Study on the Bacterial Community and Quality Changes of Two Kinds of Chilli Peppers during Salting Process
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摘要: 为探究辣椒盐渍过程细菌群落及品质变化，选取山东地区的金塔和艳红辣椒，监测了盐渍12周内样品细菌群落、可滴定酸、pH、水分含量、水分活度、氯化钠、还原糖、辣度、有机酸、核苷酸和氨基酸态氮11个指标。结果表明：两种辣椒盐渍第3周是细菌动态变化的拐点，在此之前，魏斯氏菌属、乳杆菌属等盐渍有益菌数量较多，在此之后肠杆菌属数量增加，可能由于两种辣椒的发酵程度不高，无法抑制肠杆菌的生长。两种辣椒盐渍第4周是品质与风味变化的拐点，在此之前还原糖、乳酸、乙酸、核苷酸和氨基酸态氮这些能赋予盐渍辣椒良好风味的物质含量较高，氯化钠含量适宜。因此，本研究中金塔与艳红盐渍辣椒的最适宜盐渍时间为3~4周。并且水分活度和水分含量决定了盐渍程度。金塔盐渍辣椒水分活度和水分含量分别稳定在0.80和69.3%左右，高于艳红盐渍辣椒的0.78和63.5%，因此推测金塔盐渍辣椒发酵程度更高。本研究为盐渍辣椒加工企业生产技术工艺优化提供数据与技术支持，为推进盐渍辣椒产品高质量发展提供理论支撑。Abstract: In this study, Jinta and Yanhong chilli peppers from Shandong Province were selected in order to explore the changes of bacterial community and quality of chilli peppers during salting process. Eleven indicators of bacterial community, titratable acid, pH, moisture content, water activity, sodium chloride, reducing sugars, spiciness, organic acids, nucleotides and amino acid nitrogen were monitored in samples of Jinta and Yanhong chilli peppers within 12 weeks during salting. The results showed that the third week of salting of the two kinds of chilli peppers was the inflection point of bacterial dynamic change. Before that, the number of salting beneficial bacteria such as Weisseria spp. and Lactobacillus spp. was high, and after that, the number of Enterobacter spp. increased, possibly because the two peppers were not fermented enough to inhibit the growth of Enterobacter spp.. The fourth week of salting of the two kinds of chilli peppers was the inflection point of quality and flavor change. Before that, the levels of reducing sugars, lactic acid, acetic acid, nucleotides and amino acid nitrogen, which gave good flavour to the salted chilli peppers, were high and the sodium chloride levels were appropriate. Therefore, the optimum salting time for the Jinta and Yanhong chilli peppers was 3 to 4 weeks. And the water activity and the moisture content determine the degree of salting. The water activity and moisture content of Jinta salted chilli pepper were stable at about 0.80 and 69.3%, respectively, which were higher than those of Yanhong salted chilli pepper at 0.78 and 63.5%, so it was speculated that Jinta salted chilli pepper had a higher fermentation degree. This study provided data and technical support for the production optimization of salted chilli pepper processing enterprises and theoretical support for the promotion of high-quality development of salted chilli pepper products.
