剁椒是指利用微生物发酵辣椒制成的一种特色调味品,其风味突出,香气浓郁,深受人们喜爱[1]。根据发酵工艺的不同,剁椒主要分为传统自然发酵和乳酸菌接种发酵[2-3],其中自然发酵周期长,形成的风味物质多,是民间和小作坊常用的加工方式[4-5]。万州传统剁椒便是以地产辣椒为原料,经食盐腌制,按比例加入蒜末、姜末、白酒及白砂糖等辅料,搅拌混匀,入坛密封,以天然附着菌种进行自然发酵制得的调味品[6]。
自然发酵过程中,剁椒品质不仅受气候条件(温度、湿度、微生物菌落)影响较大,且辣椒品种不同,加工适应性也各不相同。罗凤莲等[7]研究发现,湖南地区自然发酵条件下剁椒中有机酸在发酵3周时总量最高;黄舞钰等[8]研究发现,在广西气候条件下,天然发酵16 d时剁椒品质最佳;同时,颜宇鸽等[9-11]对不同品种辣椒制作的辣椒酱品质进行研究,发现遵义、湖南等地所产辣椒品种不同,其发酵辣椒的品质差异较大,有的甚至不适合制作辣椒酱。因此,气候条件和辣椒品种对于传统剁椒的品质影响较大。
川渝地区气候湿润,以辣椒为原料的调味品生产量和消费量逐年攀升,随着乡村振兴战略的实施,基地+农户+企业的调味品产业链日趋完整,企业可在本地采购辣椒原料进行调味品的生产制作[6]。因此,本研究以重庆地产常见辣椒品种小米辣和二荆条为原料,在自然条件下发酵制作剁椒,通过测定发酵过程中部分理化指标(pH值、总酸、总糖、氨基酸态氮、辣椒素、有机酸、游离氨基酸)及感官品质,确定重庆自然条件下传统剁椒的最佳发酵时间和最适辣椒品种,以期为传统剁椒的标准化生产提供理论依据。
食盐、大蒜、姜、醪糟、白糖、白酒:本地超市;小米辣、二荆条:重庆市万州区伴神酿造有限公司;辣椒素(分析纯):曼哈格生物科技有限公司;二氢辣椒素(分析纯)、异硫氰酸苯酯(phenyl isothiocyanate,PITC)(纯度≥99%):上海麦克林生化科技有限公司;降二氢辣椒素(分析纯):天津锦上实验仪器设备有限公司;17种氨基酸混标、抗坏血酸、丙酮酸、延胡索酸、乙酸、柠檬酸、酒石酸、甲酸、苹果酸、α-酮戊二酸、丁二酸(均为分析纯):坛墨质检科技股份有限公司;无水乙醇、乙腈、甲醇(均为色谱纯):成都诺尔施责任有限公司;其余试剂均为国产分析纯。
LC-20AT型高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)仪(配自动进样器和荧光检测器):日本岛津公司;Waters Acquity超高效液相色谱(ultra performance liquid chromatography,UPLC)仪:美国Waters公司;BS210S型万分之一电子天平:德国赛多利斯公司;KQ-800DB.DZ型数控超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;inertSustain AQ-C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm):上海技尔商贸有限公司。
1.3.1 剁椒的传统发酵工艺及操作要点
操作要点[6]:
原料前处理:大蒜剥皮,将辣椒、姜、大蒜清洗干净后,晾干表面不带水分,剁成2 cm×2 cm大小的方块。
拌料:将食盐10%、大蒜10%、姜10%、醪糟2.5%、白糖2.5%、白酒2.5%、辣椒62.5%进行混合,搅拌均匀。
装坛、发酵:将拌好的样品装入玻璃泡菜坛,用饱和的食盐水封口,保持整个发酵过程中水不干,在自然条件发酵60 d(从10月中旬开始),即得剁椒成品。
1.3.2 取样
分别于密封发酵0 d、5 d、10 d、20 d、30 d、40 d、50 d、60 d后采集样品,依次编号为F0、F5、F10、F20、F30、F40、F50、F60,样品经均质后置于-80 ℃保存备用。
1.3.3 测定方法
pH值:参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》的方法测定;总酸含量:参照GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》的第二法测定;氨基酸态氮含量:参照5009.235—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸态氮的测定》的第一法测定;总糖含量:参照GB 5009.7—2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》的方法测定;辣椒素含量:参照霍瑞春等[12]的方法测定;有机酸含量:参照赵欣等[13]的方法测定;游离氨基酸含量:参照芮鸿飞等[14]的方法测定。
1.3.4 剁椒的感官评价
选取感官鉴评人员共10名,参照江雪梅等[11]对剁椒的色泽、香气、口感滋味、脆度4个指标进行感官评分,每个项目0~25分,相加分数作为该样品的最终感官评定分数。具体感官评价标准见表1。
表1 传统剁椒的感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standards of traditional chopped pepper
