乳酸菌发酵酸脆西瓜皮的工艺研究

蒋 袁/湖南人文科技学院农业与生物技术学院

乳酸菌发酵酸脆西瓜皮的工艺研究

蒋 袁/湖南人文科技学院农业与生物技术学院

以西瓜皮为原料，加入花椒，姜，蒜等香辛料，接种定量的乳酸菌进行发酵制得产品。选取原料与泡菜水的比例，盐的添加量，CaCl2的添加量，乳酸菌的接种量为影响因子，以感官评价为指标，进行单因素试验，以及正交试验，结果显示最佳工艺参数是原料与泡菜水的比例为1：10，盐的添加量为4％，CaCl2的添加量为0.5％，乳酸菌的接种量为0.125％，并测得泡菜西瓜皮的氨基态氮的含量为0.0105g/100mL，总酸以乳酸计为0.54g/L，亚硝酸盐的含量为1.7984mg/kg，符合国家标准。乳酸菌发酵西瓜皮酸脆可口，具有营养价值，能提供西瓜皮的综合利用价值。

西瓜皮；发酵；乳酸菌

西瓜皮富含多种维生素、氨基酸、矿物质、配糖体、枸杞碱、黄酮、多糖[3]、腺嘌呤[8]等。西瓜皮中含有丰富的Ca、Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等人体必需的微量元素。Ca对维持人体的循环、骨骼、泌尿、免疫等系统的正常生理功能具有重要作用；Zn对人体的免疫系统及防御功能有着重要的作用；Fe是淋巴细胞样组织的必需物质之一，Mn、Mg可维持人体正常免疫功能。其中，西瓜皮中维生素C含量为10.996mg/100g，黄酮含量高为355.5217mg/g，具有很好的抗氧化作用[4]。

本论文主要以西瓜皮为原料，通过清洗，护色，烫漂等工艺处理西瓜皮，在泡菜水中加入食盐提高渗透压，经乳酸菌发酵制得酸脆可口的西瓜皮制品，重点以原料与泡菜水的比例，CaCl2的浓度，盐的浓度，乳酸菌的接种量为影响因子，测定西瓜皮制品的氨基态氮的含量，总酸的含量，亚硝酸盐含量，以及感官评定，评价泡菜西瓜皮产品的质量，经单因素试验和正交试验得出发酵的最佳工艺参数。

1. 材料与方法

选择食用后新鲜，无腐烂，肥厚的西瓜皮，花椒，辣椒，生姜，大蒜，白糖。

葡萄糖，柠檬酸，亚硫酸氢钠，氯化钙，连云港友进食品添加剂技术开发有限公司，

乳酸菌制剂，北京川秀国际贸易有限公司。

1.1 试验仪器

电磁炉，广东美的生活电器制造有限公司，FA2004分析电子天平，上海良平仪器仪表有限公司，SP-754紫外可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司，pHSJ-3F实验室pH计，上海雷磁有限公司，78-1A磁力加热搅拌器，杭州仪表电机有限公司。

1.2 实验方案

选择新鲜、无腐烂的西瓜，西瓜皮要肥厚，有可食性。西瓜皮和西瓜瓤分开，去除西瓜皮的外层绿皮和残留的瓜瓤，清洗干净，切成长约6cm，宽1cm的长条形。选用亚硫酸氢钠0.5g/L和柠檬酸l.0g/L组合，浸泡20min处理西瓜皮，进行护色处理[13]，清洗表面溶液。配制浓度为0.75％的氯化钙溶液，将洗涤后的西瓜条放入温度为50℃的溶液中，漂烫20min，提高果胶酸含量，增加脆度，最后清洗表面溶液[14]。将护色，硬化处理后的西瓜皮，用冷却后的开水冲洗干净表面的残留的溶液，沥干水分。

称取一定量乳酸菌菌粉，溶解于2％葡萄糖溶液，25～30℃进行活化，得乳酸菌发酵液备用[15],再分别称取原辅料添加量的盐浓度4％、糖浓度2％、CaCl2浓度0．75％、辣椒0．5％、花椒0．25％、大蒜1％、生姜1％等，加入0.075％的发酵液溶于冷却后的开水中，配得泡菜水。

沥干后的西瓜皮条放入装有泡菜水的瓶子中，用水密封，30℃恒温培养箱中发酵7天。

1.3 试验设计

取清洗后的西瓜皮,经烫漂处理后，原料与泡菜水的比例为1:5，1:10，1:15，1:20，1:25，固定0.75％CaCl2的浓度，固定4％盐的浓度，固定0.075％的乳酸菌的接种量，发酵7天，得到泡菜西瓜皮产品，经评价得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,经烫漂处理后，固定原料与泡菜水为1:15，CaCl2的浓度为0.25％，0.50％，0.75％，1.00％，1.25％，固定4％盐的浓度，固定0.075％的乳酸菌的接种量，发酵7天，得到泡菜西瓜皮产品，经评价得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,经烫漂处理后，固定原料与泡菜水的比例1:15，固定0.75％CaCl2的浓度，盐的浓度为2％，4％，6％，8％，10％，固定0.075％的乳酸菌的接种量，发酵7天，得到西瓜皮产品，经评价得出最佳原料和泡菜水的比例。

取清洗后的西瓜皮,经烫漂处理后，原料与泡菜水的比例为1:15，固定0.75％CaCl2的浓度，固定4％盐的浓度，乳酸菌的接种量0.025％，0.050％，0.075％，0.100％，0.125％，发酵7天，得到西瓜皮产品，经评价得出最佳原料和泡菜水的比例。

