发酵型竹笋糟辣椒产品的研制

宋玉，母应春，梅谭，刘云，王德斌，苏伟*

（1.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳550025；2.贵州红赤水集团有限公司，贵州赤水564700）

发酵型竹笋糟辣椒产品的研制

宋玉1，母应春1，梅谭1，刘云1，王德斌2，苏伟1*

（1.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳550025；2.贵州红赤水集团有限公司，贵州赤水564700）

以竹笋、鲜红辣椒为原料，以感官评分和总酸值为评价指标，采用单因素试验和正交试验确定并优化了竹笋糟辣椒产品的加工工艺和配方，并分析竹笋糟辣椒发酵过程中乳酸菌含量、菌落总数、亚硝酸盐含量及pH值和总酸度的变化。结果表明，竹笋糟辣椒的最佳配方为盐用量5%，腌制时间为6 d，白酒用量3%，竹笋与辣椒的质量比为1∶1（g∶g）。在发酵成熟（6 d）时，乳酸菌数对数值达到最大值9.8，菌落总数对数值和亚硝酸盐含量降到最小值，分别为3.1和0.48 mg/kg，pH 3.2，总酸含量0.757 g/100 mL。

竹笋；糟辣椒；乳酸菌；发酵

自然发酵是我国传统发酵食品常采用的方法，中国传统发酵蔬菜是以乳酸菌主导发酵而生产加工的传统生物制品[1-2]，它以新鲜蔬菜为原料，在自然条件下经过环境中自带的乳酸菌发酵而成，蔬菜经乳酸菌发酵后产酸、生香，可改善口感和风味。近年来，国内外都加强了对乳酸菌发酵蔬菜制品的研究[3-6]，目前，在发酵蔬菜加工中，常通过调整食盐的用量，添加白酒、姜蒜、香辛料，控制发酵时间等手段来提高发酵蔬菜产品品质[7-9]，中国传统自然发酵泡菜是以圆白菜、萝卜、豆角等时令蔬菜为主要原材料，而以竹笋和辣椒为原材料的发酵蔬菜制品至今鲜见报道。辣椒产业是贵州省的特色经济产业，将鲜椒破碎后在厌氧条件下自然发酵而成的“糟辣椒”，香辣突出，开胃消食，是一种备受消费者欢迎的调味品[10-11]。但是目前上市的糟辣椒存在口味过于单一、营养价值不均衡、质地易软化等诸多问题。因此，本研究以竹笋、鲜红辣椒为原料，研究混合发酵竹笋糟辣椒产品的加工工艺，且初步探索了竹笋糟辣椒产品发酵过程中乳酸菌、菌落总数和亚硝酸盐含量、pH值和总酸度的变化规律，为混合发酵竹笋糟辣椒产品的研究提供了一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

4～5月份的鲜嫩楠竹笋：贵州省红赤水集团有限公司；糟辣椒、食盐、白酒（52度）、葱、姜、蒜、香辛料等辅料均购于贵阳某农贸市场或超市；氯化钙、柠檬酸、亚铁氰化钾、乙酸锌、乙酸、硼砂、盐酸、氨水、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠（均为分析纯）：贵州省赛兰博生物技术有限公司。

平板计数琼脂（plate count agar，PCA）培养基：胰蛋白胨5.0 g，酵母浸膏2.5 g，葡萄糖1.0 g，琼脂15.0 g，加蒸馏水至1 000 mL，pH6.8～7.2。

MRS培养基：胰酪胨10 g，牛肉浸膏5.0 g，酵母粉4.0 g，葡萄糖20.0 g，乙酸钠5.0 g，柠檬酸三胺2.0 g，吐温80 1.0 g，磷酸氢二钾2.0 g，硫酸镁0.2 g，硫酸锰0.05 g，琼脂15.0 g，加蒸馏水至1000 mL，pH6.8。

1.2 仪器与设备

UX220H电子天平：厦门欣锐仪器仪表有限公司；T6新世纪紫外可见光分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司；GZX-9140MBE数显鼓风干燥箱：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；DHP-420型电热恒温培养箱：北京市永光明医疗仪器厂；STARTER 2C酸度计：奥豪斯（上海）仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 竹笋糟辣椒产品工艺流程

1.3.2 操作要点

将新鲜的楠竹笋剥去笋壳笋衣，除去不可食用部分，并用清水洗去笋肉表面杂质污物，立即置于清水中，避免与空气接触，以防褐变。楠竹笋参考文献[12]的方法经脱涩、保脆，切成4～5 cm长的条状，新鲜的红辣椒清洗，破碎成1～2 cm。玻璃菜坛要彻底清洗干净，把处理好的竹笋与鲜红辣椒以1∶1的质量比均匀装入发酵坛，加入食盐、白酒和适量辅料混合，用清水封住坛口，在约25℃条件下常温发酵。在发酵过程中，每天取样测定乳酸菌，菌落总数、亚硝酸盐含量、pH值和总酸度的变化，直至发酵成熟。