项目 评价标准 分数/分色泽(25分)香气(25分)口感滋味(25分)脆度(25分)颜色鲜红,有光泽颜色深红,有光泽颜色呈红褐色,有光泽颜色呈褐色,无光泽香气浓郁,风味协调香味较浓,风味较协调香气一般,风味略差香气较淡,风味较差滋味浓郁,无异味滋味较浓郁,无异味滋味一般,无异味滋味较差,无异味脆嫩,无皮肉分离现象较脆嫩,无皮肉分离现象绵软,略有皮肉分离现象绵软,皮肉分离21~25 16~20 11~15 0~10 21~25 16~20 11~15 0~10 21~25 16~20 11~15 0~10 21~25 16~20 11~15 0~10
1.3.5 数据处理
采用Microsoft Excel 2007软件处理数据,结果以“平均值±标准差”表示,利用SPSS 20.0对数据进行显著性分析。
2.1.1 pH值的变化
剁椒pH值的变化与微生物的生命活动密切相关[15],2种辣椒发酵制备剁椒过程中pH值的变化见图1。由图1可知,随着发酵时间的延长,2种剁椒的pH值均逐渐下降,发酵40 d后趋于稳定,小米辣发酵剁椒的pH值从5.10降至4.84,二荆条发酵剁椒的pH值从5.17降至4.77。在发酵起始时剁椒的pH值偏酸性可能与配料中存在醪糟相关,发酵过程中pH值的下降可能与乳酸、苹果酸、甲酸、柠檬酸等的积累有关[7]。发酵60 d时二荆条发酵剁椒的pH值(4.77)低于小米辣发酵剁椒(4.84)。
图1 不同品种辣椒发酵过程中pH值的变化
Fig.1 Changes of pH of pepper with different varieties during fermentation process
2.1.2 总酸含量的变化
2种辣椒发酵制备剁椒过程中总酸含量的变化见图2。由图2可知,2个品种辣椒发酵制备剁椒过程中总酸含量的变化趋势一致,均随着发酵时间的延长呈先升高后趋于平稳的趋势,发酵30 d时基本平稳,发酵60 d时,二荆条发酵剁椒的总酸含量(0.721 g/100 g)高于小米辣发酵剁椒(0.692 g/100 g),但均符合农业标准NY/T 1711—2020《绿色食品辣椒制品》中对总酸的要求(≤2.0 g/100 g)。值得注意的是,总酸含量的变化趋势与pH的变化趋势相反,说明总酸含量在一定程度上影响了pH值的大小。
图2 不同品种辣椒发酵过程中总酸含量的变化
Fig.2 Changes of total acid contents of pepper with different varieties during fermentation process
2.1.3 氨基酸态氮含量的变化
2种辣椒发酵制备剁椒过程中氨基酸态氮含量的变化见图3。由图3可知,2个品种辣椒发酵制备剁椒过程中氨基酸态氮含量的变化趋势一致,均随着发酵时间的延长呈先升高后略有下降的趋势。氨基酸态氮含量的升高表明剁椒在发酵过程中风味的逐渐形成。氨基酸态氮的生成与微生物代谢积累的蛋白酶密切相关,蛋白酶将蛋白质降解为多肽、游离氨基酸等小分子物质,使发酵前期氨基酸态氮含量迅速增加[16],但到发酵后期,蛋白酶不断被乳酸菌、肠杆菌等细菌消耗[17],而氨基酸在代谢过程中消耗,导致氨基酸态氮的生成速率低于消耗速率,出现下降趋势。在发酵60d时,二荆条发酵剁椒中的氨基酸态氮含量(0.228 g/100 g)高于小米辣发酵剁椒(0.208 g/100 g)。
图3 不同品种辣椒发酵过程中氨基酸态氮含量的变化
Fig.3 Changes of amino acid nitrogen contents of pepper with different varieties during fermentation process
2.1.4 总糖含量的变化
在剁椒发酵过程中,糖作为微生物生命活动中的必需碳源影响其生长代谢,同时也是重要的滋味物质[18],主要来源为配料中添加的白砂糖、其他配料中所含的单糖、多糖以及微生物代谢。糖不仅关系着微生物的生命活动也是重要的甜味贡献者,其变化规律关系着剁椒的品质。不同品种辣椒发酵制备剁椒过程中总糖含量的变化见图4。
图4 不同品种辣椒发酵过程中总糖含量的变化
Fig.4 Changes of total sugar contents of pepper with different varieties during fermentation process
由图4可知,2个品种辣椒发酵制备剁椒过程中总糖含量的变化趋势一致,都呈现下降趋势,小米辣发酵剁椒的总糖含量从8.10 g/100 g下降到7.49 g/100 g,二荆条发酵剁椒的总糖含量从8.83 g/100 g下降到8.22 g/100 g。随着发酵的进行微生物通过三羧酸循环和无氧呼吸将葡萄糖转化成了乳酸、柠檬酸、乙酸、丙酮酸等物质使得还原糖的含量下降,在整个发酵过程中,二荆条发酵剁椒的总糖含量高于小米辣发酵剁椒,这可能与辣椒品种有关[19]。