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Keywords:
- Jinta pepper /
- Yanhong pepper /
- salted /
- bacterial community /
- quality
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辣椒具有预防高血压和糖尿病、缓解疼痛等功效[1-2]。剁辣椒是我国独具特色的一种盐渍辣椒制品，既保留了鲜辣椒的滋味、脆度和色泽，也兼具盐渍食品的风味、香气和保健作用[3-4]。目前大多数企业生产剁辣椒采用的是高盐腌渍法，存在产品同质化现象严重、损失风味和营养、污染环境的问题。
盐渍辣椒的基础理化指标如水分活度、pH等与其发酵程度直接相关，发酵程度能影响盐渍辣椒中的细菌群落组成，细菌在辣椒中的生长代谢与滋味物质的含量也息息相关，如乳酸菌在辣椒盐渍过程中会产生乳酸而消耗还原糖。因此研究辣椒盐渍过程中的基础理化物质、细菌群落组成以及分别表征酸味、甜味、辣味、鲜味和咸味的有机酸、还原糖、辣度、氨基酸态氮和氯化钠[5-6]等滋味物质，对表征盐渍辣椒品质，探究最佳盐渍周期有重要意义。郑红等[7]研究发现，剁椒的最佳工艺条件为45%红辣椒，6%白酒，8%食盐，41%纯净水，0.02%复合乳酸菌粉，盐渍周期28～30 d。欧阳晶等[8]的研究指出食盐添加量为23%的红线椒在盐渍过程中各类成分含量逐渐趋于均衡，第24 d时风味最为协调。了解细菌群落、基础理化指标与滋味物质在盐渍过程中的变化及规律，可为剁辣椒盐渍前进行辅料调配、工业化生产提供基础[9]。
本实验选取山东地区自然盐渍的金塔和艳红两种辣椒，测定两个品种在盐渍过程中的各项指标，对其变化趋势进行分析后，找到两种辣椒在盐渍过程中发生显著性变化的品质指标，研究细菌和品质变化相关性及规律，分析最适盐渍时间，为辣椒企业的生产优化提供数据与技术支持，进而指导企业生产和升级，推进盐渍辣椒产品高质量发展。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
辣椒 由长沙市航仔食品有限公司提供的山东基地金塔辣椒和艳红辣椒；甲醇 色谱纯，Fisherchemical公司；草酸、酒石酸、甲酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、乳酸标准品；5’-CMP、5’-GMP、5’-IMP、5’-AMP标准品 上海源叶生物科技有限公司；四氢呋喃（色谱纯）、磷酸氢二钠（色谱级）、磷酸氢二钾（色谱级）、氢氧化钠、硝酸、硝酸银、硫酸铁铵饱和溶液、硫氰酸钾、DNS、葡萄糖、冰乙酸、乙酸钠、乙酰丙酮、氨氮标准溶液、硫酸铵（以上均为化学纯） 国药集团化学试剂有限公司。
CF16RXⅡ离心机 HITACHI CENTRIFUGE；PB-10 pH计 Sartorius；V1800型分光光度计 优尼柯（上海）仪器有限公司；旋转蒸发仪（SHZ-DⅢ循环水式多用真空泵 上海秋佐科学仪器有限公司；JX50 24单相电容运转电动机、W501升降恒温水浴锅 上海申顺生物科技有限公司）；XMTD-8222台式鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司；Waters e2695高效液相色谱仪 Waters Corporation；KQ-500DE型数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；HD-4型智能水分活度测量仪 无锡华科仪器仪表有限公司；ST-105A水分仪 厦门易仕特仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 盐渍辣椒的处理方法
将新鲜辣椒清洗晾干表面水分，剁碎，加入20%的食盐搅拌均匀，装袋密封，在自然条件下进行盐渍。因细菌群落的检测与其他物质的检测分两次实验进行，时间设置上略有差异。取盐渍第1、2、3、5、8、12周的样品，放入−20 ℃冰柜保存，测定其细菌指标；取盐渍第1、2、4、6、8、12周的样品，同样放入−20 ℃冰柜保存，测定其他指标。
1.2.2 细菌的测定
样品采样后送至美吉公司测定。
1.2.2.1 DNA的提取和扩增
采用DNA试剂盒对样品总DNA进行提取后进行DNA检测，对细菌16SV5-V7区进行PCR扩增，每个样本3个PCR重复，将3个重复的PCR产物混合，使用2%琼脂糖凝胶电泳检测产物。用AxyPrep DNA Gel Extraction Kit进行 PCR产物纯化，将 PCR 产物用 Quantus™ Fluorometer进行检测定量。按照每个样本的测序量要求，进行相应比例的混合。
1.2.2.2 构建PE文库及Illumina测序
使用NEXTFLEX Rapid DNA-Seq Kit进行Miseq文库构建，利用Illumina公司的Miseq PE300平台进行测序（上海美吉生物医药科技有限公司）。
1.2.2.3 分析方法
