不同鹽濃度對(duì)新平酸腌菜發(fā)酵過(guò)程的影響

周藝萍，熊智，李選文，海舵，韓龍*

(1.西南林業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，西南地區(qū)生物多樣性保育國(guó)家林業(yè)和草原局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，昆明 650224；2.西南林業(yè)大學(xué) 繼續(xù)教育學(xué)院，昆明 650224)

葉用芥菜, 屬于十字花科蕓薹屬蔬菜, 營(yíng)養(yǎng)豐富, 具有一定的藥用價(jià)值, 除了作為重要的鮮食蔬菜外，也可被加工成各種不同的蔬菜制品，其中酸腌菜由于其豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、獨(dú)特的風(fēng)味以及良好的質(zhì)地，自古以來(lái)深受中國(guó)人民的喜愛(ài)。新平酸腌菜是以當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為青菜的葉用芥菜鹽漬發(fā)酵而成，滋味酸爽、香氣濃郁，可直接食用，也是制作酸菜魚(yú)底料、方便面調(diào)味包及其他調(diào)味料的重要原料，具有開(kāi)胃、促食欲等功能[1-2]。酸腌菜作為我國(guó)傳統(tǒng)的特色發(fā)酵蔬菜，鹽濃度的調(diào)控及發(fā)酵產(chǎn)品的安全值得深入的研究與開(kāi)發(fā)。

酸腌菜是我國(guó)常見(jiàn)的一種傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜，其生產(chǎn)由家庭腌制逐步向工廠(chǎng)化轉(zhuǎn)移[3-5]。鹽是發(fā)酵蔬菜生產(chǎn)中必不可少的重要基礎(chǔ)原料，是發(fā)酵蔬菜生產(chǎn)的核心要素之一。制作發(fā)酵蔬菜時(shí)加入適量食鹽在其發(fā)酵過(guò)程中起著重要的作用。實(shí)際生產(chǎn)中，不同蔬菜品種、不同發(fā)酵工藝有著不同的鹽需求，且隨著消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品色澤、風(fēng)味和安全要求的提高，合理用鹽受到人們的重視[6-7]。目前，酸腌菜作為一種深受歡迎的發(fā)酵蔬菜制品，生產(chǎn)者對(duì)其發(fā)酵鹽濃度的控制仍主要憑借經(jīng)驗(yàn)粗放添加，缺少科學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，尤其是不同鹽濃度對(duì)酸腌菜發(fā)酵過(guò)程以及發(fā)酵結(jié)果產(chǎn)生的影響仍缺乏系統(tǒng)的參考資料。本研究用4個(gè)鹽濃度處理酸腌菜，通過(guò)跟蹤檢測(cè)發(fā)酵45 d過(guò)程中pH值、總酸含量、亞硝酸鹽含量指標(biāo)變化，同時(shí)結(jié)合30 天時(shí)酸腌菜的感官評(píng)價(jià)，分析不同鹽濃度對(duì)酸腌菜發(fā)酵過(guò)程及成品的影響，以期為酸腌菜工業(yè)化生產(chǎn)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葉用芥菜：購(gòu)于云南省玉溪市新平縣平甸鄉(xiāng)菜市場(chǎng)；鹽漬的食鹽及輔料等：均為食用級(jí)，購(gòu)于云南昆明盤(pán)龍區(qū)東華家樂(lè)福超市；發(fā)酵壇子(5 L)：容量、形狀、材質(zhì)統(tǒng)一，購(gòu)于云南昆明華森試劑公司；食品中亞硝酸鹽含量測(cè)定試劑盒：購(gòu)于蘇州科銘生物技術(shù)有限公司；實(shí)驗(yàn)試劑均為分析純。

1.2 主要儀器設(shè)備

pH計(jì)(pH 600) 上海睿瑧電子科技有限公司；石英比色皿(5 mm) 宜興市偉鑫儀器有限公司；HZX-JA100電子天平 河南鄭州萬(wàn)博儀器設(shè)備有限公司；HH-2數(shù)顯電子恒溫水浴鍋 金壇市丹瑞電器廠(chǎng)；TU-2501雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；冷凍離心機(jī) 華粵企業(yè)集團(tuán)有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 酸腌菜工藝

