曾希珂，羅鳳蓮，張喻，王燕

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128；2.國家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心，長沙 410128；3.食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點實驗室，長沙 410128)

發(fā)酵辣椒低鹽化研究進展及展望

曾希珂1,3，羅鳳蓮1,2,3*，張喻1,3，王燕1,2,3

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128；2.國家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心，長沙 410128；3.食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點實驗室，長沙 410128)

發(fā)酵辣椒口感爽脆、風(fēng)味獨特，是人們喜愛的佐餐食品。近些年來，食品低鹽化以滿足消費者日益增長的健康訴求已成為發(fā)酵辣椒研究的新主題，受到越來越多的關(guān)注。文章著重從原料減菌預(yù)處理、優(yōu)勢菌種選育、多菌種混合發(fā)酵、食鹽替代物及發(fā)酵新工藝等方面對其低鹽化研究進行綜述，以期為發(fā)酵辣椒的低鹽化提供一定的思路和參考。

發(fā)酵辣椒;低鹽;減菌;接種發(fā)酵

發(fā)酵辣椒是指在辣椒中添加一定量的食鹽，利用辣椒表面附著的微生物或人工接種進行發(fā)酵，并經(jīng)調(diào)味(或不經(jīng)調(diào)味)而得到的一種風(fēng)味獨特的辣椒制品[1]，因其口感酸甜脆辣，能增食欲促消化，倍受我國南方地區(qū)人們的青睞[2]。但是傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒的制作存在諸多問題，如自然發(fā)酵菌種不一、發(fā)酵條件難以控制、產(chǎn)品品質(zhì)不統(tǒng)一、存在亞硝酸鹽和生物胺等潛在安全問題以及鹽含量過高等健康問題。特別是隨著人們健康意識的提高，發(fā)酵辣椒鹽含量過高問題已引起人們的高度重視，受到研究者越來越多的關(guān)注。通常，傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒食鹽含量較高，一般可高達8%～14%[3]。而世界衛(wèi)生組織建議成人每日最高食鹽攝入量為6 g[4]，如果過量食用這種高鹽含量的發(fā)酵辣椒會造成人體食鹽攝入量超過世界衛(wèi)生組織推薦的食鹽攝入標(biāo)準(zhǔn)。而過量的食鹽攝入會導(dǎo)致一系列疾病，如腎臟病和高血壓等，不利于人體健康[5]。因此，開發(fā)食鹽含量低于8%的低鹽發(fā)酵辣椒產(chǎn)品變得越發(fā)重要[6]。事實上，早在20世紀(jì)70年代末日本便率先提出了發(fā)酵食品“低鹽、增酸、低糖”的健康發(fā)酵理念[7]，其中發(fā)酵食品的低鹽化便是這種理念的重要構(gòu)成。而近年來，我國的傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒制品也不斷朝著這種理念發(fā)展，并通過原料減菌預(yù)處理、優(yōu)勢菌種選育、多菌種混合發(fā)酵、食鹽替代物以及發(fā)酵新工藝等措施降低發(fā)酵辣椒的食鹽含量。本文對上述降鹽方法進行了綜述，以期為發(fā)酵辣椒的低鹽化提供一定的參考。

1 原料減菌預(yù)處理輔助降低發(fā)酵辣椒食鹽含量

傳統(tǒng)發(fā)酵辣椒主要依靠辣椒表面的天然微生物進行自然發(fā)酵，再輔以高鹽促進風(fēng)味物質(zhì)的形成以及延長保藏期。但原料表面附著有大量雜菌，易產(chǎn)生有害物質(zhì)。對原料辣椒進行不同減菌化預(yù)處理，減少原料表面的有害微生物，使發(fā)酵辣椒迅速產(chǎn)酸，能有效降低發(fā)酵過程中的食鹽含量。