使用fastp（https://github.com/OpenGene/fastp，version 0.20.0）软件对原始测序序列进行质控，使用FLASH（http://www.cbcb.umd.edu/software/flash，version 1.2.7）软件进行拼接；使用UPARSE软件（http://drive5.com/uparse/，version 7.1），根据 97%的相似度对序列进行OTU聚类；利用RDP classifier （http://rdp.cme.msu.edu/，version 2.2）对每条序列进行物种分类注释，比对Silva 16S rRNA数据库，设置比对阈值为70%。
1.2.3 可滴定酸与pH的测定
可滴定酸含量按照GB 12456-2021中酸碱指示剂滴定法[10]测定，将酚酞指示剂改为滴定至pH计显示8.1左右。pH的测定：取合适量的辣椒样品，在研钵中充分研磨，将研磨后的辣椒用纱布裹起来反复挤压，将汁液挤在烧杯中，用pH计直接测量挤出汁液的pH即为辣椒pH。
1.2.4 水分活度与水分含量测定
取5 g左右盐渍辣椒样品，平铺于水分活度测定仪与水分仪上，一定时间后数据稳定，仪器的示数即为样品的水分活度和水分含量。
1.2.5 氯化钠含量测定
氯化钠含量按照GB 5009.44-2016中氯化物含量测定方法间接沉淀滴定法[11]进行测定。
1.2.6 还原糖含量测定
称取10.00 g辣椒研磨后加入50 mL蒸馏水，常温下超声提取30 min，离心机8000 r/min转速下提取30 min，收集上清液，滤渣中加入50 mL蒸馏水重复提取一次，合并滤液。取0.5 mL待测液和0.5 mL DNS工作液于15 mL离心管中，混匀。沸水浴中反应显色15 min后取出，冷却，加入5 mL去离子水，以去离子水作为对照，测定520 nm处的吸光值。以葡萄糖作为标准物质，制作标准曲线，样品还原糖的含量为每100 g样品鲜重含有相当克葡萄糖（%）。
1.2.7 辣度的测定
辣椒素和二氢辣椒素两种物质的含量约占辣椒素类物质重量的90%[12]，是影响辣度的主要成分。辣椒素和二氢辣椒素含量按照GB/T 21266-2007《辣椒及辣椒制品中辣椒素类物质测定及辣度表示方法》[13]测定。
1.2.7.1 斯科维尔指数（SHU）的计算：
SHU=w×0.9×(1.61×103)+w×0.1×(9.3×103)
式中：w表示样品中辣椒素类物质的总量，μg；0.9表示辣椒素/二氢辣椒素的折算系数；1.61
×103 表示转换斯科维尔指数的系数；0.1表示其他辣椒素类物质的折算系数。1.2.7.2 辣度计算：
1度=150SHU
1.2.8 有机酸的测定
1.2.8.1 样品前处理
称取辣椒样品3 g左右，置于50 mL离心管中，加入适量0.01 mol/L的磷酸氢二钠，75 ℃水浴提取20 min；冷却至室温，转移到50 mL容量瓶中，定容后过滤，滤液离心（4000 r/min）20 min；重复操作三次。上清液经0.45 µm微孔滤膜过滤，装瓶待测[14]。
1.2.8.2 有机酸标准曲线样品配制
草酸、酒石酸、甲酸、苹果酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸标准溶液浓度分别配制50、100、150、200、250 mg/mL，乳酸标准溶液浓度配制150、300、450、600、750 mg/mL。将标准酸混合溶液经0.45 µm滤膜过滤，后注入高效液相色谱仪分析。以有机酸浓度为横坐标，色谱峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。
1.2.8.3 色谱条件
流动相：0.01 mol/L的磷酸氢二钠；流速：0.8 mL/min；柱温：37 ℃；检测波长：210 nm；进样量：10 µL。
1.2.8.4 计算
标准曲线 y=21618x+141455（酒石酸），R2=1.0000；y=438.73x−874.55（乙酸），R2=0.9996；y=143.04x+193803（苹果酸），R2=0.9817；y=12116x+270812（甲酸），R2=0.9997；y=7515.1x+137583（乳酸），R2=0.9995；通过标准曲线算出每种有机酸浓度c（mg/mL）；以下列公式计算出每克辣椒中有机酸的含量x（mg/g）：
x=c×定容体积辣椒质量 1.2.9 核苷酸测定
1.2.9.1 样品前处理
称取辣椒样品5 g左右，置于50 mL离心管中；加入25mL的蒸馏水，煮沸1 min；冷却至室温后与12000 r/min离心15 min，取上清液，废渣以相同方法重提一次。合并上清液，定容至50 mL，取上清液过0.22 µm微孔滤膜[15]，装瓶待测。
1.2.9.2 核苷酸标准曲线溶液配制
5’-CMP、5’-GMP、5’-IMP、5’-AMP，分别配制浓度为5、10、15、20、25 mg/mL的梯度，将每个梯度的4种核苷酸混合，过0.22 µm微孔滤膜，后注入高效液相色谱仪分析。以核苷酸浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线[16]。
1.2.9.3 色谱条件
流动相：0.01 mol/L的磷酸氢二钾；流速：0.5mL/min；柱温：30 ℃；检测波长：259 nm；进样量：10 µL。
1.2.9.4 计算
标准曲线 y=15499x−13849（5’-CMP），R2=0.9996；y=6190.2x−27703（5’-GMP），R2=0.9789；y=36.05x−73.375（5’-IMP），R2=0.9729；y=13661x−16524（5’-AMP），R2=0.9525；通过标准曲线算出每种核苷酸浓度c（mg/mL）；以下列公式计算出每克辣椒中核苷酸的含量x（mg/g）：
