五彩椒(Capsicum baccatum L.)系茄科辣椒属多年生草本植物,常作一年生栽培。其果实色泽多样、果皮薄、果肉脆、辣味浓郁,兼具观赏和食用价值[1],在我国广西、广东、云南、贵州的山区均有栽培,尤以广西种植面积居首。作为广西地区的名特优产品,五彩椒鲜果及其加工制品五彩泡椒深受消费者青睐[2-3]。五彩椒富含多种天然生物活性成分[4],如膳食纤维、维生素C、β-胡萝卜素、辣椒碱、辣椒红素、有机酸和矿物质等[5],赋予其显著的保健功效。中医理论亦认为辣椒有温中散寒、开胃祛湿、活血化瘀和抗氧化等作用[6],常食可缓解胃寒[7]、风湿等症状。然而,五彩椒表面微生物负载量高,采后贮藏期易腐烂变质,造成资源浪费和经济损失,制约产业可持续发展。发酵加工可有效延长其货架期,同时赋予产品独特风味、提升营养价值[8],并显著增加附加值,促进经济效益增长。酱腌菜是我国具有千年历史的“国民小菜”,酱香味五彩泡椒是采用酱油基为发酵液,辅以冰糖、食盐和多种香辛料腌制而成的一种酱腌菜,具有咸鲜脆爽、酸辣开胃的特点,可配粥拌面,亦可下饭炒菜,在广东、广西等热带地区,五彩泡椒是粉店、粥摊必备的佐料之一。
当前酱腌菜产业普遍依赖传统自然发酵模式,主要依靠高浓度盐抑制有害微生物以确保产品安全。然而,过量钠盐摄入与高血压及心脑血管疾病风险呈显著正相关,构成潜在健康威胁[9]。为应对低盐化需求,李院[10]从市售酱腌菜中筛选分离出弯曲广布乳杆菌(Latilactobacillus curvatus)、清酒广布乳杆菌(Lactobacillus curvatus)、植物乳植杆菌(Lactiplantibacillus plantarum),证实其能有效抑制常见污染霉菌,为低盐安全生产提供了菌种资源与技术依据。传统自然发酵依赖原料附着的复杂微生物群落,常面临发酵启动慢、周期长、易霉变等瓶颈问题,程艳薇等[11]从优质泡椒中筛选出优势菌株进行接种发酵,显著提升了产品品质。相较于自然发酵,接种发酵在提升泡椒的发酵效率、产品品质、提高经济效益方面更具优势。然而,针对五彩椒接种发酵过程及其品质动态变化规律的系统研究尚鲜见报道。
发酵动力学采用数学模型定量描述微生物生长、底物消耗及产物生成的动态过程,揭示其内在变化规律与动态平衡,不仅为发酵工艺优化提供了理论支撑,亦为实验室规模数据放大,以及从分批发酵向半连续或连续发酵模式的转型过渡提供科学指导[12]。目前,发酵动力学研究在果酒领域已取得显著进展,有利支撑其工业化生产[13]。然而,针对五彩泡椒发酵过程的动力学模型构建与解析,尚未见文献系统报道。
本研究旨在系统解析五彩泡椒发酵过程中活菌数量、理化指标(总酸、亚硝酸盐、还原糖)、营养物质(多酚、维生素C)的动态变化规律,为提升企业生产效率,对比评价接种发酵(植物乳植杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳酪杆菌)和自然发酵对产品品质的影响,为五彩泡椒品质形成的动态监测与调控提供科学依据,构建其发酵动力学模型,为规模化生产提供理论支撑。利用改进的生产技术在企业进行规模化生产,以期提升五彩椒经济价值、延长产业链,实现技术创新与产业升级。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 材料
五彩椒,广西利客隆超市有限公司;川秀泡菜酸菜发酵粉(含植物乳植杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳酪杆菌),出厂活性109 CFU/g,北京川秀国际贸易有限公司。
1.1.2 化学试剂
CuSO4、NaOH、葡萄糖、酒石酸钾钠、乙酸锌、亚铁氰化钾、草酸、无水对氨基苯磺酸、硼酸钠等(均为分析纯),重庆川东化学试剂厂;亚甲蓝、冰乙酸、盐酸、无水乙醇(均为分析纯),天津市富宇精细化工有限公司;NaNO2、NaHCO3、Na2CO3(均为分析纯),天津奥普升化工有限公司;没食子酸、L(+)-抗坏血酸标准品(均为分析纯),成都麦德生科技有限公司;2,6-二氯靛酚(分析纯),上海麦克林生化科技股份有限公司;盐酸萘乙二胺(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;福林酚试剂(分析纯),上海如吉生物科技发展有限公司;乳酸菌稀释液(优级纯)、MRS琼脂培养基,广东环凯微生物科技有限公司。
