几种香辛料对四川泡菜品质的影响

摘要：为了探究大蒜、生姜、辣椒、花椒 4 种不同香辛料对自然发酵四川泡菜品质的影响，通过测定香辛料对泡菜感官品质、总酸、亚硝酸盐含量和乳酸菌总数 4 个指标的影响实验，分析香辛料种类及添加量对泡菜品质的影响。结果表明：不同因素对不同指标的影响有差异，其中大蒜对泡菜总酸及乳酸菌总数的影响较大，而对感官品质影响的重要程度依次为：辣椒＞花椒＞大蒜＞生姜，发酵组合为 A3B2C1D3（大蒜为 1.5%，生姜为 4.0%辣椒为 2.5%，花椒为 0.025%）。
四川泡菜是我国传统发酵食品的典型代表，历史悠久，工艺传承千年，为中华传统生物食品之瑰宝。它是以新鲜蔬菜为原料，通过乳酸发酵作用，乳酸菌利用原料中可溶性物质代谢产生了大量的乳酸、乙酸和多种氨基酸、维生素、酶等，提高了泡菜的营养价值。同时泡菜中富含维生素、钙、铁、磷、胡萝卜素等微量元素，具有开胃、健脾、促进消化、降低胆固醇等保健功效。
随着微生物学和蔬菜加工工艺学的发展，传统的泡菜生产已逐渐成为现代化的食品加工业。但在工业化生产中，泡菜保质期问题不仅困扰诸多四川泡菜企业还影响着我国泡菜产业的发展，现阶段我国商品流通冷藏链还不完善，只能现做现食或添加防腐剂保存，但保质期短，因在泡菜加工中人为添加防腐剂和抗氧化剂以延长货架期，或者错误添加含有防腐剂和抗氧化剂的辅料而导致泡菜防腐剂和抗氧化剂标的现象时有发生。因此，寻找一种有效抑制泡菜制品中的腐败菌活力，且能产品在保存期内有较高乳酸菌活菌数的防腐保藏方法，在四川泡菜加工过程尤为重要。
在四川泡菜生产中，往往也要在泡菜水中加入香辛料，它既可以增进泡菜的风味，刺激进食者的食欲，同时又对腐败菌及致病菌具有一定的杀灭作用。由于现今对四川泡菜的基础研究比较薄弱，香辛料对四川泡菜品质及对抑菌性影响还少有报道。本实验拟找出香辛料的种类及其加入量对泡菜品质的影响关系，为进一步改进泡菜的工艺流程、延长产品的货架期、提高产品的质量提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
红萝卜、花椒、辣椒、大蒜、生姜、食盐购于雅安市场。其它试剂为分析纯。
LT 202B 电子天平；UV-6100PC 紫外-可见光分光光度计；BT 124S 分析天平；发酵罐；SW-CJ-1F 型单人双面净化工作台；SYQ-DSY-280B 高压蒸汽灭菌锅；DNP-9162烘箱。
1.2 实验方法
1.2.1 泡菜工艺流程
选料→清洗→整形→加入香辛料→浸泡入坛→发酵→完成
四川泡菜的制作方法：将红皮萝卜用自来水洗净沥干，切成长 5cm、宽 3cm 的小块放入洗干净低水珠的泡菜坛中，加入香辛料，倒入煮沸放凉的 4%的食盐水淹没萝卜，封坛，放在 25℃恒温培养箱内发酵。
泡菜发酵成熟终点的判断：打开泡菜坛后能闻到典型的发酵酸香味；口感品尝萝卜生辣味消失、酸度适中、口感脆嫩，泡菜坛中水的 pH≤4 表示泡菜已基本成熟，一般为 5-7d。
1.2.2 香辛料浓度的确定
根据文献资料及民间配方确定香辛料浓度的取值范围。生姜浓度为萝卜总量的 2-10%，辣椒为 2-6%，大蒜为 2-6%，花椒为 0.05-0.3%。
1.2.3 香辛料添加工艺的优化
1.2.3.1 单因素实验
（1）不同浓度大蒜对泡菜的影响