有机酸主要通过微生物代谢产生,主要包括乳酸、乙酸、柠檬酸、苹果酸等小分子物质[20]。不同品种辣椒发酵制备剁椒过程中有机酸种类和含量的变化见表2~表3。由表2~表3可知,从2个品种辣椒发酵过程中共检测出11种有机酸,且2个样品中有机酸总含量的变化趋势一致,均呈先升高后趋于平稳的趋势。其中,抗坏血酸(维生素C)含量基本保持不变,表明发酵剁椒可以很好的保留抗坏血酸;酒石酸、甲酸、苹果酸、α-酮戊二酸、丁二酸含量均呈先上升后趋于平稳的趋势,在发酵10 d时含量达到较高水平;乙酸和柠檬酸含量呈先上升后趋于平稳的趋势,在发酵5 d左右含量达到较高水平。甲酸、乙酸、柠檬酸是小米辣、二荆条发酵的剁椒中主要的有机酸。丙酮酸和延胡索酸含量低且变化不大,这2种有机酸是三羧酸循环的中间产物,保持低水平的动态变化没有积累,为生成其他有机酸做物质基础。发酵60 d时,二荆条发酵剁椒中总有机酸含量(28.360 mg/kg)稍高于小米辣发酵剁椒(27.546 mg/kg)。
表2 小米辣发酵过程中有机酸组成及含量的变化
Table 2 Changes of organic acids composition and contents of Xiaomila during fermentation process mg/kg
注:“ND”表示未检出,同行肩不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
有机酸种类抗坏血酸酒石酸甲酸丙酮酸苹果酸α-酮戊二酸乳酸乙酸柠檬酸延胡索酸丁二酸总含量发酵时间/d 0 5 10 20 30 40 5.058±0.33a 0.138±0.13c 1.272±0.23c 0.078±0.02a 1.098±0.18e 0.162±0.11b 0.558±0.15d 3.366±0.19d 4.608±0.22c 0.018±0.05a 0.366±0.11c 16.722±0.89d 4.860±0.16a 0.246±0.07b 1.278±0.19c NDb 1.434±0.23d 0.162±0.09b 0.648±0.19c 5.934±0.23b 5.334±0.31a 0.018±0.02a 0.438±0.09b 20.352±0.95c 4.902±0.25a 1.782±0.17a 4.704±0.33b NDb 2.388±0.22c 0.228±0.04a 0.798±0.17b 5.976±0.34ab 5.418±0.29a 0.024±0.02a 0.672±0.11a 26.892±1.22b 4.830±0.13a 1.806±0.11a 4.830±0.27b NDb 2.478±0.27b 0.210±0.06a 0.786±0.21b 5.904±0.33b 4.980±0.35b 0.024±0.04a 0.648±0.16a 26.496±1.05b 4.746±0.17a 1.794±0.15a 4.884±0.22ab NDb 2.514±0.33b 0.216±0.02a 0.810±0.23b 5.856±0.37c 5.370±0.32a 0.024±0.04a 0.678±0.15a 26.892±1.12b 4.698±0.11a 1.824±0.14a 4.980±0.23a NDb 2.520±0.31b 0.222±0.09a 0.912±0.18a 6.012±0.31a 5.418±0.35a 0.024±0.03a 0.672±0.18a 27.282±1.44ab 50 60 4.728±0.17a 1.806±0.13a 5.094±0.29a NDb 2.550±0.33b 0.210±0.04a 0.906±0.17a 6.018±0.43a 5.790±0.37a 0.024±0.04a 0.690±0.15a 27.816±1.65a 4.884±0.12a 1.770±0.13a 5.076±0.34a NDb 2.640±0.29a 0.216±0.06a 0.900±0.21a 6.006±0.39a 5.352±0.37a 0.024±0.05a 0.678±0.17a 27.546±1.77a
表3 二荆条发酵过程中有机酸组成及含量的变化
Table 3 Changes of organic acids composition and contents of Erjingtiao during fermentation process mg/kg
有机酸种类抗坏血酸酒石酸甲酸丙酮酸苹果酸α-酮戊二酸乳酸乙酸柠檬酸延胡索酸丁二酸总含量发酵时间/d 0 5 10 20 30 40 5.206±0.27a 0.252±0.13c 0.744±0.19e NDb 1.205±0.15c 0.091±0.05b 0.234±0.16e 2.694±0.16e 4.531±0.26b 0.018±0.01a 0.492±0.14d 15.467±1.22f 5.012±0.22a 0.481±0.15b 0.815±0.16e 0.114±0.11a 1.625±0.33b 0.152±0.13ab 0.547±0.21d 5.891±0.16d 5.180±0.32a 0.018±0.01a 0.645±0.11c 20.480±1.11e 4.936±0.15a 1.845±0.13a 4.213±0.31d 0.113±0.07a 2.387±0.22a 0.215±0.12a 0.694±0.19c 5.922±0.16cd 5.212±0.29a 