1.2 仪器与设备
ME204E分析天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;HWS-26电热恒温水浴锅,上海齐欣科学仪器有限公司;YM-040S超声波清洗机,深圳市方奥微电子有限公司;UV5500PC紫外可见分光光度计,上海元析仪器有限公司;DNP-9272电热恒温培养箱,上海精宏实验设备有限公司;BCM-1300A-II超净工作台,苏州安泰空气技术有限公司;GR85SA立式压力蒸气灭菌器,致微(厦门)仪器有限公司;WLK-ZLB01多功能磨粉机,佛山市齐妙智能科技有限公司;pH400安莱立思台式pH计,安莱立思仪器科技(上海)有限公司;DGG-9070A电热鼓风干燥机,上海齐欣科学仪器有限公司;90-1双向磁力搅拌器,上海振荣科学仪器有限公司;XH-C旋涡混合器,江苏金怡仪器科技有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 五彩泡椒工艺流程及要点
工艺流程:原料预处理→减菌预处理→发酵液的制备→密封发酵→杀菌冷却→成品
原料预处理:选用新鲜、大小均匀、外表无损伤的五彩椒,去蒂后洗净。
减菌预处理:将五彩椒浸没于15%(质量分数)的盐溶液中10 min,之后取出晾干待用。
发酵液制备:发酵液由酱油、食盐和白酒组成,食盐的添加量为酱油2%(质量分数),白酒的添加量为酱油1%(质量分数),混合后即得自然发酵液,接种发酵的发酵液再添加发酵剂,添加量为酱油的2%(质量分数),混合后即得接种发酵液。
密封发酵:将30 kg五彩椒装入泡菜坛中,按照质量比1∶2(g∶g)加入60 kg发酵液;以发酵液质量计,在2个处理组中分别加入4%的香辛料(姜∶蒜∶花椒∶香料粉=1∶1∶0.3∶0.2,质量比)和3%的冰糖。盖上盖子密封发酵30 d。
杀菌冷却:将发酵成熟的五彩椒(带发酵液)装入玻璃瓶,于85 ℃水浴杀菌20 min,冷却后得到泡椒成品。
1.3.2 五彩泡椒理化指标的测定
按照GB 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中分光光度法对五彩椒亚硝酸盐含量进行检测;按照GB 4789.35—2023《食品安全国家标准 食品微生物学检验 乳酸菌检验》测定发酵液活菌数;按照GB 5009.7—2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》中直接滴定法测定发酵液还原糖含量;按照GB 12456—2021《食品安全国家标准 食品中总酸的测定》中pH计电位滴定法,对发酵液总酸进行检测;按照GB 5009.86—2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》中2,6-二氯靛酚滴定法对五彩椒维生素C进行检测;参考GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》对五彩椒多酚进行检测。
1.3.3 动力学模型的建立
参照吴正鹏等[14]的方法,稍作修改。测定五彩泡椒发酵过程中乳酸菌数量、还原糖含量、总酸含量,采用Logistic[15]、Boltzmann[16]、DoseResp[17]及SGompertz[18]模型对其进行非线性拟合,通过Origin 2024软件绘制拟合曲线,并计算出动力学模型参数,建立五彩泡椒的发酵动力学模型。
1.3.3.1 Logistic模型
菌体生长、底物消耗、产物生成均应用Logistic模型。如公式(1)所示:
(1)
式中:于菌体生长中:Y,乳酸菌总数,CFU/mL;A1,初始乳酸菌总数,CFU/mL;A2,最终乳酸菌总数,CFU/mL;X,发酵时间,d;X0、P,方程系数;于底物消耗中:Y,还原糖含量,g/100 g;A1,初始还原糖含量,g/100 g;A2,最终还原糖含量,g/100 g;X,发酵时间,d;X0、P,方程系数;于产物生成中:Y,总酸生成量,g/L;A1,初始总酸生成量,g/L;A2,最终总酸生成量,g/L;X,发酵时间,d;X0、P,方程系数。
1.3.3.2 Boltzmann模型
底物消耗应用Boltzmann模型。如公式(2)所示:
(2)
式中:Y,还原糖含量,g/100 g;A1,初始还原糖含量,g/100 g;A2,最终还原糖含量,g/100 g;X,发酵时间,d;e,常数;X0、dx,方程系数。
