泡菜加工與貯藏過程中亞硝酸鹽的變化與控制

□ 翟彩寧 陳 佩 陜西廣播電視大學(xué) 黨 輝 陜西師范大學(xué)

泡菜是一種具有悠久歷史的大眾化乳酸發(fā)酵蔬菜制品，經(jīng)常食用可攝入大量的活性乳酸菌及乳酸菌代謝產(chǎn)物，它們具有調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡、提高機(jī)體免疫力等保健功能，但是，泡菜在加工與貯藏過程中會(huì)因亞硝酸鹽含量超標(biāo)而給產(chǎn)品帶來潛在性的安全問題[1]。

1 泡菜中亞硝酸鹽的形成機(jī)理

泡菜中亞硝酸鹽的形成主要與發(fā)酵環(huán)境中的微生物體內(nèi)硝酸還原酶有關(guān)。在泡菜發(fā)酵初期，菜株自然帶入的乳酸菌發(fā)酵速度較慢，酸堿環(huán)境未形成，泡菜中所含有的其他的有害菌群，如大腸桿菌、黃桿菌屬等雜菌無法被抑制，因此這些雜菌中所含的硝酸還原酶會(huì)使泡菜中的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，但是，隨著泡菜發(fā)酵時(shí)間的延長，泡菜中微生物硝酸還原酶活性呈現(xiàn)出先升高、后降低的趨勢(shì)，直至發(fā)酵后期，其活性完全消失，且變化趨勢(shì)與亞硝酸鹽的形成趨勢(shì)基本相同[2]。因此，在泡菜發(fā)酵的前期，泡菜中會(huì)存在大量的亞硝酸鹽。

2 泡菜加工和儲(chǔ)藏中亞硝酸鹽的變化規(guī)律與控制

2.1 泡菜加工和儲(chǔ)藏中，影響亞硝酸鹽含量的環(huán)境因素

泡菜在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量會(huì)受到發(fā)酵溫度、酸度、食鹽濃度的影響。

2.1.1 發(fā)酵溫度

相關(guān)研究表明，泡菜在發(fā)酵的過程中，溫度對(duì)亞硝酸鹽含量的影響極其顯著。如果發(fā)酵的溫度偏高，乳酸菌繁殖速度快，發(fā)酵環(huán)境中的酸度值增高，抑制雜菌生長，硝酸鹽的還原減少，亞硝酸鹽的含量低。雖然，泡菜發(fā)酵溫度越高，其亞硝酸鹽含量越低，但卻會(huì)對(duì)泡菜的品質(zhì)造成一定影響，使得泡菜的脆度、風(fēng)味等品質(zhì)有所下降，韓秋霞和鄒紅玉的相關(guān)研究表明，泡菜發(fā)酵的溫度控制在28 ℃最佳[3]。

2.1.2 酸度

泡菜發(fā)酵過程中，加酸和不加酸會(huì)對(duì)亞硝酸鹽的峰值出現(xiàn)造成重要影響。如果在泡菜發(fā)酵時(shí)加酸，泡菜發(fā)酵過程中出現(xiàn)亞硝酸鹽的峰值較低甚至消失。張娟、王向明的相關(guān)研究表明，當(dāng)甘藍(lán)發(fā)酵時(shí)，酸度越高，甘藍(lán)中的亞硝酸鹽含量也就越低[4]。當(dāng)發(fā)酵液的酸堿度處于3.76～4.45時(shí)，酸會(huì)對(duì)亞硝酸鹽進(jìn)行降解，且降解速度較快；當(dāng)酸堿度為3時(shí)，酸對(duì)亞硝酸鹽的降解效率可達(dá)到98.6%；當(dāng)酸堿度為5至8時(shí)，酸對(duì)亞硝酸鹽的降解效率為52.9%。

2.1.3 食鹽濃度

泡菜中的食鹽濃度對(duì)亞硝酸鹽的含量以及亞硝酸鹽峰值的出現(xiàn)有著較大的影響。許苗苗、尚艷艷等在泡菜相關(guān)研究中提出，與6%的食鹽濃度相比，4%的食鹽濃度會(huì)提高泡菜加工與貯藏過程中亞硝酸鹽的含量。郭城、萬少龍等在蘿卜腌制生產(chǎn)中亞硝酸鹽的產(chǎn)生與防止的研究中，對(duì)食鹽濃度分別為5%、10%、15%的泡菜發(fā)酵時(shí)亞硝酸鹽的含量變化作出了分析，發(fā)現(xiàn)食鹽濃度越高，亞硝酸鹽產(chǎn)生的時(shí)間越晚，且無峰值出現(xiàn)[5]。相關(guān)研究表明，食鹽對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量的影響主要是因?yàn)椴酥牮じ降碾s菌活動(dòng)影響，低濃度食鹽不能有效抑制雜菌，雜菌繁殖速度提高，雜菌的硝酸還原能力增強(qiáng)，使亞硝酸鹽產(chǎn)生量增加。雖然高濃度食鹽能夠有效地減少泡菜中的亞硝酸鹽含量，但卻無法滿足我國傳統(tǒng)低鹽泡菜的要求。因此，需要用高濃度食鹽溶液發(fā)酵后再用低濃度的食鹽溶液處理，既能降低亞硝酸鹽含量，又能確保泡菜的品質(zhì)。

