苦藠木姜子对发酵辣椒酱风味品质的影响

李婧 任会 肖龙泉 杨珺杰 朱文优 王新惠

摘要：以二荆条辣椒、大蒜、食盐为主要原料制作的传统辣椒酱存在品种单一、无特征风味等问题，限制了其推广与应用。为赋予辣椒酱独特的风味，在传统辣椒酱制作过程中创新性地加入了苦藠和木姜子。通过对比实验，借助理化测试、感官评价以及GC-MS技术，探究了苦藠和木姜子在发酵过程中对辣椒酱总酸含量、pH值、挥发性成分等的影响。

关键词：辣椒酱；苦藠；木姜子；风味品质

中图分类号：TS264.24      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2024）02-0036-06

Effects of Allium macrostemon and Litsea pungens on Flavor and Quality of Fermented Chili Sauce

Abstract： Traditional chilli sauce mainly made from Erjingtiao chili， garlic and salt has problems such as single variety and no characteristic flavor， which limits its promotion and application. In order to give chili sauce unique flavor， Allium macrostemon and Litsea pungens are innovatively added into the traditional chili sauce during production process. Through contrast experiment， the effects of Allium macrostemon and Litsea pungens on the total acid content， pH value and volatile components of chili sauce during fermentation are studied by physical and chemical tests， sensory evaluation and GC-MS technology.

Key words： chili sauce; Allium macrostemon; Litsea pungens; flavor and quality

辣椒醬是我国餐桌上较常见的一种蔬菜调味品，深受大众喜爱。传统辣椒酱主要是将辣椒和大蒜混匀，并加入食盐、白酒等进行调味，搅拌均匀后装坛密封存放一段时间后即可食用[1]。该过程主要借助天然乳酸菌对辣椒进行发酵，工艺简单，但制作出来的辣椒酱存在品种单一、风味和口感不佳等问题[2]。因此，传统辣椒酱的风味品质已不能满足消费者的需求。

苦藠，又叫“薤白”，鲜品清脆爽口、香气独特、微苦辛辣，是上好的泡菜原料[3]。研究表明[4-6]，苦藠中富含皂苷类化合物、含硫及含氮化合物等功能性成分，具有抗菌、消炎、降血脂、抗氧化、清除亚硝酸盐等功效。木姜子，又称“山苍子”，是一种药食两用的香辛料，具有较强的抗炎、抗菌、抗癌等功效[7-8]。乔婷宜等[9]通过分析木姜子果实的挥发性成分，发现其中柠檬醛、柠檬酸和柠檬烯3种挥发性物质含量较多，其强烈的柠檬清香可去腥提味。

本实验在传统辣椒酱制作的基础上，分别添加药食同源的苦藠、木姜子，对比研究苦藠、木姜子对辣椒酱pH值、总酸含量、感官评分以及风味成分的影响，为新型辣椒酱的开发提供一定参考。

1 材料与仪器

1.1 材料与试剂

新鲜二荆条红辣椒、苦藠、木姜子、大蒜、加碘食盐：购于成都市久贸综合市场；氢氧化钠（分析纯）：成都市科隆化学品有限公司。实验用水均为高纯水，所有试剂在使用前未进行进一步纯化。

1.2 仪器与设备

TSA12型绞肉机 成都捷埃特机械制造有限公司；HH-S6型电热恒温水浴锅 北京科伟永兴仪器有限公司；Testo 205型便携式pH计 德图仪表（深圳）有限公司；GL2004B型电子分析天平 上海佑科仪器仪表有限公司；RC-Ⅲ-20L型超纯水机 成都瑞昌仪器制造有限公司；8890-700D气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司。

2 实验方法

2.1 辣椒酱制作工艺流程及操作要点

2.1.1 辣椒酱的制作工艺

辣椒酱的制作工艺见图1。

2.1.2 操作要点

样品预处理：对新鲜二荆条红辣椒、苦藠、木姜子、大蒜进行筛选，去除新鲜度不佳、长有虫洞的劣质原料。筛选完毕后进行去皮和去梗，随后进行清洗，并置于通风处晾干表面水分。