x=c×定容体积辣椒质量 1.2.10 氨基酸态氮的测定
氨基酸态氮含量按照GB 5009.235-2016中比色法[17]测定。
1.3 数据处理
每组样品进行三次平行测定。结果利用Excel 2016软件进行数据处理与绘图，用IBM SPSS Statistics 21进行显著性差异分析（P<0.05）。
2. 结果与分析
2.1 两种辣椒盐渍过程中的细菌群落动态变化
如图1所示，金塔与艳红盐渍辣椒盐渍第1、2、3、5、8、12周时，在细菌门水平上均检测出了变形菌门（Proteobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidota）和放线菌门（Actinobacteriota）。盐渍过程中，变形菌门和厚壁菌门总数量较为稳定，占比超过90%，盐渍末期减少，是盐渍过程中的优势菌群；而拟杆菌门和放线菌门总数量占比较小，盐渍末期逐渐增多。陈梦娟等[18]研究也发现以朝天椒和线椒为原料生产剁辣椒过程中的优势菌为厚壁菌门和变形菌门；葛可达[19]研究结果表明，剁辣椒贮藏6个月和12个月时，厚壁菌门为优势菌；赵玲艳等[20]研究得出盐渍米椒优势细菌门为变形菌门（51.5%）和厚壁菌门（46.92%）。在厌氧环境中，厚壁菌门与变形菌门能有效降解纤维类物质，为细菌生长提供更多的能量[21]，有助于辣椒发酵。
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图 1 两种辣椒盐渍过程中的细菌组成（门水平）Figure 1. Bacterial composition of two salted chilli pepper during salting （phylum level）如图2所示，盐渍12周内，金塔辣椒在属水平上共检测出了27种菌属，艳红辣椒在属水平上共检测出了15种菌属。其中肠杆菌属（Enterobacter）、假单胞菌属（Pseudomonas）和魏斯氏菌属（Weissella）数量较多，三者总数占比超过了50%，在辣椒盐渍过程中占优势地位。韩俊燕等[22]的研究也发现在来自安徽、湖南、山西、吉林家庭自制剁辣椒中魏斯氏菌（丰度为40.7%）和乳杆菌（丰度为11%）是主要的菌属；刘颖等[23]研究发现食盐添加量为6%~8%的“盐渍”工艺有利于促进韶关地区辣椒魏斯氏菌属和乳杆菌属的相对丰度含量增加。
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图 2 两种辣椒盐渍过程中的细菌组成（属水平）Figure 2. Bacterial composition of two salted chilli pepper during salting （genus level）肠杆菌属不仅会产生异味物质，还有致病的危害。在金塔与艳红两种辣椒盐渍过程中肠杆菌属的数量不断增多，特别是在盐渍第3周有明显增长，占比分别达到了31%和41%。肠杆菌属的存在和生长可能是由于原料在种植和处理过程中被污染，也可能由于使用了被污染的水。假单胞菌属广泛存在于我国传统盐渍食品中，生存适应力较强[24-25]。它在两种辣椒盐渍过程中的变化趋势均为先增多后减少，在金塔辣椒盐渍第3周时数量最多，占比32%；在艳红辣椒盐渍第2周时数量最多，占比34%。王立等[26]的研究也发现在酸菜盐渍过程中假单胞菌属的数量先增多后减少。魏斯氏菌属广泛存在于酱油、泡菜、豆豉等含盐食品中，对食品中有机酸、酯类等风味物质的合成具有重要作用[27]，并且能够产生乳酸，抑制有害细菌和真菌的繁殖[28]。魏斯氏菌属在金塔辣椒盐渍第2周时数量较多，大约占比29%，随后逐渐减少；在艳红辣椒中数量一直较少。除了魏斯氏菌属，乳杆菌属和乳球菌属也是重要的发酵菌属，乳酸菌属可调节肠道内菌群平衡、增强人体抵抗力[29-30]，乳杆菌属有抗菌能力、免疫调节能力[31-32]，它们在金塔和艳红两种辣椒盐渍12 周内的变化趋势与魏斯氏菌属一致。
对比两种辣椒盐渍过程中细菌组成的变化，金塔辣椒中的肠杆菌属和假单胞菌属在盐渍第一周至第二周期间快速增长，艳红辣椒中这两种菌属的含量在盐渍第一周就达到了较高水平，此后没有明显的增长。这可能是因为金塔辣椒在盐渍初期的水分活度和水分含量都略高于艳红辣椒，有助于肠杆菌属和假单胞菌属的生长。肠杆菌属和假单胞菌属都属于变形菌门，因此，导致了金塔辣椒中的变形菌门含量在盐渍第一周至第二周期间突增，艳红辣椒中的变形菌门含量在盐渍过程中一直很高。
综上所述，在金塔辣椒盐渍过程中，魏斯氏菌属、乳杆菌属和乳球菌属等有利于发酵的细菌在盐渍前3周的数量明显高于盐渍后期；有害的肠杆菌属在盐渍第3周以后数量明显增长。因此金塔盐渍辣椒较为适宜的盐渍时间为3周。在艳红辣椒盐渍过程中，魏斯氏菌属、乳杆菌属、乳球菌属等发酵菌属的数量很少，且无明显变化，说明艳红盐渍辣椒的发酵程度较低。而盐渍3周后肠杆菌属数量较多，因此艳红辣椒最适宜的盐渍时间也为3周。
2.2 两种辣椒盐渍过程中可滴定酸与pH变化
如表1所示，金塔和艳红两种辣椒的可滴定酸含量在12周盐渍期间呈缓慢上升趋势，盐渍第12周较盐渍第1周分别提高了49.33%和145.45%。郑红等[7]的研究发现随着盐渍时间增加，食盐添加量为8%的红辣椒中乳酸菌逐渐成为优势菌，产酸量增多，总酸含量逐步提升。罗凤莲[14]的研究也表明食盐添加量为10%的剁椒盐渍4周后，总酸含量从0.3%左右上升至0.7%左右。