燙漂處理和臭氧處理是發(fā)酵辣椒加工過程中運用較為廣泛的減菌方式。丁筑紅等[8]分別采用了燙漂處理和臭氧水處理進行原料減菌處理，發(fā)現(xiàn)經(jīng)臭氧水0.8 mg/m3濃度處理2 min減菌效果最佳。添加8%食鹽進行發(fā)酵，生產(chǎn)的辣椒制品口感細(xì)膩，具有辣椒鮮艷的紅色和獨特的風(fēng)味，產(chǎn)品品質(zhì)較好。何緒曉[9]分別對原料進行燙漂和臭氧處理，減菌處理后可以顯著提高產(chǎn)酸量和產(chǎn)酸速度，與自然發(fā)酵相比，在降低食鹽含量和增加產(chǎn)品安全性方面具有優(yōu)勢，同時揮發(fā)性風(fēng)味檢測結(jié)果顯示減菌發(fā)酵辣椒具有獨特的揮發(fā)成分，更有利于特有風(fēng)味的形成。母應(yīng)春等[10]研究了采用不同濃度梯度的食鹽溶液、雙乙酸溶液、臭氧、酸燙漂進行原料減菌化預(yù)處理，通過對減菌率的計算得出當(dāng)食鹽溶液濃度大于15%時減菌率可達80.99%以上，當(dāng)臭氧濃度大于0.6 mg/m3時其減菌率約在64.98%以上。從減菌效率來看，食鹽溶液優(yōu)于臭氧，但從低鹽健康角度來說，用高濃度的食鹽溶液浸泡會導(dǎo)致產(chǎn)品含鹽量增加，不利于人體健康，因此在實際中應(yīng)考慮選用臭氧進行減菌化預(yù)處理。

如今，采用現(xiàn)代化新技術(shù)進行原料減菌也是發(fā)酵辣椒的主要發(fā)展方向。雷屈文等[11]對鮮切蔬菜分別采用紫外線照射不同時間，得出用紫外線照射30 min可有效降低微生物的含量，提高其品質(zhì)。周明輝等[12]采用低溫蒸汽(50～70 ℃)處理鮮切胡蘿卜600 s，對胡蘿卜片的減菌效果明顯，且能較好地保持鮮切胡蘿卜片的品質(zhì)。因此，將這些減菌方法運用于發(fā)酵辣椒的減菌預(yù)處理也將發(fā)揮重要的作用。

2 優(yōu)勢菌種或混合菌種發(fā)酵降低發(fā)酵辣椒食鹽含量

2.1 優(yōu)勢菌種發(fā)酵降低發(fā)酵辣椒食鹽含量

開發(fā)低鹽發(fā)酵辣椒制品，選育出性能優(yōu)良的優(yōu)勢菌種進行人工發(fā)酵，創(chuàng)造最優(yōu)的培養(yǎng)環(huán)境，能在低鹽環(huán)境下降低雜菌污染的同時，實現(xiàn)快速產(chǎn)酸，增強辣椒的風(fēng)味。趙玲艷等[13]通過試驗分離出乳酸菌、Lact 1、Lact 2和Lact 3的產(chǎn)酸速率很快，在發(fā)酵前期就能大量繁殖迅速產(chǎn)酸，最大限度地保持了發(fā)酵辣椒的香味。梁單等[14]通過平板透明圈、分解亞硝酸鹽試驗對發(fā)酵優(yōu)勢菌種進行初篩，通過產(chǎn)酸能力、產(chǎn)亞硝酸鹽量進行復(fù)篩，所篩的Q3菌株產(chǎn)酸量多，且發(fā)酵辣椒口感和風(fēng)味較好。Ji X等[15]發(fā)現(xiàn)嗜酸乳桿菌和瑞士乳桿菌產(chǎn)酸較快，培養(yǎng)48 h后pH值分別達到3.52和3.63，產(chǎn)酸速度明顯大于自然發(fā)酵，且在鹽濃度為6%的條件下仍生長良好，能較好地適應(yīng)低鹽發(fā)酵辣椒的環(huán)境，提高了產(chǎn)品的脆度及香味。陳惠音等[16]利用腸膜狀明串珠菌和植物乳酸桿菌產(chǎn)酸快、耐鹽和耐酸能力強等特點，制作1%～1.5%的超低鹽濃度發(fā)酵蔬菜，由于腸膜狀明串珠菌進行異型乳酸發(fā)酵，使pH快速下降，另外該菌產(chǎn)生的CO2替代了空氣，形成厭氧環(huán)境，有利于其他有益乳酸菌的生長，同時也保持了產(chǎn)品的色澤和穩(wěn)定性，使產(chǎn)品具有良好的風(fēng)味；植物乳酸桿菌產(chǎn)生大量乳酸，使發(fā)酵周期縮短到1.5～2天，大大提高了發(fā)酵效率，使得超低鹽化快速發(fā)酵技術(shù)得以實現(xiàn)。鄧放明等[17]指出在低鹽碎鮮辣椒發(fā)酵制品中接種Lact.chili.6和Lact.chili.8其品質(zhì)會顯著提高。人工接種發(fā)酵液后加入食鹽發(fā)酵，產(chǎn)品成熟時所需的發(fā)酵時間明顯比自然發(fā)酵的短，且亞硝酸鹽含量也明顯降低。此外，接種乳酸菌的產(chǎn)品香氣和脆度也都優(yōu)于自然發(fā)酵。Yan Pingmei等[18]通過試驗篩選出Lb.pentosus和Leu.mesenteroides兩株菌作為發(fā)酵菌種，結(jié)果表明接種后能有效阻止細(xì)菌Enterobacteria的增殖從而抑制亞硝酸鹽的生成，相比于自然發(fā)酵大大降低了亞硝酸鹽的含量。

