杜卫华，陈移平，鲍华军，杨方银

(1.贝因美婴童食品股份有限公司，浙江 杭州 310053； 2.宁波海通食品科技股份有限公司，浙江 慈溪 315400)

辣椒是一种深受人们喜爱的蔬菜和调味品，营养丰富，每100 g鲜辣椒中约含糖类4 g、蛋白质0.9 g、磷38 g、钙7 mg、铁0.5 mg、胡萝卜素1.56 mg、尼克酸0.3 mg、核黄素0.03 mg及VC80 mg[1]。辣椒温中散寒，健胃消食，所含的一些氧化类胡萝卜素能保护胃粘膜而起到抗溃疡与抗癌变的作用。辣椒经乳酸发酵后呈酸辣口味，可口开胃[2]，能最大限度的保持VC的含量，并有促进食欲、帮助消化及预防支气管炎等功能[3]。

传统的发酵辣椒主要依靠天然附着在辣椒表面的微生物(主要为乳酸菌)进行乳酸发酵，加上食盐(5%～15%)的高渗透作用抑制其他大部分杂菌的生长，达到腌制保存的目的。所以传统发酵辣椒为自然发酵，控制发酵时间、产酸等较难，存在亚硝酸盐超标、含盐量高、质量不稳定和生产周期长等问题[4-5]。本研究以千丽1号辣椒为原料，以陈泡辣椒汁为发酵剂，采用接种方式进行泡辣椒发酵工艺条件的优化，以加快发酵速度，提高成品率，为工业化生产奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

陈泡菜汁为二次腌渍辣椒后液体，富含乳酸菌；8～9成熟度千丽1号辣椒，取自杭州市转塘农场；所用自来水符合GB 5749 生活饮用水卫生标准；食盐、蔗糖、白酒、大蒜、生姜、干红辣椒、八角等购于当地市场。BCP平板计数琼脂(日本营研器材株式会社)；马铃薯葡萄糖琼脂(日本日水制药株式会社)；氯化钠(食品级)、酒石酸(分析纯)等实验室常规试剂。

YX-450Z型全自动不锈钢双层立式电热蒸汽压力消毒器(上海三申医疗器械有限公司)；RD101-2B型电热恒温干燥箱(余姚市恒温箱厂)；GRP-9270型隔水式恒温培养箱(上海森信实验仪器有限公司)；S．C．303型隔水式恒温培养箱(浙江省嘉兴电器厂)；XW-80 A旋涡混合器(上海精科实业有限公司)；水浴锅、移液管、无菌操作台等。

1.2 方法

1.2.1 检测

乳酸菌计数。24.6 g BCP平板计数琼脂加入蒸馏水1 000 mL，加热溶解后121 ℃高压灭菌15 min。泡菜汁稀释至合适的稀释度后取1 mL加入平板，倒入培养基后于36 ℃恒温箱培养3 d计数。

酵母菌计数。39.0 g马铃薯葡萄糖琼脂加入蒸馏水1 000 mL，加热溶解后121 ℃高压灭菌15 min。泡菜汁稀释至合适的稀释度后取1 mL加入平板，倒入培养基后于28 ℃恒温箱培养3 d计数。

1.2.2 泡菜汁接种量对泡菜发酵的影响

千丽1号辣椒500 g，6%食盐水500 mL，白糖15 g，加入10 g干红辣椒、2.5 g生姜、10 g大蒜、2 g八角，分别添加乳酸菌浓度达到106个·mL-1的泡菜汁10、30、50、70 mL，于25 ℃发酵，于第1、3、5、7、9、11天检测泡菜汁中乳酸菌、酵母菌活菌数量。

1.2.3 温度对泡菜发酵的影响

千丽1号辣椒500 g，6%食盐水500 mL，白糖15 g，加入10 g干红辣椒、2.5 g生姜、10 g大蒜、2 g八角，添加乳酸菌浓度达到106个·mL-1的泡菜汁50 mL，分别于15、25、35 ℃下发酵，于第1、3、5、7、9、11天检测泡菜汁中乳酸菌、酵母菌活菌数量。