表 1 两种辣椒盐渍过程中pH和可滴定酸含量的变化Table 1. Changes of pH and titratable acid content during salting of two salted chilli peppers盐渍时间
（周）两种辣椒pH 可滴定酸含量（g/kg） 金塔 艳红 金塔 艳红 1 4.11±0.20a 4.20±0.01a 0.75±0.15c 0.44±0.07d 2 3.98±0.00c 4.14±0.02b 1.55±0.11a 0.51±0.04cd 4 4.04±0.02b 4.23±0.02a 0.63±0.04c 0.65±0.05bc 6 4.04±0.00b 4.21±0.02a 0.63±0.08c 0.65±0.09bc 8 4.05±0.01b 4.23±0.01a 0.74±0.07c 0.79±0.01b 12 4.06±0.00b 4.21±0.02a 1.12±0.01b 1.08±0.16a 注：同一品种不同小写字母表示不同盐渍时间之间有显著性差异（P<0.05）；表2~表3同。 盐渍过程中可滴定酸含量与pH的变化呈负相关。金塔辣椒的pH在盐渍过程中由初始的4.11逐渐降低至4.06，与盐渍菌属代谢产酸有关；而艳红辣椒的pH在12周盐渍监测期间无显著变化，但酸度提高了145.45%。叶陵等[33]的研究发现自然盐渍线椒起始的pH为4.95，在盐渍12 d时缓慢下降到4.5左右。许弯等[34]的研究发现黄贡椒、小米椒等在盐渍3~5 d的pH下降速度缓慢，趋于平稳。pH的降低表明盐渍正常进行，并且能有效抑制一些腐败细菌的生长，提高盐渍蔬菜的安全性[35]。
2.3 两种辣椒盐渍过程中水分活度与水分含量的变化
如表2所示，金塔和艳红两种盐渍辣椒的水分活度和水分含量在12周盐渍期间基本不变，艳红辣椒在盐渍第1~2周水分活度有略微上升，可能是因为盐分的加入导致辣椒内水分分布的变化，造成水分活度的波动。盐渍第1周，金塔辣椒的水分活度与水分含量分别为0.802和70.927%，略高于艳红辣椒。一般认为水分活度0.75以上，水分含量超过70%，更有利于细菌的生长，水分活度和水分含量越高，细菌活动越旺盛，因此金塔辣椒盐渍效果更好。赵楠等[36]研究结果显示，泡辣椒盐渍8 d后，辣椒中水分含量稳定在82%左右；盐渍2 d后，水分活度稳定在0.88左右，可能是因为细胞内外的渗透压逐渐平衡，辣椒的失水作用逐渐停止。武亚婷等[37]的研究也发现新疆地区辣椒酱在盐渍过程中水分含量基本不变，与本实验结果一致。
表 2 两种辣椒盐渍过程中水分活度、水分含量的变化Table 2. Changes of water activity and moisture content during salting of two salted chilli peppers盐渍时间
（周）水分活度 水分含量（%） 金塔 艳红 金塔 艳红 1 0.802±0.001a 0.765±0.003b 70.927±0.221a 63.517±0.153a 2 0.803±0.003a 0.782±0.003a 69.990±0.583b 63.41±0.333a 4 0.789±0.004b 0.782±0.004a 68.077±0.345d 64.18±0.597a 6 0.788±0.001b 0.785±0.002a 67.933±0.332d 63.457±0.469a 8 0.799±0.002a 0.782±0.004a 69.790±0.187bc 63.503±0.184a 12 0.793±0.004b 0.779±0.004a 69.107±0.154c 64.247±0.505a 表 3 两种辣椒盐渍过程辣度的变化Table 3. Changes of spiciness during salting of two salted chilli peppers品种 盐渍时间（周） 辣椒素浓度（μg/g） 二氢辣椒素浓度（μg/g） 斯科维尔指数（SHU） 辣度 金塔 1 48.532±1.751a 23.636±0.558b 380.350±11.635a 2.536±0.078a 2 49.463±8.058a 29.124±1.780a 416.562±38.250a 2.777±0.255a 4 31.901±1.786b 21.248±1.502b 279.803±1.022b 1.865±0.007b 6 32.842±4.627b 23.186±1.305b 297.148±31.227b 1.981±0.208b 8 32.407±0.315b 20.724±1.669b 279.135±10.979b 1.861±0.073b 12 32.505±1.979b 17.719±0.850c 264.209±14.886b 1.761±0.099b 艳红 1 182.324±12.135ab 127.808±5.972a 1632.821±92.387a 10.885±0.616ab 2 153.364±3.217b 106.646±2.514a 1372.474±26.474a 9.150±0.176b 4 176.398±28.505ab 119.393±18.763a 1558.307±250.926a 10.389±1.673ab 6 196.014±4.124a 129.195±4.667a 1712.563±44.973a 11.417±0.300a 8 174.664±12.503ab 116.064±6.301a 1160.549±96.219a 10.182±0.641ab 12 153.236±6.219b 107.273±2.080a 1371.830±26.710a 9.146±0.178b 2.4 两种辣椒盐渍过程中氯化钠含量的变化
