低盐低硝辣椒酱的研发及理化性质研究

肖龙泉，王新惠，张雅琳，刘达玉

(成都大学 生物工程学院，成都 610106)

辣椒酱是日常生活中很常见的一种蔬菜调味品类食物，也是大家餐桌上比较喜爱的一种食品，在湖南、四川、贵州等地很受欢迎。辣椒酱在发酵过程中会不可避免地生成亚硝酸盐，给人们的健康带来较为不利的影响，且发酵过程中辣椒酱的颜色与口感等均会发生变化，如发生褐变等情况，均会影响辣椒酱的感官评价，也限制了辣椒酱的进一步推广和应用[1]。目前，发酵辣椒酱存在的产品质量不稳定、食盐含量高、同质化严重、货架期较短、在储存的过程中质构软化、表面“生花”或产生异味等问题还未得到很好的解决[2]。

基于辣椒酱亚硝酸盐偏高和同质化严重等问题，本文采用药食同源的苦藠和木姜子来提升产品质量，增加产品的特异性。苦藠具有清热、消暑、降燥、开胃、健脾、排毒、养颜之功效，是夏季食用的佳品[3]。苦藠粗提液是有效的亚硝酸盐清除剂，且在酸性条件下，当pH为2.0时，亚硝酸盐清除率可升至72.24%[4]。木姜子的果实中含有大量的2.5%～3.9%的挥发油——木姜子油，其主要成分是柠檬醛α和柠檬醛β(两者约占总挥发油的60%～70%)、香茅醛(7.6%)、柠檬烯(11.6%)、茨烯(3.5%)、甲基庚烯酮(3.1%)、橙花醇等，这些成分对人体均有很大的好处，因此也奠定了木姜子在食品工业方面及医药方面的价值[5,6]。木姜子精油对真菌有一定的抑制作用，具有广谱抗菌性[7,8]；木姜子油可作为天然保鲜剂、防腐剂、抗氧化剂，能有效地解决食品包装的保鲜、防腐问题[9]。

1 材料与方法

1.1 实验材料

新鲜二荆条红辣椒、新鲜苦藠、新鲜木姜子、新鲜大蒜、花椒粒、加碘食盐、食品级抗坏血酸钠、泡菜坛等：均为市购；植物乳酸杆菌：四川高福记生物科技有限公司。

亚铁氰化钾、乙酸锌、冰乙酸、硼酸钠、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠、无水乙醇：均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

分光光度计 上海精智分析仪器制造有限公司；电子分析天平 上海民桥精密科学仪器有限公司；C12型绞肉机 上海大型器械制造有限公司；恒温水浴锅 四川实验仪器制造有限公司；pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品预处理

将红辣椒、大蒜进行筛选，选出新鲜、无腐烂的原料，苦藠去表皮，用清水将其分别洗净，自然晾干。然后用绞肉机将其分别搅碎，按照表1进行配料，混匀后分别装坛。

表1 实验方案

由表1可知，8组样品中两两样品之间均可形成对比。8组样品可以分为两大组： 1#～4#样品可分为一组，其中1#样品为对照组，以此探究在辣椒酱中添加苦藠、木姜子、抗坏血酸钠等成分对样品中各指标含量的影响；5#～8#样品可分为另一组，其中5#样品为对照组，同时通过对比前4个样品，探究人工接种植物乳酸杆菌以后，是否会对辣椒酱中亚硝酸盐、pH值、红色素等的含量产生影响，并进一步研究苦藠和木姜子对产品质量的影响。

1.3.2 亚硝酸盐含量的测定

按照GB 5009.33—2016进行测定[10]，检测周期为每24 h。

1.3.3 辣椒酱制品中红色素相对含量的测定

参照李玉红等人采用的比色法[11]：准确称取1.00 g均匀样品，研磨，用无水乙醇将样品洗入50 mL的容量瓶中，用无水乙醇定容至刻度，摇匀，提取10 min，过滤，无水乙醇做空白调节零点，于波长460 nm处测定吸光度A460，检测周期为每24 h。