灭菌：使用高压蒸汽灭菌锅对清洗后的发酵容器（玻璃坛）进行高压灭菌，在发酵前保证容器内部干燥与洁净。

装坛：将按照一定比例混合均匀的未发酵辣椒酱装入已编号的发酵容器中，具体比例见表1，随后进行水封以保证容器的密闭性。

发酵：在室温下进行发酵。

2.2 辣椒酱的基本理化性质检测

为探究不同配比的辣椒酱在发酵过程中的理化性质变化，每隔24 h对其进行pH和总酸的检测。

2.2.1 pH值的测定

使用便携式pH计直接插入辣椒酱样品的3个不同位置以测定pH值，并进行记录，最终取平均值。

2.2.2 总酸的测定

称取40.00 g发酵辣椒酱样品于150 mL烧杯中，于沸水浴中煮沸浸泡30 min（在此过程中摇动2～3次，使试样中有机酸全部溶于溶液中），冷却至室温后转移至250 mL容量瓶中并用高纯水定容，混匀后使用滤纸进行过滤并收集滤液用于滴定。

取50 mL滤液于250 mL锥形瓶中，加入1～2滴1%酚酞指示剂，用0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至微红色且30 s不褪色，记录消耗氢氧化钠标准溶液的体积（V1），每组样品平行测定3次，计算平均值。同时使用高纯水进行空白实验，以得出空白样品所消耗的氢氧化钠标准溶液的体积（V2）。试样中总酸含量按下式进行计算[10-11] ：

式中：X为试样中总酸（以乳酸计）含量（g/100 g）；V1为样品稀释液消耗氢氧化钠滴定溶液的体积（mL）；V2为空白样品稀释液消耗氢氧化钠滴定溶液的体积（mL）；V3为样品稀释液取用量（mL）；C为氢氧化钠滴定溶液浓度（mol/L）；K为1.00 mL氢氧化钠标准溶液［c（NaOH）=1.000 mol/L］相当的被测组分的质量，此处计算总酸含量（以乳酸计），其值为0.090。

2.3 辣椒酱的感官评价

选取10位接受过感官评价培训的同学分别对各辣椒酱样品进行感官评价。感官评价标准见表2。

2.4 辣椒酱的风味成分分析

采用顶空固相微萃取（HS-SPME）和气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对发酵成熟后辣椒酱的挥发性成分进行分析。实验数据采用NIST 11标准谱库进行检索，各挥发性物质的相对含量使用面积归一法进行计算[12]。

具体操作：在20 mL顶空瓶内加入1 mL辣椒酱，将顶空瓶在45 ℃条件下平衡10 min，在45 ℃条件下萃取40 min，然后将顶空瓶插入230 ℃气相色谱仪进样口解吸5 min。

GC-MS条件：载气（He）流速为1 mL/min；自动不分流进样；柱温箱起始温度为35 ℃，保持3 min，以6 ℃/min升温至150 ℃，保持1 min，然后以12 ℃/min升温至230 ℃，保持3 min；电离方式为EI；电子能量为70 eV；离子源温度为230 ℃；接口温度为280 ℃；质量扫描范围（m/z）为20～550 amu。

3 结果与分析

3.1 不同添加物对辣椒酱发酵过程中基本理化性质的影响

辣椒酱发酵期间pH值变化情况见图2。

由图2可知，4种辣椒酱的pH值均呈现先平稳后下降的变化趋势，与自然发酵规律相符。相比较而言，未添加苦藠及木姜子的4#样品的pH值开始下降的时间最早，在第3天时其pH值开始下降，与之相对的是添加了苦藠的2#样品，其从第4天开始出现pH值下降的现象，而添加了木姜子的1#和3#样品则是到第5天才出现pH值下降的现象。而当发酵进行到第12天时，4种辣椒酱的pH值都开始趋于平稳，保持在3.4～3.6之间，这表明乳酸发酵在第12天前后到达终点。