2.2 混合菌種發(fā)酵降低發(fā)酵辣椒食鹽含量

利用多菌種人工混合發(fā)酵辣椒，使產(chǎn)品中迅速形成優(yōu)勢菌群，增強了乳酸發(fā)酵作用，不僅能有效降低食鹽含量，且能提高產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)效率。楊玉新等[19]將活化好的保加利亞乳桿菌、啤酒酵母及醋酸桿菌按2∶2∶1的接種量接入發(fā)酵辣椒醬后，直接進入主發(fā)酵階段，使這3株菌成為優(yōu)勢菌群迅速產(chǎn)酸，從而抑制了大量雜菌的生長，降低食鹽濃度后乳酸發(fā)酵速度較快，提高了產(chǎn)品的風(fēng)味。張海等[20]使用兩類乳酸菌包括胚芽乳桿菌、德氏乳桿菌和腸膜明串珠菌按一定比例混合接種，添加6%～8%左右的食鹽，在發(fā)酵30天左右，pH值下降到3.6。多菌種發(fā)酵辣椒成品色澤鮮紅，香味濃郁無異味，酸辣爽口，同時含有17種氨基酸，營養(yǎng)價值豐富，成品還有活乳酸菌，經(jīng)常食用可抑制腸道內(nèi)有害微生物的生長繁殖，有益人體健康。梁靈等[21]通過接種混合乳酸菌抑制雜菌，并輔助添加大蒜、花椒等香辛料及調(diào)味品，在產(chǎn)生不同風(fēng)味的同時還能起到防腐的作用，從而降低食鹽用量，使產(chǎn)品的含鹽量由自然發(fā)酵的10%～12%降至6%，制成不含任何防腐劑的純天然健康食品，較大程度維持了發(fā)酵辣椒原有的獨特風(fēng)味，且增加了乳酸發(fā)酵及香辛料的芳香味。孫慶申等[22]從7種市售優(yōu)質(zhì)酸菜中分離出18株乳酸菌，經(jīng)過復(fù)配后確定最優(yōu)發(fā)酵配比為L1∶L5∶B.c為1∶1∶1，可降低加工中的食鹽用量，并保持發(fā)酵風(fēng)味基本不變。

