目前关于剁辣椒发酵过程中微生物菌群及有机酸变化的研究鲜见报道。因此,来自湖南农业大学食品科学技术学院的叶陵、王晶晶和王蓉蓉等人利用课题组前期筛选到的一株发酵性能优良的植物乳杆菌W-4作为发酵剂菌株进行纯种发酵,以自然发酵剁辣椒为对照,考察发酵过程中剁辣椒中微生物菌群及有机酸的变化规律,为进一步阐明植物乳杆菌在剁辣椒发酵过程中的作用机制提供一定的理论依据。
1.剁辣椒发酵过程中的pH值变化
在剁辣椒发酵过程中pH值随发酵的进行而降低,2 种剁辣椒的起始pH值均在4.95左右。随发酵时间的延长,接种发酵的剁辣椒pH值逐步降低至4左右并趋于平稳,而自然发酵剁辣椒从发酵初期开始pH值就呈现缓慢降低的趋势,且变化不明显。
2.剁辣椒发酵过程中总酸含量的变化
在剁辣椒发酵过程中总酸含量随发酵时间的延长而增加,相对而言,接种发酵的总酸含量变化更明显,产酸量更大。接种发酵中总酸含量则是从第0天开始一直呈快速增长趋势,从第10天开始总酸含量趋于平稳。
3.剁辣椒发酵过程中有机酸的变化规律
苹果酸含量的变化
自然发酵剁辣椒中的苹果酸含量随发酵进程降低缓慢。接种发酵剁辣椒中的苹果酸含量随发酵进程不断下降,在第10天时大幅降低。
柠檬酸含量的变化
自然发酵剁辣椒中柠檬酸含量明显高于接种发酵。自然发酵剁辣椒的柠檬酸含量在第6天时达到峰值161.2 μg/g。而接种发酵中柠檬酸含量则在第8天时达到峰值153.0 μg/g。
乳酸含量的变化
接种发酵剁辣椒中乳酸含量随发酵时间变化呈不断上升趋势,第8~10天增长最为迅速,且整体含量明显高于自然发酵剁辣椒。
乙酸含量的变化
通过测定发酵第2天、第4天、第6天、第8天、第10天时剁辣椒中乙酸的含量时发现,接种发酵在整个发酵过程中均未检出乙酸。而在自然发酵第2天时,剁辣椒中乙酸含量为(20.21±0.56)μg/g,而在随后几个发酵时间点的样品中,均未检出乙酸。
4.剁辣椒发酵过程中的菌群变化规律
自然发酵和接种发酵整体的菌落总数和乳酸菌数量呈先升后平缓的趋势。接种发酵的菌落总数和乳酸菌数量在发酵的整个过程中均高于自然发酵,这与接入大量植物乳杆菌W-4有关。接种发酵从第4天后,菌落总数和乳酸菌数量基本趋于稳定。自然发酵则在发酵第6天后基本维持不变。曲线所呈现的趋势主要因为在发酵初期,养分充足,微生物在适应环境后能快速生长。随发酵的不断进行,微生物代谢所产生的乳酸、乙醇等具有抗菌活性的物质,改变了环境条件,使得菌株生长放缓,微生物数量逐渐趋于稳定。
2 种发酵方式下霉菌、酵母菌(检出菌株主要是酵母菌)等真菌初始菌种浓度相近,随发酵的进行其数量也在不断上升。发酵0~6 d内,环境营养丰富,酸度适宜,霉菌、酵母菌等真菌数量快速增长。发酵6~8 d内,pH值持续降低,大量乳酸菌生长均对霉菌、酵母菌有抑制作用,其生长速度减缓。第8天后,随着pH值进一步降低,环境对乳酸菌的抑制作用开始显现,相对受到影响更小的酵母菌则逐步成为优势菌株生长速度再次提升,活菌数变大直至趋于最大值。大肠杆菌在发酵初期因为辣椒本身或者用具携带使得密封辣椒被少量污染。
结 论
在发酵过程中,接种发酵能使乳酸菌快速成为优势菌,较快地降低剁辣椒的pH值。接种发酵具有较高数量的菌落总数和乳酸菌,酵母菌在自然发酵和接种发酵中数量相当,变化趋势基本一致,而大肠菌群只在发酵前期出现,而后消失。有机酸测定结果表明接种发酵具有较高含量的乳酸,而自然发酵具有较高含量的柠檬酸和苹果酸,而乙酸只在自然发酵的前期出现。