1.3.3.3 DoseResp模型
菌体生长、底物消耗、产物生成均应用DoseResp模型。如公式(3)所示:
(3)
式中:于菌体生长中:Y,乳酸菌总数,CFU/mL;A1,初始乳酸菌总数,CFU/mL;A2,最终乳酸菌总数,CFU/mL;X,发酵时间,d;X0、P,方程系数;于底物消耗中:Y,还原糖含量,g/100 g;A1,初始还原糖含量,g/100 g;A2,最终还原糖含量,g/100 g;X,发酵时间,d;X0、P,方程系数;于产物生成中:Y,总酸生成量,g/L;A1,初始总酸生成量,g/L;A2,最终总酸生成量,g/L;X,发酵时间,d;X0、P,方程系数。
1.3.3.4 SGompertz模型
菌体生长、产物生成均应用SGompertz模型。如公式(4)所示:
Y=a×e-e-k×(X-XC)
(4)
式中:于菌体生长中:Y,乳酸菌总数,CFU/mL;X,发酵时间,d;e,常数;a、k、XC,方程系数;于产物生成中:Y,总酸生成量,g/L;X,发酵时间,d;e,常数;a、k、XC,方程系数。
1.4 数据处理与统计分析
所有试验均重复3次,结果以“平均数±标准偏差”表示。实验结果采用Excel 2019和 SPSS 23软件进行数据处理和统计分析,Origin 2024绘制图片。
2 结果与分析
2.1 五彩椒发酵过程中理化指标的变化
2.1.1 亚硝酸盐的变化
亚硝酸盐作为酱腌菜安全性的关键评价指标[19],其过量摄入可导致中毒症状(如胸闷、恶心),依据GB 2762—2022《食品安全国家标准 食品中污染物限量》,酱腌菜中的亚硝酸盐含量限值为20 mg/kg。研究结果显示(图1),五彩泡椒发酵过程中亚硝酸盐含量呈先升后降趋势;发酵第2天达峰值,自然发酵组为18.05 mg/kg,接种发酵组显著低于此值(8.44 mg/kg)。全程接种发酵组亚硝酸盐含量均显著低于自然发酵组(P<0.05),发酵至30 d时,自然发酵组和接种发酵组亚硝酸盐含量为1.76、0.83 mg/kg,相较于自然发酵,接种发酵组亚硝酸盐含量降低了约52.84%。
图1 发酵过程中亚硝酸盐含量变化
Fig.1 Changes of nitrite content during fermentation
注:不同字母表示差异性显著(P<0.05)(下同)。
发酵初期,好氧杂菌快速增殖促使含氮化合物转化为亚硝酸盐,导致浓度累积;发酵后期体系pH值下降抑制杂菌,乳酸菌成为优势菌群并降解亚硝酸盐,浓度逐渐降低。接种发酵通过快速产酸降低pH,有效抑制硝酸盐还原,故其含量在发酵全程均维持较低水平[20]。这一结果与陈雪梅等[21]的研究一致。
2.1.2 乳酸菌数量的变化
乳酸菌作为五彩泡椒发酵过程中的优势微生物,其代谢活动促进营养物质转化和风味物质形成[22],乳酸菌生长动力学是发酵过程解析的核心组分。如图2所示,2种发酵模式下乳酸菌数量均呈先升后降趋势。自然发酵和接种发酵的五彩泡椒中乳酸菌数分别在前10 d、前6 d快速生长繁殖,自然发酵组于第10天达到峰值2.40×106 CFU/mL;而接种发酵组因外源菌种繁殖优势,峰值提前至第8天且显著更高(3.50×106 CFU/mL)。随发酵时间的延长,营养物质逐渐耗竭且发酵液中菌体浓度较大,乳酸菌进入衰亡阶段,数量显著下降[12]。该变化规律与康馨月等[23]的研究结果一致。
图2 发酵过程中乳酸菌数量变化
Fig.2 Changes of lactic acid bacteria count during fermentation
2.1.3 还原糖的变化
还原糖作为乳酸菌生长代谢的关键碳源和能源,直接参与有机酸及风味物质合成[24]。其消耗动力学是发酵过程解析的核心要素。如图3所示,还原糖含量在发酵过程中总体呈下降趋势。前15 d快速消耗,至发酵30 d时,自然发酵组还原糖含量为2.23 g/100 g,接种发酵组则降到了2.10 g/100 g。发酵全程,接种发酵组还原糖含量低于自然发酵组,且2组均在20 d后趋于稳定。
图3 发酵过程中还原糖含量变化
Fig.3 Changes of reducing sugars content during fermentation
