CN117281248B - 一种干辣椒复水发酵产品及其制备方法 - Google Patents
一种干辣椒复水发酵产品及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,包括复水处理和发酵处理,具体是将二荆条干辣椒切成段,加水进行复水处理,然后晾干表面水分后,依次加入食盐、植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液组成的混合发酵液专利,进行发酵处理。本发明通过采用二荆条干辣椒复水发酵制备成辣椒酱,影响了辣椒酱中辣椒素类物质的合成,调节了辣椒酱的辣度,使得风味更加柔和,辣椒酱的必须氨基酸占比(38.43%)最接近WHO/FAO提出的理想蛋白模式,具有较好的营养价值。发酵过程中促进了辣椒酱中异戊醇、(+)‑柠檬烯、芳樟醇特征风味物质的富集,同时减少了壬醛、苯乙醛、己醛和2‑己烯醛的含量,使风味成熟更加均一化。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域,具体涉及一种干辣椒复水发酵产品及其制备方法。
背景技术
辣椒是一种在全球范围内种植和食用的蔬菜,因风味独特而深受消费者喜爱。但是辣椒的采收期较短,在收获时水分多,大约为60~80%,对微生物非常敏感,保质期较短,即使在低温下也不宜贮藏。因此除了鲜食外,辣椒干制是一种延长辣椒食用期限的有效方式。我国干辣椒以加工为辣椒粉、火锅底料等形态为主,作为居民餐饮调味品。
发酵是一种传统食品加工和保存方法,研究表明,发酵辣椒可以防止脂肪积累,降低脂质水平。发酵辣椒酱在我国大部分地区具有较高的消费需求,传统发酵辣椒酱的风味受自然和环境微生物的影响,品质较难把控,为使辣椒酱品质稳定,通常会认为介入菌种调节其风味,同时缩短发酵周期,从而提高经济效益。
发酵食品的发酵过程受到比其他类型食品更多因素影响,发酵机制也更复杂,例如影响发酵食品质量的因素包括了生物来源、生态条件、微生物群落和加工方法。对于干辣椒的发酵,除了上述因素的影响外,新鲜辣椒干燥后可以延长贮藏时间,但是干燥本身对于辣椒也会有很大的影响,发生一些不可逆的结构变化,例如细胞破裂和错位导致完整性的丧失,亲水性降低,使得原料无法重新吸收足够的水分复原,因此复水状态也会影响发酵品质。此外,不同品种的辣椒由于结构特征和成分指标不同,复水干辣椒在不同的微生物发酵过程中功能活性物质如酚类物质、辣椒素类化合物、以及影响风味的物质等的变化不同,很难预期发酵后的产品的理化性质。
发明内容
基于上述问题,本发明目的在于提供一种干辣椒复水发酵产品。
本发明另一目的在于提供上述干辣椒复水发酵产品的制备方法。制备的复水发酵产品具有独特柔和的风味和较好的营养价值。
本发明目的通过如下技术方案实现:
一种干辣椒复水发酵产品,其特征在于:是以二荆条干辣椒为原料,经复水处理后,加入食盐,采用热带假丝酵母(Candida.tropicalis)和植物乳杆菌(Lactiplantibacillusplantarum)混合发酵6~10天制得。
进一步,所述植物乳杆菌的分类命名为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)XZ3,保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC),保藏编号为CGMCC No.22959,保藏日期:2021年7月26日,保藏地址:中国.北京。
进一步,所述热带假丝酵母由购买于中国工业微生物菌种保藏管理中心(简称CICC),以冻干物的形式提供,保藏编号为CICC 31006。
进一步,在发酵时,添加原料质量4%的食盐,发酵时间为6~8天。
进一步,所述混合发酵过程中是加入由植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液混合形成的混合发酵液进行发酵,所述植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液的体积比为1:1.5~2,植物乳杆菌发酵液的浓度为3×108CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107CFU/mL。