如图3所示，本研究采用氯化物含量来表征氯化钠含量。金塔和艳红两种辣椒的氯化钠含量在12周盐渍期间呈先上升、后平稳、再上升的趋势，盐渍第12周较盐渍第1周分别提高了11.31%和12.56%，氯化钠高渗溶液使得辣椒细胞在盐渍过程中发生质壁分离，水分外渗，同时氯化钠进入细胞。盐渍2~6周的平稳阶段可能是因为细胞内外达到了动态平衡，后续氯化钠浓度继续升高可能是细胞进一步破裂的结果。李文青等[38]的研究发现食盐在芥菜的腌制过程中会向细胞内渗透，使芥菜有咸味。罗凤莲[14]认为氯化钠浓度越高，产生的渗透压越高，对细菌的抑制作用也越强，食盐含量过高不利于盐渍。
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图 3 两种辣椒盐渍过程中氯化物含量的变化Figure 3. Changes of sodium chloride content during salting of two salted chilli peppers2.5 两种辣椒盐渍过程中还原糖含量的变化
如图4所示，金塔和艳红辣椒的还原糖含量在12周盐渍期间均呈整体缓慢下降趋势，盐渍第12周较盐渍第1周分别降低了19.68%和5.92%，但艳红辣椒在盐渍第2周至第4周期间，还原糖含量有所上升，可能是由于大分子糖被杂菌分解为还原糖。还原糖含量降低较少，说明高盐条件下，盐渍辣椒的发酵程度较低。崔桂娟[39]的研究也发现艳红辣椒在盐渍30 d内由于乳酸菌和酵母菌的代谢作用，还原糖含量下降了约50%。吴训忠等[40]发现在泡椒、南昌糟辣椒盐渍过程中乳酸菌和其他杂菌的生长繁殖会导致还原糖含量下降。乳酸菌进行糖代谢产生乳酸，增加了辣椒的酸味而减少了甜味。
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图 4 两种辣椒盐渍过程中还原糖含量的变化Figure 4. Changes of reducing sugars content during salting of two salted chilli peppers2.6 两种辣椒盐渍过程中辣度的变化
由表3可知，盐渍12周内，金塔盐渍辣椒的辣度在1~3之间，艳红盐渍辣椒的辣度在9~12之间，综合上述细菌群落、pH和总酸等结果表明，辣度低的辣椒品种更有利于乳酸发酵。吴影等[41]发现，辣椒素浓度≥1 mg/mL时对细菌有较强的抑制作用。常晓轲等[42]的研究表明不同品种的辣椒辣度不同，当辣度级别高于8时，不宜直接食用。金塔和艳红两种盐渍辣椒的辣椒素浓度、二氢辣椒素浓度、斯科维尔指数和辣度在12周盐渍期间变化均呈现波动但整体下降的趋势，四个指标在金塔辣椒盐渍期间分别下降了33.02%、25.03%、30.54%和30.56%，在艳红辣椒盐渍期间分别下降了15.93%、16.07%、15.98%和15.98%。与叶子等[43]的结果一致，研究表明小米辣在盐渍时辣椒素含量由0.43~6.90 mg/g降至0.24~6.19 mg/g，二氢辣椒素含量由0.19~3.44 mg/g降至0.13~3.15 mg/g，辣椒素类物质含量的降低可能是由于辣椒盐渍过程中微生物代谢产生有机酸，有机酸将辣椒素类物质中和。盐渍可使辣椒风味更加柔和。
2.7 两种辣椒盐渍过程中有机酸含量的变化
实验过程中由于样品被污染，缺少艳红辣椒盐渍第二周有机酸、核苷酸与氨基酸态氮的数据。
由图5可知，在金塔和艳红两种辣椒盐渍12周内监测期间共测出了酒石酸、甲酸、苹果酸、乳酸和乙酸5种有机酸。其中，甲酸、苹果酸、酒石酸含量很少，仅有1~2 mg/g，且无明显变化趋势。而乳酸和乙酸含量相对较多，且随盐渍时间的延长，含量变化较为明显，这两种物质都可以赋予盐渍食品愉悦的风味。其中，乳酸在金塔辣椒盐渍第2周时含量最高，为5.81 mg/g；在艳红辣椒盐渍第4周时含量最高，为4.10 mg/g，大多数细菌代谢会产生乳酸，且苹果酸脱羧也能生成乳酸[44]。金塔和艳红两种辣椒的乙酸含量都在盐渍第6周时达到峰值，分别为6.81 mg/g和9.46 mg/g。乙酸可由醋酸杆菌属的细菌与异型乳酸发酵生成[45]，其含量较高可能是由于辣椒盐渍过程中密封性不好导致一些残留的杂菌进行有氧代谢产生乙酸。而且，艳红盐渍辣椒中的乙酸含量比金塔盐渍辣椒高，乙酸作为弱酸对pH有调节作用，使艳红盐渍辣椒的pH波动范围小于金塔盐渍辣椒，这与pH的测定结果相符。肖何等[46]在安化乐安剁辣椒中检测出了草酸、酒石酸、苹果酸等六种有机酸，其中乳酸含量占比最大，达到了34.76%。
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图 5 两种辣椒盐渍过程中有机酸含量的变化Figure 5. Changes of organic acid content during salting of two salted chilli peppers2.8 两种辣椒盐渍过程中核苷酸含量的变化
呈味核苷酸主要包括5’-CMP、5’-IMP、5’-GMP和5’-AMP，由微生物代谢产生或RNA酶解获得。如图6 所示，金塔和艳红两种辣椒在盐渍12周内监测期间5’-CMP和5’-IMP含量分别稳定在0.1 mg/g和0.15 mg/g左右，与其他核苷酸相比含量较少；5’-GMP在金塔和艳红两种辣椒盐渍过程中先迅速下降，随后趋势平缓，拐点分别在第2周和第4周，含量为0.51 mg/g和0.55 mg/g；金塔盐渍辣椒中5’-AMP的变化趋势与5’-GMP相同，拐点处含量为0.98 mg/g，但艳红盐渍辣椒中的5’-AMP呈现先下降后上升的趋势，拐点处含量为1.28 mg/g。核苷酸含量在盐渍初期的快速下降可能与细菌代谢消耗能量有关[47]，随着盐渍过程的进行，pH降低及食盐含量升高，抑制了细菌的代谢，所以核苷酸含量又逐渐趋于稳定。艳红辣椒中5’-AMP的含量在盐渍后期上升可能是因为肠杆菌属代谢旺盛，ATP大量水解。
