张学峰,喻淋英,李兰英,汤春梅,王文建,颜正财,彭灯水
(1.吉香居食品股份有限公司,四川眉山 620039;2.国家泡菜加工技术研究中心,四川眉山 620039)
辣椒作为部分地区的主要农作物之一,长期以来以产量高、市场售价稳定等突出特点而受到种植户的青睐。2020年全球辣椒种植面积约为199.9万hm2,我国辣椒种植面积约为81.4万hm2;全球辣椒产量约为3 928万t,中国辣椒产量为1 960万t,无论辣椒种植面积,还是辣椒产量,均位列全球首位。
辣椒作为一种重要的调味品,一般将其加工成干辣椒、辣椒酱、剁辣椒或以辣椒为辅料加工的复合调味产品等[1]。由于辣椒采收季节性强,食品厂为降低成本,在红辣椒上市季节大量进行收购、加工、储存,一般剁红椒半成品原料至少储备一年加工量。因此,剁红椒半成品原料加工点呈现规模化,加工区域呈现集中趋势,主要集中在云南、贵州、陕西、甘肃等省辣椒主产地,由于加工周期短、加工量大、用工量多,造成了不同加工点的加工水平参差不齐,不规范现象频生。综合论述剁红椒半成品规模化加工工艺、加工设备、加工要点,剁红椒原料的腌制原理,不同剁红椒原料类型,并展望未来剁红椒原料加工方向,为剁红椒品质和安全性提升提供一定的依据。
鲜辣椒→去蒂→风选→清洗→沥水→人工检查→定型→筛选→拌料→灌装→扎口→发酵储存。
辣椒品种多以红线椒或红二荆条为主,特殊要求也可采用红小米辣、美人椒,与剁红椒用途直接相关;红辣椒原料要求当日采摘第2天加工完毕为宜,加工周期越短越好,以减少采摘后熟对辣椒质地的影响,否则加工出来的剁红椒呈酱状,皮肉分离严重,影响剁红椒的感官及脆度。
1.2.1 辣椒去把机
红线椒、红二荆条辣椒由于长短不一,目前尚无成熟的设备进行自动化去蒂,仍然采用人工去蒂,劳动强度高,效率低,根据要求不同人工去蒂分搣蒂和剪把2种方式,搣蒂主要在采摘过程中处理,目前珠子椒和小米辣去把设备相对成熟,去把率可以达到99%以上,极大地提升了工效。
1.2.2 风选机
风选机可以将辣椒中的编丝、辣椒叶及其他杂草等大部分去除,可以有效减轻后续人工挑选的工作强度。
1.2.3 清洗机
采用连续式二级翻浪清洗或者三级翻浪清洗机,在清洗过程通过鼓气翻动可以有效去除辣椒表面附着泥沙,同时设备附带毛刷对物料中残留的毛发、编丝等也具有很好的清除效果。
1.2.4 定型及筛选
早期普遍辣椒定型采用粉碎机,辣椒颗粒大小不均匀且辣椒呈蓉状,为提升品质多组刀切菜机在剁红椒加工中逐渐普及,一台多组刀切菜机基本可以满足辣椒的定型要求,配合振动筛,筛选出形状较大的辣椒颗粒,进行二次定型,从而实现连续化加工。
1.3.1 人工检查
辣椒经提升机进入风选机、清洗机后落入传送带,在传送过程中需要加强人工检查,主要挑选烂椒及控制异物,辣椒定型后挑选异物,会极大地增加挑选难度,此步骤在目前很多加工站点被忽视,增加了剁红椒原料异物风险隐患。
1.3.2 拌料
每锅原辅料称量准确,辅料均匀投入拌料锅内,避免局部辅料不均匀而产生的剁红椒半成品原料品质不稳定,根据搅拌锅搅拌参数,设置合适的搅拌时间,一般要求搅拌时间不少于4 min。
1.3.3 灌装及扎口
由于加工剁红椒原料作为半成品储存,包装规格普遍为40 kg/袋,包装形式为2层内袋1层编织袋,捆扎带或尼龙绳扎口,保证原料不会溢出或爆袋。
1.3.4 发酵储存