1.2.4 食盐浓度对泡菜发酵的影响

千丽1号辣椒500 g，分别加入4%、6%、8%、10%食盐水500 mL，白糖15 g，加入10 g干红辣椒、2.5 g生姜、10 g大蒜、2 g八角，添加乳酸菌浓度达到106个·mL-1的泡菜汁50 mL，于室温下发酵，于第1、3、5、7、9、11天检测泡菜汁中乳酸菌、酵母菌活菌数量。

1.2.5 白糖添加量对泡菜发酵的影响

千丽1号辣椒500 g，6%食盐水500 mL，分别加入白糖5、15、25、35 g，加入10 g干红辣椒、2.5 g生姜、10 g大蒜、2 g八角，添加乳酸菌浓度达到106个·mL-1的泡菜汁50 mL，于室温下发酵，于第1、3、5、7、9、11天检测泡菜汁中乳酸菌、酵母菌活菌数量。

1.2.6 多因素处理组合对泡菜发酵的影响

以泡辣椒汁接种量(A)、发酵温度(B)、食盐浓度(C)和白糖添加量(D)为因素，每个因素选取3个水平，1～3水平A为20、30、40 mL，B为10、15、20 ℃，C为5%、6%和7%，D为10、15和20 g。以发酵第4天的乳酸菌数为指标进行L9(34)正交试验。

2 结果与分析

2.1 发酵剂添加量的影响

陈泡辣椒汁接种量是影响辣椒腌渍发酵速度的一个重要因素。泡辣椒发酵以乳酸发酵为主，在一定范围内，乳酸菌数量越多，发酵速度越快。酵母菌异型发酵产生醋酸，酸味不柔和则会影响腌渍辣椒成品的品质；另外，酵母发酵产生酒精，少量酒精可与乳酸产生香味物质，但若酵母菌繁殖过度，发酵产生游离醋酸或酒精会破坏腌渍辣椒的风味。

如图1所示，发酵液中乳酸菌浓度呈先升后降的趋势。发酵第5天时，乳酸菌浓度最高。添加50 mL陈泡辣椒汁时，乳酸菌数量较少，但下降速度最缓慢；添加70 mL陈泡辣椒汁时，发酵前期乳酸菌生长情况较差，而后期浓度高于10和30 mL两个水平，这可能是因为乳酸菌数过多引起生存竞争。相比之下，添加30 mL陈泡辣椒汁时发酵液中乳酸菌生长情况最理想。发酵液中酵母菌在发酵第7～9天出现生长高峰，而在发酵前期数量很低。添加10 mL陈泡辣椒汁时，酵母菌在发酵第7天生长旺盛，而后虽有所下降，但浓度依然较高，这削弱了乳酸菌的生长优势；从其余3个水平的试验可以看出，随着陈泡辣椒汁添加越多，酵母菌生长情况越好。当发酵剂添加量为30 mL时，乳酸菌生长繁殖情况最好，且酵母菌数量较少，可见此条件下乳酸菌的生长优势最明显。

图1 发酵剂添加量对菌落生长的影响

2.2 温度的影响

发酵温度对泡辣椒发酵速度和成品品质至关重要，温度过高或过低对乳酸生成均不利。由图2可知，35 ℃条件下发酵，乳酸菌和酵母菌的生长情况都较差，尤其是酵母菌，活菌数明显小于15 ℃、25 ℃条件下发酵，这是因为酵母菌生长的适宜温度为25～28 ℃；25 ℃条件下发酵，发酵初期乳酸菌浓度高，起酵速度快，但酵母菌生长旺盛，酵母菌的大量存在会影响泡菜成品的风味；15 ℃条件下发酵，在发酵第7天出现生长旺盛期，后期菌量较稳定，此时酵母菌数量得到有效控制。由此可见，15 ℃条件较适合泡辣椒发酵。

图2 温度对菌落生长的影响

2.3 食盐浓度的影响

食盐作为高渗物质和风味物质，是加工泡菜必不可少的材料，其主要作用是防腐和增味。1%的食盐溶液可产生61.7 kN·m-2的渗透压，而大多数微生物细胞的渗透压为30.7～61.5 kN·m-2。由于微生物的渗透压不同，对食盐的耐受能力有较大差别，6%的食盐溶液可产生足够大的渗透压力以抑制一般微生物的生长[6]。乳酸菌和酵母菌对盐有一定耐受度，但高浓度的食盐溶液也会抑制其生长繁殖。

