直投式乳酸菌发酵番石榴泡菜工艺研究

邓彭艳，邱思,2,3*，王晶，文小波，罗晓琴，何永琼

（1.成都师范学院 化学与生命科学学院，四川成都 611130；2.成都师范学院 食品发酵研究所，四川成都 611130；3.特色园艺生物资源开发与利用四川省高等学校重点实验室，四川成都 611130）

四川泡菜是我国传统发酵蔬菜的代表之一，因其清爽可口、脆嫩芳香、解腻开胃、增进食欲等品质被广大消费者所喜爱[1-3]。经常食用泡菜可摄入大量活性乳酸菌及其代谢产物，具有调节肠道微生态平衡、降低胆固醇、提高机体免疫力等功效[4-5]。

番石榴（Psidium guajavaLinn.）属桃金娘科（Myrtaceae）番石榴属（Psidium），为热带果树，原产于热带美洲，现广泛种植于我国广东、广西、福建、台湾、海南等地区，果实中含有大量钾、胡萝卜素、维生素C、果胶等物质，具有驱虫止痒、涩肠止泻、止伤、抗坏血病、抗氧化及清肝等功效[6-7]。广东和广西有将番石榴搭配酸梅粉食用的习惯，通过添加酸味成分，能赋予番石榴独特风味。由于泡菜在发酵过程中也会产生大量有机酸，将番石榴与泡菜工艺进行结合，能利用番石榴发酵过程中所产生的有机酸，赋予番石榴独特的风味。

目前，对于番石榴保健功能及番石榴制饮料、果粉、果醋等研究较多[8-11]，而未见番石榴泡菜的相关报道。本文以番石榴为主要材料，接入直投式发酵剂，探究不同发酵条件对番石榴泡菜感官品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜番石榴，购于源乡野水果旗舰店；食用盐，购于四川省盐业总公司；乳酸菌发酵剂，购于北京川秀有限公司；冰糖，购于山东强盛食品开发公司。

1.2 实验方法

1.2.1 番石榴泡菜发酵工艺路线

图1 番石榴泡菜发酵工艺流程图

1.2.2 操作要点

预处理：选用七成熟、表皮无黑斑、果形饱满、无机械损伤、无病害、颜色青绿色的新鲜番石榴。清洗后切去头、尾非食用部分，切分为3 mm的番石榴片，沥干水分，待用。

盐水浸泡：取密封、冷冻保藏的泡菜发酵剂，按相应比例将发酵剂与原料加入泡菜坛中，辅料为冰糖。

1.2.3 番石榴泡菜发酵单因素研究

（1）发酵温度。按盐水浓度为5%、接种量为4%，在22 ℃、24 ℃、26 ℃、28 ℃和30 ℃下发酵番石榴泡菜6 d后，对发酵后番石榴泡菜进行感官评价。

（2）乳酸菌接种量。按盐水浓度为5%、接种量分别为1%、2%、3%、4%和5%，26 ℃下发酵番石榴泡菜6 d后，对发酵番石榴泡菜进行感官评价。

（3）盐浓度。按盐水浓度为1%、2%、3%、4%和5%，接种量4%，26 ℃下发酵番石榴泡菜6 d后，对发酵番石榴泡菜进行感官评价。

（4）发酵时间。按盐水浓度为5%，接种量为4%，26 ℃下发酵3 d、4 d、5 d、6 d和7 d后，对发酵番石榴泡菜进行感官评价。

1.2.4 正交实验

在单因素实验的基础上，选择对泡菜感官品质影响较大的温度、接种量、发酵时间3个因素，以感官得分作为评定指标，确定番石榴泡菜发酵的最佳工艺参数，具体因素水平选择见表1。

表1 正交实验因素水平

1.2.5 感官评价方法

感官评价总分为100分，由色泽、香味、滋味、形态组成。请30位接受过感官评价的专业人士组成评定小组，感官评价结果取其平均值。具体评分标准见表2。

表2 感官评分标准

1.2.6 数据处理

各待测样品进行多次重复检测，用Excel表进行数据统计，采用SPSS数据分析软件进行显著性方差分析及多重比较，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 发酵剂接种量对番石榴泡菜的影响

