盐渍辣椒汁代替食盐发酵豆瓣酱的加工工艺研究

盐渍辣椒汁代替食盐发酵豆瓣酱的加工工艺研究

易思兵（湖南农业大学食品科学技术学院，湖南长沙410128）盐渍辣椒即辣椒高盐腌制品，制作过程中添加15%～25%食盐[1]。盐渍辣椒食盐含量高，保质期长（6～18个月）[2]，其已成为全国大部分剁辣椒加工企业的主要加工原料[3]。盐渍辣椒加工过程中会产生辣椒汁，辣椒汁约占原料质量的15%。湖南作为我国辣椒加工大省，每年有近0.2万t辣椒汁液以废液的形式排放，每年损失约400t食盐，这不仅造成资源浪费，还会对环境产生严重污染[4]。因此，对盐渍辣椒汁综合利用十分必要。关于盐渍辣椒汁的有效利用的研究已有报道，陈莉[5]利用盐渍辣椒汁与复水干红椒制备调味辣酱，并对其配方和工艺进行了研究；王万程等[6]利用3种乳酸菌对盐渍辣椒汁和红线椒进行复合发酵，得到风味独特的产品；唐鑫等[7]利用辣椒汁中丰富的营养物质，制作出了一种含盐量较低的新型腌制菜调香料。豆瓣酱是中国传统调味品，其发酵工艺为蚕豆瓣预处理、制曲、发酵（加一定量的盐水进行发酵）[8]。豆瓣酱的食盐含量较高，大约在20%左右[9]，其加工过程中需要使用大量食盐，在后续调配过程中还需使用大量辣椒进行调味。为实现盐渍辣椒汁的综合利用，本研究将盐渍辣椒汁代替食盐制作豆瓣酱，比较盐渍辣椒汁和食盐对豆瓣酱理化指标、色泽与风味物质的影响，并将腌渍辣椒汁豆瓣酱与发酵辣椒按一定比例调配得到调味豆瓣酱，考察不同调配比例对其理化指标、色泽和风味物质的影响，旨在降低豆瓣酱加工成本和提高盐渍辣椒汁的综合利用率。1材料与方法1.1材料与试剂1.1.1材料蚕豆、面粉：长沙高桥大市场；米曲霉（Aspergillusoryzae）：沂水锦润生物科技有限公司；盐渍辣椒汁：长沙坛坛香调料食品有限公司提供。1.1.2试剂硫氰酸钾、硝酸银、硫酸铜、亚甲蓝、酒石酸钾钠、乙酸锌、亚铁氰化钾、甲醛、邻苯二甲酸氢钾、硫酸铁铵、浓磷酸、硫酸亚铁铵、重铬酸钾、硝酸铵（均为分析纯）：天津市化学试剂研究所有限公司。其他试剂均为国产分析纯。1.2仪器与设备GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用（gaschromatographymassspectrometry，GC-MS）仪：日本岛津公司；PHS-3C型pH计：上海仪电科学仪器股份有限公司；CS-580A分光测色仪：杭州彩谱科技有限公司；TA-XTplus质构分析仪：英国StableMicroSystem公司；固相微萃取（solidphasemicroextraction，SPME）装置：美国Supelco公司；DZKW-D-2电热恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器有限公司；DHP120恒温培养箱：上海实验仪器厂有限公司。1.3试验方法1.3.1调味豆瓣酱发酵工艺流程[10-11]操作要点：原料预处理：挑选优质蚕豆，将其清洗干净，去皮后加水浸泡。蒸煮：将预处理后的蚕豆放入锅中，120℃维持40min，关火后闷15min左右待蚕豆瓣冷却至室温后取出[12]。霉豆瓣的制作：冷却后的蚕豆瓣中加入10%的面粉（105℃干燥焙烤2～4h），混合均匀，按蚕豆瓣质量的2%接种米曲霉，翻拌均匀。在30℃恒温培养箱中培养72h，18h时翻曲一次，发酵至蚕豆表面长满曲霉，霉豆瓣制作完成[13]。后发酵：霉豆瓣中分别加入含盐量为20%的盐渍辣椒汁和20%的食盐水，添加量为霉豆瓣质量的1.25倍，加入6%的姜末和6%的蒜末，搅拌均匀，28℃发酵30d，得豆瓣酱。调配、灌装杀菌、成品：将盐渍辣椒汁豆瓣酱与发酵辣椒按一定比例混合均匀，灌装，经过巴氏杀菌（80℃、30min），得到调味豆瓣酱成品。1.3.2盐渍辣椒汁和盐水对豆瓣酱品质的影响测定豆瓣酱的基本理化指标（总酸含量、还原糖含量、氨基态氮含量、氯化物含量）、色泽和挥发性风味物质，考察盐渍辣椒汁和盐水对豆瓣酱品质影响。1.3.3调味豆瓣酱配方优化试验将盐渍辣椒汁豆瓣酱与发酵辣椒按不同的质量比（1∶1、1∶2、1∶3、1∶4）调配，制作调味豆瓣酱，产品分别命名为样品1、2、3、4，考察发酵辣椒的添加比例对调味豆瓣酱理化指标（总酸含量、还原糖含量、氨基态氮含量、氯化物含量）、色差、感官特性、挥发性风味物质的影响。1.3.4测定方法（1）理化指标的测定总酸含量：采用GB/T12456—2008《食品中总酸的测定》[14]中酸碱滴定法进行测定。