乳酸菌在干辣椒发酵中的研究与应用.docx
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乳酸菌在干辣椒发酵中的研究与应用
乳酸菌在干辣椒发酵中的研究与应用
摘要：
本文阐述了以干辣椒为原料，添加乳酸菌发酵生产辣椒酱，通过正交试验结果表明，最佳工艺条件为：
食盐浓度10%，接种量1.0%，发酵温度25℃，发酵时间20d。
然后在工厂进行了规模化验证，生产试验表明：
添加乳酸菌发酵不仅缩短发酵时间，且其产品的色泽更鲜艳、香味更浓郁、鲜度更高、稳定性更好。
关键词：
乳酸菌；干辣椒；发酵
TheResearchandApplicationofLacticAcidBacteriainDryRedPepperFermentationProcess
Abstract：
Inthispaper，byaddinglacticacidbacteriapowderinthedryredpepperfermentationexperiment.
Throu-ghtheorthogonaltestresults，theoptimumproductionconditions:
saltconcentration10%，inoculation1%，
fermentationtemperature25℃，fermentationtime20d.Thescaleisvalidatedinthefactory.Theexperimental
resultsshowthat:
addinglacticacidbacteriapowderindryredpepperfermentation，comparedwiththetraditional
process:
thecolourismorescarlet，bothesteraromaandsoysaucearomaarericher;Themorphologystandsfirm.
Keywords：
lacticacidbacteria；dryredpepper；fermentation.
doi：
10.3969/j.issn.1674-506X.2013.05-015
辣椒，又叫番椒、海椒、辣子、辣角、秦椒等，是
一种茄科辣椒属植物。
辣椒属为一年或多年生草本
植物。
果实通常成圆锥形或长圆形，也有灯笼形、心
脏形等等。
未成熟时呈绿色，成熟后变成鲜红色、黄
色或紫色，以红色最为常见。
辣椒的果实因果皮含
有辣椒素而有辣味，能增进食欲。
辣椒中维生素C
的含量在蔬菜中居第一位。
目前四川辣椒种植面积
居各种蔬菜的第三位，仅次于萝卜和大白菜，但其
产值居各种蔬菜的首位
［1］
。
郫县豆瓣作为川味中必不可少的重要辣味调味
品，堪称“川菜之魂”，它以味辣香醇、红棕油亮、瓣粒
酥脆、黏稠绒实、酱香浓郁的产品特色，在“世界发酵
辣椒酱”中独树一帜
［2］
。
郫县豆瓣历经300多年的演变，“日晒夜露”的
传统发酵方式历经长达为5-6个月的发酵时间。
其
中椒坯的发酵时间也要3个多月。
据不完全统计：
红
油豆瓣在豆瓣中所占比例远大于郫县豆瓣，而且
60%以上的红油豆瓣都是采用干辣椒传统发酵技
收稿日期：
2013-09-02
作者简介：
刘德忠（1963-），男，高级工程师。
长期从事农产品、调味品加工应用技术及其工厂配套工程设计工作。
FoodandFermentationTechnology
第49卷（第5期）Vol.49，No.5第49卷（总第177期）
术。
传统发酵工艺，主要利用辣椒表面或空气中的
微生物自然发酵而成，存在菌种的种类复杂、来源
不稳、发酵周期长、易受杂菌干扰等严重问题，从而
造成产品品质不稳定，不能满足工业化生产和食品
安全性的要求。
严重制约了行业的发展。
因此豆瓣行
业急需通过技术进步改变其现有的状况，降低生产
成本，更新技术。
实现自然发酵向可控发酵加工方
式的转变，长期发酵向短期发酵的转变，露天制作
向室内加工的转变，最终实现行业的跨越式发展。
本实验采用乳酸菌发酵干辣椒技术，可将传统
的发酵时间由3个多月（90-100d）缩短为1个月左
右（30-40d），达到显著缩短发酵成熟时间的目的，
且产品的香味更好、色泽更鲜艳、鲜度更高、稳定性
更好。
本文旨在规模化生产中得到更广泛的应用，为
更多的企业带来更大的经济效益。
1实验原理
干辣椒经过去蒂、清洗、浸泡后粉碎，加盐、加乳
酸菌拌匀，入池发酵成熟。
生产的辣椒坯可通过加甜