剁红椒原料采用在袋内发酵,储存条件直接影响到剁红椒原料的保存时间,尽量放置于避光阴凉处保存,以放置于发酵池为宜。
利用溶液的渗透性质,渗透压会使溶剂从低浓度溶液向高浓度溶液扩散,直至2种溶液浓度均匀为止。食盐使辣椒细胞外的溶液浓度非常高,而辣椒的细胞膜具有半透膜的作用,组织内部的可溶性物质外渗,与此同时食盐也会渗入辣椒细胞内,从而使剁红椒有咸味,在高浓度的食盐作用下,辣椒细胞发生质壁分离,辣椒细胞脱水甚至破裂死亡,从而终止辣椒细胞的生命代谢活动,避免辣椒肉质内糖类物质分解,进而保证辣椒质地脆嫩、皮肉不分离;食盐还具有一定防腐作用,高浓度的食盐能够抑制一些有害微生物的繁殖,甚至杀死微生物。食盐能够降低物料的水分活度,减少微生物自由水的利用率,也起到一定的保质作用[2]。
剁红椒发酵主要分为三大类型:乳酸发酵、醋酸发酵和酒精发酵;乳酸发酵是乳酸菌利用辣椒中的糖类为底物,发酵产酸,主要有益菌有肠膜明串珠菌、短乳杆菌、植物乳杆菌等,根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将发酵过程分为3个阶段,微酸阶段、酸化阶段和过酸阶段。微酸阶段:剁红椒以其表面带入的不抗酸微生物酵母菌、短乳杆菌和肠膜明串珠菌比较活跃,进行异性乳酸发酵和微弱的酒精发酵,发酵产物为乳酸、乙醇和二氧化碳,由于二氧化碳产生较多,剁红椒半成品原料在密封袋内会出现胀袋,此时剁红椒含酸量0.3%~0.4%,是剁红椒初熟阶段,咸而不酸;酸化阶段:由于微酸阶段乳酸发酵使乳酸不断积累,pH值下降,无氧状态形成,植物乳杆菌、乳酸链球菌开始活跃,并进行同型发酵,这时乳酸积累量为0.6%~0.8%,酵母菌、霉菌等活动受到抑制,这期间为剁红椒成熟阶段;过酸阶段:乳酸积累量继续增加,可达到1.0%以上,当乳酸含量达到1.2%以上时,乳酸菌活性受到抑制,发酵速度逐渐变缓甚至停止,此阶段剁红椒酸味浓郁,酸度越高,pH值越低,越能够抑制一些有害微生物的生长繁殖,对延长剁红椒储存时间显著的作用。李文青等人[3]将肠膜明串珠菌、植物乳杆菌、发酵乳杆菌和嗜酸乳杆菌按照1∶1∶1∶1的配方,以脆度、总酸和感官评分为考查指标,研究了菌种接种量、食盐添加量和发酵时间对剁辣椒品质的影响。结果表明,随着菌种添加量和食盐添加量的增加,剁辣椒的脆度先增加后减小,且脆度随着发酵时间的延长而逐步降低。
根据盐度不同,将剁红椒半成品原料分为2类。
剁红椒半成品配料为100 kg椒胚,食盐18~20 kg,或香辛料拌和均匀装袋储存,在储存过程中存在产气胀袋情况,为自然发酵正常现象,不影响正常使用,可以常温储存18个月。周凯[4]采用高盐低酸保鲜方法,食盐、冰醋酸、焦亚硫酸钠添加量分别为16%,0.4%和400 mg/L,与市场上的产品比较,在酯类、酸类挥发性成分面存在明显的优势。
3.1.1 辅料用途剁红椒
高盐剁红椒开袋挑选后直接作为其他产品加工过程中的辅料使用,如直接用于加工辣椒豆瓣,作为复合调料炒制中的辅料使用。
3.1.2 加工成品用途剁红椒
剁红椒产品盐度一般为8%~12%,为满足成品理化指标要求,则需要对高盐剁红椒原料进行减盐处理,减盐方式有2种:①直接清水淘洗减盐,减盐速度快但剁红椒风味损失较大,目前市场上瓶装剁红椒产品此种加工方式居多,在销售过程中为了保质后序采用巴氏灭菌或冷灭菌方式处理加工;②高盐剁红椒原料压榨沥汁水,调配清水加入压榨剁红椒原料内,拌和均匀,盐度平衡后即可达到减盐效果,此种方式加工剁红椒成品理化指标稳定性较好,且风味保存明显优于清水直接淘洗。