1.3.3 单因素试验

以感官评分和总酸度为评价指标，分别考察A加盐量（3%、4%、5%、6%、7%、8%）、B发酵时间（1 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d）、C白酒的用量（0、1%、2%、3%、4%、5%）、D竹笋与辣椒的配比（1∶0.25、1∶0.50、1∶1.00、1∶2.00、1∶3.00、1∶4.00）对竹笋糟辣椒混合发酵产品感官评分的影响。

1.3.4 正交试验

在单因素试验的基础上，以A加盐量、B发酵时间、C白酒用量、D竹笋与辣椒的配比为正交试验的影响因素，以感官评分及总酸度为评价指标，采用L9（34）正交设计确定产品的最佳配方，正交试验因素与水平见表1。

表1 发酵型竹笋糟辣椒配方优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for formula optimization of the fermented bamboo shoots and chili

1.3.5 分析检测方法

产品的感官评价：由10名专业人士组成的品评小组，分别从产品的色泽、香味、口感、风味进行打分，进行综合感官评价，满分100分，感官评分标准见表2。

pH值的测定：采用酸度计；总酸度的测定：采用直接滴定法。

表2 发酵型竹笋糟辣椒感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standard of the fermented bamboo shoots and chili

亚硝酸盐检测：根据国标GB/T 5009.33—2010《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中的盐酸奈乙二胺分光光度法测定。亚硝酸盐标准曲线的制作：准确称取0.100 0 g亚硝酸钠，加水移入1 000 mL容量瓶，加水稀释至刻度，混匀。吸取上述10 mL亚硝酸钠标准溶液，置于100 mL容量瓶，加水稀释至刻度。然后取0、0.10mL、0.20mL、0.30mL、0.40mL、0.50mL亚硝酸钠标准使用液，分别置于50mL的带塞比色管中，分别加入2mL对氨基苯磺酸溶液，混匀，放置3～5min，加入1mL盐酸萘乙二胺溶液，加水至刻度，混匀，静置15min，于波长538 nm处测定吸光度值。按照亚硝酸钠标准曲线回归方程y=0.038 3x-0.000 9（相关系数R2=0.999 2）计算发酵竹笋糟辣椒中亚硝酸盐含量。

乳酸菌按照GB 4789.35—2010《食品微生物学检验乳酸菌检验》的方法检测；菌落总数按照GB 4789.2—2010《食品微生物学检验菌落总数测定》的方法检测。

1.3.6 统计分析

采用Origin9绘图软件，SPSS17.0对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 常温发酵竹笋糟辣椒产品配方优化单因素试验

2.1.1 加盐量对发酵型竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸度

的影响

图1 加盐量对发酵型竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸度的影响Fig.1 Effect of salt addition on sensory score and total acid content of the fermented bamboo shoots and chili

在发酵时间6 d，白酒用量为3%，竹笋与辣椒的质量比为1∶1的条件下，加盐量分别为3%，4%、5%、6%、7%、8%，在25℃左右发酵6d，研究加盐量对发酵型竹笋糟辣椒感官评分和总酸度的影响，结果见图1。

由图1可知，加盐量为3%～5%时，感官评分和总酸度随着加盐量的增大而增加。不同的食盐浓度会影响竹笋糟辣椒产品发酵过程中菌落总数和乳酸菌的生长代谢，进而影响产品的风味和质量[13]。加盐量为5%时，感官评分和总酸度最高，分别为87分和0.776g/100g。但随着加盐量＞5%之后，感官评分和总酸度均有所下降。因此，选择加盐量4%、5%、6%进行正交试验。

2.1.2 发酵时间对发酵型竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸

度的影响

在加盐量5%，白酒用量3%，竹笋与辣椒的配比为1∶1的条件下，发酵时间分别为1 d、3 d、6 d、9 d、12 d、15 d时对产品进行感官评定和总酸度的测定，研究发酵时间对发酵型竹笋糟辣椒感官评分和总酸度的影响，结果见图2。

图2 发酵时间对发酵型竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸度的影响Fig.2 Effect of fermentation time on sensory score and total acid content of the fermented of bamboo shoots and chili

由图2可知，发酵时间为3～6 d时，感官评分和总酸度随着时间的增长而增加；发酵时间为6 d时，感官评分和总酸度最高，分别为88分和0.767 g/100 g，在发酵时间＞6 d以后，总酸度增长就十分缓慢并趋于平缓，感官评分逐渐下降。这可能与乳酸菌的生长代谢产酸有关[14]。因此，选择发酵时间3 d、6 d、9 d进行正交试验。

