接种乳酸菌发酵生产辣椒酱的工艺

张郁松

西安武警工程大学装备学院（西安 710086）

辣椒酱是一种以新鲜辣椒或干辣椒为原料，经发酵或非发酵等工艺加工而成的一种酱状调味品。传统的自然发酵存在发酵周期长、发酵质量不稳定、产品易酸化变质及亚硝酸含量不符合国家标准等问题。而采用纯种乳酸菌接种发酵辣椒酱，因强化优势乳酸菌生长，可快速发酵产生乳酸，缩短发酵时间，抑制有害微生物生长，增加产品风味，还可产生亚硝酸盐还原酶，降低亚硝酸盐含量，提高产品的安全性和稳定性[1]。

主要采用植物乳酸杆菌接种发酵辣椒酱，通过单因素试验、正交试验和感官评定确定出食盐、白砂糖、氯化钙的最适添加量和最佳发酵时间，以期为乳酸菌在发酵辣椒酱中的应用提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料

鲜辣椒（当地市场所售）；植物乳酸杆菌（Lactobacitlus plantarum）和肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroidessubsp.Mesenteroides），由微生物实验室提供。

1.1.2 试剂

琼脂、酵母膏、蛋白胨、牛肉膏、吐温-80（北京化学试剂厂，均为生化试剂）；溴甲基酚紫、葡萄糖、乙酸钠、柠檬酸二铵、硫酸镁、醋酸钠、碳酸氢钠、食盐、食糖、氯化钠、氯化钙、无水乙醇（成都市科隆化学品有限公司，均为分析纯）。

1.2 仪器和设备

YQX型厌氧培养箱（上海跃进医疗器械厂）；JA2003N电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；ST3100X型pH计（奥豪斯仪器有限公司）；SW-CJ-2FD型超净工作台（苏州尚田洁净技术有限公司）；722S型分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；AB21型离心机（上海医用仪器厂）；5 L陶质泡菜坛（购于当地农贸市场）。

1.3 试验方法

1.3.1 培养基[2]

MRS培养基：酵母膏5 g，牛肉膏10 g，蛋白胨10 g，葡萄糖20 g，柠檬酸二铵2 g，NaAc 5 g，MnSO40.25 g，Ca(HCO3)20.30 g，MgSO40.58 g，吐温-80 1 g，用蒸馏水定容至1 000 mL，pH 6.2～6.4，于121 ℃高压灭菌15 min。

1.3.2 菌种的活化[3]

菌株接种于MRS液体培养基（30 ℃、24 h）→菌株悬浮液（离心4 000 r/min、10 min）→清洗（0.85%生理盐水、2次）→配制种子液（0.85%生理盐水50 mL）→按3%接种量（体积比）接种到50 mL MRS液体培养基中→培养（30 ℃、16 h）→清洗（0.85%生理盐水、2次）→配制种子液（0.85%生理盐水50 mL），每次的接种量5%

1.3.3 辣椒酱的制作工艺

新鲜红辣椒→灭菌处理→预处理→发酵液的配制→装坛→接种→密封→发酵→成品

1.4 感官品质评定[4]

请5名接受过感官评价的专业人士组成评定小组，根据发酵辣椒酱感官质量评分标准中的色泽、气味、滋味、质地4项指标进行评价，满分100分，取其平均值。

表1 接种发酵辣椒酱感官评定标准

1.5 理化指标和微生物指标的测定

根据GB/T 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中分光光度法测定成品中亚硝酸含量；根据GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验 菌落总数测定》中菌落总数的测定方法测定成品中的菌落总数；根据GB 4789.3—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》中大肠菌群数测定方法，即乳糖胆盐发酵法测定成品中大肠菌群。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 菌株选择

辣椒发酵的乳酸菌主要包括植物乳杆菌、肠膜明串珠菌、短乳杆菌、乳酸片球菌、发酵乳杆菌、德氏乳杆菌。接种辣椒酱理想的乳酸菌株应具有特性：耐盐、耐酸；15～40.0 ℃下生长，不产生异味；无致病性，不产生毒素；能抑制病原菌的生长。

经初筛、复筛及遗传稳定性试验，获得3株产酸较快、发酵风味较好的乳酸菌，其中2株分别为肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroidessubsp.Mesenteroides）、1株为植物乳杆菌（Lactobacitlus plantarum）。2株肠膜明串珠菌在食盐浓度大于8%和pH小于4.0的环境中，生长繁殖受到严重抑制，而1株植物乳杆菌（Lactobacitlus plantarum）却能在pH 3.0和食盐浓度12%的环境中生长。经过生理生化试验和发酵时间、发酵效果的对比，最终选择植物乳杆菌（Lactobacitlus plantarum）为发酵菌株。

2.1.2 食盐添加量对产品品质的影响[5]

食盐对产品的风味影响很大，起提味、增鲜、杀菌、防腐等作用。但过之则咸，少之则清淡，还会影响其他风味。食盐添加量对辣椒酱的感官评价的影响见表2。

表2 食盐添加量对产品感官品质的影响

在5%接种量，30 ℃条件下发酵8 d，考察食盐添加量对产品风味的影响。

结果表明：食盐浓度太低，产品味道寡淡，且影响辣椒的脆性；随着食盐浓度增加，乳酸发酵速度加快，总酸增加迅速，辣椒的脆性增强，发酵香味突显，但如果添加量过大，则会致使产品咸味过重，也不利于后期的乳酸发酵，影响发酵速度。食盐添加量7%时，产品口咸味适中，清香脆嫩，风味最协调。

