不同食鹽添加量對(duì)芥菜腌制過(guò)程中主要成分的影響

江玉琴，羅鳳蓮 ，2，3，李文青，卿 泉 ，蔣依琳

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410128；2.國(guó)家蔬菜加工技術(shù)研發(fā)分中心，湖南長(zhǎng)沙 410128；3.食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南長(zhǎng)沙 410128）

醬腌菜在我國(guó)歷史悠久，迄今有2 000多年，漢朝的《說(shuō)文解字》中的“菹”是最早有關(guān)腌漬蔬菜的記錄[1]。古人利用高鹽和酸抑制雜菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)到長(zhǎng)期貯藏蔬菜的效果，現(xiàn)今，醬腌菜已成為一種調(diào)味品出現(xiàn)在日常飲食中。隨著歷史的遷移，醬腌菜的種類(lèi)也更加豐富，按照生產(chǎn)工藝和輔料不同，可分為醬漬菜類(lèi)、蝦油漬菜類(lèi)、糖醋漬菜、糠漬菜、漬菜類(lèi)等9類(lèi)，其中漬菜類(lèi)中的鹽漬菜又可分為濕態(tài)、半干態(tài)和干態(tài)鹽漬菜[2]。近年來(lái)，人們對(duì)于腌制菜中存在的亞硝酸鹽問(wèn)題表示擔(dān)憂(yōu)，但研究顯示[3-6]，腌制了一定時(shí)間的蔬菜中亞硝酸鹽的含量遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的限量指標(biāo)（以NaNO2計(jì)，＜20 mg/kg）[7]。相反，腌制菜以其酸爽可口、咸甜適中的口感，以及其中富含的有益于人體腸道健康的乳酸菌而深受歡迎，更有研究表明[8]，發(fā)酵蔬菜中含有豐富的B族維生素，包括高等動(dòng)植物不能合成的VB12。

芥菜是我國(guó)傳統(tǒng)蔬菜之一，為十字花科、蕓薹屬東方系統(tǒng)的一個(gè)組群[9]。按照植物學(xué)形態(tài)特征，可以把芥菜劃分為小葉芥菜、大葉芥菜、花葉芥菜、皺葉芥菜、包心芥菜、大頭菜和雪里蕻等[10]。芥菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，不僅含有三大產(chǎn)能營(yíng)養(yǎng)素碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪，還含有豐富的人體必需氨基酸，同時(shí)VC和人體所必需的微量元素鐵、錳、鋅、銅等營(yíng)養(yǎng)成分的含量也較高[11-12]。芥菜不僅可以做時(shí)鮮蔬菜食用，也是用于腌制品的重要原料。研究發(fā)現(xiàn)[13]，腌制的大葉芥菜中含有多酚、黃酮等具有強(qiáng)抗氧化作用的物質(zhì)，因此適當(dāng)食用腌制芥菜對(duì)人體的健康大有裨益。試驗(yàn)以水東芥菜為原料，采用鹽漬菜中的干腌法，設(shè)置3個(gè)食鹽添加量（10%，14%，18%），分別在自然條件下腌制90 d，采用相應(yīng)國(guó)標(biāo)方法檢測(cè)腌制期間芥菜中主要成分的含量變化，同時(shí)比較不同食鹽添加量對(duì)主要理化指標(biāo)的影響，以期為工業(yè)生產(chǎn)中提高腌制芥菜的品質(zhì)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

水東芥菜，廣州五邀園貿(mào)易有限公司提供；氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、1%酚酞乙醇溶液、硫酸銅、次甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、葡萄糖、36%甲醛溶液、硼酸鈉、對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海飛越實(shí)驗(yàn)儀器有限公司產(chǎn)品；JB450型磁力攪拌器，常州市普達(dá)教學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；DK-98-IIA型電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品；722s型可見(jiàn)分光光度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 芥菜腌制工藝

新鮮芥菜→洗凈→切分→晾干→腌制→成品。

用陶瓷泡菜壇腌制，按一定食鹽添加量（10%，14%，18%）一層芥菜一層鹽，鹽量上層多下層少，層層壓實(shí)，腌制90 d左右，前1個(gè)月每15 d取樣檢測(cè)，后2個(gè)月每30 d取樣檢測(cè)。

1.3.2 腌制芥菜主要成分的測(cè)定方法

水分含量的測(cè)定采用GB 5009.3—2016食品中水分的測(cè)定 第一法；總酸含量的測(cè)定采用GB/T 12456—2008食品中總酸的測(cè)定酸堿滴定法；還原糖含量的測(cè)定采用GB 5009.7—2016食品中還原糖的測(cè)定 第一法；氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定采用GB 5009.235—2016食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定 第一法；亞硝酸鹽含量的測(cè)定采用GB 5009.33—2016食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定第二法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同食鹽添加量下芥菜水分含量的動(dòng)態(tài)分析

腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜水分的變化見(jiàn)圖1。

水是蔬菜中含量最高的成分，試驗(yàn)中測(cè)得芥菜原料在晾干后含水量為91.82%。由圖1可知，在腌制過(guò)程中，3種食鹽添加量下芥菜水分含量均呈下降趨勢(shì)。前期下降速度快，后期趨向穩(wěn)定，且食鹽添加量為18%時(shí)，芥菜水分下降幅度最大；食鹽添加量為10%時(shí)，芥菜水分變化幅度最小。這是因?yàn)殡缰七^(guò)程中，水分含量的下降主要靠食鹽的滲透作用，食鹽濃度越大，滲透壓越大，芥菜失水越多。后期，細(xì)胞內(nèi)外食鹽濃度趨于平衡，滲透壓下降，含水量下降較緩。在腌制過(guò)程中，要對(duì)原材料的水分進(jìn)行適當(dāng)控制，若腌用芥菜含水量過(guò)大，容易遭到微生物的污染，芥菜易腐爛變質(zhì)，因此可在腌制前將新鮮芥菜進(jìn)行晾干至萎蔫狀態(tài)，同時(shí)可以提高芥菜中可溶性固形物的相對(duì)含量，從而增加發(fā)酵底物，對(duì)芥菜腌制成品的風(fēng)味更有利。

圖1 腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜水分的變化

2.2 不同食鹽添加量下芥菜總酸含量的動(dòng)態(tài)分析

腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜總酸含量的變化見(jiàn)圖2。

圖2 腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜總酸含量的變化

由圖2可知，在不同食鹽添加量腌制過(guò)程中，芥菜總酸含量均呈先上升后下降的趨勢(shì)，且食鹽添加量越少，芥菜總酸的含量越高。相關(guān)研究表明[14-15]，我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜的制作主要利用新鮮蔬菜表面附著的乳酸菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中，乳酸菌的數(shù)量隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)呈先增加后減少的趨勢(shì)。所以發(fā)酵初期，由于乳酸菌的大量繁殖，總酸含量迅速增加。且不同食鹽添加量對(duì)乳酸菌的產(chǎn)酸均有一定的抑制作用[16]，食鹽濃度越大抑制作用越強(qiáng)，因此在食鹽添加量為10%時(shí)，芥菜總酸的增加幅度最大；而食鹽添加量為18%時(shí)，乳酸菌的生長(zhǎng)能力和產(chǎn)酸能力都被抑制，導(dǎo)致芥菜中總酸的含量變化不明顯。腌制30 d后，芥菜總酸的含量開(kāi)始下降，這可能是因?yàn)榘l(fā)酵后期乳酸菌的數(shù)目減少，同時(shí)產(chǎn)酸底物可發(fā)酵性糖含量下降。根據(jù)鄧靜等人[17]對(duì)比分析腌制30 d和腌制90 d的大頭菜中酯類(lèi)含量，發(fā)現(xiàn)酯類(lèi)物質(zhì)一般在腌制后期形成，所以發(fā)酵后期總酸含量下降，還有可能是因?yàn)榻湍妇萌樗嵘甚ヮ?lèi)等風(fēng)味物質(zhì)。由于試驗(yàn)是在第4季度進(jìn)行，自然發(fā)酵溫度在8～15℃，未能對(duì)乳酸菌的生長(zhǎng)提供最佳條件（25～35℃）[14]。因此，芥菜總酸含量整體偏低。

2.3 不同食鹽添加量下芥菜還原糖含量的動(dòng)態(tài)分析

腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜還原糖含量的變化見(jiàn)圖3。

圖3 腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜還原糖含量的變化

還原糖在為腌制芥菜提供甜味的同時(shí)，可作為微生物的碳源，芥菜本身還原糖含量較高，為2.61%。由圖3可知，在整個(gè)腌制過(guò)程中，芥菜還原糖的含量隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)總體有所下降，初期下降速度快。并且結(jié)合芥菜總酸含量的變化趨勢(shì)可發(fā)現(xiàn)，芥菜腌制過(guò)程中芥菜總酸和還原糖的含量變化基本呈現(xiàn)此起彼伏的趨勢(shì)。乳酸菌在發(fā)酵初期大量繁殖，其利用還原糖生成酸，發(fā)酵至30 d時(shí)，總酸含量大量增加，因此在此過(guò)程中，芥菜還原糖的消耗增大，含量大幅度下降；發(fā)酵30～60 d，芥菜還原糖的含量小幅度增加，可能是因?yàn)殡缰七^(guò)程中，芥菜組織中水分含量減少，干物質(zhì)還原糖的濃度相對(duì)上升，以及芥菜中的多糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖等單糖所引起[18]。但是，整個(gè)過(guò)程微生物對(duì)還原糖的消耗占主導(dǎo)地位。

2.4 不同食鹽添加量下芥菜亞硝酸鹽含量的動(dòng)態(tài)分析

2.4.1 亞硝酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線

以各標(biāo)準(zhǔn)液的亞硝酸鹽質(zhì)量為橫坐標(biāo)、對(duì)應(yīng)吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖4。

圖4 亞硝酸鹽標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.4.2 芥菜亞硝酸鹽含量的動(dòng)態(tài)分析

腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜亞硝酸鹽含量的變化見(jiàn)圖5。

圖5 腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜亞硝酸鹽含量的變化

蔬菜在生長(zhǎng)過(guò)程中，吸收土壤中的氮肥，當(dāng)吸收量大于同化量時(shí)，蔬菜本身可積累一定的硝酸鹽，所以絕大部分新鮮蔬菜中硝酸鹽含量高，亞硝酸鹽含量很低，一般少于1 mg/kg[19]，試驗(yàn)所用芥菜的亞硝酸鹽含量為0.46 mg/kg。在蔬菜發(fā)酵前期，其硝酸鹽可被細(xì)菌中硝酸鹽還原酶還原成對(duì)人體健康有損害的亞硝酸鹽[20]。但是，近年來(lái)有研究結(jié)果表示[21-22]，亞硝酸鹽并非穩(wěn)定物質(zhì)，乳酸菌可以產(chǎn)生亞硝酸鹽還原酶，將亞硝酸鹽進(jìn)一步降解為氨等物質(zhì)。楊性民等人[23]對(duì)腌制雪里蕻亞硝酸鹽的控制研究中，也證實(shí)了乳酸菌可以降低亞硝酸鹽的含量，甚至阻止亞硝峰的形成。

由圖5可知，在腌制15 d左右時(shí)，亞硝酸鹽含量迅速升高，并形成亞硝峰，食鹽添加量為10%時(shí)，芥菜亞硝峰形成最快，且峰值最大，為5.68 mg/kg。這是因?yàn)殡缰瞥跗谌樗峋鷶?shù)量少，酸性環(huán)境未形成，雜菌趁此大量繁殖，將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽[24]；鹽濃度越高，對(duì)硝酸鹽還原酶抑制作用越大，所以食鹽添加量為18%時(shí)，芥菜亞硝峰的值最低。亞硝峰形成過(guò)后，亞硝酸鹽的含量迅速下降，可能是因?yàn)殡缰?0 d時(shí)芥菜總酸的含量達(dá)到高峰，環(huán)境pH值下降，抑制了不耐酸雜菌的繁殖，尤其是硝酸還原菌，同時(shí)在乳酸菌的影響下，已形成的亞硝酸鹽開(kāi)始降解。后期變化幅度平緩，到90 d時(shí)，3種食鹽添加量下芥菜亞硝酸鹽的含量均下降至最低點(diǎn)，符合國(guó)家醬腌菜衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。由于腌制前期芥菜亞硝酸鹽含量較高，因此在實(shí)際生活中，剛腌制或者腌制時(shí)間少于20 d的芥菜最好不要食用。

2.5 不同食鹽添加量下芥菜氨基酸態(tài)氮含量的動(dòng)態(tài)分析

腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜氨基酸態(tài)氮含量的變化見(jiàn)圖6。

蛋白質(zhì)是芥菜的重要成分之一，據(jù)有關(guān)研究顯示，每100 g芥菜中約含有蛋白質(zhì)2.6 g[10]，而氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位，也是芥菜腌制過(guò)程中色香味形成的主要因素。由圖6可知，發(fā)酵前期氨基酸態(tài)氮含量隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)不斷上升，30 d時(shí)芥菜中氨基酸態(tài)氮含量基本最大，這是因?yàn)榘l(fā)酵過(guò)程中蛋白質(zhì)在酶的作用下分解為氨基酸[25]。30～60 d時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量有所下降，可能是因?yàn)榘被岜晃⑸镒鳛榈蠢肹26]。腌制至90 d時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量有所回升，可能是由于發(fā)酵后期乳酸菌數(shù)量較少，對(duì)氨基酸的利用減少。所以某種程度而言，氨基酸的生成量高于消耗量，且在食鹽添加量為18%時(shí)芥菜氨基酸態(tài)氮的含量最低，可能是因?yàn)楦啕}濃度在一定條件下抑制了蛋白酶的活性。

圖6 腌制過(guò)程中不同食鹽添加量下芥菜氨基酸態(tài)氮含量的變化

3 結(jié)論

在腌制過(guò)程中，不同食鹽添加量下腌制芥菜的水分均有所下降，食鹽添加量為18%時(shí)水分下降幅度最大；總酸含量與食鹽添加量呈負(fù)相關(guān)，食鹽添加量越高，總酸含量越低，尤其食鹽添加量為18%時(shí)，總酸含量始終處于低水平，與腌制前的總酸含量相差不大；3種食鹽添加量下還原糖的含量均呈下降趨勢(shì)；對(duì)于亞硝酸鹽而言，其含量均先升高后下降，且食鹽添加量越少，亞硝峰越高，后期亞硝酸鹽含量趨向穩(wěn)定，始終低于安全限量要求；不同食鹽添加量下，氨基酸態(tài)氮的含量總體均有所增加，在腌制末期，食鹽添加量為18%時(shí)氨基酸態(tài)氮含量最低。所以，食鹽添加量越高，腌制芥菜中總酸和氨基酸的含量相對(duì)越低，一定程度上影響了腌制芥菜的風(fēng)味，因此在實(shí)際生產(chǎn)中不建議采用過(guò)高的食鹽添加量。