由图3可知，4%的食盐溶液作为辣椒原料浸泡液时，乳酸菌生长情况较好，但酵母菌在发酵第9天开始迅速繁殖；初始食盐浓度为6%时，酵母菌生长得到了很好的抑制；初始食盐浓度为8%的泡菜在发酵第3天出现乳酸菌生长峰，第7天出现乳酸菌生长低谷，而后乳酸菌又增多，酵母菌生长在第7天开始加快；初始食盐浓度为10%时，酵母菌生长繁殖情况明显强于其他平行试验，这可能是由于参与泡菜发酵的酵母菌为嗜盐酵母。综合分析，6%初始食盐浓度更合适泡辣椒的发酵。

图3 食盐浓度对菌落生长的影响

2.4 白糖添加量的影响

乳酸菌发酵需要足够的碳源、氮源，白糖是常用的重要碳源，也是泡菜生产中常用的辅料之一。添加适量的白糖能促进乳酸菌快速繁殖，提高产酸速度和产酸力。图4显示，从乳酸菌生长情况看，白糖的适宜添加量依次为5 g、25 g、15 g、35 g，可见过多的白糖会因溶液渗透压过大而抑制乳酸菌生长繁殖。从酵母菌生长情况看，7 d内3个水平的抑制作用明显，7 d后三者均出现快速生长趋势，尤其是35 g添加量，这可能是由于酵母菌适应生长环境之后利用碳源快速地进行发酵，产生酒精和二氧化碳。根据乳酸菌和酵母菌的生长情况，拟采用15 g白糖添加量。

图4 白糖添加量对菌落生长的影响

2.5 多因素的影响

乳酸菌浓度是影响泡菜发酵速度的最关键因素，因此，试验中以乳酸菌浓度为指标，采用直观分析法找出4个因素对指标的影响程度，并找到最优发酵工艺条件。

如表1所示，4个因素对泡菜发酵过程中乳酸菌生长繁殖情况的影响强度依次为初始食盐浓度、陈泡菜菜汁接种量、温度、白糖添加量，优化条件为A2B3C1D2，即当初始食盐浓度5%、接种量30 mL、温度20 ℃、白糖添加量15 g时，乳酸菌繁殖最快。乳酸菌是能够分解糖类以产生乳酸为主要代谢产物的无芽孢的革兰氏阳性菌，厌氧或兼性厌氧生长，在pH值3.0～4.5酸性条件下仍能生存。酵母菌属于兼性厌氧微生物，其繁殖是在有氧状态下通过具有氧化特性的新陈代谢活动把氧气和糖分转化成二氧化碳和酒精。在腌渍泡菜过程中，有些酵母菌可利用乳酸，并在表面形成菌膜，使泡菜变味。试验中选择乳酸菌生长繁殖情况良好，同时酵母菌得到有效抑制的工艺条件，即乳酸菌形成生长优势，以较快速度产酸。

表1 多因素处理组合对酵母菌生长的影响

3 小结

根据正交试验结果，采用5%初始食盐浓度，添加发酵剂30 mL、白糖15 g，于20 ℃环境下发酵，泡菜发酵速度最快，可作为优化的工艺条件。

[1] 赵菲，孙亚米，毛培成，等. 腌渍蔬菜低盐保存与绿色加工技术研究[J]. 食品工业，2017(4)：256-259.

[2] 李书华, 蒲彪, 陈封政. 泡菜的功能及防腐研究进展[J]. 中国酿造，2005，24(4)：6-8.

[3] 杨瑞，张伟，陈炼红，等. 发酵条件对泡菜发酵过程中微生物菌系的影响[J]. 食品与发酵工业，2005，31(3)：90-92.

[4] 钟敏. 发酵辣椒组织软化的抑制初探[J]. 食品科学，2001，22(3)：33-35.

[5] FEETERS R F M. Cell wall monosaccharide changes during sorfting of brined cucumber mesocarp tissues [J]. Journal of Food Science，1996，57(4)：937-940.

[6] 王凡. 几种蔬菜腌渍过程中亚硝酸盐含量变化的研究[J]. 农产品加工，2016(1)：6-9，11.