进一步,所述混合发酵液与原料的体积质量比为2~2.5mL:100g。
进一步优选地,在发酵时,添加复水二荆条质量5~7%的蔗糖。
一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,其特征在于:包括复水处理和发酵处理,具体是将二荆条干辣椒切成段,加水进行复水处理,然后晾干表面水分后,依次加入食盐、由植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液组成的混合发酵液,进行发酵处理。
进一步,所述植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液的体积比为1:1.5~2,植物乳杆菌发酵液浓度为3×108CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107CFU/mL。
进一步,所述复水处理中,二荆条干辣椒与水的用量为1g:50mL,复水温度为40~50℃,复水时间为80~95min。
进一步,所述食盐的用量为复水二荆条质量的4%,混合发酵液与复水二荆条体积质量比为2~2.5mL:100g。
进一步优选地,发酵时还添加了蔗糖,蔗糖的添加量为复水二荆条辣椒重量的5~7%。
最具体地,一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,其特征在于,按如下步骤进行:
(1)复水处理:将二荆条干辣椒切成段,加入水,在40~50℃下复水处理80~95min,所述二荆条干辣椒和水的用量比为1g:50~60mL;
(2)发酵处理:将复水处理后的二荆条辣椒表面水分晾干,然后依次加入食盐、蔗糖和混合发酵液,在30℃下发酵6~10天;所述混合发酵液是由植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液按照体积比为1:1.5~2组成,植物乳杆菌发酵液浓度为3×108CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107CFU/mL,食盐的用量为复水二荆条质量的4%,蔗糖为5~7%,混合发酵液的接种量为2~2.5%,为体积质量百分比,单位为mL/g。
本发明具有如下技术效果:
本发明通过采用二荆条干辣椒复水发酵制备成辣椒酱,影响了发酵辣椒酱中辣椒素类物质的合成,调节了辣椒酱的辣度,使得风味更加柔和,辣椒酱的必须氨基酸占比(38.43%)最接近WHO/FAO提出的理想蛋白模式,具有较好的营养价值。发酵过程中促进了辣椒酱中异戊醇、(+)-柠檬烯、芳樟醇特征风味物质的富集,同时减少了壬醛、苯乙醛、己醛和2-己烯醛的含量,使风味成熟更加均一化。
附图说明
图1:五种干辣椒复水曲线图。
图2:五种干辣椒复水过程的显微结构变化图。
图3:五种辣椒复水90min时营养活性物质含量。
图4:新鲜二荆条和复水二荆条发酵制备的辣椒酱的辣椒碱含量及辣度变化。
图5:新鲜二荆条和复水二荆条发酵制备的辣椒酱感官评分雷达图。
图6:新鲜二荆条和复水二荆条发酵制备的辣椒酱过程中挥发性成分组分变化图。
图7:细菌微生物群落与关键挥发性成分相关性热图。
图8:真菌微生物群落与关键挥发性成分相关性热图。
图9:复水二荆条经不同发酵微生物发酵制备的辣椒酱的辣椒碱含量及辣度变化。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员可以根据上述本发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。
辣椒种类对于发酵产品的影响:
不同品种的辣椒具有不同的结构营养特征,干辣椒复水后的营养活性物质、结构特征的变化,对于后续制备辣椒酱的口感如弹性、咀嚼型等有明显的影响,且对于后续发酵制备的辣椒酱的理化性能存在较大的影响。因此,通过测试不同品种的干辣椒在复水后的营养活性物质、结构特征的变化,可以选出最佳复水及发酵的辣椒品种。
在测试过程中,选择了五种辣椒进行试验,新鲜辣椒基本信息如表1所示。
