VC和若干香辛料對(duì)腌制甘籃亞硝酸鹽含量的影響

孫志棟,毛培成,陳紀(jì)算,李共國(guó)

1(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 寧波，315040) 2(浙江萬里學(xué)院，浙江 寧波，315100) 3 (寧波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪，315300)

VC和若干香辛料對(duì)腌制甘籃亞硝酸鹽含量的影響

孫志棟1*,毛培成3,陳紀(jì)算3,李共國(guó)2*

1(寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 寧波，315040) 2(浙江萬里學(xué)院，浙江 寧波，315100) 3 (寧波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪，315300)

采用4因素3水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了添加VC和調(diào)味干品(大蒜、辣椒和花椒)的熱水浸泡液對(duì)腌制甘籃產(chǎn)品亞硝酸鹽含量的影響。結(jié)果表明，影響甘籃亞硝酸鹽含量的重要因子依次為VC>辣椒>花椒>大蒜，影響甘籃VC和總酸含量的最重要因子分別為添加VC和辣椒。添加Vc和辣椒對(duì)甘籃亞硝酸鹽含量的影響分別達(dá)到極顯著(p<0.01)和顯著(p<0.05)程度。添加0.05%～0.10%VC的腌制甘籃亞硝酸鹽含量極顯著地低于對(duì)照(p<0.01)；添加2.24%辣椒能顯著抑制甘籃亞硝酸鹽含量升高，并促進(jìn)總酸含量的升高(p<0.05)。適宜的工藝組合為添加0.05%VC、0.45%大蒜、2.24%辣椒、0.50%花椒，腌制過程中亞硝酸鹽含量的峰值不明顯，平均含量?jī)H為0.89 mg/kg，比對(duì)照下降50.3%。

腌制甘籃；VC；香辛料；亞硝酸鹽

我國(guó)腌制蔬菜歷史悠久，形成了自己獨(dú)特的風(fēng)味。但在自然腌制初期(20 d)，腌菜中會(huì)出現(xiàn)亞硝峰期，菜體亞硝酸鹽含量高達(dá)23.1 mg/kg，超過了相關(guān)的國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)；腌制后期，如大缸腌菜反復(fù)取樣，受微生物污染而長(zhǎng)霉時(shí)，菜體將出現(xiàn)第二次亞硝峰期，含量高達(dá)152.4 mg/kg[1]。亞硝酸鹽毒性較強(qiáng)，不但可導(dǎo)致高鐵血紅蛋白癥，還會(huì)與食物中的仲胺類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)而生成強(qiáng)致癌物質(zhì)——亞硝胺，亞硝酸鹽含量成為衡量食品衛(wèi)生質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)[2]。為此，有很多學(xué)者開展了清除腌制肉品[2-3]、醬腌菜[4-5]中亞硝酸鹽的研究，并以新鮮大蒜浸提液對(duì)亞硝酸鹽的清除能力為最強(qiáng)，而在腌制加工這些產(chǎn)品過程中對(duì)于抑制亞硝酸鹽含量升高的研究則較少。有人通過在四川泡菜中接種植物乳桿菌和魯氏酵母發(fā)酵，以降低酸菜中亞硝酸鹽和生物胺的含量[6]，但這種方法在生產(chǎn)應(yīng)用上有一定的操作難度。趙紅等[7]研究認(rèn)為，在腌制雪里紅時(shí)加入適量(新鮮)蒜或生姜，對(duì)咸菜中亞硝酸鹽的生成有一定的拮抗作用，尤其以加蒜效果最好。孫志棟等[8]研究認(rèn)為，添加Vc成分較多的水果及茶葉或其提取物，控制腌制蔬菜亞硝酸鹽含量效果更好。這些調(diào)味原料對(duì)亞硝酸鹽的消除能力取決于其還原性成分的種類、含量及其氧化還原特性[9]。本文在分析腌制蔬菜加工工藝的基礎(chǔ)上，以加入腌制蔬菜調(diào)味(干)料作為試驗(yàn)的切入點(diǎn)，結(jié)合加工用水需要燒開殺菌、冷卻的工序，讓調(diào)味(干)料趁熱充分浸提有效成分，研究添加調(diào)味(干)品浸提液和VC對(duì)自然發(fā)酵的腌制甘籃亞硝酸鹽含量的影響。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料及儀器