称取红皮萝卜，分别放入大蒜 2%，3%，4%，5%，6%，倒入 4%的食盐水，按 1.2.1 操作方法制作四川泡菜，于 25℃发酵 5d。
（2）不同浓度生姜对泡菜的影响
称取红皮萝卜，分别放入生姜 2%，4%，6%，8%，10%，倒入 4%的食盐水，按 1.2.1 操作方法制作四川泡菜，于 25℃发酵 5d。
（3）不同浓度辣椒对泡菜的影响
称取红皮萝卜，分别放入辣椒 2%，3%，4%，5%，6%，倒入 4%的食盐水，按 1.2.1 操作方法制作四川泡菜，于 25℃发酵 5d。
（4）不同浓度花椒对泡菜的影响
称取红皮萝卜，分别放入花椒 0.025%，0.05%，0.1%，0.2%，0.3%，倒入 4%的食盐水，按 1.2.1 操作方法制作四川泡菜，于 25℃发酵 5d。
1.2.3.2 正交试验设计
在单因素实验的基础上，采用正交试验设计，安排四因素三水平实验。发酵方法通过极差分析来确定，所得数据用 SPSS20.0软件和 EXCEL2010 处理。
1.2.4 分析方法
1.2.4.1 感官指标
测定本实验对不同发酵条件下的泡菜样品通过感官分析来进行评分。待泡菜发酵成熟后，由 10 位从事食品行业的专业人员对样品进行感官评价。感官标准参考文献制定。评分标准中，外观占 25%、滋气味占 50%、质地占 25%。
1.2.4.2 指标测定
总酸测定：食品中有机酸含量的多少，直接影响食品的风味、色泽、稳定性和品质的高低，酸的测定对微生物发酵过程具有一定的指导意义。当泡菜成熟后，取泡菜水测定其总酸，总酸含量测定按 GB/T12456-2008《食品中总酸的测定》进行，总酸含量以乳酸计。亚硝酸盐含量测定：泡菜在微生物发酵过程中，新鲜蔬菜上携带的硝酸盐被还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐在人体内形成高铁血红蛋白症，在酸性条件下能与人体中的含氮化合物结合形成致癌的亚硝胺类化合物，因此，测定泡菜中的亚硝酸盐是一个重要的卫生指标。泡菜中亚硝酸盐含量按 GB5009.33-2010《食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中盐酸萘乙二胺法测定。
乳酸菌总数计数：乳酸菌活菌数是体现泡菜保健功能的重要指标，活菌数越高，对人体的保健作用越大。泡菜中乳酸菌活菌数按 GB/T 4789.35-2008《食品卫生微生物学检验食品中乳酸菌检验》中乳酸菌总数计数法测定。
2 结果与分析
2.1 单因素实验
2.1.1 香辛料对四川泡菜酸度的影响
2.1.1.1 不同浓度大蒜对泡菜酸度的影响
大蒜对泡菜酸度的影响差异显著（P＜0.01），随着大蒜浓度的增加，泡菜酸度也随之增加，其中 2%浓度的大蒜和 3%浓度的大蒜差异不显著，4%浓度的大蒜和 5%浓度的大蒜差异也不显著，而 6%大蒜对酸度影响差异为显著，说明高浓度的大蒜对乳酸菌的促进作用更强。考虑到大蒜浓度过高，会影响泡菜风味和口感，因此选择1.5-2.5%的大蒜浓度作为后续的正交试验单因素水平。
2.1.1.2 不同浓度生姜对泡菜酸度的影响
生姜对四川泡菜酸度的影响效果差异显著（P<0.01），不同的生姜浓度对泡菜酸度的影响不同，总体上随着生姜浓度的增加，泡菜酸度随之增加。在生姜浓度为 2-8%时差异并不显著，而生姜 10%时，对酸度的影响为显著，说明高浓度的生姜更有利于泡菜酸度的形成。考虑到经济及风味等因素，选用 3.5-4.5%的生姜浓度范围作为后续的正交试验单因水平。