瓣子拌合，继续发酵、翻、晒、露成熟为郫县豆瓣；也
可直接用于红油豆瓣。
自然选择的乳酸菌发酵受环
境因素的影响比较大，发酵过程无法控制
［3］
。
现在在
辣椒发酵过程中添加一定量的乳酸菌干粉制剂，让
乳酸菌在其发酵过程中从一开始就处在优势的环境
条件下，能大幅缩短成熟周期和提高产品的品质，将
营养物质转化为以乳酸为主的有机酸
［4］
，同时产生
醇类物质，进而产生酯等芳香物质，形成发酵辣椒的
固有香气。
2实验仪器及材料
2.1仪器设备
玻璃坛或土陶缸、恒温箱、电子天平、酸度计、电
炉、粉碎机搅拌机、滴定管、移液管、容量瓶和三角瓶
等化学仪器。
2.2药品试剂
葡萄糖标准溶液、斐林试剂的甲液和乙液、氢氧
化钠溶液、甲醛溶液、铬酸钾指示剂、硝酸银溶液和
酚酞等试剂。
2.3辣椒原料
选用甘肃出产的美国红干辣椒或郫县及周边县
市出产的二荆条干辣椒。
2.4食盐
市售（非碘盐）。
2.5乳酸菌菌粉
选用高福记生物公司的《高福记》牌泡乐美I复
合乳酸菌制剂，活菌数为：
1.5×10
10
CFU/g。
3工艺流程
4分析测定方法
4.1总酸的测定
采用中和滴定法（GB/T12456-2008）。
4.2氯化钠的测定
采用直接沉淀法（GB/T12457-2008）。
4.3氨基酸态氮的测定
采用双指示剂甲醛滴定法（GB/T5009.40-2003）。
4.4还原糖的测定
采用高锰酸钾法（GB/T5009.7-2008）。
5实验步骤
5.1浸泡
将挑选好的干辣椒放入浸泡池中，加入3-4倍
清水浸泡15-24h（上压重物，以免辣椒漂浮）。
5.2清洗、粉碎
把浸泡后的湿辣椒（一般达到干辣椒的3-4倍
重量），放入清洗机进行清洗，洗去泥沙、石子、编织
袋丝等异物。
然后放入打椒机中粉碎成椒坯，以椒坯
总量计算，添加适量的食盐（非碘食盐），充分拌匀。
5.3添加乳酸菌发酵剂
以椒坯总量计算，添加一定量的乳酸菌发酵剂。
用30-35℃左右的温水，加水量为发酵剂的5-10
倍，充分溶解，并静置20-30min后，使用前摇匀后，
浇淋在椒坯上（一层椒坯一层菌液）。
充分搅匀。
5.4浇淋循环
如用条池发酵，则用豆瓣翻醅机来回搅拌3-4
次即可；若是水泥发酵池，则先在大池两个对角分
别放置两个竹笼或有孔塑料管，再装椒坯，装到一
半体积时，用盐水泵抽池内的盐水浇淋在椒坯上，
一般循环2-3h（根据椒坯的多少定），待大池装满
后再抽盐水循环3-5d，抽样分析盐分基本达到平
衡后即可。
5.5发酵
装坛至离坛口15cm即可，在表面撒上薄薄的
一层面盐，最后盖上塑料薄膜，在薄膜四周用盐压实
密封，在10-25℃范围发酵（选此温度范围，是为了
以后适应工业化生产的需要）。
5.6分析化验
每隔7d取样一次，分析测定发酵辣椒坯的感官
指标、盐分、总酸、氨基酸态氮和还原糖等，直到辣椒
刘德忠等：
乳酸菌在干辣椒发酵中的研究与应用
食盐乳酸菌发酵剂
干辣椒挑选浸泡清洗粉碎装池浇淋循环
发酵补盐贮存
612013年第5期
中的还原糖含量降到0.25%以下为止。
（根据生产经
验，当还原糖降至0.25%以下时，即可认定为发酵成
熟）。
6工艺条件的确定
6.1辣椒发酵浓度（加水比）的确定
本实验以干红辣椒和水分比例，分别为1∶2.5；
1∶3；1∶3.5；1∶4；1∶4.5对比试验，经过多次发酵试验对
比发现：
1∶2.5和1∶3的比例时较为粘稠，不利于微生物
生长；1∶4.0或1∶4.5都较稀，易生长杂菌。
1∶3.5比例时
浓度较适。
因此选用辣椒发酵用的浓度为1∶3.5为宜。
6.2乳酸菌种的选择
分别用乳酸菌130
#
，乳酸菌225
#
，乳酸菌510
#
，
乳酸菌550
#
，以1.0%的接种量，发酵辣椒椒坯，结果
如表1。
从表1可以看出：
550
#
乳酸菌效果较好，故选其
作为干辣椒发酵的菌种。
6.3发酵椒坯感官评定
采用100分制。
评定项目为5项，每项占20分。
请10位专业人员和10位非专业人员，按感官评分
标准对成熟椒坯进行评分。
取其平均分作为最终评
分
［5］
。
感官评分标准见表2。
6.4正交试验
干辣椒发酵过程中，对产品质量产生重要影响
的工艺因素主要有以下几个
［6］
：
（1）菌种的接种量：
如果接种量过大，乳酸菌生
长速度过快，会使椒坯的酸味过重，产品风味差；反
之，接种量过小，乳酸菌不能迅速形成优势菌群，发
酵周期长，杂菌污染的危险性大。
（2）发酵温度：
温度过高或过低，都不利于乳酸
菌的正常生长。
虽然大部分乳酸菌的生长最适温度