甘籃，干制辣椒、花椒和大蒜(粉)均市售。

722S型分光光度計(jì)，上海精密儀器儀表有限公司；DK-S24型電熱恒溫水浴鍋，上海精密儀器儀表有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

根據(jù)傳統(tǒng)的腌制蔬菜加工工藝配方(大蒜0.90%、辣椒2.24%、花椒0.50%)，4因素3水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

1.3測(cè)定指標(biāo)與方法

亞硝酸鹽含量采用鹽酸萘乙二胺法[10]，VC含量采用2,4-二硝基苯肼比色法測(cè)定[11]，總酸度(TA，以乳酸計(jì))采用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法[12]。

表1 正交試驗(yàn)因子水平表

1.4數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(2007年第一版)[13]，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在0.05和0.01水平上進(jìn)行顯著性分析，采用最小顯著差數(shù)法(least significant difference,LSD)對(duì)各因子的水平之間進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1正交試驗(yàn)結(jié)果與極差分析

為了充分利用實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)信息，正交試驗(yàn)結(jié)果中的亞硝酸鹽、VC和總酸含量均為腌制期內(nèi)的平均值(表2)。試驗(yàn)1號(hào)中的4個(gè)因子均沒有處理，可看作為試驗(yàn)內(nèi)的對(duì)照。經(jīng)VC和調(diào)味品浸提液處理后，各試驗(yàn)組之間的腌制甘籃亞硝酸鹽、VC和總酸含量在0.05水平上均存在顯著的差異，如試驗(yàn)5號(hào)的亞硝酸鹽含量顯著低于1～4號(hào)和9號(hào)，試驗(yàn)2號(hào)則顯著高于其他試驗(yàn)組；VC含量以7～9號(hào)顯著高于4～6號(hào)，后者又顯著高于1～3號(hào)；總酸含量以試驗(yàn)2號(hào)顯著高于8號(hào)。各試驗(yàn)組之間的腌制甘籃亞硝酸鹽和VC含量在0.01水平上還存在極顯著的差異，如第5試驗(yàn)號(hào)的亞硝酸鹽含量極顯著地低于試驗(yàn)1-2號(hào)，7～9號(hào)VC含量極顯著地高于1～6號(hào)。從表2中極差值可見，影響亞硝酸鹽含量的重要因子依次為：VC>辣椒>花椒>大蒜，影響產(chǎn)品VC和總酸含量的最重要因子分別為添加VC和辣椒。減少甘籃亞硝酸鹽含量的最佳工藝組合為A2B3C3D1(D3)，基于大蒜(粉)對(duì)亞硝酸鹽含量的影響極小，試驗(yàn)5號(hào)接近于最佳工藝組合。

2.2方差分析

由表2可見，因大蒜B因子對(duì)甘籃亞硝酸鹽含量的變異很小，可視作空閑因子，對(duì)其他3個(gè)因子進(jìn)行方差分析；同理，因花椒D因子對(duì)甘籃VC含量變異很小，也可將其視作空閑因子，對(duì)其他3個(gè)因子進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3。添加VC(A)和辣椒(C)對(duì)甘籃亞硝酸鹽含量的影響分別達(dá)到極顯著(p<0.01)和顯著(p<0.05)程度；添加VC(A)對(duì)腌制甘籃VC含量的影響達(dá)到極顯著(p<0.01)程度。試驗(yàn)中4個(gè)因子對(duì)總酸含量的影響均未達(dá)到顯著水平。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

注：*亞硝酸鹽、VC和總酸含量均為腌制期內(nèi)的平均值，**不同小(大)寫字母之間表示存在0.05(0.01)顯著性差異。

表3 腌制加工因子影響甘籃亞硝酸鹽和Vc含量的方差分析

注：*為0.05顯著差異，**為0.01顯著差異。

2.3多重比較

應(yīng)用最小顯著差數(shù)法(LSD)對(duì)重要因子的水平間進(jìn)行多重比較，添加VC(A)和辣椒(C)水平間腌制甘籃中亞硝酸鹽含量的多重比較結(jié)果見表4。對(duì)照(A1)的亞硝酸鹽含量極顯著地高于添加0.10%VC(A3)和0.05%VC(A2)組(p<0.01)；添加1.12%辣椒(C2)的亞硝酸鹽含量顯著高于對(duì)照(C1)和添加2.24%辣椒(C3)組(p<0.05)。