0.024±0.03a 0.852±0.18b 26.413±1.16d 4.978±0.11a 1.866±0.16a 4.456±0.33c 0.112±0.05a 2.401±0.26a 0.224±0.14a 0.745±0.23c 5.934±0.16cd 5.163±0.36a 0.024±0.04a 0.876±0.16ab 26.779±1.22cd 4.876±0.15a 1.857±0.14a 4.623±0.39c 0.114±0.11a 2.415±0.27a 0.224±0.16a 0.872±0.27ab 6.046±0.16c 5.234±0.39a 0.024±0.00a 0.881±0.14a 27.166±1.21bc 4.869±0.13a 1.887±0.14a 4.812±0.40b 0.113±0.04a 2.436±0.21a 0.215±0.12a 0.922±0.23a 6.201±0.16b 5.224±0.45a 0.024±0.01a 0.892±0.17a 27.595±1.01ab 50 60 4.920±0.15a 1.891±0.17a 4.943±0.37ab 0.114±0.05a 2.451±0.22a 0.231±0.14a 0.928±0.26a 6.144±0.16bc 5.194±0.41a 0.024±0.04a 0.924±0.18a 27.764±1.42a 4.968±0.16a 1.902±0.20a 5.067±0.36a 0.114±0.08a 2.472±0.24a 0.234±0.16a 0.942±0.25a 6.426±0.16a 5.250±0.38a 0.024±0.03a 0.961±0.14a 28.360±1.64a
辣椒素类物质是辣椒中本身含有的,包括辣椒素、二氢辣椒素和降二氢辣椒素等,是剁椒辛辣味的关键所在[21]。2个品种辣椒发酵制备剁椒过程中辣椒素类化合物含量的变化见图5。由图5可知,2个品种辣椒发酵过程中辣椒素类化合物含量的变化趋势一致,均随着发酵时间的延长逐渐升高,在发酵10 d后趋于平稳。辣椒素由香草基胺和支链脂肪酸在辣椒素合成酶的作用下生成,香草基胺和支链脂肪酸的最初来源分别是芳香族氨基酸苯丙氨酸和缬氨酸[22]。香草基胺、支链脂肪酸在酶的作用下转变成辣椒素,因此,辣椒在发酵过程中辣椒素的含量呈上升趋势,这与张珍等[23-24]的研究结果一致。小米辣发酵制备剁椒过程中辣椒素类化合物的含量约是二荆条的2倍,因此,小米辣更适合制作辣度较高的产品,而二荆条适合制作辣度较低的产品。
图5 不同品种辣椒发酵过程中辣椒素类化合物含量的变化
Fig.5 Changes of capsaicin compounds contents of pepper with different varieties during fermentation process
游离氨基酸由微生物代谢产生的蛋白酶分解蛋白质而成,亦可由其他氨基酸转化而成,是重要的滋味呈现和风味形成物质[25-26]。剁椒中的游离氨基酸一部分来源于剁椒配料,一部分是在发酵过程中通过微生物代谢产生,游离氨基酸不仅可以被人体直接吸收,而且促成了剁椒风味的形成[27]。2个品种辣椒发酵制备剁椒过程中游离氨基酸含量的变化见表4~表5。由表4~表5可知,小米辣发酵制备剁椒过程中缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、丝氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、脯氨酸含量总体呈现上升趋势,其中天冬氨酸含量变化最明显,其次是亮氨酸;组氨酸、精氨酸、甘氨酸含量总体呈现下降趋势,其中组氨酸含量变化最明显;其他氨基酸呈现动态变化。二荆条发酵制备剁椒过程中缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸、γ-氨基丁酸含量总体呈现上升趋势,其中谷氨酸含量变化最明显;组氨酸、精氨酸、甘氨酸含量总体呈现下降趋势,其中精氨酸含量变化最明显,其他氨基酸呈现动态变化。小米辣在发酵30 d时苦味氨基酸总含量最低,为1 090.16 mg/kg,二荆条在发酵60 d时总含量最低,为1 374.99 mg/kg。2个品种辣椒发酵过程中甜味氨基酸总含量整体呈现上升趋势,均在发酵60 d时达到最高,分别为1 010.72 mg/kg、916.70 mg/kg。2个品种辣椒发酵过程中鲜味氨基酸总含量呈现动态变化,小米辣在发酵60 d时总含量最高,为468.23 mg/kg,二荆条在发酵60 d时总含量最高,为436.89 mg/kg。2个品种辣椒发酵过程中必需氨基酸总含量均呈先上升后下降的趋势,均在发酵50 d时总含量达到最高,且二荆条发酵辣椒(1 132.24 mg/kg)稍高于小米辣发酵剁椒(1 120.91 mg/kg)。2个品种辣椒发酵过程中总游离氨基酸都呈现先上升后趋于平稳的趋势,在发酵60 d时均达到最高,分别为3 455.41 mg/kg、3 751.99 mg/kg,且在整个发酵过程中二荆条发酵剁椒游离氨基酸的含量都要高于小米辣发酵剁椒。