范围在25-35℃，但是豆瓣加工企业大多没有保温
设施，基本上都是常温发酵。
因此我们把试验温度定
在10-25℃。
（3）发酵时间：
时间过长，不仅增加生产成本，也
使产品过酸，组织软烂，失去食用价值；但如果太短，
产品的生辣味严重，风味差。
（4）食盐添加量：
添加量过多，会抑制乳酸菌的
生长繁殖，影响发酵速度，产品过咸，风味差；反之，
不能抑制杂菌生长，易酸败、易变质。
以上这些因素不是孤立作用于发酵过程的，任
何因素的改变都将影响其它因素的作用，对发酵产
生重大影响。
因此，必须同时对各参数进行试验，最
终确定各参数的最佳组合。
本研究选定以上4个参
数作为试验因素，分别选择4水平进行正交试验，通
过对发酵椒坯进行感官评分，确定最佳工艺参数。
6.4.1正交试验因素水平表如表3。
6.4.2正交试验与感官评定结果
实验结果如表4所示。
由表4可知：
影响产品品质的因素由大到小依
次是：
发酵温度>发酵时间>接种量>盐分浓度。
最佳
组合为B
4
C
4
A
4
D
2
。
即最佳生产条件为：
发酵温度
25℃，发酵时间20d，接种量1.0%和食盐浓度10%。
6.4.3正交试验附效应曲线图
效应曲线图如下图1。
7工业化应用试验
根据小型试验的结果，结合生产实际情况，春
夏、秋冬季节均在常温下进行。
先后在四川省郫县豆
瓣股份有限公司、成都鑫鸿望食品有限公司、成都市
菌种色泽香气形态口感
130
#
较暗红、
光泽差
酯香淡、酱香不浓质地较软一般、有杂味
225
#
较暗红、
光泽差
酯香淡、酱香不浓质地较软一般、有杂味
510
#
较暗红、
光泽差
酯香淡、酱香不浓质地较软一般、有杂味
550
#
鲜红、
亮丽自然
酯香和酱香浓郁
较挺立、
外观好
口感好、无杂味
表1感官评价
Tab.1SensoryEvaluation
项目色泽脆度酸味香味口感
0-4分
暗红、褐色、
光泽差
软烂很重
异、杂味
很浓
很差、杂味重
5-9分
淡红、褐色、
光泽较差
较软较重
酯香和
酱香较淡
一般、有杂味
10-14分
较红、微褐色、
有光泽
较脆稍重
酯香和
酱香较浓
较好、较纯
15-20分红亮、自然脆度好适当
酯香和
酱香浓郁
好、纯正
表2感官评分标准
Tab.2ThecriteriaofSensoryEvaluation
表3正交试验因素水平表
水平
因素
接种量A/%发酵温度B/℃发酵时间C/d食盐浓度D/%
10.41058
20.6151010
30.8201512
41.0252014
Tab.3Thefactorsandlevelsoftheorthogonalexperiment
62第49卷（总第177期）
良兴食品有限公司、成都市旺丰食品有限责任公司、
四川恒丰和食品发展公司和四川高福记食品有限公
司等企业进行规模化验证。
7.1不同盐分浓度辣椒在发酵过程中总酸含量的
变化情况
由图2可知：
辣椒发酵过程中总酸随时间的延
长而逐渐增加，后趋于平稳；加入直投式乳酸菌后会
使乳酸菌菌群在初期就处于强势状态，抑制其它杂
菌生长，将营养物质最大限度转变以乳酸为主的有
机酸，迅速降低pH，抑制腐败菌的生长，防止辣椒腐
烂
［7-8］
；总酸含量随盐度的增加而降低，盐分浓度在
8.00%时，辣椒产生总酸的速度明显高于其它几种
情况，但豆瓣用椒坯的酸度较高时，风味差；盐分浓
度在10.00%时酸度较低，风味更好。
7.2不同盐分浓度辣椒在发酵过程中氨基酸态氮
含量的变化情况
由图3可知：
不同盐分浓度辣椒在发酵过程中
氨基酸态氮含量随发酵时间的增加而升高；氨基酸
态氮含量随盐度的增加而降低，盐分浓度在10.00%
的氨基酸态氮含量增长速度明显比浓盐度的快，这是
由于低盐能促进微生物生长，形成的酶系有利于蛋白
质分解，增加氨基酸态氮的含量
［9］
。
但是，盐分浓度
太低时，辣椒的酸度也高，会影响产品的品质。
7.3不同盐分浓度辣椒在发酵过程中还原糖含量
的变化情况
由图4可知：
辣椒在发酵过程中，还原糖的含
量随时间的增加而减少。
盐分浓度越低，微生物生
长繁殖越旺盛，糖分被利用的程度越高
［10］
，发酵深度
更好。
但是盐分浓度较低时产品的酸度较高，进而影
响产品的品质。
因此选择10.00%的盐分浓度为宜。
所在列因素1A/%2B/C3C/d4D/%5实验结果
实验11111153
实验21222273
实验31333386
实验41444485
实验52123471
实验62214370
实验72341285