表1:五种干辣椒基本信息
辣椒种类 | 产地 | 果实特征 | 感官特点 |
二荆条 | 贵州遵义 | 长条形,暗红色 | 微辣、香 |
龙脊辣 | 广西桂林 | 短牛角形、色泽乌红 | 中辣肉厚 |
艳椒 | 贵州遵义 | 细指形、深红 | 辣、香 |
子弹头 | 贵州遵义 | 短指形,暗红 | 辣、香 |
美人椒 | 云南楚雄 | 粗圆长指形,鲜红 | 微辣、果香 |
复水测试:
1.将上述辣椒烘干制成干辣椒:将新鲜辣椒置于电热鼓风干燥箱中70℃恒温烘干,含水量为12%时取出得到干辣椒。
2.复水处理:称取2g样品于盛有100mL纯水的烧杯中45℃恒温水浴,每隔一段时间将样品捞出沥干至表面无明显水迹测量样品重量。第1h每隔15min测量一次样品重量,第2~3h每隔30min测量一次样品重量,第4~5h每隔60min测量一次。计算其复水比如下:
式(1)中:RR,复水比;Mf,辣椒沥干后的质量,g;M0,辣椒复水前的质量,g。
复水比可以检验干辣椒吸收水分后复原能力的大小。如图1所示,五种干辣椒的复水比随着时间的增加而增加,在复水初期(0~60min),复水速度较快,复水后期(180~300min),辣椒吸水接***衡,细胞间水分充盈程度达到最大,复水速率减慢。复水过程中,美人椒的复水比始终最高,而艳椒、龙脊辣和二荆条三种干辣椒虽然初始复水速率不同,但180min后复水比趋于一致。综上,美人椒复水效果最佳,子弹头复水能力最差。
3.微观结构:将不同复水时间辣椒样品冷冻干燥并在真空条件下喷金预处理,使用扫描电镜在250倍下观察样品横截面微观结构。五种干辣椒干样、复水过程及鲜样的微观结构如图2所示。在相同放大倍数下,五种辣椒鲜样显微结构图都展现出立体充盈的组织空间网络结构,细胞壁完整。由于细胞失水皱缩,五种辣椒的干样显微结构图都呈现出较为致密的孔隙结构,内容物较为集中。在复水30min时,细胞开始膨胀成扁圆形,组织整体的厚度也大幅度增加,复水90min时,细胞恢复成近圆形,接近鲜样的显微结构。但随着复水时间的增加,细胞壁边缘开始破裂,组织网络结构变得不清晰,内容物减少,甚至过度膨胀导致结构塌陷和变形,细胞壁受损严重。五种辣椒不同的网络结构和组织特性导致了不同的复水特性。
4.质构的测定:用锋利的切割器将复水辣椒切成8mm×8mm的正方形,在TPA模式下,用P36R的圆柱形平底探头测试。压缩模式下,测前速度1.0mm/s,测试速度1.0mm/s,测试后返回速度1.0mm/s,测试压缩比为60%,触发力为0.05N。每个样品重复10次,取平均值。质构特性是衡量辣椒复水后可食用性及可加工性的重要指标,是辣椒复水过程中结构变化的直观体现。硬度是蔬菜的重要质地特征,随着复水时间的增加,干辣椒细胞间水分逐渐充盈,五种干辣椒硬度先增加后下降,90min时硬度达到最大,使复水辣椒具有一定的机械强度。弹性体现了复水辣椒果肉组织回复变形的能力,在复水的第90min时,五种复水辣椒弹性达到最大,90min后弹性都有所下降,这是因为复水时间过长,果胶和纤维素等维持细胞结构的物质过分溶出,无法继续支撑结构,使细胞内部存留的空间网络结构受到破坏,导致弹性的减小。咀嚼性是食品被咀嚼至能够吞咽时所需要做的功,在相同复水条件下,五种辣椒咀嚼性差异显著(P<0.05),但均在复水第90min达到最大值。综上,复水时长为90min时的质构特性赋予辣椒较好的加工适应性,可用来制作鲜香爽脆的辣椒酱。
5.营养活性物质含量的测定:还原糖采用3,5-二硝基水杨酸比色法;总酚采用Folin-酚法测定,以没食子酸为标准品,750nm测定吸光度,总黄酮采用比色法进行测定,以芦丁为标准品,510nm测定吸光度;VC含量采用2,6-二氯靛酚测定。
复水90min时,五种辣椒的营养活性成分含量如图3所示。复水后美人椒的还原糖含量最高,为18.24mg/g,其次为二荆条,为15.65mg/g,而艳椒的还原糖含量最低,仅有6.06mg/g。辣椒被称为“VC之王”,VC具有抗氧化作用,可以延缓细胞老化,提高机体免疫力。复水后的子弹头VC含量最高,为156mg/g,其次是艳椒,为148mg/g。酚类物质是一类很强的抗氧化剂,可以降低血糖和三元脂肪酸丙酯。复水二荆条总酚含量显著高于其他四种辣椒(P<0.05),为0.93mg/g。二荆条的黄酮含量也较高为3.75mg/g,仅次于子弹头的4.06mg/g。相比之下,复水美人椒的VC、总酚和黄酮含量在五种复水辣椒中均最低(1