表4 小米辣发酵过程中游离氨基酸含量的变化
Table 4 Changes of free amino acids contents of Xiaomila during fermentation process mg/kg
氨基酸种类缬氨酸甲硫氨酸异亮氨酸亮氨酸酪氨酸苯丙氨酸组氨酸精氨酸苦味氨基酸苏氨酸丝氨酸甘氨酸发酵时间/d 0 5 10 20 30 40 50 60 137.54±4.16f 35.44±0.56c 53.45±0.65e 89.27±0.77f 72.61±0.56e 87.60±0.56e 297.23±3.65a 556.09±6.45a 1 329.23±22.54a 123.47±0.76c 250.26±5.01f 164.51±0.78ab 161.85±5.22e 39.26±0.73bc 69.90±0.66d 125.74±0.63e 91.69±0.63d 105.50±0.78d 150.83±0.98b 501.36±7.11b 1 246.13±34.33b 121.65±0.45c 290.15±7.89e 175.39±1.16a 164.26±3.17e 38.48±0.65bc 73.80±0.63cd 135.75±0.77d 93.57±0.38de 109.70±0.62d 135.25±0.77c 411.63±5.88c 1 162.44±66.44e 123.26±0.55c 378.88±8.16d 158.76±0.99b 184.32±2.17d 40.17±0.47b 78.70±0.36c 145.01±0.99cd 97.92±0.47cd 117.01±0.82c 78.88±0.88f 373.34±4.66d 1 115.35±55.34f 142.56±0.72b 401.69±11.09d 150.71±1.57b 205.21±4.34c 35.03±0.74c 72.59±0.77cd 150.25±0.58c 102.32±0.75bc 119.21±0.57c 93.72±0.94e 311.83±5.01g 1 090.16±51.66f 141.02±0.76b 450.07±6.90c 149.72±0.78b 218.89±6.22b 43.20±0.83ab 89.51±0.36b 167.73±0.49b 107.28±0.36ab 129.97±0.68b 101.69±0.57d 337.30±4.55e 1 195.57±34.79cd 152.09±0.87a 465.23±9.78c 149.03±0.91b 232.89±5.34a 45.75±0.63a 97.01±0.46a 181.88±0.87a 113.76±0.56a 140.09±0.84a 92.56±0.78e 322.71±6.88f 1 226.65±49.22bc 157.67±0.56a 502.83±6.88b 135.20±0.56c 234.61±5.22a 41.80±0.17ab 91.36±0.64ab 183.65±0.69a 109.82±0.55a 134.92±0.47ab 87.35±0.47e 294.08±4.12h 1 177.59±39.45de 152.71±0.77a 597.23±9.56a 128.27±1.08c
续表
氨基酸种类丙氨酸甜味氨基酸天冬氨酸谷氨酸鲜味氨基酸半胱氨酸赖氨酸脯氨酸无味氨基酸必需氨基酸γ-氨基丁酸总含量发酵时间/d 0 5 10 20 30 40 96.06±0.49d 634.3±7.76e 112.48±0.75d 139.21±0.76e 251.69±4.23d ND 203.23±4.44b 152.43±2.45d 355.66±3.12d 730.00±7.87f 396.43±2.54a 2 967.31±45.63d 108.83±0.55c 696.02±6.98d 161.20±0.87c 201.05±1.65c 362.25±3.65c ND 243.55±4.16a 177.03±0.56c 420.58±3.22bc 867.45±10.98e 367.86±1.98ab 3 092.84±76.98c 108.93±0.66c 769.83±5.37cd 169.25±1.16c 235.26±2.45b 404.51±2.56bc ND 241.01±3.89a 188.68±1.89b 429.69±3.16bc 886.26±9.67de 349.57±3.54bc 3 116.04±38.98c 109.20±0.83c 804.16±7.46c 187.10±1.76c 281.08±3.13a 468.18±4.44a ND 239.17±5.66a 186.37±3.16b 425.54±3.75bc 946.94±5.66d 320.18±2.54c 3 133.41±56.98c 115.63±0.47bc 856.44±9.56bc 174.62±0.76c 268.61±3.22a 443.23±4.34ab ND 209.26±2.87b 189.96±2.67b 