辣椒酱中的总酸主要包含甲酸、乙酸等挥发性酸以及乳酸、曲酸等非挥发性酸，其对辣椒酱的香气、风味和稳定性有一定影响[13]。具体表现为在辣椒酱发酵过程中，若总酸含量过低，发酵时间不够，便难以保证辣椒酱的香气和风味。若总酸含量过高，则辣椒酱有腐败的可能，难以保证食用安全性。因此，总酸含量被认为是保证辣椒酱产品质量的重要指标[13]。本实验中4种辣椒酱在发酵期间总酸含量变化见图3。

由图3可知，随着发酵的进行，4种辣椒酱的总酸含量均出现递增的趋势，但由于其原料种类和配比的差异，4种辣椒酱的产酸速率与产酸总量均有所差异。相比之下，未添加木姜子的2#和4#样品的产酸速率与产酸总量明显高于添加了木姜子的1#和3#样品，且后两者均是在发酵第5天后才开始大量产酸，这与pH值的下降趋势基本吻合。最终4种辣椒酱的总酸含量也在发酵第12天左右保持恒定，但最终总酸含量均存在一定差异。

由此得知，苦藠和木姜子具有减缓辣椒酱中pH值开始下降时间、降低产酸速率和降低产酸总量的作用。有研究表明，苦藠的次级代谢产物中包含具有抑菌作用的含硫化合物，可在一定程度上抑制发酵环境中部分腐败致病菌的生长与繁殖，而木姜子中含有的以柠檬醛为代表的萜类化合物也表现出较强的抗菌性[3-6，14]。因此，在添加了苦藠和木姜子的辣椒酱中，其产酸菌群的代谢活动受到了一定程度的抑制，最终表现为产酸总量减少、产酸速率降低和pH值开始下降的时间较晚的现象。

3.2 不同添加物对辣椒酱感官评分的影响

对4种辣椒酱的感官评价结果进行分析，见表3。

由表3可知，相较于对照组（4#样品），无论是单独添加木姜子的1#样品，还是单独添加苦藠的2#样品，其感官评分均较低。这是因为木姜子中广泛存在的以柠檬醛为代表的萜类化合物带有刺激性气味，会对辣椒酱的风味造成一定的影响，且在经历过发酵过程后这种对风味的不良影响也不会出现大幅度的削弱。与之相反的是，苦藠在经历过发酵过程后，其特有的风味和气味并不突出，这也是2#樣品的感官评分高于1#样品的原因[15-20]。当苦藠和木姜子共同存在时，不仅会共同形成一种独特风味，显著提升辣椒酱的香气层次，而且会一定程度上削弱辣椒酱的辣度，提升辣椒酱的接受程度，因此，同时添加了木姜子和苦藠的3#样品的感官评分高于其他样品。

3.3 不同添加物对辣椒酱风味物质成分的影响

4种辣椒酱挥发性风味物质成分及各风味物质含量见表4。

根据表4通过R语言作图得到4种辣椒酱风味物质聚类分析热图，见图4。Y轴为辣椒酱的样品编号，X轴为挥发性物质的名称。挥发性物质含量越高则颜色越红，含量越低则颜色越蓝。图4直观展示了4种样品的挥发性有机物信息以及样品之间各物质差异。

由图5可知，4种辣椒酱的挥发性物质成分及含量均存在较大差异，这是因为苦藠和木姜子的添加会对辣椒酱的风味物质成分和含量造成较大影响[21-23]。其中，辣椒酱样品的挥发性有机物以硫及硫醚类、烷烃及烯烃类、醇类及其他类为主，含量相对较高。

结合表4与图4，对挥发性风味物质进行定性分析后发现，4种辣椒酱中共有的挥发性物质有6种，为二烯丙基硫醚、烯丙基甲基二硫醚、甲基烯丙基三硫醚、4H-1，2，3-三硫、二烯丙基二硫、6-异丙基-双环[3.1.0]己烯，且其占比差异较大。