还原糖含量：采用GB5009.7—2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》[15]中直接滴定法进行测定。氨基态氮含量：采用GB5009.235—2016《食品安全国家标准食品中氨基态氮的测定》[16]中酸度计法进行测定。氯化物含量：采用GB5009.44—2016《食品安全国家标准食品中氯化物的测定》[17]中佛尔哈德法进行测定。（2）色度的测定将盐渍辣椒汁豆瓣酱、盐水豆瓣酱、样品1、2、3、4分别装入透明的玻璃瓶中，每罐180g，用分光测色仪测定样品的L*、a*、b*值，每个样品重复测定三次，取平均值。（3）感官评价从班上随机选取8名同学，经过培训后，参照GB/T24399—2009《黄豆酱》[18]对产品进行感官评价，满分100分，具体评价标准见表1。表1豆瓣酱的感官评价标准Table1Sensoryevaluationstandardsofbeanpaste（4）挥发性风味物质成分的提取及测定[1，19-20]采用顶空固相微萃取（headspace-solidphasemicroextractions，HS-SPME）-气相色谱-质谱（gaschromatography-massspectrometer，GC-MS）法检测调味豆瓣酱中的挥发性风味物质。HS-SPME萃取条件：首先将固相微萃取头（75μmCAR/PDMS）在GC进样口温度为280℃的条件下老化30min，备用。将豆瓣酱样品各取1g分别置于15mL固相微萃取样品瓶中，密封后置于水浴锅中，在80℃条件下恒温加热10min。将萃取头插入样品瓶中，60℃吸附30min，搅拌速度为900r/min。然后将萃取头插入气相色谱仪进样口，270℃解析5min。色谱条件：色谱柱为Rtx-5MS弹性石英毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；载气为高纯氦气（He）（纯度99.999%），流速10.6mL/min；进样口温度270℃；分流进样；程序升温：柱温40℃，保持3min，以5℃/min升温至60℃，保持2min；以2℃/min升温至120℃，保持1min。质谱条件：电子电离（electronionization，EI）源，电子能量70eV；离子源温度为230℃，接口温度280℃，溶剂延迟时间5min，质量扫描范围45～500m/z。定性分析方法：将检测信息用美国国家标准技术研究所（nationalinstituteofstandardsandtechnology，NIST）08和WILEY09数据库对挥发性成分进行定性分析，根据匹配度＞80，初步判定其物质。定量分析方法：采用峰面积归一化法[21-22]进行定量，得到各成分相对含量。1.3.5数据处理试验数据采用Excel2016进行处理，采用SPSS4.0进行方差分析，每组数据3次平行，并进行显著性分析，用Origin8.5软件作图。2结果与分析2.1盐渍辣椒汁和盐水对豆瓣酱品质的影响2.1.1盐渍辣椒汁和盐水对豆瓣酱理化指标的影响添加盐渍辣椒汁和盐水发酵得到的豆瓣酱的理化指标见表2。由表2可知，两种豆瓣酱的总酸、还原糖、氨基态氮、氯化物含量没有显著差异（P＞0.05），说明盐渍辣椒汁可以代替盐水发酵豆瓣酱。表2盐渍辣椒汁豆瓣酱与盐水豆瓣酱理化指标的测定结果Table2Determinationresultsofphysicalandchemicalindexesofbeanpastewithsaltedpepperjuiceandsaltwater2.1.2盐渍辣椒汁和盐水对豆瓣酱色度的影响h值是指色调参数中的色泽比（h值=a*值/b*值），当h值为正数时，h值越大，代表红色越深。h值的变化与品种间颜色的细微差异基本一致[23]。盐渍辣椒汁豆瓣酱与盐水豆瓣酱的色度值见表3。表3盐渍辣椒汁豆瓣酱与盐水豆瓣酱的色度测定结果Table3Determinationresultsofcolorofbeanpastewithsaltedpepperjuiceandsaltwater盐渍辣椒汁豆瓣酱的L*值（32.19）、a*值（4.88）、b*值（7.20）及h值（0.68）均比盐水豆瓣酱极显著高（P＜0.01），说明盐渍辣椒汁豆瓣酱在色泽方面比盐水豆瓣酱要更亮、更红，可能是因为盐渍辣椒汁本身就是红色的，所以对豆瓣酱的生色方面更有帮助。2.1.3盐渍辣椒汁和盐水对豆瓣酱挥发性风味物质的影响盐渍辣椒汁豆瓣酱和盐水豆瓣酱中挥发性风味物质的测定结果见表4。