069.52μg/g、0.36mg/g和1.44mg/g)。总体来看,五种复水辣椒的营养活性物质含量差异显著(P<0.05),复水二荆条和子弹头的品质相对较好。
6.复水辣椒结构支撑物质的含量测定:纤维素含量采用蒽酮比色法测定,木质素含量采用乙酰溴法测定,半纤维素含量采用盐酸水解法和3,5-二硝基水杨酸法测定。总果胶含量采用苏州格锐思生物科技有限公司总果胶含量试剂盒进行测定。
果胶、半纤维素、木质素和纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,与细胞壁机械强度密切相关,总果胶含量影响脱水产品的再水化能力。五种复水辣椒结构支撑物质的含量如表2所示。
表2:五种辣椒复水90min结构支撑物质含量
结构支撑物质/(mg.g-1) | 二荆条 | 龙脊辣 | 艳椒 | 美人椒 | 子弹头 |
纤维素 | 9.37±0.29a | 2.23±0.10d | 3.46±0.12c | 6.90±0.03b | 9.18±0.23a |
半纤维素 | 50.07±0.67a | 49.54±0.76ab | 42.08±2.00c | 47.44±0.59b | 50.25±0.16a |
木质素 | 11.83±1.16a | 11.71±1.04a | 11.91±0.42a | 9.58±0.75a | 11.72±0.79a |
总果胶 | 3.63±0.03a | 3.67±0.01a | 3.61±0.03a | 3.39±0.13b | 3.67±0.01a |
二荆条和子弹头的纤维素含量较高,分别为9.37mg/g和9.18mg/g,是龙脊辣的4.2和4.1倍。二荆条、龙脊辣、艳椒和子弹头总果胶含量无显著差异(P>0.05),美人椒含量最低(3.39mg/g)。五种复水辣椒的木质素含量差异不显著(P>0.05)。综上,复水二荆条和子弹头中含有较多的细胞结构支撑物质,表现出较好的复水再加工潜力。
综上,不同辣椒复水后的品质测定指标差异性大,若只进行单一指标比较,很难对各品种的复水辣椒做出正确、客观的评价,故采取主成分分析对复水辣椒品质作进一步综合评估。由表3可知,五种干辣椒复水后所测定的多指标经主成分分析后可提取2个主成分,累计贡献率达到85.800%,表明这2个主成分能够包含大多数样本信息量。
表3:五种辣椒复水90***成分载荷矩阵、特征值和方差贡献率
可见,第1主成分主要反映VC、总酚、黄酮、总果胶、木质素含量的信息,第2主成分反映还原糖、纤维素和半纤维素的信息。以2个主成分的方差贡献率为权重,建立综合评价函数Y=0.552F1+0.306F2,由此计算不同品种复水辣椒的综合得分。结果如表4所示。
表4:五种辣椒复水90***成分得分
品种 | F1 | F2 | 综合得分 |
二荆条 | 0.666 | 1.783 | 0.913 |
龙脊辣 | 0.507 | -2.45 | 0.244 |
艳椒 | 0.661 | -2.455 | -0.386 |
美人椒 | -3.641 | 0.171 | -1.958 |
子弹头 | 1.068 | 0.616 | 0.778 |
由上表可知计算结果是五种复水辣椒综合排名从高到低依次为二荆条、子弹头、龙脊辣、艳椒和美人椒,说明二荆条复水特性最佳,可能适合进一步加工利用。
实施例1:
一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,按如下步骤进行:
(1)复水处理:将二荆条干辣椒切成段,加入水,在45℃下复水处理90min,所述二荆条干辣椒和水的用量比为1g:50mL;