2.2 泡菜中亞硝酸鹽的變化機(jī)理

泡菜中亞硝酸鹽的變化與泡菜原料、雜菌、乳酸菌和酸有著重要的關(guān)系。

2.2.1 雜菌

錢志偉、郭森的研究表明，在泡菜發(fā)酵過程中，亞硝酸鹽的形成與泡菜中含有硝酸還原酶的細(xì)菌有著密切的關(guān)系，尤其是泡菜中的大腸桿菌、摩根氏變形菌等有害雜菌都能加速亞硝酸鹽的形成。楊潔彬、張建軍等人的研究同樣表明，在泡菜發(fā)酵的初期，泡菜中含有數(shù)量較多的霉菌和乳酸菌，并且隨著發(fā)酵時(shí)間的加長，泡菜中的革蘭氏陰性菌屬于硝酸鹽還原陽性菌，由此可知，泡菜中亞硝酸鹽的峰值的出現(xiàn)與雜菌有著較為密切的關(guān)系。

2.2.2 乳酸菌和酸

楊潔彬、張建軍等人在研究甘藍(lán)乳酸發(fā)酵過程中亞硝酸鹽峰值消長機(jī)制及抑制途徑中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)泡菜在酸性條件下發(fā)生化學(xué)降解時(shí)，會(huì)導(dǎo)致亞硝酸鹽峰值的消失。在不同酸堿度條件下，亞硝酸鹽的含量會(huì)隨著酸堿度的降低而減少，當(dāng)酸堿度低于3.5時(shí)，亞硝酸鹽發(fā)生明顯降解，當(dāng)泡菜發(fā)酵到了后期階段，鹵汁的酸堿度低于4時(shí)，亞硝酸鹽的降解主要表現(xiàn)為酸的降解。鄭燕、張慶芳在研究乳酸菌降解亞硝酸鹽機(jī)理時(shí)表明，乳酸桿菌產(chǎn)生酸的能力要高于球菌，因此，乳酸桿菌降解亞硝酸鹽的能力要高于球菌。此外，乳酸菌本身具備的還原作用也會(huì)造成亞硝酸鹽峰值的消失，泡菜接種UM6-2桿菌后，亞硝酸鹽還原酶活性較高，而泡菜中亞硝酸鹽的含量有所下降，說明UM6-2桿菌可有效降解泡菜中的亞硝酸鹽。同時(shí)，遲乃玉等人的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)泡菜前期發(fā)酵過程中，鹵汁的酸堿度超過4.5時(shí)，乳酸菌主要對(duì)亞硝酸鹽進(jìn)行酶降解。

2.3 泡菜中亞硝酸鹽的控制措施

2.3.1 人工接種

楊性民在研究中表明，為控制泡菜中亞硝酸鹽的含量可以在其中加入人工接種乳酸菌，從而使得亞硝酸鹽的峰值不明顯，表明人工接種可有效地減少亞硝酸鹽的含量。

2.3.2 添加抗壞血酸

陸勝民等人研究表明，在泡菜中添加抗壞血酸能有效地抑制亞硝酸鹽的形成。高祖民等人的研究也證實(shí)，當(dāng)抗壞血酸與亞硝酸鹽的含量達(dá)到一定比例時(shí)，泡菜中的亞硝酸鹽可以被抗壞血酸完全清除。何洪巨更是表明，抗壞血酸的含量與亞硝酸鹽的含量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，抗壞血酸含量越高，泡菜中的亞硝酸鹽含量越低。

2.3.3 適量添加蒜汁和姜汁

郭曉紅的研究中表明，在泡菜發(fā)酵中添加蒜汁可以有效阻止亞硝酸鹽峰值的出現(xiàn)，從而極大地降低了亞硝酸鹽的含量。另外，徐喜圓的相關(guān)研究中也提到，在泡菜發(fā)酵過程中添加姜汁也可以阻止亞硝酸鹽的產(chǎn)生。

3 泡菜中的有機(jī)成分對(duì)品質(zhì)的影響

泡菜中的有機(jī)酸、核苷酸以及氨基酸等對(duì)于泡菜的風(fēng)味品質(zhì)有著重要的 影 響。Sánchez B和Chaignepain S曾在研究中表明，雖然乳酸菌水解蛋白質(zhì)的能力較差，但它可以通過自身的酶解系統(tǒng)提高泡菜的品質(zhì)，從而使得泡菜更加爽口、味道更鮮。此外，張其圣在四川泡菜中風(fēng)味物質(zhì)研究中表明，泡菜中的揮發(fā)性物質(zhì)如醇、醛等對(duì)泡菜湯汁的香味有著重要的意義，直接影響到泡菜的香味品質(zhì)。

4 結(jié)論

近年來，隨著人們食品安全意識(shí)的提高，傳統(tǒng)發(fā)酵食品的安全性問題也日益受到人們的關(guān)注，其中亞硝酸鹽含量的控制是泡菜產(chǎn)業(yè)面臨的最大難題，有效控制發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽的含量成為食品安全領(lǐng)域重要的研究課題，加強(qiáng)對(duì)泡菜貯藏過程中亞硝酸鹽的變化控制研究意義重大。