采用新平地區(qū)酸腌菜腌制的傳統(tǒng)方法。挑選結(jié)實(shí)飽滿(mǎn)且成熟、無(wú)腐爛、無(wú)病蟲(chóng)害的葉用芥菜, 將其在通風(fēng)且陽(yáng)光充足的室外晾曬2 d后(曬蔫、殺菌、去除一定的水分),去除老黃葉片并清洗干凈, 將其切碎，加輔料，之后按質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)比：無(wú)鹽(0%)、低鹽(2%)、中鹽(5%)、高鹽(10%)4個(gè)鹽濃度分別處理，反復(fù)揉搓，按同等體積比放入5 L的玻璃壇子中，每個(gè)鹽濃度45罐，置于室內(nèi)密封常溫發(fā)酵。從第1天開(kāi)始取樣，前30 d每隔2 d，30 d后每隔5 d取樣進(jìn)行指標(biāo)跟蹤檢測(cè)。

1.3.2 pH值的測(cè)定

發(fā)酵芥菜罐的多方位置混合取樣10 g[8-9]，用研缽研磨成勻漿，用4層紗布過(guò)濾，濾液用pH計(jì)測(cè)定。

1.3.3 總酸的測(cè)定

因發(fā)酵蔬菜產(chǎn)酸過(guò)程主要以乳酸發(fā)酵為主，故本次實(shí)驗(yàn)總酸含量以乳酸計(jì)。發(fā)酵芥菜罐的多方位置混合取樣10 g(精確至0.01 g)，用研缽研磨成勻漿，用4層紗布過(guò)濾，濾液參考GB/T 12456-2008《食品中總酸的測(cè)定》，蒸餾水定容至100 mL, 過(guò)濾備用, 采用酸堿滴定法對(duì)發(fā)酵懸濁液進(jìn)行測(cè)定[10-11]，所用堿為0.1 mol/L NaOH溶液，以酚酞作為指示劑?？偹岷恳再|(zhì)量分?jǐn)?shù)X計(jì)，數(shù)值單位以g/kg表示，計(jì)算公式如下：

式中：C為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度(mol/L)；V1為滴定試液時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(mL)；V2為空白試驗(yàn)時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積(mL)；K為酸的換算系數(shù)(乳酸0.090)；F為試液的稀釋倍數(shù)；m為試樣的質(zhì)量(g)。計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

1.3.4 亞硝酸鹽的測(cè)定

使用食品中亞硝酸鹽含量測(cè)試盒測(cè)定，采用鹽酸萘乙二胺法[12-14]，測(cè)定原理：在酸性條件下，亞硝酸鹽與對(duì)氨基苯磺酸反應(yīng)生成重氮化合物，再與N-1-萘基乙二胺形成紫紅色偶氮化合物，在540 nm處有特征吸收峰。按試劑盒說(shuō)明書(shū)用微量石英比色皿進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算公式如下：

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)回歸方程為： y=0.234x+0.0002, R2=0.999。式中：x為標(biāo)準(zhǔn)品亞硝酸鈉濃度(μg/mL)；y為吸光值A(chǔ)。

NO2-(μg/g) =(△A-0.0002)÷0.234×V樣÷ (V樣÷V樣總×W)×0.668

= (A-0.086)÷0.234×1.5×0.668÷W

=4.27×(△A-0.0002)÷W。

式中：V樣總為加入提取液體積，1.5 mL；V樣為反應(yīng)中樣品體積，0.07 mL；W為樣品質(zhì)量。

1.3.5 品質(zhì)評(píng)定

發(fā)酵30 天時(shí)對(duì)不同鹽濃度處理的酸腌菜的色澤、聞香、脆度及口感4個(gè)指標(biāo)的感官質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定[15-16],由15位專(zhuān)業(yè)人員組成評(píng)定小組進(jìn)行評(píng)分，采用10分制，指標(biāo)評(píng)分見(jiàn)表1。