为此，我们将具体分析4种辣椒酱中挥发性物质成分组成。通过分析可知，只添加了木姜子的1#样品中共有22种挥发性物质成分，其中硫及硫醚类物质5种，约占比22.73%；烷烃及烯烃类物质5种，约占比22.73%；醇类物质6种，约占比27.27％；醛类物质2种，约占比9.09%；酯类物质1种，约占比4.55％；其他类物质3种，占比13.64%。1#样品特有的挥发性物质有5种（1-碘-2-甲基十一烷、（Z）-柠檬醛、邻苯二甲酸，6-乙基-3-辛基丁酯、3，3a，4，5，6，6-六氢-3a，4，4-三甲基-3，5-甲烷环戊并吡唑、（Z）-9-二十二烯腈），约占总检出物质的26.94%；只添加了苦藠的2#样品中共有26种挥发性物质成分，其中硫及硫醚类物质14种，约占比53.85%；烷烃及烯烃类物质8种，占比30.77%；醇类物质1种，约占比3.85%；酯类物质2种，占比7.69%；其他类物质1种，约占比3.85%；不含醛类物质。其特有的挥发性物质有10种（二甲基二硫、甲基丙基二硫醚、甲基（1E）-1-丙烯-1-基二硫醚、1-烯丙基-2-异丙基二硫醚、（E）-1-（丙烯基）-2-异丙基二硫醚、2-乙烯基-4H-1，3-二噻烯、1α，2α，4α，5α-四乙基环己烷、丁基膦酸二（2-苯乙基）酯、硫代磷酰二胺S-甲酯、2-氨基-2-硒唑啉），约占总检出物质的10.02%；同时添加了苦藠和木姜子的3#样品中共有18种挥发性物质成分，其中硫及硫醚类物质6种，约占比33.33%；烷烃及烯烃类物质4种，约占比22.22％；醇类物质6种，约占比33.33%；醛类物质1种，约占比5.56%；其他类物质1种，约占比5.56%；不含酯类物质。仅为3#样品特有的挥发性物质有2种（2-（叠氮甲基）-1，3，3-三甲基环己烯、（-）-4-萜品醇）；4#样品中共有18种挥发性物质成分，其中硫及硫醚类物质8种，约占比44.44%；烷烃及烯烃类物质7种，约占比38.89%；醇类物质1种，约占比5.56%；其他类物质2种，约占比11.11%；未检出醛类及酯类物质。仅为4#样品特有的挥发性物质有3种（3-乙烯基-1，2-二硫环己-5-烯、1，1，3，3-三甲基丙烯酸、1-氨基-氯代吡啶）。

上述结果进一步说明4种辣椒酱中挥发性物质存在较大差异，通过对数据的进一步分析（见图5），可以发现添加了木姜子的辣椒酱样品（1#和3#样品）的挥发性气味物质主要是烷烃及烯烃类物质，且1，1-五亚甲基-1，2-戊二烯的含量占到该类物质含量的三成以上，而其中较丰富的醇类物质通常以桉叶油醇、芳樟醇、橙花醇和香叶醇的形式存在。此外，1#样品和3#样品中均含有柠檬醛。蒲丹丹等[14]研究表明，木姜子果实及其精油中含有丰富的柠檬醛，表明在发酵过程中，木姜子可以赋予辣椒酱独特的风味。而添加了苦藠的2#样品和4#样品中硫及硫醚类挥发性物质含量非常丰富，其中二烯丙基二硫含量占到该类物质含量的三成以上。有研究表明含硫化合物可以赋予食物蒜香风味，而苦藠的次级代谢产物中也有含硫化合物。因此，苦藠的加入可以提升传统发酵辣椒酱的独特风味，增强其口感[24-25]。

4 结论

以二荆条辣椒、大蒜、食盐为主要原料，在传统辣椒酱制作过程中创新性地加入了苦藠和木姜子。结果表明，由于苦藠和木姜子均有抗菌性，可以在一定程度上抑制辣椒酱中乳酸菌及其他产酸菌的发酵，减缓产酸效率，减少总酸产量[26]。此外，木姜子的刺激性气味在一定程度上会影响辣椒酱的口感和风味，且苦藠和木姜子的添加都会对辣椒酱的风味物质成分造成较大的影响，然而同时添加了木姜子和苦藠的辣椒酱反而会形成较独特的香气和风味。

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