表4 添加VC(A)和辣椒(C)濃度水平間腌制甘籃亞硝酸鹽含量的多重比較

注：各因子水平之間綜合評(píng)定的最小顯著差數(shù)為*LSD0.05=0.19，**LSD0.01=0.44。

同上，添加VC(A)和大蒜(B)濃度水平間腌制甘籃中VC含量的多重比較結(jié)果見表5。添加0.05%VC(A2)和0.10%VC(A3)的VC含量極顯著地高于對(duì)照(A1)，且A3的VC含量極顯著地高于A2(p<0.01)。

表5 添加VC(A)和大蒜(B)水平間腌制甘籃中VC含量的多重比較

注：各因子水平之間綜合評(píng)定的最小顯著差數(shù)為*LSD0.05=4.85，**LSD0.01=11.18。

添加0.9%大蒜(B3)后腌制甘籃中VC含量顯著高于對(duì)照(B1)(p<0.05)。

另外，添加辣椒(C2和C3)的腌制甘籃總酸含量顯著高于對(duì)照(C1)(p<0.05)。

2.4亞硝酸鹽、VC和總酸含量的動(dòng)態(tài)變化

腌制過程中對(duì)照組(1號(hào))、試驗(yàn)2號(hào)和5號(hào)的亞硝酸鹽、VC和總酸含量的動(dòng)態(tài)變化見圖1和圖2。

圖1 腌制過程中甘籃亞硝酸鹽含量的變化Fig.1 Changes innitrite contents of the cabbage under different treatments during saline process

圖2 腌制過程甘籃VC(a)和總酸(b)含量的變化Fig.2 Changes in VC (a) and TA contents (b) of the cabbage under different treatments during saline process

對(duì)照和試驗(yàn)2號(hào)的亞硝酸鹽含量在第3天出現(xiàn)高峰，分別達(dá)5.23 mg/kg和11.85 mg/kg，而處理5號(hào)亞硝峰出現(xiàn)在第4天，且不明顯。腌制過程中，甘籃中VC含量不斷下降、總酸含量緩慢上升，兩者均以對(duì)照含量最低(圖2)。由于試驗(yàn)前5號(hào)添加了50 mg/100 g的VC，腌制過程中甘籃的VC含量基本比對(duì)照組高出20 mg/100 g，但腌制第6～8天時(shí)有小幅的升高；總酸以試驗(yàn)2號(hào)含量最高。

3 討論與結(jié)論

腌制蔬菜中原有的硝酸鹽還原為亞硝酸鹽主要是細(xì)菌的作用[6-7，14-15]，菜中亞硝酸鹽含量與鹵汁中菌落總數(shù)、硝酸鹽還原酶活性關(guān)系密切，硝酸鹽還原酶活性和亞硝酸鹽含量的高峰期落后于鹵汁中菌落總數(shù)高峰期約2 d時(shí)間[14]。已有報(bào)道低pH值和由乳酸菌主導(dǎo)產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)能抑制腸桿菌和其他革蘭氏陰性細(xì)菌[15]，有些乳酸菌還能酶解亞硝酸鹽[16]。WU等[6]認(rèn)為，接種植物乳桿菌和魯氏酵母及其快速增長(zhǎng)可導(dǎo)致總可滴定酸和乙醇含量的升高，這可有效地抑制革蘭氏陰性細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而降低亞硝酸鹽和含量。這些都能很好的說明了腌制初期對(duì)照甘籃中亞硝峰的出現(xiàn)，以及添加VC和調(diào)味料的處理5能抑制該高峰出現(xiàn)的原因[7](圖1)。但本試驗(yàn)使用大蒜(粉)熱浸泡液阻斷硝酸鹽向亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化的效果并不理想，可能與大蒜素不(或稍)溶于水，對(duì)熱和堿的穩(wěn)定性差，影響其效果發(fā)揮[17]，以及大蒜粉的有效抑菌濃度在0.5%～1.5%有關(guān)[18]。朱鳳妹等[3-4]等研究發(fā)現(xiàn)，要獲得大蒜對(duì)亞硝酸鹽高的清除率，需用鮮大蒜在80℃水浴、pH值4.0條件下浸提，并在一定酸度的環(huán)境下應(yīng)用。