2.1.3 白砂糖添加量对产品品质的影响[6]

白砂糖不仅可提供乳酸菌发酵所需的碳源，促进乳酸菌快速繁殖产酸，还可增强调味酱的口感，缓和辣味，与咸味、鲜味等风味物质共存时，可掩盖杂味，柔和其他风味，使产品口感更加圆润，增强产品的适口性和可接受性。白砂糖添加量对辣椒酱的感官评价的影响见表3。

表3 白砂糖添加量对产品感官品质的影响

在5%接种量，30 ℃条件下发酵8 d，考察白砂糖添加量对产品品质的影响。

结果表明，白砂糖添加量对产品的感官品质具有显著影响。白砂糖添加量较少时，甜味不足，甜辣度失调，造成产品过辣，口感略粗糙；随着白砂糖的逐渐加入，发酵风味增加，口感也更加饱满，但糖含量过高会使辣椒酱过于甜腻。试验还发现，白砂糖不仅能增加辣椒酱的鲜味，减弱辣椒酱的辣味，还能与CaCl2共同作用提高辣椒酱的脆度。由感官分析可知，白砂糖添加量6%时，产品发酵气味浓厚，口感适宜，滋味良好。

2.1.4 发酵时间对产品风味的影响

发酵时间对产品风味形成至关重要。发酵辣椒酱的主要风味是通过乳酸菌发酵形成的，发酵初期，还没有形成其独特的风味，口感相对粗糙，但发酵时间过长，又会导致产品酸味过重使产品的口感变差。发酵时间对辣椒酱的感官评价的影响见表4。

表4 发酵时间对产品感官品质的影响

在5%接种量，30 ℃条件下发酵，考察发酵时间对产品品质的影响。

结果表明，发酵时间短，辣椒酱发酵不完全，口感粗糙，柔和性差，感官接受程度低。随着时间的延长，乳酸菌不断发酵产酸，其独特的风味越来越明显，发酵时间9 d时感官评分达到最大值。发酵时间大于11 d时感官评分又呈下降趋势，酱体色泽开始变差，产品逐渐变软变黏。因此，试验选择发酵9 d为发酵时间。

2.1.5 氯化钙添加量对产品品质的影响[7]

脆度是评价酱腌菜品质质量的重要指标。脆度主要受蔬菜中原果胶的含量的影响，但随着发酵时间的延长，蔬菜中的果胶在自身果胶酶作用下，逐渐水解为可溶的果胶酸，使细胞壁中胶层溶解，细胞间黏合力下降，从而引起果实软化。添加保脆剂能有效地保持酱腌菜的口感，提高酱腌菜的质量和风味，常用的保脆剂为CaCl2。其作用机理是：可溶性果胶酸与加入的氯化钙中的钙离子反应生成果胶酸钙，增强细胞间隙的黏连作用。因此为确保产品有较好的口感，通过感官评定确定氯化钙的添加量。氯化钙添加量对辣椒酱的感官评价的影响见表5。

表5 氯化钙添加量对产品品质的影响

在5%接种量，30 ℃条件下发酵8 d，考察CaCl2添加量对产品口感的影响。

试验发现，不加保脆剂，产品软而不脆，口感一般；保脆剂添加量过少依然解决不了产品口感过软问题，而添加量过多，又会导致产品质地变硬，口感变差。由表5可以看出，氯化钙添加量0.12%时产品硬度适中，脆嫩适宜。

2.2 接种辣椒酱最佳配方的优化试验

在单因素试验基础上，选定影响影响产品品质的食盐添加量、白砂糖添加量及发酵时间作为研究对象，以感官评分为指标，进行L9(33)正交试验，正交试验因素水平表见表6，试验结果见表7。

表6 接种发酵辣椒酱试验因素水平表

表7 正交试验结果分析

表8 接种发酵辣椒酱产品质量标准

通过表7正交试验的极差分析可知，3个因素中对产品风味影响最大的是白砂糖添加量，其次是食盐添加量，最后是发酵时间。在此组合中，接种辣椒酱的最佳配方为A2B3C1，即食盐添加量7%、白砂糖添加量8%、发酵时间7 d。产品色泽呈鲜红色，油润有光泽，发酵香气浓郁，具有辣椒发酵后的香味、酸咸味适中，口感层次分明，咀嚼时脆嫩感明显。

2.3 产品质量标准[8]

通过质量检测，所得产品色泽鲜红、香味浓郁、酸咸味适度、脆嫩感明显，产品的理化指标、微生物指标也符合国家标准。

3 结论

用菌株植物乳杆菌为接种发酵菌株，通过人工接种发酵技术生产辣椒酱，确定最佳工艺条件：食盐添加量7%、白砂糖添加量8%、发酵时间7 d。

用此工艺所得产品色泽呈鲜红色，油润有光泽，发酵香气浓郁，具有辣椒发酵后的香味、酸咸味适中，口感层次分明，咀嚼时脆嫩感明显。理化检测重金属未超标，也未检测出有害物质。微生物指标检测菌落总数、大肠菌群都符合国家标准，致病菌未检出。

采用纯种乳酸菌发酵生产辣椒酱，使自然发酵的诸多不足受控于人工操作，可实现发酵蔬菜的批量化、规模化、标准化生产，也在一定程度上提高国内发酵制品的产品档次和生产技术水平。