表1 酸腌菜的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sensory evaluation standard of pickled mustard

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)參數(shù)均設(shè)置3組重復(fù)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以均值形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值的變化

pH值是影響蔬菜發(fā)酵過(guò)程的一個(gè)重要因素，外界環(huán)境pH值的變化不僅控制著蔬菜發(fā)酵期間微生物的生長(zhǎng)繁殖和相對(duì)豐度變化，而且還會(huì)在一定情況下引起菌體代謝途徑的轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物，從而直接影響發(fā)酵蔬菜的風(fēng)味。4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜發(fā)酵過(guò)程中的pH值變化見(jiàn)圖1。

圖1 酸腌菜自然發(fā)酵過(guò)程中的pH值變化Fig.1 The changes in pH values of pickled mustard during natural fermentation

由圖1可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的推移，4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜pH值都隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，其中無(wú)鹽處理的酸腌菜pH值在25 天時(shí)降到5.00以下，高鹽處理的pH值在30 天時(shí)降到5.00以下，低鹽處理的pH值在35 天時(shí)降到5.00以下，而中鹽處理的pH值在45 天時(shí)才降到5.00以下。無(wú)鹽處理的pH值波動(dòng)比較明顯，從第1～5 d總體pH值降低了2.04；而另外3個(gè)鹽濃度從第1天開(kāi)始pH值就在6.00以下，且總體的pH值變化過(guò)程較平緩。結(jié)果表明鹽分對(duì)酸腌菜發(fā)酵過(guò)程的pH值有一定的抑制作用。

2.2 總酸含量的變化

酸味是發(fā)酵蔬菜的原始味感之一，并具有促進(jìn)消化、開(kāi)胃解膩等功效，而總酸是發(fā)酵蔬菜酸味的主要體現(xiàn)者，且發(fā)酵蔬菜發(fā)酵過(guò)程主要以乳酸發(fā)酵為主。蔬菜發(fā)酵初期，由腸膜明串珠菌啟動(dòng)發(fā)酵，這一階段除產(chǎn)生乳酸外，還能產(chǎn)生較多的乙酸和二氧化碳，從而在一定程度上提高環(huán)境中的酸度。在酸性環(huán)境和厭氧條件下，耐酸乳酸菌開(kāi)始大量繁殖，不斷產(chǎn)生乳酸，致使發(fā)酵蔬菜的酸度進(jìn)一步增加， 隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，發(fā)酵蔬菜本身的糖類(lèi)等物質(zhì)被消耗掉，產(chǎn)酸停止，總酸含量趨于平穩(wěn)[17]。因此，本實(shí)驗(yàn)對(duì)酸腌菜自然發(fā)酵期間總酸的含量進(jìn)行跟蹤測(cè)定，總酸含量以乳酸計(jì)。4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜發(fā)酵過(guò)程中的總酸含量變化見(jiàn)圖2。

圖2 酸腌菜自然發(fā)酵過(guò)程中的總酸含量變化Fig.2 The changes in total acid content of pickled mustard during natural fermentation

由圖2可知，在整個(gè)酸腌菜發(fā)酵過(guò)程中，無(wú)鹽處理的酸腌菜的總酸含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而一直增加，45 天時(shí)達(dá)到9.18 mg/kg；低鹽處理的酸腌菜的總酸含量也隨著時(shí)間的增加而增加，但是相對(duì)無(wú)鹽處理，30 天后增長(zhǎng)的速度稍緩，45 天時(shí)的總酸含量達(dá)5.22 mg/kg；中鹽和高鹽處理的酸腌菜的總酸含量雖然隨著時(shí)間的變化也在增加，但兩者增速都慢于低鹽和無(wú)鹽處理的酸腌菜，且高鹽處理的增長(zhǎng)最慢，30 天后總酸含量逐漸趨于平穩(wěn)。從結(jié)果可看出，鹽分可影響酸腌菜發(fā)酵的產(chǎn)酸過(guò)程，鹽濃度越高產(chǎn)酸速度反之越低，鹽對(duì)產(chǎn)酸過(guò)程呈現(xiàn)抑制性。