(2)发酵处理:将复水处理后的二荆条辣椒表面水分晾干,然后依次加入食盐和混合发酵液,在30℃下发酵10天;所述混合发酵液是由植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液按照体积比为1:2组成,植物乳杆菌发酵液浓度为3×108CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107CFU/mL,食盐的用量为复水二荆条质量的4%,混合发酵液的接种量为2.5%,单位为mL/g。
实施例2
一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,按如下步骤进行:
(1)复水处理:将二荆条干辣椒切成段,加入水,在45℃下复水处理90min,所述二荆条干辣椒和水的用量比为1g:50mL;
(2)发酵处理:将复水处理后的二荆条辣椒表面水分晾干,然后依次加入食盐、蔗糖和混合发酵液,在30℃下发酵10天;所述混合发酵液是由植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液按照体积比为1:2组成,植物乳杆菌发酵液浓度为3×108CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107CFU/mL,食盐的用量为复水二荆条质量的4%,蔗糖为6%,混合发酵液的接种量为2.5%(v/w),单位为mL/g。
各实施例和对比例中使用的植物乳杆菌XZ3保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号为CGMCC No.22959,热带假丝酵母由中国工业微生物菌种保藏管理中心(简称CICC)以冻干物的形式提供,保藏编号为CICC 31006。
总酸含量、pH值、还原糖含量的测定:
(1)总酸含量测定:称取2.5g辣椒酱于50mL离心管中,加入25mL纯水,均质机均质,倒入50mL容量瓶中,用蒸馏水定容至刻度,混合均匀后过滤。量取10mL上清液于烧杯中,加60mL蒸馏水,将烧杯放置于磁力搅拌器上。用0.05mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至pH=8.2,记录此时消耗碱液体积V1,同时做空白试验得到V0。用下式计算:
式(2)中K是酸的换算系数,以乳酸计为0.090。
(2)还原糖含量测定:称取2g辣椒酱于50mL离心管中,添加蒸馏水25mL,均质机均质,倒入50mL容量瓶中定容至刻度线用滤纸过滤。取2mL还原糖提取液和1.5mL 3,5-二硝基水杨酸试剂(DNS)将各管溶液混合均匀,在沸水中加热5min,取出后立即用冷水冷却到室温,再向每管加入11.5mL蒸馏水,摇匀。λ=540nm处测定吸光度测定吸光度值。采用相同的方法建立标准曲线。实验重复三次。
(3)PH值测定:参照GB/T 10468—1989食品中pH的测定。
采用新鲜的二荆条辣椒作为原料,以实施例1中的发酵方案发酵制备辣椒酱,作为对照组,记为辣椒酱A、对实施例1制备的辣椒酱为辣椒酱B,实施例2制备的辣椒酱为辣椒酱C。对辣椒酱的理化指标进行分析,结果如表5所示。
表5:三种辣椒酱的基本理化指标
辣椒酱A | 辣椒酱B | 辣椒酱C | |
pH | 3.54±0.02c | 3.93±0.01a | 3.64±0.01b |
总酸/(g/100g) | 1.83±0.06a | 0.83±0.06c | 0.98±0.03b |
还原糖(mg/g) | 16.30±0.65a | 0.67±0.08c | 1.68±0.02b |
辣椒酱A的pH值显著低于辣椒酱B和C,总酸含量均符合农业部规定的低于2g/100g的标准(NY/T 1070-2006)。辣椒酱A的总酸和还原糖含量最高,分别为1.85g/100g和16.30mg/g。由于干辣椒脱水再复水的过程中营养物质的流失,不利于微生物的生长,而微生物可将添加的蔗糖分解为还原糖供自身生长和代谢,因此C的总酸和还原糖含量显著高于B(P<0.05),说明添加蔗糖可改善复水辣椒酱的品质。
氨基酸含量的测定分析:
参考Abraham(Abraham et al.,2010)等人的方法进行游离氨基酸组成含量的测定。
(1)样品前处理:称取4.0g发酵辣椒,然后加入40mL4%磺基水杨酸,充分振荡后置于4℃冰箱过夜,8000r/min离心10min,上清液经0.22μm滤膜过滤后作为样品待测液。17种游离氨基酸混合标准溶液过膜后直接进样。