由图2可知，随着发酵剂接种量的增加，番石榴泡菜感官评分整体呈上升趋势，说明直投式乳酸菌剂在泡菜发酵过程中，不仅产生了乳酸等有机酸，同时还能赋予泡菜多种呈味物质[12]。因此，从整体上来看，增加直投式乳酸菌剂接种量能提高番石榴泡菜感官品质。在较低接种量范围内（≤2%），番石榴泡菜感官品质随着发酵剂接种量的增加稍有降低，这可能是在此条件下，泡菜虽然产生了少量酸味及风味物质，但是并不浓郁。与此同时，产生的乳酸等味道破坏了番石榴原有的果香，从而导致其感官品质有所下降。当乳酸菌添加量达到一定程度之后（＞4%），由于乳酸菌代谢产生的乳酸含量增加，泡菜整体酸度较高，并影响了其他风味物质的生成，从而降低了感官品质[13-14]。

图2 发酵剂接种量对番石榴泡菜感官评分的影响

2.2 盐浓度对番石榴泡菜的影响

由图3可知，番石榴泡菜感官评分随着盐浓度的增加呈现先增加后减小的趋势；在盐浓度为3%时，番石榴泡菜感官评分最高，口感最好。在较低浓度范围之内（≤3%），食盐赋予了番石榴泡菜适当的咸味；并且随着食盐引起的渗透压的增加，其能在一定程度上增加泡菜中风味物质的浓度，以提高番石榴泡菜的感官品质。而在较高浓度范围之内（＞3%），由于泡菜中盐浓度过大，导致番石榴泡菜质地呈现发软、皱缩等改变，从而使番石榴泡菜感官品质下降。

图3 盐浓度对番石榴泡菜感官评分的影响

2.3 发酵时间对番石榴泡菜的影响

由图4可知，随着发酵时间的延长，番石榴泡菜感官评分呈先增加并逐渐趋于稳定的趋势；泡菜在发酵第6天及第7天时感官评分差异不显著，评分最高。基于生产效率，选择发酵6天。随着发酵时间的增加，番石榴泡菜逐渐形成风味物质，在风味物质尚未完全形成之时，虽然其色泽、香味、滋味、形态都受到了一定的影响，但泡菜特征并不突出；随着发酵的进行，泡菜风味物质不断增加，番石榴泡菜感官品质得到显著提高。之后，由于整个泡菜体系反应趋于平衡，泡菜中风味物质含量不再增加，其感官评分变化不大。

图4 发酵时间对番石榴泡菜感官评分的影响

2.4 发酵温度对番石榴泡菜的影响

由图7可知，随着发酵温度的升高，感官评分呈现先增加后降低的趋势。在合适的温度条件下，一方面由于乳酸菌代谢能产生相应有机酸类物质，增加泡菜风味；另一方面，代谢产生的有机酸能抑制杂菌产生影响感官品质的不良代谢产物，抑制不良风味的形成。结果显示，直投式乳酸菌在发酵温度为26 ℃时，番石榴泡菜的感官评分最高。

图5 发酵温度对番石榴泡菜感官评分的影响

2.5 发酵条件的正交优化

结合单因素试验结果，利用L9（34）正交实验优化番石榴泡菜的发酵条件。由表3可以看出，影响番石榴泡菜感官评分的最主要因素是发酵剂接种量，其次是发酵温度。确定最佳发酵条件为A2B2C3，即发酵剂接种量为4%、发酵温度为26 ℃、发酵时间为7 d。

表3 L9（34）正交实验设计及结果

从表4可以看出，在实验范围内发酵剂接种量对番石榴泡菜感官评分影响显著（P=0.013＜0.05），发酵时间和发酵剂接种量对感官评分影响不显著。另外，修正模型对感官评分影响显著（P=0.034＜0.05）。

表4 感官评定的方差分析结果

3 结论

番石榴泡菜的感官品质受发酵工艺中多种因素的共同影响。通过单因素确定接种量、发酵温度、发酵时间是影响番石榴泡菜感官品质的主要因素，在单因素试验的基础上进行3因素3水平的正交试验，最终确定番石榴泡菜的最优工艺参数为发酵剂接种量4%、发酵温度26 ℃、发酵时间7 d，为番石榴泡菜的工业化生产提供一定的理论依据和技术支持。