399.22±7.85c 932.57±7.88d 342.70±4.76bc 3 131.75±63.08c 122.68±0.75b 889.03±7.56b 207.64±1.33b 171.04±1.34d 378.68±7.56c ND 242.90±4.67a 199.05±1.01a 441.95±4.09ab 1 044.29±23.78c 365.61±2.55ab 3 270.84±89.08b 50 60 121.54±0.57b 917.24±4.99b 247.51±2.04a 175.88±2.44d 423.39±5.87ab ND 265.62±5.34a 208.83±0.67a 474.45±4.67a 1 120.91±16.89a 376.72±2.54ab 3 418.45±65.98a 132.51±0.57a 1 010.72±11.76a 254.10±3.55a 214.13±2.49bc 468.23±6.35a ND 241.42±3.89a 202.73±0.97a 444.15±5.16ab 1 080.47±35.87bc 354.72±7.33bc 3 455.41±58.09a
表5 二荆条发酵过程中游离氨基酸含量的变化
Table 5 Changes of free amino acids contents of Erjingtiao during fermentation process mg/k g
氨基酸种类缬氨酸甲硫氨酸异亮氨酸亮氨酸酪氨酸苯丙氨酸组氨酸精氨酸苦味氨基酸苏氨酸丝氨酸甘氨酸丙氨酸甜味氨基酸天冬氨酸谷氨酸鲜味氨基酸半胱氨酸赖氨酸脯氨酸无味氨基酸必需氨基酸γ-氨基丁酸总计发酵时间/d 0 5 10 20 30 40 50 60 139.01±1.98d 34.06±0.56c 53.99±0.76d 94.18±0.56d 74.14±0.56e 94.30±0.56e 106.05±0.54a 1 090.16±10.67a 1 685.90±32.67b 137.33±0.55bc 372.78±5.67c 161.25±1.67b 86.23±0.65d 757.59±5.67d 105.89±0.66d 50.74±0.33f 156.63±2.67f ND 186.98±1.23d 267.38±1.67a 454.37±3.45e 739.85±6.67e 361.83±5.69d 3 416.31±44.57b 171.47±2.05c 39.22±0.46b 73.28±0.98c 139.12±0.57c 93.45±0.77d 115.95±0.88d 96.18±0.69b 1 043.60±9.57ab 1 772.27±43.43a 139.00±0.76b 387.86±3.47c 139.72±0.87c 105.35±0.77c 771.93±8.54cd 155.07±1.02c 78.02±0.39e 233.09±1.87e ND 238.48±2.67c 302.67±2.02a 541.15±3.98d 916.53±7.54d 366.35±3.64d 3 684.79±27.62a 182.68±2.76c 40.67±0.39ab 76.15±0.50c 141.53±0.67c 100.86±0.88cd 119.62±0.77d 95.62±0.59b 975.54±6.98b 1 732.67±39.67ab 149.77±0.81a 400.31±3.97c 144.79±0.62c 109.36±0.83c 804.23±5.77c 151.29±0.76c 90.49±0.56d 241.78±2.34e ND 244.55±3.09c 315.19±2.32a 559.75±6.67c 954.97±10.12c 363.16±2.44d 3 701.59±65.67a 203.28±1.59b 43.83±0.74a 89.12±0.76b 175.15±0.85b 107.39±0.56bc 132.73±0.66c 91.73±0.67bc 725.23±7.67c 1 568.45±54.65c 74.01±0.47e 405.61±5.66c 236.48±0.47a 121.06±0.65b 837.15±7.67bc 181.99±1.33b 126.77±0.98c 308.76±3.41d ND 288.97±2.17a 318.38±2.47a 607.35±4.01a 1 007.08±12.46b 400.78±4.13c 3 722.50±54.59a 211.11±1.43b 44.01±0.77a 81.23±0.87bc 183.08±0.59b 114.10±0.66ab 133.71±0.84c 91.36±0.87bc 614.25±6.65d 1 472.85±37.67d 131.18±0.56d 483.97±4.44b 117.59±0.56e 120.52±0.87b 853.26±9.11b 204.17±0.65a 213.48±1.67a 417.65±3.64a ND 