2.1.3 白酒用量对发酵型竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸

度的影响

在加盐量5%，发酵时间6 d，竹笋与辣椒的配比为1∶1的条件下，白酒用量分别为0、1%、2%、3%、4%、5%，对产品进行感官评定，研究白酒用量对竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸度的影响，结果见图3。

由图3可知，白酒用量为0～3%时，感官评分和总酸度随着白酒用量的增长而增加；白酒用量为3%时，产品的感官评分和总酸度最高，分别为87分和0.761 g/100 g，因为白酒有杀菌和增加风味的功效；随着白酒用量＞3%之后，白酒用量太多影响了乳酸菌的生长代谢，感官评分和总酸度均有所下降。因此，选择白酒用量为2%、3%、4%进行正交试验。

图3 白酒用量对发酵型竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸度的影响Fig.3 Effect of Chinese liquor addition on sensory score and total acid content of the fermented of bamboo shoots and chili

2.1.4 竹笋与辣椒的配比对发酵型竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸度的影响

在加盐量5%，发酵时间6 d，白酒用量3%的条件下，竹笋与糟辣椒的质量比分别为1∶0.25、1∶0.50、1∶1.00、1∶2.00、1∶3.00、1∶4.00进行感官评定，研究竹笋与辣椒的配比对产品感官评分和总酸度的影响。结果见图4。

图4 竹笋与糟辣椒质量比对竹笋糟辣椒产品感官评分和总酸度的影响Fig.4 Effect of the mass ratio of bamboo shoots and chili on sensory score and total acid content of the fermented bamboo shoots and chili

由图4可知，当竹笋与辣椒的质量比为1∶0.25～1∶1.00时，感官评分和总酸度随着辣椒用量的增长而增加；当竹笋与辣椒的质量比为1∶1.00时，产品的感官评分和总酸度最高，分别为86分和0.759 g/100 g，当竹笋与辣椒的质量比为1∶1.00～1∶3.00时，随着辣椒用量的增加，产品的总酸度变化趋于稳定，而感官评分呈下降的趋势。因此，选择竹笋与辣椒的质量比为1∶0.50、1∶1.00、1∶2.00进行正交试验。

2.2 竹笋糟辣椒产品配方优化正交试验

在单因素试验的基础上，以A加盐量、B发酵时间、C白酒用量、D竹笋与辣椒的配比为正交试验的影响因素，每因素选择3水平，以感官评分及总酸度为评价指标，采用L9（34）正交设计确定产品的最佳配方，正交试验结果与分析见表3。

表3 发酵型竹笋糟辣椒混合发酵配方优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for formula optimization of the fermented bamboo shoots and chili

表4 以感官评分为评价指标正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results using sensory score as evaluation index

由表3可知，影响发酵型竹笋糟辣椒产品感官品质的各因素的主次顺序为B＞D＞A＞C，影响竹笋糟辣椒产品总酸度的各因素的顺序为B＞D＞C＞A。由表4可知，加盐量、发酵时间、竹笋与辣椒质量比对产品有显著性影响（P＜0.05），白酒用量对产品的影响不显著。由表5可知，加盐量、发酵时间、白酒用量、竹笋与辣椒质量比对产品总酸度均有显著性影响（P＜0.05）。配方最优组合为A2B2C2D2，即加盐量为5%，发酵时间为6 d，白酒用量为3%，竹笋与辣椒质量比为1∶1，在此条件下进行验证试验，产品感官评分为92分，总酸度为0.774 g/100 g。

表5 以总酸度为评价指标正交试验结果方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiments results using total acid content as evaluation index

2.3 常温发酵竹笋糟辣椒产品在发酵过程中乳酸菌和细菌总数的变化规律

图5 乳酸菌含量和菌落总数在竹笋糟辣椒产品发酵过程中的变化规律Fig.5 Change rule of lactic acid bacteria and total plate count during the process of bamboo shoots and chili fermentation

由图5可知，在发酵起始阶段（1～4d），乳酸菌一直处于快速增长期，在发酵第6天时，乳酸菌对数值达到最高值9.8，而且在整个发酵中后期都未有明显下降变化，随着发酵的进行，发酵坛逐渐形成适宜乳酸菌生长的无氧环境，乳酸菌在发酵过程中渐渐由异型乳酸主导发酵转变成同型乳酸主导发酵竹笋糟辣椒，与周相玲等[14]的研究结果一致。菌落总数在发酵的第1～2天，呈增长趋势，随着发酵的进行，在发酵第3天（对数值为6.2）呈迅速下降趋势，发酵第6天，竹笋糟辣椒发酵基本趋于成熟，菌落总数基本趋于稳定（对数值为3.1）。在竹笋糟辣椒发酵的前期，发酵坛里有着一定量的氧气，它们可给予需氧菌利用，随着竹笋糟辣椒发酵的进行，异型乳酸发酵的乳酸菌和酵母会产生二氧化碳，且酵母还会消耗氧气，致使泡菜内的发酵环境恶化，因此杂菌在发酵过程中逐渐减少，乳酸发酵产生的乳酸在一定程度上也抑制了其他微生物的生长繁殖[16-17]。

