不同盐浓度对新平酸腌菜发酵过程的影响

周艺萍，熊智，李选文，海舵，韩龙*

(1.西南林业大学 生命科学学院，西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室，昆明 650224；2.西南林业大学 继续教育学院，昆明 650224)

叶用芥菜, 属于十字花科芸薹属蔬菜, 营养丰富, 具有一定的药用价值, 除了作为重要的鲜食蔬菜外，也可被加工成各种不同的蔬菜制品，其中酸腌菜由于其丰富的营养价值、独特的风味以及良好的质地，自古以来深受中国人民的喜爱。新平酸腌菜是以当地称为青菜的叶用芥菜盐渍发酵而成，滋味酸爽、香气浓郁，可直接食用，也是制作酸菜鱼底料、方便面调味包及其他调味料的重要原料，具有开胃、促食欲等功能[1-2]。酸腌菜作为我国传统的特色发酵蔬菜，盐浓度的调控及发酵产品的安全值得深入的研究与开发。

酸腌菜是我国常见的一种传统发酵蔬菜，其生产由家庭腌制逐步向工厂化转移[3-5]。盐是发酵蔬菜生产中必不可少的重要基础原料，是发酵蔬菜生产的核心要素之一。制作发酵蔬菜时加入适量食盐在其发酵过程中起着重要的作用。实际生产中，不同蔬菜品种、不同发酵工艺有着不同的盐需求，且随着消费者对产品色泽、风味和安全要求的提高，合理用盐受到人们的重视[6-7]。目前，酸腌菜作为一种深受欢迎的发酵蔬菜制品，生产者对其发酵盐浓度的控制仍主要凭借经验粗放添加，缺少科学系统的数据指导生产实践，尤其是不同盐浓度对酸腌菜发酵过程以及发酵结果产生的影响仍缺乏系统的参考资料。本研究用4个盐浓度处理酸腌菜，通过跟踪检测发酵45 d过程中pH值、总酸含量、亚硝酸盐含量指标变化，同时结合30 天时酸腌菜的感官评价，分析不同盐浓度对酸腌菜发酵过程及成品的影响，以期为酸腌菜工业化生产提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

叶用芥菜：购于云南省玉溪市新平县平甸乡菜市场；盐渍的食盐及辅料等：均为食用级，购于云南昆明盘龙区东华家乐福超市；发酵坛子(5 L)：容量、形状、材质统一，购于云南昆明华森试剂公司；食品中亚硝酸盐含量测定试剂盒：购于苏州科铭生物技术有限公司；实验试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器设备

pH计(pH 600) 上海睿瑧电子科技有限公司；石英比色皿(5 mm) 宜兴市伟鑫仪器有限公司；HZX-JA100电子天平 河南郑州万博仪器设备有限公司；HH-2数显电子恒温水浴锅 金坛市丹瑞电器厂；TU-2501双光束紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；冷冻离心机 华粤企业集团有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 酸腌菜工艺

采用新平地区酸腌菜腌制的传统方法。挑选结实饱满且成熟、无腐烂、无病虫害的叶用芥菜, 将其在通风且阳光充足的室外晾晒2 d后(晒蔫、杀菌、去除一定的水分),去除老黄叶片并清洗干净, 将其切碎，加辅料，之后按质量体积分数比：无盐(0%)、低盐(2%)、中盐(5%)、高盐(10%)4个盐浓度分别处理，反复揉搓，按同等体积比放入5 L的玻璃坛子中，每个盐浓度45罐，置于室内密封常温发酵。从第1天开始取样，前30 d每隔2 d，30 d后每隔5 d取样进行指标跟踪检测。

1.3.2 pH值的测定

发酵芥菜罐的多方位置混合取样10 g[8-9]，用研钵研磨成匀浆，用4层纱布过滤，滤液用pH计测定。

1.3.3 总酸的测定

因发酵蔬菜产酸过程主要以乳酸发酵为主，故本次实验总酸含量以乳酸计。发酵芥菜罐的多方位置混合取样10 g(精确至0.01 g)，用研钵研磨成匀浆，用4层纱布过滤，滤液参考GB/T 12456-2008《食品中总酸的测定》，蒸馏水定容至100 mL, 过滤备用, 采用酸碱滴定法对发酵悬浊液进行测定[10-11]，所用碱为0.1 mol/L NaOH溶液，以酚酞作为指示剂。总酸含量以质量分数X计，数值单位以g/kg表示，计算公式如下：

式中：C为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度(mol/L)；V1为滴定试液时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积(mL)；V2为空白试验时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积(mL)；K为酸的换算系数(乳酸0.090)；F为试液的稀释倍数；m为试样的质量(g)。计算结果表示到小数点后两位。