1.3.4 辣椒酱制品pH值的测定

将酸度计电极直接插入被测样品中，分别在3个不同的位置进行测定，待读数稳定，读出其pH值，最终取其平均值，检测周期为每24 h。

2 结果与分析

2.1 亚硝酸盐含量测定的结果与分析

2.1.1 苦藠对亚硝酸盐含量变化的影响

苦藠对亚硝酸盐含量变化的测定结果见图1和图2。

图1 自然发酵过程中苦藠对亚硝酸盐含量变化的影响

图2 接种发酵过程中苦藠对亚硝酸盐含量变化的影响

由图1可知，自然发酵过程中，1#与2#样品亚硝峰在第9天出现，加入苦藠组(2#)的亚硝峰远远低于未加入苦藠组(1#)，对比发现在亚硝峰处苦藠对亚硝酸盐含量的清除率高达66%，说明自然发酵过程中苦藠对亚硝酸盐的清除作用十分明显。

由图2可知，在接种发酵过程中，加入苦藠组(6#)亚硝峰较未加入苦藠组(5#)低，且亚硝峰提前至第6天，说明在接种发酵过程中加入苦藠同样有利于亚硝酸盐的清除，同时苦藠有助于发酵过程中亚硝峰的提前。综上，无论是自然发酵或是接种发酵，在辣椒酱中加入苦藠均能降低亚硝峰的高度。

2.1.2 木姜子和抗坏血酸钠对亚硝酸盐含量的影响

木姜子及抗坏血酸钠对亚硝酸盐含量变化的测定结果见图3和图4。

图3 自然发酵过程中木姜子和抗坏血酸钠对亚硝酸盐含量变化的影响

在3#样品和7#样品中，同时添加了苦藠和木姜子两种原料，实验结果表明，在自然发酵过程中，2#样品和3#样品的亚硝酸盐曲线走势大体相近，最高点也基本重合，说明木姜子在自然发酵过程中对亚硝酸盐的清除作用不明显。4#样品中添加的抗坏血酸钠并没有降低亚硝酸盐的含量，甚至还增加了亚硝酸盐的含量，说明抗坏血酸钠和木姜子在辣椒酱发酵过程中反而有助于亚硝酸盐的生成。

图4 接种发酵过程中木姜子和抗坏血酸钠对亚硝酸盐含量变化的影响

由图4可知，在接种发酵过程中，添加了抗坏血酸钠的8#样品与7#样品的差别较为明显，8#样品在发酵过程中亚硝峰高于7#样品，再次证明抗坏血酸钠和木姜子在辣椒酱发酵过程中亚硝峰会升高，这一结论与李雪萍等在研究维生素阻断腌渍蔬菜产生亚硝酸盐时的发现有些不同[12]。李雪萍等人得出的结论是向发酵过程中添加的维生素 C(抗坏血酸钠)越多，亚硝酸盐的消除效果就越好。

对比发现，7#样品在发酵过程中产生的亚硝酸盐是最少的，而且出现亚硝峰的时间也是最早的。单从亚硝酸峰的高度和出现的时间来看，7#样品的配方是最优的，这可以作为我们后续研究的参考；2#样品与3#样品在实验过程中所展现出来的差别并不大，而6#与7#样品相对比时，存在较大的差异。7#样品中含有的亚硝酸盐含量明显低于6#样品，且亚硝峰出现的时间也比6#更为提前，这可能是因为7#样品中添加了木姜子，木姜子中的油具有抗氧化作用和抑菌作用，从而降低了辣椒酱亚硝酸盐的含量。