2.4 常温发酵竹笋糟辣椒产品的发酵过程中亚硝酸盐含量的变化规律

图6 在竹笋糟辣椒产品发酵过程中亚硝酸盐含量的变化Fig.6 Change of nitrite content during the process of bamboo shoots and chili fermentation

由图6可知，在竹笋糟辣椒发酵初始阶段（1～3 d），杂菌大量繁殖，故亚硝酸盐生成逐渐增多；随着发酵的进行，坛内逐渐形成无氧环境，乳酸菌成为优势菌，产生大量乳酸，pH值降低，大肠杆菌等不耐酸微生物被抑制，硝酸盐还原酶活性减弱，亚硝酸盐生成减少[18]；此外，已生成的亚硝酸盐可被乳酸菌中的酶和生成的乳酸降解，故研究显示竹笋糟辣椒发酵约3 d时出现“亚硝峰”，亚硝酸盐达到最大值12.673 mg/kg。此后亚硝酸盐含量快速下降，在发酵第6天，亚硝酸盐含量稳定在相对较低水平（0.38 mg/kg）。

2.5 常温发酵竹笋糟辣椒产品的发酵过程中pH值和总酸度的变化规律

图7 在竹笋糟辣椒产品发酵过程中pH值和总酸度的变化Fig.7 pH and the total acid content during the process of bamboo shoots and chili fermentation

由图7可知，发酵过程中，产品的总酸度在1～2 d内迅速上升，其后上升趋势变缓，可能由于酵母菌、丁酸菌等菌种的作用分解乳酸所致，而pH的下降与酸含量相关，可能还受发酵系统缓冲能力的影响[19]。

3 结论

本研究采用单因素及正交试验，得到最优工艺发酵参数为加盐量5%、发酵时间6 d、加白酒量3%、竹笋与辣椒质量比1∶1。

通过研究竹笋糟辣椒混合发酵过程中乳酸菌、细菌总数、亚硝酸盐含量、pH值及总酸度变化的规律得出，在发酵第6天，乳酸菌数对数值达到最高9.8，此后下降趋势不明显，菌落总数和亚硝酸盐在发酵第3天达到峰值6.2和12.673mg/kg后呈迅速下降的趋势，细菌总数和亚硝酸盐含量在发酵第6天基本趋于稳定，与感官评价结果保持一致。在发酵过程中，总酸度呈上升趋势，pH值呈下降的趋势，在发酵成熟时（6 d），pH值为3.2，总酸度为0.757 g/100 g，亚硝酸盐含量稳定在0.38 mg/kg，符合发酵蔬菜的国标GB 2714—2015《酱腌菜》中亚硝酸盐含量的要求＜20 mg/kg。

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Development of the fermented bamboo shoots and chili products

SONG Yu1,MU Yingchun1,MEI Tan1,LIU Yun1,WANG Debin2,SU Wei1*
(1.School of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 2.Guizhou Red Chishui Group Co.,Ltd.,Chishui 564700,China)

Using bamboo shoots and chili as raw materials,the sensory evaluation score and total acid content as evaluation indexes,the process technology and formula of fermented bamboo shoots and chili were optimized by single factor and orthogonal experiments.The changes of lactic acid bacteria content,total plate count,nitrite content,pH and total acid content during the process of bamboo shoots and chili fermentation were analyzed. The results showed that the optimum formula of fermented bamboo shoots and chili was salt 5%,salted time 6 d,Chinese liquor 3%,the mass ratio of bamboo shoots and chili 1∶1(g∶g).On the 6th day of fermentation,the maximum logarithm of lactic acid bacteria count was up to 9.8,the minimum logarithm of total plate count and nitrite content were down to 3.1 and 0.48 mg/kg,respectively,pH was 3.2 and total acid content 0.757 g/100 ml.

bamboo shoots;fermented chili;lactic acid bacteria;fermentation

TS264.2

0254-5071（2017）04-0192-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.04.040

2016-12-12

贵州省科技厅农业攻关项目（黔科合NY[2015]3024-2号）

宋玉（1992-），女，硕士研究生，研究方向为食品加工与安全。

*通讯作者：苏伟（1974-），男，副教授，博士，研究方向为食品加工与安全。