(2)测定条件:反应器温度135℃;柱温50℃;进样量20μL;泵1流速0.4mL/min;泵2流速0.35mL/min。
发酵辣椒酱中的氨基酸不仅可以为人体健康提供必需氨基酸,而且其中的呈味氨基酸还是重要的风味物质,可以有效改善辣椒酱的风味和口感。3种辣椒酱的氨基酸含量和TAV值如表6所示。
表6:三种辣椒酱氨基酸含量及TAV值
注:ND表示未检出。
3种辣椒酱中氨基酸种类和含量差异显著(P<0.05),共检出17种氨基酸,包括7种必需氨基酸和10种非必需氨基酸。3种辣椒酱必需氨基酸所占比例依次为C>A>B,其中辣椒酱C的占比(38.43%)最接近WHO/FAO提出的理想蛋白模式(EAA/TAA=0.40),具有较好的营养价值。味觉活度值(taste activity value,TAV)可用来进一步表征氨基酸对辣椒酱风味的贡献程度,是呈味化合物含量与该化合物阈值的比值,TAV>1的化合物被认为是重要呈味物质,值越大,贡献越大。辣椒酱A的呈味特征为苦味>甜味>鲜味,除无味的半胱氨酸TAV>1(2.74)外,其它氨基酸TAV<1,辣椒酱B的呈味特征为鲜味>苦味>甜味,辣椒酱C的呈味特征为甜味>苦味>鲜味。因此,虽然复水辣椒酱氨基酸TAV值较新鲜辣椒酱均下降,复水辣椒酱的各类氨基酸含量均降低,但复水二荆条添加蔗糖后进行发酵,改善了辣椒酱的营养和风味品质。
发酵过程中辣椒碱及辣度变化分析:
辣椒碱含量测定:
称取5g样品,于60℃烘干至水分低于15%。采用GB/T 21266-2007辣椒及辣椒制品中辣椒素类物质测定。
斯科维尔指数(SHU)的计算:
SHU=w×0.9×(1.61×103)+w×0.1×(9.3×103)
式中:w表示样品中辣椒素类物质的总量,μg;0.9表示辣椒素/二氢辣椒素的折算系数;1.61×103表示转换斯科维尔指数的系数;0.1表示其他辣椒素类物质的折算系数。
辣度计算:1度=150SHU
作为辣椒中的主要活性化合物,辣椒素是辣椒辛辣感的来源,在人体中的许多有益作用已经得到证实,包括治疗疼痛、炎症和癌症。辣椒中的辣椒素和二氢辣椒素约占辣椒碱总量的90%,可用来表征辣椒碱的总量,两者与辣椒酱辣度密切相关。辣椒酱A、B、C的辣椒素浓度、二氢辣椒素浓度、斯科维尔指数及辣度如图4所示。其中辣椒碱含量如图4中(a)所示,辣椒酱B的辣椒素和二氢辣椒素含量显著高于A和C,分别为241.95μg/g和109.66μg/g。斯科维尔指数(SHU)可以更加直观的描述三种辣椒酱的辣度,如图4中(b)所示,辣椒酱B的SHU值为836.47,辣度最高,而辣椒酱C的SHU显最低(P<0.05),数据表明,B具有较高的辣度,C辣度介于A与B之间,A的辣度在1.78~4.57之间,B的辣度在3.06~6.06之间,C的辣度在2.59~4.54之间。可见,蔗糖的加入,在发酵过程中影响了辣椒素类物质的合成,使得风味更加柔和。
感官评价:
三种辣椒酱感官评分雷达图如图5所示。两种复水二荆条发酵辣椒酱色泽得分均比鲜二荆条发酵辣椒酱高。在滋味、香气和质地方面,辣椒酱A和C的得分显著高于B(P<0.05),而A与C无显著性差异(P>0.05),说明蔗糖的添加有助于提升复水二荆条发酵辣椒酱的滋味和香气,可见在发酵过程中加入蔗糖,会影响复水二荆条辣椒酱的理化性质。
接种复合菌株与关键挥发性成分相关性分析
风味是影响消费者对发酵食品接受程度的关键因素,为了探究接种的复合菌株在微生物群落中的丰度占比,并对发酵过程中挥发性成分组成及含量变化进行分析。
发酵过程中挥发性成分的动态变化:
GC-MS测定挥发性组分
称5.0g辣椒加入5mL氯化钠溶液(0.1g/mL)和10μL作为内标的2-辛醇(120μL/L)。在55℃恒温水浴平衡30min,萃取头(50/30μm DVB/CAR/PDMS)顶空吸附30min。
GC条件:DB-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm);升温程序:柱温箱起始温度为40℃,保持3min,10℃/min升温到100℃,1℃/min升温到115℃,3℃/min升温到160℃,最后以10℃/min升温到250℃,保持5min;柱流量1mL/min;进样口温度250℃;不分流进样。