3 食鹽替代物及發(fā)酵新工藝協(xié)同降低發(fā)酵辣椒食鹽含量

3.1 食鹽替代物協(xié)同降低發(fā)酵辣椒食鹽含量

隨著生活水平的提高，人們更加關(guān)注低鹽環(huán)保的健康食品，過量地食用食鹽會導(dǎo)致高血壓、心腦血管疾病等諸多疾病的產(chǎn)生，因此，開發(fā)出既能保證咸味又能降低鈉離子的攝入、具有保健功能的食鹽替代物顯得尤為重要。汪建明等[23]從天然食用酵母中提取一種名為酵母抽提物的食鹽替代物，富含氨基酸、核苷酸等物質(zhì)，能將人體味覺中鮮味接受功能放大，同時也能放大鈉離子的感受效應(yīng)，因此降低食鹽用量，人們的感官評價并未下降。李沛[24]發(fā)現(xiàn)酵母提取物(YE)參與到醬油發(fā)酵可有效提高產(chǎn)品的總氮、氨基酸等指標(biāo)且提高幅度高達15%，還可以明顯增強產(chǎn)品的香氣和鮮味，減少了人體鈉離子的攝入量。Tada等[25]在1984年酪蛋白水解物BPIa的N端類似物的合成過程中偶然發(fā)現(xiàn)了一種能呈咸味的肽，隨后他們又替換其中的氨基酸發(fā)現(xiàn)了幾種呈咸味的二肽，這些多肽中不含鈉離子，且能呈現(xiàn)出強烈的咸味，可嘗試作為NaCl的替代物。Mitchell M等[26]添加一系列不同的食鹽替代品和增味劑在食鹽含量為0.5%的最低鹽含量食品中，通過感官分析證明了辣椒醬中添加0.5%的核苷酸酵母提取物與添加1%食鹽的辣椒醬的口感無明顯差別，且食鹽替代品可以減少50%食鹽的使用量。由于鉀鹽的理化性質(zhì)與氯化鈉相似，目前越來越多地選用氯化鉀部分代替氯化鈉進行低鹽發(fā)酵，降低了發(fā)酵辣椒中的鈉離子含量。林子虎[27]研究了鉀無論在大小、形狀和化合物結(jié)構(gòu)上都和鈉相似，能產(chǎn)生類似氯化鈉的咸味。但是氯化鉀在加熱過后會留有苦味，因此在使用氯化鉀作為食鹽替代物時會添加賴氨酸來壓制苦味。Britta Viander 等[28]也研究了不同的鹽濃度對發(fā)酵蔬菜的影響，通過測定產(chǎn)酸及感官評分發(fā)現(xiàn)由KCl和NaCl組成的礦物鹽的發(fā)酵泡菜汁風(fēng)味最好。

3.2 發(fā)酵新工藝降低發(fā)酵辣椒食鹽含量

目前，開發(fā)低鹽發(fā)酵新工藝也是實現(xiàn)發(fā)酵辣椒低鹽化的關(guān)鍵步驟。孫元賓等[29]采用真空動態(tài)腌制法開發(fā)低鹽腌菜，當(dāng)腌制溫度為20 ℃，真空度為85 kPa，動態(tài)腌制真空腌制機攪拌轉(zhuǎn)速為1 r/min,食鹽溶液濃度為2%時腌制的產(chǎn)品品質(zhì)最佳，且動態(tài)真空腌制產(chǎn)品的可食性、感官品質(zhì)、食用營養(yǎng)性及安全性均優(yōu)于傳統(tǒng)腌制法。武晉海等[30]采用低鹽腌漬黃瓜半固態(tài)純種發(fā)酵工藝，把經(jīng)脫水預(yù)處理的黃瓜(CucumissativusL.,含水率 65%～70%)利用密閉厭氧發(fā)酵設(shè)備進行低鹽發(fā)酵，腌漬液作為發(fā)酵劑進行預(yù)發(fā)酵，結(jié)合使用乳酸菌(L.plantarum)純培養(yǎng)物，實現(xiàn)腌漬液的再利用。與固態(tài)自然發(fā)酵工藝相比，半固態(tài)純種發(fā)酵產(chǎn)品中可溶性膳食纖維、維生素 E、總抗壞血酸、蛋白質(zhì)和脂肪含量有明顯改善。劉曉艷等[31]探討了制作低鹽發(fā)酵黃塘頭菜的最佳工藝條件，發(fā)現(xiàn)在食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%，加糖量為7%，發(fā)酵溫度為25 ℃的條件下發(fā)酵7天的腌菜口感較好，有獨特的發(fā)酵香氣。