剁红椒半成品配料为100 kg椒胚,食盐12 kg,酸度调节剂(冰乙酸∶柠檬酸=1∶1)0.5~0.7 kg,苯甲酸钠0.1 kg,焦亚硫酸钠0.05 kg或香辛料拌和均匀装袋储存,在储存过程中不会出现胀袋,剁红椒原料酸味主要来源于合成酸,自然发酵风味略差,但此种方式加工剁红椒原料汤汁清亮、盐度适中、辣椒肉质饱满,可以常温储存9个月,中盐剁红椒原料可以直接分装或添加其他辅料加工成为剁红椒成品。
剁红椒因其独特的风味和口感,在餐饮业、食品制造业及家庭烹饪中均有较大的需求量,催生剁红椒原料加工产地越来越集中,加工规模和自动化程度的扩大和提升,但加工中仍存在一些问题。第一,剁红椒原料在加工时因考虑到长期保存,所以不可避免地加入大量食盐,高盐环境虽然抑制了有害微生物的生长,但同时也使剁红椒原料发酵不充分,风味形成的重要集中在发酵后期,所以需要加工完成后需要放置3~4个月使用,才能呈现较好的发酵风味;第二,高盐度加工剁红椒半成品原料需要降盐后再加工食用,在脱盐过程中对风味物质损失较大,影响最终产品的风味;第三,剁红椒原料脱盐过程产生的脱盐水没有得到很好利用,造成了环境污染和资源浪费。
直投式功能菌是筛选出来具备特殊功能的乳酸菌,属于同型发酵,不产气,同时在发酵过程中产生的代谢产物具有一定抑菌效果,成为近年来泡菜行业研究的热点之一,人为将直投式功能菌接种于剁红椒半成品原料中进行发酵,不仅可以减少剁红椒半成品原料的食盐添加量,还能抑制微生物的生长繁殖,提高产品品质。郑一敏等人[5]介绍植物乳杆菌929-2菌株在≤10%氯化钠时均能正常生长,对大肠杆菌、沙门氏菌等致病菌有灭杀作用,对蔬菜中的枯草芽孢杆菌、欧氏杆菌、霉菌等腐败菌有灭杀作用,发酵过程不产生CO2,降低了半成品原料胀袋的风险。罗国超等人[6]通过添加直投式乳酸菌菌粉、植物乳杆菌360初级代谢产物制品和制备过程中各参数、指标的控制,可有效避免异型发酵微生物大量繁殖而产生的产气变质问题,维持袋内发酵剁椒装袋后在保质期内的色泽、风味、脆度。因此,根据剁红椒半成品原料使用场景需求,接种不同特性的直投式功能菌,可以降低剁红椒用盐量,也有助于剁红椒原料的储存及品质提升。
由于红辣椒采收季节性强,主要集中在8~10个月,此期间加工大量的剁红椒半成品作为原料储备,露天遮盖油布堆积储存或板房内堆积储存,均不能很好的控制温度变化,无论室内还是室外温度最高时可达40℃以上,对剁红椒原料储存影响较大,常会出现局部汤汁发黑,剁红椒原料发酵过度呈酱状。文新昱等人[7]研究了前期储存温度,盐度和微生物作用对剁辣椒坯品质的影响。结果表明,低温5℃的辣椒呼吸强度明显低于常温25℃的辣椒;随着辣椒中盐度升高,辣椒呼吸强度降低,其中5%盐和10%盐辣椒随着时间变化出现呼吸高峰,15%盐辣椒呼吸作用最弱,波动较少;随着盐度提高,辣椒中微生物总数减少。降低储存温度,微生物的生长繁殖就会减慢,酶的活性也会减弱,原料成分间的反应也会减弱,从而可以延长食品的储存期。由于剁红椒原料多为烹饪型原料,发酵盐度可以降至10%左右,在温度-8~5℃内均不会冻结,根据原料使用周期,可以将剁红椒原料储存在低温环境内,减缓剁红椒发酵速度,减弱物料成分间的反应,进而延长剁红椒原料储存时间,确保剁红椒原料的发酵品质的稳定性。