256.27±3.22bc 331.26±1.86a 587.52±7.45b 1 040.59±15.67b 396.38±4.01c 3 727.66±62.09a 227.05±2.03a 45.44±0.49a 97.21±0.59a 191.64±0.77a 121.63±0.99a 142.31±0.93b 90.05±0.48bc 532.26±5.01e 1 447.59±29.55de 140.73±0.88b 499.45±4.65ab 129.90±0.49d 127.36±0.92ab 897.44±5.62a 206.17±1.54a 141.74±0.88c 347.91±4.07c ND 277.19±4.12a 345.24±2.57a 622.43±5.76a 1 121.57±9.98a 422.20±4.46a 3 737.56±68.17a 232.52±3.16a 46.02±0.76a 99.76±0.76a 195.91±0.77a 118.33±0.56a 153.03±0.75a 88.72±0.77cd 492.01±4.98ef 1 426.30±36.97e 135.61±0.76cd 502.69±5.72ab 121.76±0.32de 132.45±0.34a 892.50±4.48a 207.14±2.08a 181.23±1.21b 388.37±5.61b ND 269.39±3.42ab 340.73±2.59a 610.12±4.43a 1 132.24±14.45a 406.82±4.23ab 3 724.11±67.45a 235.24±3.87a 44.15±0.69a 96.52±0.67a 189.74±0.99a 118.83±0.88a 141.24±0.87b 82.86±0.92d 466.41±5.88f 1 374.99±31.55f 134.95±0.57cd 536.19±6.77a 118.25±0.47e 127.31±0.59ab 916.70±5.77a 213.59±0.59a 223.30±2.37a 436.89±4.64a ND 271.61±3.67a 344.02±3.53a 615.63±3.76a 1 113.45±13.09a 407.77±6.07ab 3 751.99±76.14a
2个品种辣椒发酵剁椒过程中感官评分的变化见表6。由表6可知,发酵过程中,二荆条发酵剁椒的感官评分比小米辣发酵剁椒高。随着发酵时间的延长,2个品种辣椒发酵制备的剁椒的感官评分呈先升高后下降的趋势,且均在发酵50 d时达到最高,小米辣发酵剁椒和二荆条发酵剁椒的感官评分分别为84分、91分。剁椒在发酵过程中通过微生物生长代谢逐渐形成香气成分和酸味物质,从发酵初期的生味、辛辣味、无酸味和香味逐渐形成了香味浓郁、滋味浓郁、合适的酸味、辛辣味稍弱的最佳风味,继续发酵,部分杂菌生长,致使酸味过浓,风味有所降低,剁椒的色泽、脆度下降,同时剁椒出皮现肉分离严重。因此,剁椒在发酵50 d时感官品质最佳。在发酵50 d时,小米辣皮肉分离比二荆条严重,因此脆度不如二荆条,小米辣的色泽也没有二荆条的红亮有光泽,气味方面二荆条也优于小米辣,香味方面与赵淼等[28]的研究结果二荆条制作的泡椒风味物质种类多于小米辣一致。
表6 不同品种辣椒发酵过程中感官评分的变化
Table 6 Changes of sensory score of chopped pepper with different varieties during fermentation process
样品名称小米辣发酵剁椒二荆条发酵剁椒发酵时间/d 0 5 10 20 30 40 50 60 48 49 58 60 69 72 76 79 79 84 82 88 84 91 80 87
本研究采用小米辣、二荆条发酵制作剁辣椒,通过监测发酵过程中部分理化指标(pH值、总酸、总糖、氨基酸态氮、有机酸、辣椒素类化合物、游离氨基酸含量)及感官评分的变化情况,探究发酵时间及辣椒品种对剁椒品质的影响,结果表明,发酵过程中,2种剁椒的pH值、总糖含量均呈下降的趋势,总酸、有机酸、游离氨基酸、辣椒素类化合物含量均呈先升高后趋于平稳的趋势,氨基酸态氮含量均呈先升高后下降的趋势。剁椒在发酵50 d时感官评分最高,形成了香味滋味浓郁、酸味适中、辛辣味稍弱的最佳风味,说明发酵50 d适合作为发酵终点。发酵50 d时,二荆条发酵剁椒的品质优于小米辣,其pH值、总酸、总糖、氨基酸态氮、有机酸、游离氨基酸、辣椒素类化合物含量分别为4.79、0.73 g/100 g、8.23 g/100 g、0.25 g/100 g、27.76 mg/kg、3 724.11 mg/kg、361.00 mg/kg,感官评分为91分,因此二荆条更适合制作剁椒。
[1]甘增鹏,蒋立文,吴章华,等.剁辣椒加工的研究进展[J].食品安全质量检测学报,2019,10(13):4278-4283.
[2]罗凤莲,夏延斌,欧阳建勋.自然发酵剁椒的可挥发性物质分析[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2014,40(1):101-107.