实验82432191
实验93134278
实验103243189
实验113312484
实验123421387
实验134142387
实验144231488
实验154324186
实验164413285
均值174.25072.25073.00078.25079.750
均值279.25080.00079.25083.75080.250
均值384.50085.25085.75082.75082.500
均值486.50087.00086.50079.75082.000
极差12.25014.75013.5005.5002.750
表4正交试验表
Tab.4Theorthogonalexperiment
刘德忠等：
乳酸菌在干辣椒发酵中的研究与应用
图1效应曲线图
Fig.1Theeffectcurve
感
官
评
分
影响因素（W：
接种量t：
发酵温度T：
发酵时间N：
食盐浓度）
食盐浓度曲线
发酵温度曲线
发酵时间曲线
接种量曲线
W
/
%
0
.
4
0
.
6
0
.
8
1
.
0
t
/
℃
T
/
d
N
/
%1
4
1
2
1
00
2
0
1
5
1
50
2
0
1
5
1
0
2
5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
图2发酵过程中总酸含量的变化情况
Fig.2Thevarietyofthetotalacidcontentinfermentationprocess
8%盐度
10%盐度
12%盐度
14%盐度
07142128354249
发酵天数/d
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
总
酸
/
g
·
1
0
0
g
-
1
图3发酵过程中氨基酸态氮含量的变化情况
Fig.3Thevarietyofthecontentofaminoacidnitrogen
infermentationprocess
8%盐度
10%盐度
12%盐度
14%盐度
07142128354249
发酵天数/d
氨
基
酸
态
氮
/
g
·
1
0
0
g
-
1
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
632013年第5期
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（上接第50页）
8传统发酵与乳酸菌发酵的实验对比
8.1发酵指标对比
8.2发酵效果对比
8.3发酵成本对比
9结论
大规模生产应用时，在季节、温度及其它条件相
同时，通过传统方法发酵和乳酸菌发酵的对比可知：
乳酸菌发酵具有非常明显的优势。
产品的色泽更鲜
红、亮丽自然；酯香和酱香更浓郁；形态较挺立、外观
更好看；氨基酸态氮提高33%以上，缩短发酵周期
58%以上，残糖减少16%以上。
由此可见对豆瓣行业
具有非常重要的现实意义，值得大力推广。
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序号项目名称传统发酵乳酸菌发酵备注
1食盐用量18.0-19.0%10.0-11.0%减少42-44%
2发酵总酸0.60-0.70%0.70-0.90%增加28%
3氨基态氮0.10-0.12%0.14-0.16%增加33-40%
4残糖含量0.30%0.25%减少16%
5发酵时间90-100d35-42缩短58-61%
序号项目名称传统发酵乳酸菌发酵
1色泽较暗红、光泽差鲜红、亮丽自然
2香气酯香淡、酱香不浓酯香和酱香浓郁
3口味口感一般、多有杂味口味纯正、无杂味
4形态质地较软较挺立、外观好看
5周期周期较长可明显缩短50%以上
序号
项目
名称
传统
发酵
乳酸菌
发酵
节省
（每吨）
单价
/元/kg
成本/元
1食用盐18%10%-80kg0.83-66.4
2
乳酸菌
粉量
01%+10kg16.8+168.0
3
周转资
金利息
资金利
息较高
资金利
息较少
节约至少
50%以上
资金量越大，
效果越明显
图4发酵过程中还原糖含量的变化情况
Fig.4Thevarietyofthecontentofreducingsugar
infermentationprocess
8%盐度
10%盐度
12%盐度
14%盐度
07142128354249
发酵天数/d
4.50
4.00
3.50
3.0
升级会员 