,而受到人们越来越多的关注[3-5]。发酵辣椒中含有益生菌乳酸菌,乳酸菌能够将碳水化合物发酵生成乳酸,对人体的健康十分有益[6]。乳酸菌有许多生理功能:能维持肠道菌群的微生物平衡,改善胃肠道功能,调节和增强机体免疫,防癌和抗癌,此外,还有延缓机体衰老、抗菌、抑制内毒素、降低胆固醇等作用。市场上一般用果肉厚的菜椒加工成泡辣椒直接佐餐,用线椒和朝天椒加工成的泡辣椒做调料[7];果肉较厚、汁液丰富,发酵后整个气味协调柔和、滋味爽口、辣度适中的辣椒品种适宜用作发酵辣椒[8],美人椒满足上述条件。
目前,仅有李俊等[9]用美人椒作为原料,研究青辣椒油炸及贮藏过程中的护色技术。而未见用美人椒作为原料用于制作发酵辣椒的文献报道。因此,本文以个体较大、肉质厚、组织紧密的新鲜红美人椒为原料,探究美人椒的自然发酵工艺,以期为美人椒制品的生产提供理论和技术支撑。
美人椒、葱、姜、蒜、花椒、泡菜盐:市售;白糖:太古糖业有限公司。
TMS-PRO型高精度专业食品物性分析仪 美国FTC 公司;YP-N型电子天平 上海精密仪器仪表有限公司;BT423S型超纯水机 西安优普仪器有限公司;SD-1型组织捣碎机 上海皖宁精密科学仪器有限公司;酸式滴定管;SHZ-95B循环水式多用真空泵 央申科技仪器(上海)有限公司;S-25 pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司;HJ-1磁力搅拌器 金坛市城西峥嵘试验仪器厂;紫外分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司。
邻苯二甲酸氢钾、酚酞、NaOH、磷酸缓冲液、中性甲醛溶液、硼砂、亚铁氰化钾、乙酸锌、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、铬酸钾、硝酸银:均为分析纯。
1.2.1 美人椒发酵工艺
1.2.1.1 基础配方
美人椒180.0 g,泡菜盐80.0 g,水800.0 mL,生姜40.0 g,花椒8.0 g,大蒜10.0 g,白糖15.0 g,白酒10.0 g。
1.2.1.2 美人椒发酵流程
新鲜红美人椒→挑选→洗净→沥干→扎孔→称量→发酵→成品。
操作流程:挑选个体较大、肉质厚、完整无破损的新鲜红美人椒,清洗去除表面的污垢;沥干,扎孔,准确称量后,用消毒后的纱布包裹美人椒,用已消毒的石子将美人椒全部浸没在盐水中。用盐水作为坛沿水,以隔绝氧气。
1.2.2 单因素和正交试验
以盐水比、发酵时间、姜的添加量、花椒添加量为试验因素,以感官、总酸测定和质构分析为评鉴指标,对美人椒发酵工艺进行优化,正交试验因素与水平见表1。
表1 正交试验因素水平及代码表
1.2.3 检测方法
1.2.3.1 感官评鉴
参考文献[10,11]并做适当调整,制定美人椒发酵感官指标评分标准表(见表2),选择10名从事食品专业的人员对发酵美人椒成品进行感官评鉴,计分采用百分制。
表2 感官指标评分标准表
1.2.3.2 总酸的测定
将美人椒发酵成品经切碎、研磨、混匀后测量,根据SB/T 10213—1994《酱腌菜理化检验方法》进行测定。
1.2.3.3 TPA质构分析
挑选发酵后均匀的美人椒成品,单刀复合式剪切探头,形变量60%,剪切速度1 mm/s,返回速度1 mm/s,最小感应力0.375 N,测定硬度、粘附性、内聚性、弹性、感官弹性、胶黏性、咀嚼性。平行测定3次,以平均值作为最终结果。
1.2.3.4 理化指标
亚硝酸盐:按照GB 5009.33—2016方法测定。
盐分:按照GB/T 5009.51—2003方法测定。
pH:将发酵美人椒捣碎取其均匀汁液→pH计仪器校准→准备样液→用pH计直接测定。