由表4可知，盐渍辣椒汁豆瓣酱中共检测出18种挥发性风味物质，其中酯类化合物5种，相对含量达到10.04%，且抗坏血酸二棕榈酸酯含量较高，其具有抗氧化性也可作为营养强化剂[24]；醚类化合物1种；醛类化合物3种，其相对含量为9.16%；醇、烯类化合物分别有3、4种，芳樟醇是发酵辣椒中典型的风味物质，赋予豆瓣酱饴糖和鲜花香味[25]；其他化合物2种，这与于松峰[26]所研究的豆瓣辣椒酱中的风味物质种类一致。表4盐渍辣椒汁豆瓣酱和盐水豆瓣酱中挥发性风味物质的测定结果Table4Determinationresultsofvolatileflavorsubstancesinbeanpastewithsaltedpepperjuiceandsaltwater续表盐水豆瓣酱中共检测出23种挥发性风味物质，其中酯类化合物2种，相对含量为3.12%；醚、醛类化合物分别有2、4种；醇类化合物5种，其中相对含量较高的是香叶醇（5.80%），该物质可用来驱虫和抗菌；烯烃类化合物4种；其他化合物2种。虽然盐渍辣椒汁豆瓣酱检测出的风味物质比盐水豆瓣酱少，但是酯类物质的相对含量比盐水豆瓣酱的高6.92%，酯类物质是形成水果香味的主要成分，它能使香味更加浓郁。此外，醛类物质的相对含量高3.33%。醛类物质气味香甜且这类物质阈值较低，具有特殊香气对于风味贡献较高[27]。而盐水豆瓣酱中烷烃类物质种类和含量相对较高，其易氧化变质[28]。使得盐渍辣椒汁豆瓣酱的口味比盐水豆瓣酱要好。2.2调味豆瓣酱配方优化试验结果2.2.1调味豆瓣酱的理化指标调味豆瓣酱的总酸、氨基酸态氮、氯化物含量见图1。由图1可知，样品1总酸含量最高，为0.82g/100g，其他样品总酸含量无显著差异（P＞0.05），表明随着发酵辣椒添加量的增加总酸含量并没有明显变化，而氨基酸态氮和氯化物含量逐渐下降，样品3的氨基酸态氮含量为0.31g/100g，氯化物含量为5.77%，实现了豆瓣酱含盐量的降低。其中样品2与样品3既保持了较高的氨基酸态氮含量，又满足氯化物含量降低的需求。图1调味豆瓣酱的总酸（a）、氨基酸态氮（b）及氯化物（c）含量Fig.1Totalacid(a),aminoacidnitrogen(b)andchloride(c)contentsofflavoredbeanpaste2.2.2调味豆瓣酱的色度值调味豆瓣酱的色度值见表5。由表5可知，样品1、样品3与样品4的明暗度L*值较样品2显著增加（P＜0.05），明亮鲜艳的豆瓣酱普遍易受到消费者的喜爱。此外，样品3的h值为1.39，显著高于其他3个样品（P＜0.05）。因此样品3色泽最鲜艳。表5调味豆瓣酱的色度值Table5Chromaticityvaluesofflavoredbeanpaste2.2.3调味豆瓣酱的感官评价结果调味豆瓣酱的感官评价结果见表6。由表6可知，样品3总体评分最高（83.39分），可接受程度较高；样品1在色泽方面较差，其他方面也不突出；样品2在组织状态方面较逊色；样品4的滋味分数最低，分析原因可能是发酵辣椒添加太多，导致豆瓣酱的味道显得不那么突出。综上，样品3在各方面都较好，酱香浓郁，色泽均匀，口感丰富。表6调味豆瓣酱的感官评价结果Table6Resultsofsensoryevaluationofflavoredbeanpaste2.2.4豆瓣酱的挥发性风味物质分析结果4个调味豆瓣酱中挥发性风味物质见表7。由表7可知，4个样品中共检测出75种挥发性成分。其中主要有烯烃类化合物15种，酯类化合物19种，醇类化合物8种，醛类化合物7种，酸类化合物6种，醚类化合物3种，酚类化合物4种，酮类化合物1种，其他类化合物3种。随着发酵辣椒添加量的增加，豆瓣酱中检测出的挥发性成分和含量都发生了变化。样品1、2、3、4中分别共检测出47、52、49、48种挥发性化合物。表7调味豆瓣酱中挥发性风味物质的测定结果Table7Determinationresultsofvolatileflavorcompoundsinflavoredbeanpaste续表样品1中相对含量最高的为油酸乙酯（13.46%），其具有花香气味，常在一些其他食品中用作香料。亚油酸含量在4个样品中最高（3.41%），亚油酸是人体必需的脂肪酸，对预防血脂过高和动脉硬化都有作用[29]。样品2中相对含量最高的是酯类化合物（21.58%），其次是烯烃类（19.39%）和酸类化合物（15.22%）。样品3中相对含量最高的是酯类化合物（21.46%），醇类化合物有6种，相对含量为3.69%，醛类化合物有4种，相对含量为2.25%，酸类化合物有4种，