MS条件:电子轰击(EI)离子源,电子能量70eV;接口温度250℃;离子源温度250℃;溶剂延迟3min;质量扫描范围40~400m/z。采用NIST17-1谱库检索,相似度大于80%,结合保留指数进行定性,内标法定量。
对3种辣椒酱中挥发性成分种类进行分析,如图6所示,A中共检测出醇类挥发性成分37种,酯类25种,醛类11种,烯类10种,酸类10种,酮类9种,酚类2种,其他4种。B中共检测出醇类挥发性成分38种,酯类20种,醛类13种,烯类12种,酸类9种,酮类6种,酚类1种,其他3种。C中共检测出醇类挥发性成分32种,酯类22种,醛类10种,烯类6种,酸类9种,酮类7种,酚类1种,其他1种。可以看出,3种辣椒酱中挥发性成分类别以醇类及酯类为主,并且随着发酵时间的增加而增加。
可以看出,3种辣椒酱发酵在6~8天后挥发性成分含量达到最大值,新鲜二荆条发酵制备的辣椒酱A的挥发性成分含量显著高于复水二荆条发酵制备的发酵辣椒酱B,但是蔗糖的加入,改变了发酵进程,弥补了部分由于脱水后再复水造成的营养损失,从而使得复水辣椒酱的风味更佳浓郁。
通过对3种辣椒酱挥发性成分的含量和想起阈值OAV表征可以对其各香气成分的贡献进行综合评价。并确定OAV>1的香气成分对其影响显著。根据公式计算,3种辣椒酱中共检出14中OAV>1的香气化合物。将14种OAV>1的挥发性成分与微生物群落进行Pearson相关性检验,获得相关性热图。如图7所示,在细菌门水平上,厚壁菌门与异戊醇、(+)-柠檬烯、芳樟醇呈显著正相关,而与壬醛、苯乙醛、己醛和2-己烯醛呈极显著负相关。在细菌属水平上,乳杆菌属与异戊醇呈显著正相关,与壬醛、苯乙醛、己醛和2-己烯醛呈极显著负相关。
如图8所示,在真菌的门水平上,子囊菌门与(+)-柠檬烯和正己酸乙酯呈显著正相关,与异戊醇和芳樟醇呈极显著正相关,而与壬醛、苯乙醛、己醛和2-己烯醛呈极显著负相关。在真菌的属水平上,假丝酵母菌属与异戊醇呈显著正相关,而与壬醛、苯乙醛、己醛和2-己烯醛呈极显著负相关。
可见,接种植物乳杆菌XZ3和热带假丝酵母菌主要促进了辣椒酱中异戊醇、(+)-柠檬烯、芳樟醇特征风味物质的富集,而减少了壬醛、苯乙醛、己醛和2-己烯醛的含量,使风味成熟更加均一化。
不同品种干辣椒制备辣椒酱:将上述五种品种的新鲜辣椒、干辣椒按照实施例1的方式进行发酵制备成对应辣椒酱A、B,干辣椒在按照实施例2制备对应的辣椒酱C。对各辣椒酱的辣椒碱及辣度进行测定。结果如显示,艳椒制备的辣椒酱中,辣度由高到低依次是B>C>A,龙脊辣辣度由高到低依次是A>B>C,其余的辣椒制备的辣椒酱的辣度变化与二荆条对应的辣椒酱B>A>C的变化趋势一致。
关于发酵微生物的选择对于发酵产品的影响:
在采用二荆条发酵制备辣椒酱过程中,发酵方式为实施例2的发酵方式,采用不同的微生物组合对二荆条干辣椒进行复水发酵处理,具体分别采用的发酵微生物为毕赤酵母(Pichia.pastoris)和发酵乳杆菌复合发酵,制备的辣椒酱记为辣椒酱1,以及葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora.uvarum)和发酵乳杆菌复合发酵,制备的辣椒酱记为辣椒酱2,将实施例2制备的辣椒酱记为辣椒酱3。所述毕赤酵母为自主保藏,保藏编号为CGMCCNo.21173;葡萄汁有孢汉逊酵母是实验室自主筛选的。
如图9所示,通过植物乳杆菌和不同的酵母复合,通过复水发酵二荆条干辣椒,发现制备的辣椒酱的辣椒碱及辣度等指标的变化完全不同。
实施例3
一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,按如下步骤进行:
(1)复水处理:将二荆条干辣椒切成段,加入水,在40℃下复水处理95min,所述二荆条干辣椒和水的用量比为1g:60mL;