氨基酸态氮:将发酵美人椒均匀捣碎→取m g(5 g 计算公式为:氨基酸态氮(%)=(V1-V2)×c×0.014/(m×20/100)×100。 1.2.4 数据分析与处理 用Excel表格进行数据统计,以平均值或平均值±标准差的形式表示结果。用SPSS 22.0统计软件进行相关性分析,p<0.05时相关显著,并用“*”表示;p<0.01时表示相关极显著,并用“**”表示。 2.1.1 盐水比对美人椒发酵品质的影响 根据基础配方和工艺流程,美人椒180.0 g,水800.0 mL,生姜40.0 g,花椒8.0 g,大蒜10.0 g,白糖15.0 g,白酒10.0 g。盐水比(1.0∶10,1.2∶10,1.5∶10,1.8∶10,2.1∶10),自然发酵8天制作发酵美人椒,以感官和总酸为评鉴指标。 图1 盐水比对美人椒发酵品质的影响 盐水比对美人椒发酵速度及成品的风味和口感有较大影响。泡菜是利用乳酸菌的耐盐性、一定浓度的盐水和厌氧环境对杂菌的抑制作用来生产。盐水浓度较低时,乳酸发酵速度较快,总酸增加迅速,泡菜成熟较快;而盐水浓度高则乳酸发酵速度较慢,泡菜成熟需要较长时间,且成品的发酵香味和酸味不足,口感和风味较差。由图1可知,盐水比为1.5∶10时,美人椒发酵香味浓,气味协调,咸酸适宜,口感脆嫩,辣度适中,滋味爽口。 2.1.2 发酵时间对美人椒发酵品质的影响 根据基础配方和工艺流程,美人椒180.0 g,盐水比1.5∶10,水800.0 mL,生姜40.0 g,花椒8.0 g,大蒜10.0 g,白糖15.0 g,白酒10.0 g,发酵时间(10,12,14,16,18天)制作发酵美人椒,以感官和总酸为评鉴指标。 图2 发酵时间对美人椒发酵品质的影响 发酵时间是影响美人椒发酵品质的关键因素之一。发酵时间过长,不仅增加了生产成本,同时也会使成品酸感过强,感官评分降低;但发酵时间不足,又会使得成品风味淡,“生辣”味严重。由图2可知,发酵时间为16天时,感官评分最高,咸酸适宜。 2.1.3 生姜添加量对美人椒发酵品质的影响 根据基础配方和工艺流程,美人椒180.0 g,盐水比1.5∶10,水800.0 mL,花椒8.0 g,大蒜10.0 g,白糖15.0 g,白酒10.0 g,发酵时间16天,生姜添加量(40,50,60,70,80 g)制作发酵美人椒,以感官和总酸为评鉴指标。 图3 生姜添加量对美人椒发酵品质的影响 在泡菜水中加入香辛料,由于香辛料的刺激性香味,香辛料既可以增进泡菜的风味,刺激进食者的食欲,帮助消化和吸收,同时又对腐败菌及致病菌有杀灭作用[12-14]。生姜的添加,在赋予泡菜风味的同时,还可以明显降低泡菜中亚硝酸的含量。由图3可知,生姜添加量为70 g时,感官评分最高,酸度适中,口感风味最好。 2.1.4 花椒添加量对美人椒发酵品质的影响 根据基础配方和工艺流程,美人椒180.0 g,盐水比1.5∶10,水800.0 mL,大蒜10.0 g,白糖15.0 g,白酒10.0 g,发酵时间16天,生姜70 g,花椒(8,9,10,11,12 g)制作发酵美人椒,以感官和总酸为评鉴指标。 图4 花椒添加量对美人椒发酵品质的影响 在泡菜水中加入香辛料花椒,赋予泡菜风味。由图4可知,花椒添加量为11 g时,感官评分最高,酸度适中,风味口感最好。 2.1.5 白糖添加量对美人椒发酵品质的影响 根据基础配方和工艺流程,美人椒180.0 g,盐水比1.5∶10,水800.0 mL,大蒜10.0 g,白酒10.0 g,发酵时间16天,生姜70 g,花椒11 g,白糖(15,20,25,30,35 g)制作发酵美人椒,以感官和总酸为评鉴指标。 图5 白糖添加量对美人椒发酵品质的影响 白糖主要是在发酵初期增加泡菜含糖量,为乳酸菌的生长提供充足的养分。