2.1.3 人工接种菌种对亚硝酸盐生成的影响

人工接种发酵对亚硝酸盐含量变化的测定结果见图5和图6。

图5 接种发酵对亚硝酸盐含量变化的影响

图6 接种发酵对亚硝酸盐含量变化的影响

实验结果表明，人工接种了乳酸杆菌后，发酵过程中辣椒酱中的亚硝峰提前到来，对比2#、3#、4#样图中未提及发现，6#、7#、8#样品出现亚硝峰的时间都提前了3～5 d，这一点对于大批量生产显得尤为重要，我们可以通过人工接种乳酸菌，使出现亚硝峰的时间提前，以缩短食品发酵的周期，提升企业的生产效率。这主要是因为在发酵初期，发酵菌种基数增大，加快了发酵速率，使亚硝峰提前到来。此外，8#样品人工接种乳酸杆菌以后亚硝峰不仅提前到来，其亚硝峰也出现了下降现象，这可能是接种后微生物群落比例发生变化，接入大量乳酸杆菌会抑制一些硝酸还原菌的生长，一定程度上降低了亚硝酸盐的生成[13]。

2.2 发酵过程中样品pH值的变化

图7 各样品pH值的变化曲线

由图7可知，8组样品的pH值均呈现先平稳后下降的变化趋势。对于1#、2#、5#、6#样品，pH值变化相对趋于平缓，最终的pH值均高于3#、4#、7#、8#样品，且后者pH拐点出现在第4天～第7天，且7#、8#样品的pH拐点出现的时间与其亚硝峰的形成时间基本吻合，在发酵第10天以后，3#、4#、7#、8#样品的pH值开始趋于平衡，不再有大的波动，这说明辣椒酱乳酸发酵已经达到终点；而1#、2#、5#、6#样品的pH拐点均在第9天才出现，这说明加入木姜子后有利于植入乳酸杆菌生长繁殖，发酵过程中利于快速降低pH值。

观察3#、4#自然发酵样品pH的变化趋势可知，可能是木姜子中柠檬醛等成分抑制了杂菌生长，使植物乳酸杆菌快速形成优势菌群产生大量乳酸，从而导致pH的快速下降；此外，对比未接种的3#、4#样品，接种发酵的7#、8#样品pH变化更为迅速，因为人工接入大量植物乳酸杆菌，在发酵初始阶段增大了乳酸杆菌基数，加快了pH的下降。

由1#、2#、5#、6#样品可知，接种的5#、6#样品产酸速度并没有加快，这说明接种乳酸杆菌对未加入木姜子的样品组发酵速度的影响并不大，接种不能明显地加快辣椒酱的产酸速率。由此可以推论，同时加入木姜子和接种植物乳酸杆菌有利于辣椒酱的快速发酵，缩短产品的发酵周期，对企业来说，这样不仅可以提升产品风味，还有利于提升生产效率。由于该实验是在10月份～11月份进行，当然不排除低温环境对实验结果会存在一定的影响。

2#、6#样品中都在对照组(1#和5#)的基础上添加了6.5%的苦藠，观察图7中的折线图可以发现，添加了苦藠的样品(2#和6#)的产酸速度与对照组(1#和5#)的产酸速度差不多，没有明显的差异；两组均是在发酵第9天pH值才开始降低，且降低的速度也基本相同，这说明仅添加苦藠对辣椒酱的发酵产酸没有明显促进作用。

3 小结

通过实验发现，苦藠对亚硝酸盐的生成有抑制和清除作用，这一点在控制发酵食品中亚硝酸盐的生成方面有很重大的意义，可以进一步探究苦藠中的具体成分，提取其中有效的成分，用于消除食品中的亚硝酸盐。而木姜子的使用，可以加快样品发酵的速度，使亚硝峰提前出现，辣椒酱中的亚硝酸盐值可以提前达到安全限值，加大生产效力。木姜子油本身具有的抗氧化作用对于辣椒酱的储存也有很大的作用。同时，研究表明，在辣椒酱中添加植物乳酸杆菌进行纯种发酵，可以抑制杂菌生长，再次抑制亚硝酸盐的生成，而且乳酸杆菌还可以提高蔬菜制品的营养价值，延长食品的保质期。