2.3 亞硝酸鹽含量的變化

亞硝酸鹽在食品加工中普遍存在，亞硝酸鹽含量多少影響著發(fā)酵蔬菜的食用安全性，對(duì)人體有一定潛在的危害，過(guò)量食用會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)攝入的亞硝酸鹽含量超標(biāo)，引發(fā)一系列的安全問(wèn)題。亞硝酸鹽含量是衡量發(fā)酵蔬菜品質(zhì)及食用安全性的重要指標(biāo)之一。酸腌菜屬于發(fā)酵蔬菜制品，所以亞硝酸鹽含量應(yīng)符合國(guó)標(biāo)限量(以NaNO2計(jì))為20 mg/kg。4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜發(fā)酵過(guò)程中的亞硝酸鹽含量變化見(jiàn)圖3。

圖3 酸腌菜自然發(fā)酵過(guò)程中的亞硝酸鹽含量變化Fig.3 The changes in nitrite content of pickled mustard during natural fermentation

由圖3可知，在4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜發(fā)酵期間，亞硝酸鹽含量呈現(xiàn)先下降后上升之后下降最后在一定范圍(0～3 d)內(nèi)變化的趨勢(shì)。無(wú)鹽處理的酸腌菜在第7天時(shí)達(dá)到峰值20.2640 mg/kg，稍微超出國(guó)標(biāo)限量，在30 天時(shí)開(kāi)始平緩下降并在45 天時(shí)開(kāi)始趨于0；低鹽處理的酸腌菜在第9天時(shí)達(dá)到峰值11.0693 mg/kg，整個(gè)發(fā)酵期間都符合國(guó)標(biāo)限量，在25 天時(shí)開(kāi)始平緩下降到較低水平；中鹽處理的酸腌菜在第9天時(shí)達(dá)到峰值12.4926 mg/kg，整個(gè)發(fā)酵期間都符合國(guó)標(biāo)限量，在27 天時(shí)開(kāi)始平緩下降到較低水平；高鹽處理的酸腌菜在第9天時(shí)達(dá)到峰值10.1940 mg/kg，整個(gè)發(fā)酵期間都符合國(guó)標(biāo)限量，在35 天時(shí)開(kāi)始平緩下降到較低水平。綜上，在發(fā)酵初期，鹽分的存在對(duì)亞硝酸鹽的產(chǎn)生呈現(xiàn)抑制性，但到后期過(guò)高的鹽分則呈現(xiàn)出抑制亞硝酸鹽的特征。但是在充分發(fā)酵后，4個(gè)鹽濃度處理的亞硝酸鹽含量都降至非常低且符合國(guó)標(biāo)限量。

2.4 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

本次實(shí)驗(yàn)采取同一時(shí)間點(diǎn)品嘗(發(fā)酵30 d)，針對(duì)不同鹽濃度處理的酸腌菜，感官評(píng)價(jià)可以直觀(guān)體現(xiàn)不同鹽濃度與酸腌菜風(fēng)味之間的聯(lián)系。不同鹽濃度處理的酸腌菜感官評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同鹽濃度處理的酸腌菜感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 2 The sensory evaluation results of pickled mustard treated with different salt concentration

由表2可知，無(wú)鹽處理和有鹽處理都可以在發(fā)酵30 天時(shí)產(chǎn)生發(fā)酵香味，但綜合評(píng)分已經(jīng)區(qū)別開(kāi)4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜風(fēng)味。無(wú)鹽處理的酸腌菜總體評(píng)分最高，低鹽處理的酸腌菜總體評(píng)分略低于無(wú)鹽處理的，但其除色澤外的其他單項(xiàng)得分都要優(yōu)于無(wú)鹽處理的酸腌菜。中鹽和高鹽處理的酸腌菜總體評(píng)分偏低，尤其是口感與脆度的評(píng)分較低。總的來(lái)說(shuō)，無(wú)鹽和低鹽處理的酸腌菜的風(fēng)味更好。