(2)发酵处理:将复水处理后的二荆条辣椒表面水分晾干,然后依次加入食盐、蔗糖和混合发酵液,在30℃下发酵10天;所述混合发酵液是由植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液按照体积比为1:1.5组成,植物乳杆菌发酵液浓度为3×108CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107CFU/mL,食盐的用量为复水二荆条质量的4%,蔗糖为5%,混合发酵液的接种量为2%,单位为mL/g。
实施例4
一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,按如下步骤进行:
(1)复水处理:将二荆条干辣椒切成段,加入水,在50℃下复水处理80min,所述二荆条干辣椒和水的用量比为1g:55mL;
(2)发酵处理:将复水处理后的二荆条辣椒表面水分晾干,然后依次加入食盐、蔗糖和混合发酵液,在30℃下发酵10天;所述混合发酵液是由植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液按照体积比为1:1.8组成,植物乳杆菌发酵液浓度为3×108CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107CFU/mL,食盐的用量为复水二荆条质量的4%,蔗糖为7%,混合发酵液的接种量为2.2%,单位为mL/g。
Claims (3)
1.一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,其特征在于:包括复水处理和发酵处理,具体是将二荆条干辣椒切成段,加水进行复水处理,然后晾干表面水分后,依次加入食盐、植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)XZ3和热带假丝酵母(Candida. tropicalis)发酵液组成的混合发酵液,进行发酵处理,所述植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液的体积比为1:1.5~2,植物乳杆菌发酵液浓度为3×108 CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107 CFU/mL,所述复水处理中,二荆条干辣椒与水的用量为1 g: 50 mL,复水温度为40~50 ℃,复水时间为80~95 min,所述食盐的用量为复水二荆条质量的4%,混合发酵液与复水二荆条体积质量比为2~2.5 mL: 100 g,所述植物乳杆菌的分类命名为植物乳杆菌XZ3,保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC),保藏编号为CGMCC No.22959,所述热带假丝酵母保藏编号为CICC 31006。
2.如权利要求1所述的一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,其特征在于:发酵时还添加了蔗糖,蔗糖的添加量为二荆条辣椒重量的5~7%。
3.一种干辣椒复水发酵产品的制备方法,其特征在于,按如下步骤进行:
(1)复水处理:将二荆条干辣椒切成段,加入水,在40~50 ℃下复水处理80~95 min,所述二荆条干辣椒和水的用量比为1 g: 50~60 mL;
(2)发酵处理:将复水处理后的二荆条辣椒表面水分晾干,然后依次加入食盐、蔗糖和混合发酵液,在30℃下发酵6~10天;所述混合发酵液是由植物乳杆菌发酵液和热带假丝酵母发酵液按照体积比为1:1.5~2组成,植物乳杆菌发酵液浓度为3×108 CFU/mL,热带假丝酵母发酵液的浓度为1×107 CFU/mL,食盐的用量为复水二荆条质量的4%,蔗糖为5~7%,混合发酵液的接种量为2~2.5%,为体积质量百分比,单位为mL/g,所述植物乳杆菌的分类命名为植物乳杆菌XZ3,保藏在中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC),保藏编号为CGMCCNo.22959,所述热带假丝酵母保藏编号为CICC 31006。
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