但添加白糖过多,会使产品的滋味发生变化,甜味过腻,使产品的质量下降。白糖添加过少, 又往往会影响乳酸菌的增殖速度和产酸质量[15]。由图5可知,白糖添加量为25 g时,感官评分最高,咸、酸、甜适宜。 2.2.1 感官评分分析 表3 正交试验结果(感官评定) 由表3可知,第5试验组即盐水比1.5∶10,花椒添加量11 g,生姜添加量80 g,发酵14天,美人椒180.0 g,凉开水800.0 mL,白糖添加量25.0 g,大蒜10.0 g,白酒10.0 g时,感官评分最高,为86分。在此条件下制作的发酵美人椒,色泽及形态、香气、质地及滋味最佳,为最佳工艺组。根据极差分析,各因素对发酵美人椒品质影响的主次顺序为:盐水比例(A)>花椒添加量(B)>泡制时间(D)>生姜添加量(C)。 2.2.2 总酸分析 自然发酵辣椒一般利用附着在辣椒表面的微生物进行自然发酵而成,由于微生物的作用,辣椒发酵过程中会产生大量的有机酸,赋予发酵辣椒适宜的酸味,同时,这些有机酸与其他物质的相互作用,增加了发酵辣椒的风味[16]。食品中有机酸含量的多少,直接影响食品的风味、色泽、稳定性和品质的高低,酸的测定对微生物发酵过程具有一定的指导意义。 图6 正交试验结果(总酸测定) 由图6可知, 第5试验组总酸为2.28 g/100 g,酸度口感适中,酸味协调柔和,发酵辣椒香味浓郁,接受度高为最佳。 2.2.3 TPA质构分析 表4 TPA质构分析Table 4 Analysis of TPA texture 由表4可知,感官弹性、咀嚼性与大部分指标呈显著(p<0.05)或极显著(p<0.01)相关;内聚性、胶黏性与感官弹性、咀嚼性呈极显著(p<0.01)相关,弹性与感官弹性、咀嚼性呈显著(p<0.05)相关;因此,选择感官弹性、咀嚼性、内聚性、胶黏性、弹性指标对发酵美人椒品质的影响。由表4可知,第5试验组样品的感官弹性为53.32±8.00、咀嚼性为50.94±25.97、弹性为7.08±1.31、内聚性为0.25±0.04,均为最佳,说明第5试验组的发酵美人椒成品组织保持最好;同时胶黏性为6.9±2.1适中。所以第5试验组即盐水比1.5∶10,花椒添加量11 g,生姜添加量80 g,发酵14天,美人椒180.0 g,凉开水800.0 mL,白糖添加量25.0 g,大蒜10.0 g,白酒10.0 g为最佳组合。 2.2.4 TPA质构各参数之间的相关性分析 TPA质构各参数之间的相关性分析见表5。 表5 TPA质构各参数之间的相关性分析 注:“*”表示在0.05水平(双侧)上显著相关;“**”表示在0.01水平(双侧)上显著相关。 最佳工艺组理化指标如下:总酸为2.28 g/100 g,pH为4.05,氨基酸态氮含量为0.88%,亚硝酸盐含量为7.07 mg/kg,盐分含量为14.04 g/100 g。 经过单因素及正交试验分析,确定了美人椒的最佳发酵工艺参数为:美人椒180.0 g,凉开水800.0 mL,盐水比1.5∶10,花椒11.0 g,生姜80.0 g,白糖25.0 g,大蒜10.0 g,白酒10.0 g,发酵时间14天。在此条件下进行试验,发酵美人椒成品感官评分最高为86分,总酸适中,为2.28 g/100 g,弹性为7.08 mm,咀嚼性为50.94 mJ,pH为4.05,氨基酸态氮含量为0.88%,亚硝酸盐含量为7.07 mg/kg,盐分含量为14.04 g/100 g。产品色泽明艳,风味独特,发酵香味浓郁,气味协调,口感脆嫩,辣度适中,咸酸适宜,接受度高。本研究结果为美人椒的工业加工生产提供了一定的理论支撑。2 结果分析
2.1 单因素试验结果
2.2 正交试验结果
2.3 理化指标
3 总结