3 結(jié)論與討論

通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，已得到4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜在自然發(fā)酵過(guò)程中的主要理化指標(biāo)變化情況及風(fēng)味評(píng)價(jià)情況，主要如下:

隨著發(fā)酵時(shí)間的變化，4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜pH值隨著時(shí)間的變化先下降而后趨于平緩，且無(wú)鹽處理的酸腌菜較其他鹽濃度的pH值更早降到5以下。這一結(jié)果與李鳳姿、杜書(shū)、李軍波等的發(fā)酵蔬菜自然發(fā)酵過(guò)程中的pH值變化研究相符，同時(shí)又在前人的基礎(chǔ)上加入了鹽濃度對(duì)比處理，進(jìn)一步優(yōu)化了鹽濃度與酸腌菜pH值變化間的關(guān)系。

隨著發(fā)酵時(shí)間的變化，4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜總酸含量隨著時(shí)間的變化呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，無(wú)鹽處理的酸腌菜總酸含量總體增長(zhǎng)較快，且在30 d時(shí)開(kāi)始急劇增長(zhǎng)；其他鹽濃度處理的總酸含量增長(zhǎng)趨勢(shì)較慢，且在30 天后趨于平緩。這一結(jié)果與杜書(shū)、宋春璐等的發(fā)酵蔬菜自然發(fā)酵過(guò)程中總酸含量變化研究相接近，同時(shí)在前人研究的工藝基礎(chǔ)上增加了鹽濃度處理，驗(yàn)證了鹽濃度對(duì)酸腌菜產(chǎn)酸過(guò)程的影響。

隨著發(fā)酵時(shí)間的變化，4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜亞硝酸鹽含量呈現(xiàn)先下降后上升到峰值再下降而后在偏零范圍內(nèi)波動(dòng)的趨勢(shì)，其中無(wú)鹽處理的腌酸菜亞硝酸鹽含量高峰出現(xiàn)在第7天，其他鹽濃度處理的酸腌菜亞硝酸鹽含量高峰均出現(xiàn)在第9天，這一結(jié)果與發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽含量變化的分析一致[18]，不同的是本實(shí)驗(yàn)跟蹤監(jiān)測(cè)的時(shí)間密度較集中，且加入無(wú)鹽處理，更能對(duì)比分析出鹽濃度與亞硝酸鹽的關(guān)系。

4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜均在發(fā)酵30 天時(shí)有發(fā)酵香味，感官綜合得分為無(wú)鹽>低鹽>中鹽>高鹽，但低鹽處理的酸腌菜除色澤外的其他單項(xiàng)得分都要優(yōu)于無(wú)鹽處理的酸腌菜。本實(shí)驗(yàn)對(duì)4個(gè)鹽濃度處理的酸腌菜同一時(shí)間段的風(fēng)味進(jìn)行了感官評(píng)價(jià)，可以客觀(guān)地得出鹽濃度與酸腌菜風(fēng)味有一定關(guān)系，但是結(jié)合其他文獻(xiàn)對(duì)發(fā)酵蔬菜的研究，缺少一個(gè)時(shí)間的變化[19-20]。因此在后續(xù)研究中，可增長(zhǎng)發(fā)酵時(shí)間，同時(shí)定期對(duì)酸腌菜進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和風(fēng)味成分測(cè)定，以期得到更全面的酸腌菜風(fēng)味信息。

綜合所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，無(wú)鹽和低鹽處理的酸腌菜較好，首先風(fēng)味優(yōu)良，酸度柔和，亞硝酸鹽的產(chǎn)生以及消退比較正常。然而鹽分的存在可抑制潛在致病菌生長(zhǎng)，且提倡食用低鹽食品有益健康的理念在不斷沖擊人們的消費(fèi)觀(guān)，所以最終認(rèn)為低鹽相對(duì)其他鹽濃度處理的酸腌菜更好。