在发酵过程中,乳酸菌消耗底物还原糖生成乳酸等有机酸,导致还原糖含量随着发酵时间的延长而呈现下降趋势,发酵后期乳酸菌等微生物受到酸胁迫[25],其生长代谢受到抑制,从而使还原糖含量逐渐趋于平缓。此外,2种发酵方式初始还原糖含量基本相同,至发酵结束,自然发酵的还原糖剩余含量高于接种发酵。这一现象表明,在接种发酵过程中,乳酸菌的生物活动更为活跃,还原糖的利用率更高。这一变化趋势与康馨月等[23]的研究结果相似。
2.1.4 总酸的变化
总酸含量是表示菌种发酵特性及影响产品感官品质的关键指标[26]。其动态变化亦属发酵动力学研究范畴。如图4所示,发酵过程中总酸含量先逐渐上升后趋于稳定。接种发酵组在15 d达稳定状态,自然发酵组的稳定态延至20 d。发酵30 d时,自然发酵组和接种发酵组的总酸含量分别为18.97、20.06 g/L,相比于自然发酵组,接种发酵组的总酸含量提高了约5.75%。全程接种发酵组总酸含量均显著高于自然发酵组。
图4 发酵过程中总酸含量变化
Fig.4 Changes of total acid content during fermentation
总酸的变化主要源于有机酸(主要是乳酸)的积累与代谢平衡,乳酸菌代谢产生乳酸等有机酸[27],随发酵进程不断积累,后期高酸环境引发应激响应,部分有机酸被代谢利用[28],故含量趋于平缓。在接种发酵组中乳酸菌增殖更快、代谢更强,加速有机酸的生成与积累,故接种发酵组总酸含量高于自然发酵。这一变化趋势与刘玮等[29]的研究结果相似。动力学分析表明,总酸生成与乳酸菌生长及还原糖消耗呈显著动态关联。
2.1.5 维生素C的变化
维生素C是果蔬中最主要的营养成分之一[4],其在碱性、有氧、光照条件下易氧化降解。维生素C具有多种生理活性,可防治心血管疾病、预防缺铁性贫血和增强免疫力。如图5所示,随着发酵时间的延长,五彩泡椒中维生素C的含量呈下降趋势。发酵至30 d时,维生素C的含量降至最低,此时接种发酵组含量(6.43 mg/100 g)较自然发酵组(2.61 mg/100 g)显著提高146%(P<0.05)。且发酵全程,接种发酵组维生素C含量均显著高于自然发酵组。
图5 发酵过程中维生素C含量变化
Fig.5 Changes of vitamin C content during fermentation
发酵初期,因体系pH值高、微生物活跃且泡菜坛内存在空气,维生素C被大量氧化分解,导致五彩泡椒中维生素C快速减少。发酵后期由于体系pH值逐渐降低,五彩泡椒处于酸性环境中,维生素C相对稳定,减少速度减缓。接种发酵的五彩泡椒中,乳酸菌快速产酸,使之快速达到酸性条件,减缓维生素C氧化分解速度,使其保留量高于自然发酵。这一结果与陈秋佳[30]的研究一致。
2.1.6 多酚的变化
果蔬原料富含多酚物质,多酚不仅影响五彩泡椒的感官特性、营养性质,也是发挥抗氧化的主要成分[31]。如图6所示,随着发酵时间的延长,五彩泡椒中多酚含量先升高后趋于平稳。发酵30 d后,自然发酵条件下的五彩泡椒多酚含量由9.34 mg/mL升至14.54 mg/mL;接种发酵条件下的五彩泡椒多酚含量从9.88 mg/mL上升到15.58 mg/mL;相比于自然发酵组,接种发酵组的多酚含量提高了7.15%;发酵全程,接种发酵的五彩泡椒多酚含量均显著高于自然发酵。
图6 发酵过程中多酚含量变化
Fig.6 Changes of polyphenol content during fermentation
发酵过程中乳酸菌代谢产生酸和酶类物质,在酶的作用下,原料中的酚类物质得以释放和转化,多酚含量显著增加[32]。在接种条件下,乳酸菌生长更迅速、代谢更活跃,酚类物质生成和转化效率更高,从而使接种发酵的五彩泡椒多酚含量高于自然发酵[33-34]。
2.2 发酵动力学模型建立及发酵比率研究
发酵动力学模型是基于回归分析、非线性拟合等统计方法构建出精确的数学模型,对于标准化生产中发酵过程和工艺的优化控制以及小罐实验数据放大都具有十分重要的意义。对自然发酵过程、接种发酵过程分别建立发酵动力学模型,选取拟合度高的模型进行定量描述。
2.2.1 乳酸菌生长动力学模型
由图2可知,自然发酵与接种发酵的乳酸菌分别在发酵进行到第10天和第8天后开始进入衰亡期。因此,本研究拟对自然发酵0～10 d、接种发酵0～8 d的乳酸菌生长情况采用Logistic、DoseResp及SGompertz模型进行非线性曲线拟合,拟合曲线如图7所示。选取拟合系数R2最大的模型用于描述乳酸菌体生长规律。
