不同发酵条件对人工接种酸菜品质的影响

赵金海，高玉荣，段 楠

(1.黑龙江省八一农垦大学，黑龙江大庆163319; 2.黑龙江省北安市红星农场，黑龙江北安164000; 3.黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨150001)

发酵酸菜是东北地区传统的发酵蔬菜产品，深受人民群众的喜爱［1］，由于传统的酸菜为自然发酵，品质很难控制，发酵时间较长，不太适合现代化的大规模生产。现代化大规模生产酸菜这种发酵蔬菜需要发酵剂和特定发酵条件的协助，国外对此较早进行了研究，早在1964年Etchells将纯种微生物作为发酵剂用于制作盐水发酵黄瓜研究［2］，Sanchez对阿尔马格罗茄子进行了研究［3］，国内部分学者对东北传统发酵酸菜进行了研究，崔敬爱［4］、王春光［5］、张鲁冀［6］等对东北传统酸菜中优势微生物进行研究，得到一些以植物乳杆菌为代表的优势乳酸菌，肖然［7］、钱丽丽［8］、岳喜庆［9］等研究了人工接种酸菜和传统发酵酸菜发酵过程中品质的变化。本文以从东北地区传统发酵酸菜中分离的优势微生物为研究目标，研究发酵剂添加量、菌种比例、发酵温度和发酵时间对人工接种酸菜品质的影响。

1 试验材料与方法

1.1 材料和试剂

1.1.1 试验菌种

肠膜明串珠菌L03，植物乳杆菌 L10均从优质酸菜中分离得到，黑龙江省科学院高技术研究院保藏。

1.1.2 试剂

亚铁氰化钾、乙酸锌、冰醋酸、硼酸钠、盐酸、氨水、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠。

1.1.3 培养基

MRS(Man Rogosa and Sharp)培养基:蛋白胨10.0 g，牛肉膏10.0 g，酵母提取物5.0 g，葡萄糖5.0 g，乙酸钠5.0 g，柠檬酸二铵2.0 g或柠檬酸钠5.0 g，吐温801.0 mL，K2HPO42.0 g，MgSO4·7H2O 0.2 g，MnSO4·H2O 0.05 g，蒸馏水1000 mL，固体培养基加琼脂粉2.0 g。以醋酸调节pH值至6.8，121℃高压灭菌20 min。

L03高密度培养基:蛋白胨10.0 g，牛肉膏10.0 g，酵母提取物5.0 g，葡萄糖5.0 g，乙酸钠5.0 g，柠檬酸二铵2.0 g或柠檬酸钠5.0 g，吐温801.0 mL，K2HPO42.0 g，M gSO4·7H2O 0.2 g，MnSO4·H2O 0.05 g，胡萝卜汁添加量8.32 g，香菇汁添加量0.89 g，黄豆芽汁添加量8.4 g，蒸馏水1000 mL，以醋酸调节pH值至6.8，121℃高压灭菌20min。

L10高密度培养基:蛋白胨10.0 g，牛肉膏10.0 g，酵母提取物5.0 g，葡萄糖5.0 g，乙酸钠5.0 g，柠檬酸二铵2.0 g或柠檬酸钠5.0 g，吐温801.0 mL，K2HPO42.0，Mg-SO4·7H2O 0.2 g，MnSO4·H2O 0.05 g，番茄汁添加量0.64 g，胡萝卜汁添加量9.17 g，白菜汁添加量9.37 g，蒸馏水1000 mL，以醋酸调节pH值至6.8，121℃高压灭菌20 min。

1.1.4 材料

白菜、食盐，番茄、胡萝卜、黄豆芽均为市售。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵剂的制备

将各个菌以3%的接种量分别接种到高密度培养基，植物乳杆菌L10于37℃厌氧培养，肠膜明串珠菌L03于28℃厌氧培养24 h。将菌液以6000 g，4℃冷冻离心10 min，弃上清，沉淀加入原体积50%的生理盐水悬浮。

1.2.2 传统发酵酸菜的制作

市售大白菜→晾晒→整理清洗→入缸→加3%盐水→压重石→封口→15℃发酵40 d→成品。

1.2.3 人工接种乳酸菌发酵酸菜

市售大白菜→晾晒→整理清洗→开水烫漂→入缸→加3%盐水→加菌液→压重石→封口→发酵15 d→成品。

1.2.4 酸菜pH测定

使用pH计测定酸菜样品的pH。

1.2.5 亚硝酸盐含量测定

参照GB 5009.33－2010食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定［10］，分别测定各个酸菜亚硝酸盐含量。

1.2.6 感官评定

参照表1，利用七分评定法进行感官评定。

表1 酸菜感官评价标准Tab.1 The organoleptic estimation standard of sauerkraut

1.3 影响人工接种酸菜发酵的因素

1.3.1 发酵剂添加量对酸菜品质的影响

开水烫漂10 s，发酵温度为20℃，食盐添加量为3%，发酵15 d，L03和L10的比例1︰1，按照1%、2%、3%、4%和5%接种量，发酵15 d后进行感官评定，以感官评定得分和亚硝酸盐含量得到较优发酵剂添加量。

1.3.2 菌种比例对酸菜品质的影响

开水烫漂10 s，发酵温度为20℃，食盐添加量为3%，发酵15 d，3%接种量，按照L03和L10菌种比例分别为1︰1、1︰2、1︰3、3︰1和2︰1进行接种，发酵15 d后进行感官评定，以感官评定得分和亚硝酸盐含量得到较优L03和L10菌种比例。