1.4正交试验

根据上述单因素实验的结果，以原料与泡菜水的比例，CaCl2浓度，盐浓度，乳酸菌的接种量为因素，采用四因素三水平进行正交实验，如表1：

表1 乳酸菌发酵酸脆西瓜皮的正交试验水平分布表

2. 结果与分析

2.1 单因素试验

原料与泡菜水的比例在1：10时，泡菜西瓜皮颜色为淡黄色，有光泽，香气清淡，脆度适中，滋味鲜美，酸脆适合；原料与泡菜水的比例在1:5时，泡菜西瓜皮颜色为淡黄色，有光泽，香气清淡，脆度较硬，咀嚼有渣，口味淡薄；原料与泡菜水的比例1：15至1：25时，产品颜色有影响，质地变软，口味较咸；因此，不同盐浓度对产品有一定的影响，原料与泡菜水的比例为1：10，感官效果最好，为最佳因素。

不同CaCl2浓度对产品有一定的影响。试验显示，CaCl2的浓度为0.75％时，为淡黄色，色泽明亮，香气浓郁，脆度良好，滋味鲜美，酸度适合。CaCl2的浓度为0.25％时，色泽正常，无光泽，香气清淡，脆度过硬，口味淡薄，略酸。当CaCl2的浓度为0.75％增大到1.25％时，随浓度增大，色泽越暗，香气越淡，质地越软，口味偏差。因此，不同CaCl2的浓度对产品有一定的影响，CaCl2的浓度为0.75％，感官效果最好，为最佳因素。

盐浓度为4％时，产品颜色正常，有光泽，香气浓郁，质地脆嫩，咀嚼无渣，滋味鲜美，酸度合适；盐浓度为2％时，颜色正常，色泽正常，香气略淡，质地脆嫩，无渣，滋味鲜美，口味略薄；盐浓度大于6％至10％时，盐浓度的增大，颜色不正常，变为灰色，无光泽，无香气，有异味，质地变软，口感差，咀嚼有渣，口味很咸。因此，不同盐浓度对产品有一定的影响，盐浓度为4％，感官效果最好，为最佳因素。

乳酸菌的接种量为0.100％时，色泽正常，有光泽，香气浓郁，质地脆嫩，软硬适中，滋味鲜美，酸度合适。乳酸菌的接种量为0.025％至0.100％，色泽正常，随接种量的增大香气越浓郁，质地适中，滋味鲜美，酸度合适；乳酸菌接种量为0.125％时，色泽正常，有光泽，香气浓郁，质地脆嫩，滋味略酸。因此，不同乳酸菌的接种量对产品有一定的影响，乳酸菌的接种量为0.100％时，感官效果最好，为最佳因素。

乳酸菌的接种量在制作泡菜的过程中起到了重要的作用。接种发酵泡菜乳酸菌数量明显高于自然发酵泡菜。这不仅缩短了发酵时间，还提高了泡菜产品的质量[20]。如图5可知，乳酸菌的接种量在0.025％至0.100％阶段，泡菜中的乳酸菌逐渐增多，乳酸菌的新陈代谢作用明显，产酸能力增强，香气浓厚，乳酸菌的接种量在大于0.100％至0.125％时，乳酸菌的量增大，菌种数量多，发酵速度越快，产酸能力强，导致产品口味略酸，从而影响到泡菜西瓜皮的质量。

2.3 乳酸发酵酸脆西瓜皮的产品质量

根据最佳工艺参数可得出西瓜皮产品，颜色为淡黄色，有光泽，有浓郁的发酵香气，质地脆嫩适中，咀嚼无渣，滋味鲜美，酸甜可口，感官评分为89分。乳酸发酵酸脆西瓜皮泡菜中，经过理化检测得出所含亚硝酸的含量为1.7983mg/kg，低于绿色食品限量值，是符合人类食用的安全食品。根据国标检测，测得泡菜西瓜皮中的氨基态氮的含量为0.0105g/100mL，根据国标的方法测得泡菜西瓜皮的中的总酸含量（以乳酸计）为0.54g/L。

3. 结论

在单因素的基础上通过正交试验得出乳酸发酵酸脆西瓜皮的产品最佳加工工艺参数为原料与泡菜水的比例1:10，CaCl2浓度为0.50％，盐浓度为4％，乳酸菌的接种量为0.125％，可得出西瓜皮产品，颜色为淡黄色，有光泽，有浓郁的发酵香气，质地脆嫩适中，咀嚼无渣，滋味鲜美，酸甜可口，感官评分为89分，亚硝酸的含量为1.7983mg/kg，氨基态氮的含量为0.0105g/100mL，总酸含量（以乳酸计）为0.54g/L。因此，利用乳酸菌发酵制作酸脆西瓜皮，酸脆可口，具有营养价值。在原料上来源方便，成本低，不仅提高了西瓜皮的利用价值，而且还减少了环境的污染，为西瓜皮的开发提供了一条有利的方法。

[1]郎杰.西瓜皮多糖的提取工艺及抗氧化研究[J].安徽农业科学,2012,40(36)1:7745-17747.

[2]潘百明,李春惠.废弃西瓜皮固态发酵生产单细胞蛋白[J].贵州农业科学,2014(2):156-158.

[3]贾娟,王林山.西瓜皮果酒的研制[M].酿酒科技,2011(12):20-23.

[4]闫凯.泡菜发酵工艺及保藏性的研究[D].华中农业大学硕士学位论文,2013.

蒋 袁（1994-），男，湖南常德人，湖南人文科技学院农业与生物技术学院2012级学生。