a-自然发酵;b-接种发酵
图7 不同发酵过程中五彩泡椒乳酸菌生长拟合曲线
Fig.7 Fitting curve of lactic acid bacteria growth during different fermentation processes of multicolored pickled peppers
由表1可知,DoseResp模型对自然发酵的五彩泡椒中的乳酸菌生长规律拟合效果最优,Logistic模型对接种发酵的五彩泡椒的乳酸菌生长规律拟合效果最佳。由图7可看出,相较于自然发酵组,接种发酵组乳酸菌的生长速率较高,说明接种发酵组乳酸菌的活性优于自然发酵组,接种发酵能够使发酵启动更迅速。
表1 乳酸菌生长拟合方程及拟合优度
Table 1 Fitting equation and goodness of fit for lactic acid bacteria growth
发酵模式模型拟合方程R2自然发酵Logisticy=2.337 76+-2.314 131+x5.436 45()9.490 890.997 88DoseRespy=0.009 62+2.298 581+100.770 78×(5.442 64-x)0.999 70SGompertzy=2.359 73e-e-1.154 14(x-5.061 64)0.997 92接种发酵Logisticy=4.909 79+-4.831 411+x4.117 60()1.288 550.998 86DoseRespy=-12.575 69+16.669 721+100.114 36×(-4.354 54-x)0.998 48SGompertzy=3.597 54e-e-0.461 53(x-1.890 28)0.996 24
2.2.2 还原糖底物消耗动力学模型
五彩椒发酵过程中,还原糖主要被转化成乳酸等有机酸,因此选用Logistic、Boltzmann及DoseResp模型进行非线性拟合,拟合曲线如图8所示。通过比较各模型的拟合系数R2,选取最优模型来准确描述还原糖的消耗规律。
a-自然发酵;b-接种发酵
图8 不同发酵过程中五彩泡椒还原糖底物消耗拟合曲线
Fig.8 Fitting curve of reducing sugar substrate consumption during different fermentation process of multicolored pickled peppers
由表2可知,对于2种发酵方式,Logistic模型对其发酵过程中的还原糖消耗情况均有最佳的拟合效果。由图8可知,接种发酵组的还原糖含量低于自然发酵组,说明接种发酵组的还原糖利用率高于自然发酵组。
表2 还原糖底物消耗拟合方程及拟合优度
Table 2 Fitting equation and goodness of fit for reducing sugar substrate consumption
发酵模式模型拟合方程R2自然发酵Logisticy=2.092 31+2.838 591+x3.875 36()1.534 210.996 71Boltzmanny=2.250 69+10.745 951+ex+4.752 464.344 250.996 69DoseRespy=2.250 69+10.745 951+100.099 97×(4.752 46+x)0.996 69接种发酵Logisticy=1.942 81+3.042 581+x2.371 42()1.105 970.992 61Boltzmanny=2.219 26+8 914.371 721+ex+27.661 253.415 780.981 03DoseRespy=2.219 25+9 195.091 521+100.127 14×(27.767 39+x)0.981 03
2.2.3 总酸产物生成动力学模型
总酸生成曲线呈现出典型的S形特征,故选用Logistic、DoseResp及SGompertz模型对其进行非线性拟合,拟合曲线如图9所示。选取拟合系数R2最大的模型描述总酸产物生成的情况。
a-自然发酵;b-接种发酵
图9 不同发酵过程中五彩泡椒总酸产物生成拟合曲线
