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湖南省常见的辣椒产品是剁辣椒，工业化生产方式主要以自然发酵和盐胚脱盐加工为主。自然发酵的剁辣椒中菌株种类较多，风味优良，但存在发酵时间较长、品质难控制问题。盐胚脱盐加工的剁辣椒保质期长，工业化生产简单，成本低，但风味和营养物质损失大。从自然发酵剁辣椒中筛选出优良菌株，制成发酵剂应用到剁辣椒加工，产品具有风味较好，发酵周期短，品质稳定等特点，对于推动高品质剁辣椒工业化生产具有重要意义。本研究以湖南特色的自然发酵剁辣椒为原料，分离、筛选出优良性状的菌株，探究菌株的耐受性及发酵性能，获得发酵辣椒汁产香性能较好的乳酸菌，通过多菌种混合发酵剁辣椒的单因素试验和正交试验，优化剁辣椒的发酵工艺参数，并对剁辣椒最优发酵工艺下的品质变化规律进行分析。主要结果如下：
(1)收集湖南省的特色辣椒资源，自然发酵制成剁辣椒，经平板分离、革兰氏染色、接触酶试验，初步获得54株乳酸菌。对菌株进行产酸能力的筛选，分析菌株发酵液的OD值、pH值和总酸，得出11株菌株产酸能力较强。对11株菌进行抗氧化能力评价，BLHN3、EJT2、PDJ13株菌抗氧化能力较强，经形态学及分子生物学鉴定，3株均为发酵乳杆菌。
(2)对筛选的3株发酵乳杆菌进行生长曲线和耐酸、耐盐性分析，BLHN3和EJT2的生长速率相当，PDJ1菌株的生长速率较快，耐酸、耐盐能力较强。分别接种至辣椒汁发酵，比较发酵过程中的pH值、乳酸菌数，PDJ1菌株发酵辣椒汁3dpH下降趋势明显，乳酸菌数最高。BLHN3菌株发酵的辣椒汁中产生的亚油酸乙酯、乙酸乙酯和辛酸乙酯相对含量最高，赋予辣椒汁愉悦的香气；PDJ1菌株产生的呈香物质如(E)-2-己烯-1-醇、香叶醇、D-柠檬烯相对含量最高，赋予辣椒汁果香、清香。综合感官评价及挥发性成分分析，BLHN3和PDJ1菌株发酵辣椒汁相对EJT2菌株风味较突出。
(3)通过单因素试验和正交试验，以总酸及感官评价为指标，将发酵乳杆菌、嗜酸乳杆菌和植物乳杆菌以1:1:1的比例混合，对发酵剁辣椒进行工艺优化。结果表明：最优发酵工艺为发酵时间10d，接菌量2%，发酵温度26℃，盐添加量7%，得到的剁辣椒总酸9.32g/kg，感官评分82.89分。此工艺条件下剁辣椒椒块色泽红亮，无霉斑或白花，香气较好，酸感和咸味均适中，有脆度，口感较好。
(4)对剁辣椒发酵过程中的品质变化规律进行分析，随着发酵时间延长，总酸含量不断升高，发酵9d时感官评分最高。剁辣椒中含有22种氨基酸，总量呈现先增大后减小变化趋势，发酵12d时含量最高达11.789mg/g。Glu、Phe、Cys和Met对剁辣椒的风味起主要贡献作用。HS-GC-IMS共检测出55种挥发性物质，接种发酵6d~15d的剁辣椒风味物质较为相似，主要挥发性物质是醇类，其中异戊醇、丁醇、2-甲基-1-丁醇、4-甲基-1-戊醇和丙醇含量较高。自然控温发酵剁辣椒的主要挥发性物质是醛类和醇类，风味介于接种发酵0d和3d之间，与发酵6d~15d的剁辣椒存在显著差异。HS-GC-IMS分析可作为剁辣椒接种发酵过程中挥发性成分差异识别的有效手段，为剁辣椒品质控制提供理论基础。
(1)收集湖南省的特色辣椒资源，自然发酵制成剁辣椒，经平板分离、革兰氏染色、接触酶试验，初步获得54株乳酸菌。对菌株进行产酸能力的筛选，分析菌株发酵液的OD值、pH值和总酸，得出11株菌株产酸能力较强。对11株菌进行抗氧化能力评价，BLHN3、EJT2、PDJ13株菌抗氧化能力较强，经形态学及分子生物学鉴定，3株均为发酵乳杆菌。
(2)对筛选的3株发酵乳杆菌进行生长曲线和耐酸、耐盐性分析，BLHN3和EJT2的生长速率相当，PDJ1菌株的生长速率较快，耐酸、耐盐能力较强。分别接种至辣椒汁发酵，比较发酵过程中的pH值、乳酸菌数，PDJ1菌株发酵辣椒汁3dpH下降趋势明显，乳酸菌数最高。BLHN3菌株发酵的辣椒汁中产生的亚油酸乙酯、乙酸乙酯和辛酸乙酯相对含量最高，赋予辣椒汁愉悦的香气；PDJ1菌株产生的呈香物质如(E)-2-己烯-1-醇、香叶醇、D-柠檬烯相对含量最高，赋予辣椒汁果香、清香。综合感官评价及挥发性成分分析，BLHN3和PDJ1菌株发酵辣椒汁相对EJT2菌株风味较突出。
(3)通过单因素试验和正交试验，以总酸及感官评价为指标，将发酵乳杆菌、嗜酸乳杆菌和植物乳杆菌以1:1:1的比例混合，对发酵剁辣椒进行工艺优化。结果表明：最优发酵工艺为发酵时间10d，接菌量2%，发酵温度26℃，盐添加量7%，得到的剁辣椒总酸9.32g/kg，感官评分82.89分。此工艺条件下剁辣椒椒块色泽红亮，无霉斑或白花，香气较好，酸感和咸味均适中，有脆度，口感较好。
(4)对剁辣椒发酵过程中的品质变化规律进行分析，随着发酵时间延长，总酸含量不断升高，发酵9d时感官评分最高。剁辣椒中含有22种氨基酸，总量呈现先增大后减小变化趋势，发酵12d时含量最高达11.789mg/g。Glu、Phe、Cys和Met对剁辣椒的风味起主要贡献作用。HS-GC-IMS共检测出55种挥发性物质，接种发酵6d~15d的剁辣椒风味物质较为相似，主要挥发性物质是醇类，其中异戊醇、丁醇、2-甲基-1-丁醇、4-甲基-1-戊醇和丙醇含量较高。自然控温发酵剁辣椒的主要挥发性物质是醛类和醇类，风味介于接种发酵0d和3d之间，与发酵6d~15d的剁辣椒存在显著差异。HS-GC-IMS分析可作为剁辣椒接种发酵过程中挥发性成分差异识别的有效手段，为剁辣椒品质控制提供理论基础。