4 展望

低鹽發(fā)酵辣椒符合人們對健康食品的需求，有著廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)前，一些傳統(tǒng)或新興的低鹽化措施已被應(yīng)用到發(fā)酵辣椒制作中，通過不同方式降低發(fā)酵辣椒食鹽含量，并取得了一定的成效，展現(xiàn)出降低發(fā)酵辣椒食鹽含量的巨大潛力。但是，低鹽化措施在實施的過程中也存在一些迫切需要解決的問題：一方面，優(yōu)勢菌種雖然可在發(fā)酵辣椒低鹽化中發(fā)揮自身的優(yōu)勢性，但優(yōu)勢菌的獲取并不容易。一般從類似傳統(tǒng)發(fā)酵食品中分離得到高效且合適的優(yōu)勢菌，不僅工作量大而且耗時較長，不利于推進發(fā)酵辣椒低鹽化進程。不過，利用基因工程技術(shù)構(gòu)建工程菌，可定向高效獲得在低鹽化中發(fā)揮重要作用的優(yōu)勢菌種，縮短優(yōu)勢菌種獲取周期。但對基因工程菌的應(yīng)用應(yīng)謹(jǐn)慎，只有通過充分的試驗論證后方可運用到低鹽發(fā)酵辣椒的生產(chǎn)中。另一方面，食鹽替代物在發(fā)酵辣椒的低鹽化中展現(xiàn)出了巨大的前景，是所有低鹽化措施中最可行的策略。但是，目前并未找到一種可以完全取代食鹽的替代物。雖然大多數(shù)替代物能夠通過部分取代降低發(fā)酵辣椒食鹽含量，但是這些替代物并不能完全取代食鹽在發(fā)酵辣椒中發(fā)揮的功能作用，甚至很難彌補食鹽含量降低對發(fā)酵辣椒風(fēng)味等品質(zhì)帶來的不利影響。因此，不斷探尋或開發(fā)出新的食鹽替代物，仍是今后重要的低鹽化研究課題。通過有目的性的改變食鹽本身的物理結(jié)構(gòu)，開發(fā)出既能發(fā)揮食鹽在發(fā)酵辣椒中的原有功能特性，又不對人體健康造成不利影響的新型鹽頗具前景。不過，相關(guān)研究也只處于理論階段，有待進一步深入探討。此外，不同低鹽化措施聯(lián)合應(yīng)用問題也是今后必須解決的迫切問題。事實上，不同措施的聯(lián)合應(yīng)用是今后發(fā)酵辣椒低鹽化研究的重要方向。總之，我們有理由相信，隨著低鹽化措施的深入研究、不斷完善以及充分利用，發(fā)酵辣椒必將成為我們生活中真正健康的佐餐食品。

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Research Progress and Prospect of Low-salt Fermented Pepper

ZENG Xi-ke1,3, LUO Feng-lian1,2,3*, ZHANG Yu1,3, WANG Yan1,2,3

(1.College of Food Science and Technology, Hu'nan Agricultural University, Changsha 410128, China;2.National R & D Center for Vegetable Processing, Changsha 410128,China;3.Hu'nan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology, Changsha 410128,China)

Fermented pepper is a kind of popular seasoning food, which has crispy taste and unique flavor. The reducing salt in fermented pepper has become a popular research recently, in order to meet the growing consumers' health demands. Low-salt researches on reducing bacteria pretreatment with raw materials, selecting and cultivating superiority strains, fermentation with multi-strains, using salt substitute and new fermentation technology, etc. have been discussed in this paper, in order to provide a reference for further study on low-salt fermented pepper.

fermented pepper；low salt；reducing bacteria；inoculated fermentation

2017-03-25 *通訊作者

湖南省科技重大專項(2015NK1003)子項目

曾希珂(1993-)，女，碩士，研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏；

羅鳳蓮(1973-)，女，副教授，博士，研究方向:食品加工與安全、食品化學(xué)與分析。

TS314

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.09.037

1000-9973(2017)09-0153-04