Fig.9 Fitting curve of total acid production during different fermentation processes of multicolored pickled peppers
由表3可知,DoseResp模型对自然发酵的五彩泡椒中的总酸产物生成规律拟合效果最优,同时DoseResp模型也对接种发酵的五彩泡椒中的总酸产物生成规律拟合效果最佳。由图9可知,接种发酵组的总酸含量高于自然发酵组,说明接种发酵组的乳酸菌产酸能力更强。
表3 总酸产物生成拟合方程及拟合优度
Table 3 Fitting equation and goodness of fit for total acid production
发酵模式模型拟合方程R2自然发酵Logisticy=19.500 08+-8.051 201+x10.705 39()2.870 620.997 72DoseRespy=10.470 52+8.514 241+100.113 43×(9.599 25-x)0.998 47SGompertzy=20.641 29e-e-0.085 06(x+3.911 78)0.978 94接种发酵Logisticy=20.370 27+-7.673 531+x7.071 42()2.403 230.996 56DoseRespy=11.563 63+8.409 761+100.141 85×(6.196 59-x)0.996 76SGompertzy=20.592 32e-e-0.126 09(x+4.893 10)0.977 16
2.2.4 发酵比率研究
由图10可知,接种发酵的比生长速率最高值高于自然发酵,自然发酵和接种发酵中乳酸菌的比生长率分别在144 h、48 h达到最大,接着逐渐降低,比生长速率曲线基本呈钟形。
a-自然发酵;b-接种发酵
图10 不同发酵过程中五彩泡椒乳酸菌发酵比率变化
Fig.10 Changes of fermentation rate during different fermentation processes of multicolored pickled peppers
从微生物产物生成的动力学模型角度出发,根据产物与菌体细胞生长的关系,可将其划分为3类:第1类为生长偶联型,即产物生成与菌体细胞生长之间存在紧密的关联性;第2类是部分生长偶联型,即产物生成虽伴随菌体细胞生长,但其生成速率与菌体生长速率仅部分偶联,同时还受菌体积累量的影响;第3类是非生长偶联型,即产物合成与菌体细胞生长无直接联系,产物的生成速率仅取决于已有的菌体生物量[35]。由图10可知,2种发酵模式中总酸比合成速率的最高时期稍迟滞于乳酸菌比生长速率的最高时期,这表明总酸生成与菌体生长之间呈现出较强的关联性,符合部分偶联型的特征,属于部分偶联型。
此外,还原糖基质既是供应菌体生长所需能量的重要来源,也是产物合成的关键碳源[23],还原糖比消耗速率的最高时期与乳酸菌比生长速率的最高时期相重合,稍早于总酸比合成速率的最高时期,但从还原糖比消耗速率与总酸比合成速率的拟合曲线来看,还原糖比消耗速率与总酸比合成速率存在一定的正相关关系。
3 结论
本研究对比了接种发酵和自然发酵对五彩泡椒品质的影响,构建发酵动力学模型。结果表明,五彩椒发酵过程中总酸、多酚含量呈持续上升趋势,维生素C、还原糖含量显著下降。亚硝酸盐含量和乳酸菌数量呈先升后降的特征;发酵至30 d时,接种发酵组亚硝酸盐含量(0.83 mg/kg)、还原糖剩余含量(2.10 g/100 g)均显著低于自然发酵组(1.76 mg/kg、2.23 g/100 g),而总酸(20.06 g/L)、多酚(15.58 mg/mL)及维生素C(6.43 mg/100 g)均显著高于自然发酵组(18.97 g/L、14.54 mg/mL、2.61 mg/100 g),说明相较于自然发酵,接种发酵显著提升了五彩泡椒的安全性与综合品质。自然发酵组中菌体生长与产物生成最优模型为DoseResp模型,底物消耗为Logistic模型;接种发酵组中菌体生长与底物消耗为Logistic模型,产物生成为DoseResp模型。所有模型拟合度极高(R2>0.99),可反映五彩泡椒发酵过程中各指标的动态变化,研究结果为五彩泡椒品质动态监测提供理论依据,并为酱香味五彩泡椒的工业化高效率生产奠定技术基础。
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