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图 6 两种辣椒盐渍过程中核苷酸含量的变化Figure 6. Changes of nucleotide content during salting of two salted chilli peppers2.9 两种辣椒盐渍过程中氨基酸态氮含量的变化
如图7所示，金塔和艳红两种辣椒在盐渍过程中的氨基酸态氮含量都呈现先升后降的趋势，前者在盐渍第2周达到峰值，含量为0.13 g/100 g；后者在盐渍第8周达到峰值，含量为0.12 g/100 g。氨基酸态氮含量上升是由于辣椒含有的蛋白质被细菌及其本身含有的水解酶分解为氨基酸，吴凯等[48]发现伴随着盐渍后期辣椒中食盐含量的增加，细菌的生长和水解酶的活性受到抑制，氨基酸态氮含量会逐渐降低。罗凤莲等[9]同样发现食盐添加量为8%的朝天椒盐渍过程中氨基酸态氮有先上升后下降的趋势，拐点在4周左右，与本实验拐点不同，可能是因为食盐添加量不同造成氨基酸态氮含量的差异。
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图 7 两种辣椒盐渍过程中氨基酸态氮含量的变化Figure 7. Changes of amino acid nitrogen content during salting of two salted peppers3. 讨论与结论
本研究对金塔和艳红两种辣椒盐渍12周内的11个指标进行了监测分析。结果表明：在细菌门水平上，变形菌门和厚壁菌门是盐渍过程中的优势菌，总数量占比超过90%；在细菌属水平上，肠杆菌属、假单胞菌属和魏斯氏菌属在盐渍过程中占优势地位，总数量占比超过50%。因为金塔盐渍辣椒盐渍前3周与盐渍后期相比，发酵菌属数量多，肠杆菌属数量少；艳红辣椒盐渍前3周与盐渍后期相比，发酵菌属数量无明显变化，但肠杆菌属数量少，因此从细菌动态变化过程分析，两种辣椒的最适宜盐渍时间为3周。
在金塔和艳红两种辣椒盐渍12 周内，可滴定酸含量整体呈上升趋势；金塔辣椒的pH整体呈下降趋势，艳红辣椒的pH无显著变化；氯化钠含量先上升、后平稳、再上升；有机酸中能赋予盐渍食品良好风味的乳酸和乙酸趋势波动明显，金塔和艳红两种辣椒中的乳酸含量分别在盐渍第2周和第4周达到峰值，乙酸含量均在盐渍第6周达到峰值；核苷酸与氨基酸态氮都能表征鲜味，金塔与艳红两种辣椒在盐渍过程中的核苷酸含量呈先快速下降后逐渐平稳的趋势，拐点分别在第2周和第4周，氨基酸态氮含量呈先上升后下降的趋势，拐点分别为第2周和第8周。金塔辣椒在盐渍过程中pH的下降程度大于艳红盐渍辣椒，并且发酵菌属的数量也更多，所以金塔盐渍辣椒的发酵程度比艳红盐渍辣椒好。又因为盐渍过程中，金塔辣椒的水分活度和水分含量始终高于艳红盐渍辣椒，所以，水分活度和水分含量越高，越有利于细菌生长，发酵程度越好。
综合分析各种物质的变化规律，在两种辣椒盐渍4周时，乳酸、乙酸、核苷酸和氨基酸态氮这些能赋予盐渍辣椒良好风味的物质含量较高，氯化钠含量适宜。再继续进行盐渍会使辣椒中氯化钠含量过高，而对盐渍辣椒风味形成有益的物质含量变化平缓或逐渐降低，并造成人力物力的浪费。再结合分析两种辣椒盐渍过程中细菌动态变化得出结论：最适宜的盐渍时间是3周。所以，金塔与艳红两种盐渍辣椒最适宜的盐渍时间为3周~4周。
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图 1 两种辣椒盐渍过程中的细菌组成（门水平）
Figure 1. Bacterial composition of two salted chilli pepper during salting （phylum level）
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图 2 两种辣椒盐渍过程中的细菌组成（属水平）
Figure 2. Bacterial composition of two salted chilli pepper during salting （genus level）
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图 3 两种辣椒盐渍过程中氯化物含量的变化
Figure 3. Changes of sodium chloride content during salting of two salted chilli peppers
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图 4 两种辣椒盐渍过程中还原糖含量的变化
Figure 4. Changes of reducing sugars content during salting of two salted chilli peppers
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图 5 两种辣椒盐渍过程中有机酸含量的变化