[3]胡博涵,吴晖,赖富饶,等.耐盐乳酸菌的筛选及其在剁辣椒发酵中的应用[J].食品与机械,2014,30(1):51-54,70.
[4]肖何,王蓉蓉,陈梦娟,等.湖南不同地区农家剁辣椒风味成分比较分析[J].食品工业科技,2022,43(22):310-318.
[5]张群,郑井元,郑金玉,等.顶空固相微萃取-气相色谱联用质谱法分析“三味”剁辣椒和原料的挥发性成分[J].食品安全质量检测学报,2018,9(21):5678-5687.
[6]何旭峰,易良键,郑容,等.基于HS-SPME-GC-MS对传统剁椒发酵过程中挥发性成分和关键香气物质分析[J].食品与发酵工业,2023,49(19):296-303.
[7]罗凤莲,夏延斌,文新昱.不同发酵条件对剁辣椒中有机酸种类及含量的影响[J].食品科技,2015,40(11):48-52.
[8]黄舞钰,龚福明,何彩梅.剁椒天然发酵工艺优化[J].安徽农业科学,2021,49(10):153-156.
[9]颜宇鸽,段桂媛,唐鑫静,等.不同品种辣椒制作的辣椒酱品质对比分析[J].食品与发酵工业,2023,49(11):225-232.
[10]付为艺,苏伟,母应春,等.产气糟辣椒的微生物与挥发性风味物质研究及相关性分析[J].食品与发酵工业,2024,50(4):143-153.
[11]江雪梅,王锋,周书栋,等.不同辣椒品种对发酵剁辣椒品质及风味的影响[J].中国调味品,2023,48(4):1-6.
[12]霍瑞春,王国泽,姚慧静,等.19种加工辣椒辣椒素提取、纯化及其含量测定[J].中国调味品,2022,47(4):167-172.
[13]赵欣,武晋海,牛晓峰.基于HPLC法同时测定牛心柿汁中5种有机酸含量[J].中国酿造,2022,41(3):232-237.
[14]芮鸿飞,张晓瑜,刘兴泉,等.PITC柱前衍生-反相高效液相色谱法测定黄酒中游离氨基酸和生物胺[J].食品科学,2016,37(8):159-163.
[15]叶陵,王晶晶,王蓉蓉,等.剁辣椒发酵过程中菌群与有机酸变化规律分析[J].食品科学,2018,39(6):116-121.
[16]CHEN Q C,XU Y X,WU P,et al.Aroma impact compounds in Liuyang Douchi,a Chinese traditional fermented soya bean product[J].Int J Food Sci Technol,2011,46(9):1823-1829.
[17]WANG J,WANG R,XIAO Q,et al.Analysis of bacterial diversity during fermentation of Chinese traditional fermented chopped pepper[J].Lett Appl Microbiol,2019,69(5):346-352.
[18]刘俊雅,施文正,朱学伸.不同还原糖对鲢鱼肉糜凝胶品质的影响[J].肉类研究,2023,37(2):6-11.
[19]屠大伟,翁盈秋,李青青,等.火锅常用干辣椒品质及挥发性成分研究[J].食品工业科技,2023,44(16):358-366.
[20] SUTO M,KAWASHIMA H.Discrimination for sake brewing methods by compound specific isotope analysis and formation mechanism of organic acids in sake[J].Food Chem,2022,381:132295.
[21]BAENAS N,BELOVIC′ M,ILIC N,et al.Industrial use of pepper(Capsicum annum L.)derived products:Technological benefits and biological advantages[J].Food Chem,2019,274:872-885.
[22]张正海,毛胜利,王立浩,等.辣椒的辣味遗传控制与辣椒素生物合成研究进展[J].园艺学报,2014,41(9):1821-1832.
[23]张珍.辣椒果实中辣椒素变化规律的研究[D].泰安:山东农业大学,2006.
[24]王晶晶.剁辣椒自然发酵过程中细菌多样性及抗氧化活性成分变化规律研究[D].长沙:湖南农业大学,2019.
[25]杨代明,马东兴,李忠海,等.辣椒制品模糊辣度的表示与测定[J].食品与机械,2011,27(6):31-36.
[26]LEE H J,LEE M J,CHOI Y J,et al.Free amino acid and volatile compound profiles of jeotgal alternatives and its application to Kimchi[J].Foods,2021,10(2):423-435.
[27]邹礼根,翁丽萍,刘军波,等.新鲜低盐剁椒腌制料液有益成分及危害成分分析[J].农产品加工,2021(8):56-58,61.
[28]张淼,刘佳,肖富权,等.电子舌结合顶空固相微萃取-气相色谱-串联质谱法分析四川5种泡辣椒风味物质[J].食品安全质量检测学报,2022,13(7):2236-2245.
Quality changes of different varieties of pepper during natural fermentation process