試驗(yàn)中另一值得討論的現(xiàn)象是試驗(yàn)2號(hào)的亞硝峰，高達(dá)11.85 mg/kg(圖1)，比對(duì)照還高出1倍多，這一情況與趙紅等[7]“加入5%新鮮蔥和1.25%干辣椒兩試驗(yàn)組咸菜中的亞硝酸鹽含量不降反升”相一致，認(rèn)為加入1.25%干辣椒后反而促進(jìn)了硝酸鹽還原菌的活力，不妨稱這種現(xiàn)象為細(xì)菌的“應(yīng)激”反應(yīng)。如一定濃度的鎘對(duì)大腸桿菌的超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性均有不同程度的誘導(dǎo)作用，表現(xiàn)為低濃度時(shí)激活，高濃度時(shí)抑制的現(xiàn)象[19]；用80 g/L和40 g/L濃度的辣椒干葉浸提液處理的根際土細(xì)菌數(shù)量和脲酶活性均顯著高于對(duì)照，且細(xì)菌數(shù)量隨著浸提液濃度的增大而增大[20]。同樣的情形可能也發(fā)生在花椒浸提液對(duì)亞硝酸鹽含量的影響(表2)，如濃度為干花椒100 g/L的浸提液處理鮮切玫瑰花時(shí)，其保鮮壽命反而低于對(duì)照，原因?yàn)榛ㄇo切口表面微生物大量繁殖，菌絲堵塞了維管束[21]。由于試驗(yàn)2號(hào)的調(diào)味(干)品均為中等濃度水平(表2)，辣椒和花椒富有辛辣味的物質(zhì)是否對(duì)細(xì)菌或硝酸鹽還原酶活性存在誘導(dǎo)作用，也表現(xiàn)出低濃度時(shí)激活，高濃度時(shí)抑制的“應(yīng)激”反應(yīng)，還有等于進(jìn)一步的研究。

綜上，影響腌制甘籃亞硝酸鹽含量的重要因子依次為：VC>辣椒>花椒>大蒜，其中，添加VC和辣椒對(duì)甘籃亞硝酸鹽含量的影響分別達(dá)到極顯著(p<0.01)和顯著(p<0.05)程度。添加0.05%～0.10%VC的甘籃亞硝酸鹽含量極顯著地低于對(duì)照(p<0.01)，添加2.24%辣椒能阻斷硝酸鹽向亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化，并促進(jìn)總酸含量的顯著升高(p<0.05)。減少亞硝酸鹽含量較佳的工藝組合為A2B2C3D3，即添加0.05%VC、0.45%大蒜、2.24%辣椒、0.50%花椒，腌制過程中亞硝酸鹽含量的峰值不明顯，平均含量?jī)H為0.89 mg/kg，比對(duì)照下降50.3%。

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EffectsofvitaminCandspicesonnitriteconcentrationduringcabbagesalineprocess

SUN Zhi-dong1*, MAO Pei-cheng3,CHEN Ji-suan3,LI Gong-guo2*

1(Ningbo Academy of Agricultural Sciences,Ningbo 315040,China) 2 (College of Biological & Environmental Sciences,Zhejiang Wanli University,Ningbo 315100,China) 3 (Ningbo Haitong Food Science and Technology Co.,Ltd.,Cixi 315300,China)

Effects of VCand dried condiments (garlic,chili and pepper) in nitrite concentration during cabbage hot water marinating process were studied by orthogonal design L9(34).The results showed that: the order of influenced factors on nitrite content of the marinated cabbage were: VC> chili> pepper> garlic,the most important factors were VCand chili.Effects of VCand the pepper on the cabbage nitrite content were highly significant (p<0.01) and significantly (p<0.05) level.The cabbage nitrite content of with 0.05%-0.10% VCwas significantly lower than that of the control (p<0.01); chili 2.24% could significantly control the nitrite content,and promote the raise of total acid content (p<0.05).The best combination of 0.05% VC,0.45% garlic,2.24% chili,and 0.50% pepper showed no obvious nitrite peak during cabbage marinating process,the average content was only 0.89 mg/kg,which was reduced 50.3% than the control.

marinated cabbage；vitamin C；spice；nitrite

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.012501

碩士,教授級(jí)高級(jí)工程師(孫志棟，李共國(guó)為共同通訊作者,E-mail:zdsun.cn@163.com;ligongguo@tom.com)。

寧波市公益類重大專項(xiàng)(2015C110008)

2016-07-16，改回日期：2017-03-06