Figure 5. Changes of organic acid content during salting of two salted chilli peppers
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图 6 两种辣椒盐渍过程中核苷酸含量的变化
Figure 6. Changes of nucleotide content during salting of two salted chilli peppers
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图 7 两种辣椒盐渍过程中氨基酸态氮含量的变化
Figure 7. Changes of amino acid nitrogen content during salting of two salted peppers
表 1 两种辣椒盐渍过程中pH和可滴定酸含量的变化
Table 1 Changes of pH and titratable acid content during salting of two salted chilli peppers
盐渍时间
（周）两种辣椒pH 可滴定酸含量（g/kg） 金塔 艳红 金塔 艳红 1 4.11±0.20a 4.20±0.01a 0.75±0.15c 0.44±0.07d 2 3.98±0.00c 4.14±0.02b 1.55±0.11a 0.51±0.04cd 4 4.04±0.02b 4.23±0.02a 0.63±0.04c 0.65±0.05bc 6 4.04±0.00b 4.21±0.02a 0.63±0.08c 0.65±0.09bc 8 4.05±0.01b 4.23±0.01a 0.74±0.07c 0.79±0.01b 12 4.06±0.00b 4.21±0.02a 1.12±0.01b 1.08±0.16a 注：同一品种不同小写字母表示不同盐渍时间之间有显著性差异（P<0.05）；表2~表3同。 
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表 2 两种辣椒盐渍过程中水分活度、水分含量的变化
Table 2 Changes of water activity and moisture content during salting of two salted chilli peppers
盐渍时间
（周）水分活度 水分含量（%） 金塔 艳红 金塔 艳红 1 0.802±0.001a 0.765±0.003b 70.927±0.221a 63.517±0.153a 2 0.803±0.003a 0.782±0.003a 69.990±0.583b 63.41±0.333a 4 0.789±0.004b 0.782±0.004a 68.077±0.345d 64.18±0.597a 6 0.788±0.001b 0.785±0.002a 67.933±0.332d 63.457±0.469a 8 0.799±0.002a 0.782±0.004a 69.790±0.187bc 63.503±0.184a 12 0.793±0.004b 0.779±0.004a 69.107±0.154c 64.247±0.505a
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表 3 两种辣椒盐渍过程辣度的变化
Table 3 Changes of spiciness during salting of two salted chilli peppers
品种 盐渍时间（周） 辣椒素浓度（μg/g） 二氢辣椒素浓度（μg/g） 斯科维尔指数（SHU） 辣度 金塔 1 48.532±1.751a 23.636±0.558b 380.350±11.635a 2.536±0.078a 2 49.463±8.058a 29.124±1.780a 416.562±38.250a 2.777±0.255a 4 31.901±1.786b 21.248±1.502b 279.803±1.022b 1.865±0.007b 6 32.842±4.627b 23.186±1.305b 297.148±31.227b 1.981±0.208b 8 32.407±0.315b 20.724±1.669b 279.135±10.979b 1.861±0.073b 12 32.505±1.979b 17.719±0.850c 264.209±14.886b 1.761±0.099b 艳红 1 182.324±12.135ab 127.808±5.972a 1632.821±92.387a 10.885±0.616ab 2 153.364±3.217b 106.646±2.514a 1372.474±26.474a 9.150±0.176b 4 176.398±28.505ab 119.393±18.763a 1558.307±250.926a 10.389±1.673ab 6 196.014±4.124a 129.195±4.667a 1712.563±44.973a 11.417±0.300a 8 174.664±12.503ab 116.064±6.301a 1160.549±96.219a 10.182±0.641ab 12 153.236±6.219b 107.273±2.080a 1371.830±26.710a 9.146±0.178b
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