2.1.1.3 不同浓度辣椒对泡菜酸度的影响
随着辣椒浓度的增加，泡菜酸度先增加后降低，当辣椒浓度为 2-3%时，泡菜酸度缓慢增加，当辣椒浓度达到 4%时泡菜酸度达到，而当辣椒浓度增加到 5%时，泡菜酸度又逐渐下降，说明 4%浓度的辣椒对泡菜酸度响。考虑到辣椒对泡菜风味口感的影响，选取辣椒浓度为1.5-2.5%作为后续的正交试验单因素水平。
2.1.1.4 不同浓度花椒对泡菜酸度的影响
花椒对泡菜酸度的影响差异极显著（P<0.01），随着花椒浓度的增加，泡菜的酸度也随之增加。考虑到经济及风味等因素，选用 0.025-0.075%的花椒浓度范围作为后续的正交试验单因水平。
2.1.2 不同香辛料对泡菜亚硝酸盐含量的影响
泡菜发酵过程中亚硝酸盐含量都呈现先增高后下降的趋势。泡菜发酵第 0d，添加了不同种类的香辛料的泡菜都保持在一个相对较小的范围内，到了第 1d，亚硝酸盐含量急速升高达到峰值，对照组的亚硝酸盐含量的峰值低，这说明香辛料会增加亚硝酸盐的含量，而添加了生姜 2%的泡菜亚硝酸盐峰值，其次是大蒜，说明生姜对亚硝酸盐含量的影响为突出，之后，亚硝酸盐开始呈下降趋势，到了第 5d 亚硝酸盐含量基本降为 0。亚硝酸盐的含量与原材料有很大关系，但是随着泡菜发酵时间的延长，亚硝酸盐随之降解，后降解为 0，因而在正交试验中就不再考虑香辛料对亚硝酸盐的影响。
2.1.3 不同香辛料对乳酸菌总数的影响
香辛料对泡菜中乳酸菌活菌数的结果表明，乳酸菌总数随香辛料种类的不同而有所变化，4 种香辛料对乳酸菌有促生长作用，其中，大蒜和花椒对乳酸菌的促生长作用为显著，但当大蒜浓度在 3-6%时，乳酸菌数差异并不显著（P＜0.01），说明随着大蒜浓度的升高，其对乳酸菌的促生长作用影响不大，花椒也是如此。生姜对泡菜中乳酸菌的影响差异显著（P＜0.01），随着生姜浓度的增加，泡菜中乳酸菌数随之增加，但在生姜浓度较低时（2%），其乳酸菌数低于未添加香辛料的对照组，说明较低浓度的生姜对乳酸菌生长有一定的抑制作用。辣椒对乳酸菌总数的影响有一定的促生长作用，但是随着辣椒浓度的增加，对乳酸菌的促进作用差异并不显著（P＜0.01）。
2.2 正交试验设计
以单因素试验结果为基础，选取适口性的香辛料浓度范围建立正交试验。利用极差分析法，对发酵第 5d 时正交试验的因素与水平对样品的感官评分、总酸含量、及乳酸菌活菌总数的影响进行分析。
结果显示，不同因素对各指标的影响程度不同，而且不同指标对应的香辛料添加量也有所不同，从各因素对感官性状的影响可以看出，辣椒＞花椒＞大蒜＞生姜，辣椒为影响样品感官评分的主要因素，其次是花椒，大蒜是影响总酸及乳酸菌数的主要因素，大蒜添加量的多少能影响泡菜发酵过程中乳酸菌的数量，从而改变微生物的区系。以感官评分为指标的发酵条件为 A3B2C1D3（大蒜为 1.5%，生姜为 4.0%，辣椒为 2.5%，花椒为 0.025%），以乳酸菌数为指标的发酵方式为 A1B1C1D2（大蒜为1.5%，生姜为 3.5%，辣椒为 1.5%，花椒为 0.05%）。
来源：惠合发酵罐厂家

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