1.3.3 发酵温度对酸菜品质的影响

开水烫漂10 s，食盐添加量为3%，发酵15 d，3%接种量，L03和L10的比例1︰1，分别在10℃、15℃、20℃和25℃温度条件下进行发酵试验，发酵15d后进行感官评定，以感官评定得分和亚硝酸盐含量得到较优发酵温度。

1.3.4 发酵时间对酸菜品质的影响

开水烫漂10 s，食盐添加量为3%，发酵15 d，3%接种量，L03和L10的比例1︰1，在20℃温度条件下进行发酵实验，发酵10 d、12 d、14 d、16 d和18 d进行感官评定和亚硝酸盐含量测定，以感官评定得分和亚硝酸盐含量得到较优发酵时间。

2 结果与分析

图1 发酵剂添加量对酸菜品质的影响Fig.1 The effect of the fermentation dosage on sauerkraut quality

2.1 发酵剂添加量对酸菜品质的影响

由图1可知，发酵剂添加量对酸菜品质有较大影响。随着发酵剂的添加量的增大，酸菜的感官质量呈先上升后下降的趋势，3%发酵剂添加量制成的酸菜感官评定得分最高，亚硝酸盐含量低于2 mg/kg的国家限量，因此选择3%发酵剂添加量作为较优添加量。

图2 菌种比例对酸菜品质的影响Fig.2 The effect of the proportion of strains on sauerkraut quality

2.2 菌种比例对酸菜品质的影响

由图2可知，菌种比例对酸菜品质有较大影响。L03︰L10=3︰1组制成的酸菜感官品质较差，有异味，酸度不够，口感较韧;L03︰L10=1︰2制成的酸菜的感官评定得分最高，亚硝酸盐含量低于2 mg/kg的国家限量，因此选择L03︰L10=1︰2作为较优菌种比例。

图3 发酵温度对酸菜品质的影响Fig.3 The effect of fermentation temperature on sauerkraut quality

2.3 发酵温度对酸菜品质的影响

由图3可知，发酵温度对酸菜品质有较大影响。10℃发酵制成的酸菜感官品质较差［3，4］，略有异味，酸度很差，口感较韧，亚硝酸盐严重超标;15℃发酵制成的酸菜感官品质较差，酸度差，口感较韧，亚硝酸盐超标;25℃发酵制成的酸菜感官品质一般，酸度高，风味平淡，有轻微的腐败味道，酸菜颜色灰暗;20℃发酵制成的酸菜的感官评定得分最高，亚硝酸盐含量低于2 mg/kg的国家限量，因此选择20℃作为较优发酵酸菜温度。

发酵温度过低会导致乳酸菌生长缓慢，使得酸菜酸化缓慢，容易被其他微生物污染，导致品质的低劣。发酵温度过高，乳酸菌虽然能快速生长，大量产酸，但是产香味物质少，造成风味平淡，而且其他腐败菌也会大量繁殖，导致产生腐败味道。

2.4 发酵时间对酸菜品质的影响

图4 发酵时间对酸菜品质的影响Fig.4 The effect of fermentation time on sauerkraut quality

由图4可知，发酵时间对酸菜品质有较大影响，随着发酵的时间延长，酸菜的品质逐步提高，到第18 d时开始下降。发酵时间较短(10 d和12 d)制成的酸菜感官品质较差，有异味，酸度很差，亚硝酸盐含量超标;发酵14 d、16 d和18 d制成的酸菜感官品质较天然发酵酸菜好［5］，亚硝酸盐含量低于2 mg/kg的国家限量，以发酵16 d的酸菜品质最好，因此选择发酵16 d作为较优发酵时间。

3 小结

通过试验确定使用L03和L10生产人工接种发酵酸菜的较佳工艺参数为，菌种比例:L03︰L10=1︰2，发酵剂添加量为3%，发酵温度:20℃，发酵时间:16 d，在此条件下生产的酸菜感官品质较佳，亚硝酸盐含量低于2 mg/kg的国家限量。

［1］ 刘广福，王硕，朱兴旺，等.接种发酵和自然发酵酸菜的亚硝酸盐含量对比分析［J］.中国酿造，2013，(07):74—76.

［2］ ETCHELLS J L，COSTILOW R N，ANDERSON TE，etc.Pure culture fermentation of brined cucumbers［J］.Appl.Environ.Microbiol.1964，12(6):523—535.

［3］ SANCHEZ-HURTADO，I.，PALOP，LL.BALLESTEROS，C.Biochemical characterization of lactic acid bacteria isolated from spontaneous fermentation of AAlmagroB eggplants［J］.International Journal of Food Microbiology，2000，(59):9—17.

［4］ 崔敬爱.酸菜优良发酵菌种的筛选及应用研究［D］.长春:吉林农业大学，2005.

［5］ 王春光，张雪，李达，等.酸菜来源植物乳杆菌的分离鉴定与耐受性研究［J］.食品科技，2010，(10):35—38.

［6］ 张鲁冀，孟祥晨.自然发酵东北酸菜中乳杆菌的分离与鉴定［J］.东北农业大学学报，2010，(11):125—131.

［7］ 肖然，陈文珊，李春.直投发酵剂对酸菜发酵品质影响的研究［J］.食品科技，2011，(01):64—67.

［8］ 钱丽丽，左锋，姚迪，等.黄浆水对酸菜腌制过程中品质变化的研究［J］.黑龙江八一农垦大学学报，2011，(06):49—52.

［9］ 岳喜庆，杜书，武俊瑞，等.酸菜自然发酵过程中的质地变化［J］.食品与发酵工业，2013，(04):68—71.

［10］GB 5009.33－2010，食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定［S］.2010.