1.3.4 亚硝酸盐的测定

使用食品中亚硝酸盐含量测试盒测定，采用盐酸萘乙二胺法[12-14]，测定原理：在酸性条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸反应生成重氮化合物，再与N-1-萘基乙二胺形成紫红色偶氮化合物，在540 nm处有特征吸收峰。按试剂盒说明书用微量石英比色皿进行测定，计算公式如下：

标准曲线回归方程为： y=0.234x+0.0002, R2=0.999。式中：x为标准品亚硝酸钠浓度(μg/mL)；y为吸光值A。

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

= (A-0.086)÷0.234×1.5×0.668÷W

=4.27×(△A-0.0002)÷W。

式中：V样总为加入提取液体积，1.5 mL；V样为反应中样品体积，0.07 mL；W为样品质量。

1.3.5 品质评定

发酵30 天时对不同盐浓度处理的酸腌菜的色泽、闻香、脆度及口感4个指标的感官质量进行评定[15-16],由15位专业人员组成评定小组进行评分，采用10分制，指标评分见表1。

表1 酸腌菜的感官评价标准Table 1 The sensory evaluation standard of pickled mustard

1.4 数据处理

每个参数均设置3组重复，实验数据均以均值形式表示。

2 结果与分析

2.1 pH值的变化

pH值是影响蔬菜发酵过程的一个重要因素，外界环境pH值的变化不仅控制着蔬菜发酵期间微生物的生长繁殖和相对丰度变化，而且还会在一定情况下引起菌体代谢途径的转变，产生不同的代谢产物，从而直接影响发酵蔬菜的风味。4个盐浓度处理的酸腌菜发酵过程中的pH值变化见图1。

图1 酸腌菜自然发酵过程中的pH值变化Fig.1 The changes in pH values of pickled mustard during natural fermentation

由图1可知，随着发酵时间的推移，4个盐浓度处理的酸腌菜pH值都随着时间的延长而降低，其中无盐处理的酸腌菜pH值在25 天时降到5.00以下，高盐处理的pH值在30 天时降到5.00以下，低盐处理的pH值在35 天时降到5.00以下，而中盐处理的pH值在45 天时才降到5.00以下。无盐处理的pH值波动比较明显，从第1～5 d总体pH值降低了2.04；而另外3个盐浓度从第1天开始pH值就在6.00以下，且总体的pH值变化过程较平缓。结果表明盐分对酸腌菜发酵过程的pH值有一定的抑制作用。

2.2 总酸含量的变化

酸味是发酵蔬菜的原始味感之一，并具有促进消化、开胃解腻等功效，而总酸是发酵蔬菜酸味的主要体现者，且发酵蔬菜发酵过程主要以乳酸发酵为主。蔬菜发酵初期，由肠膜明串珠菌启动发酵，这一阶段除产生乳酸外，还能产生较多的乙酸和二氧化碳，从而在一定程度上提高环境中的酸度。在酸性环境和厌氧条件下，耐酸乳酸菌开始大量繁殖，不断产生乳酸，致使发酵蔬菜的酸度进一步增加， 随着发酵时间的延长，发酵蔬菜本身的糖类等物质被消耗掉，产酸停止，总酸含量趋于平稳[17]。因此，本实验对酸腌菜自然发酵期间总酸的含量进行跟踪测定，总酸含量以乳酸计。4个盐浓度处理的酸腌菜发酵过程中的总酸含量变化见图2。

图2 酸腌菜自然发酵过程中的总酸含量变化Fig.2 The changes in total acid content of pickled mustard during natural fermentation

由图2可知，在整个酸腌菜发酵过程中，无盐处理的酸腌菜的总酸含量随着发酵时间的延长而一直增加，45 天时达到9.18 mg/kg；低盐处理的酸腌菜的总酸含量也随着时间的增加而增加，但是相对无盐处理，30 天后增长的速度稍缓，45 天时的总酸含量达5.22 mg/kg；中盐和高盐处理的酸腌菜的总酸含量虽然随着时间的变化也在增加，但两者增速都慢于低盐和无盐处理的酸腌菜，且高盐处理的增长最慢，30 天后总酸含量逐渐趋于平稳。从结果可看出，盐分可影响酸腌菜发酵的产酸过程，盐浓度越高产酸速度反之越低，盐对产酸过程呈现抑制性。

2.3 亚硝酸盐含量的变化

亚硝酸盐在食品加工中普遍存在，亚硝酸盐含量多少影响着发酵蔬菜的食用安全性，对人体有一定潜在的危害，过量食用会导致体内摄入的亚硝酸盐含量超标，引发一系列的安全问题。亚硝酸盐含量是衡量发酵蔬菜品质及食用安全性的重要指标之一。酸腌菜属于发酵蔬菜制品，所以亚硝酸盐含量应符合国标限量(以NaNO2计)为20 mg/kg。4个盐浓度处理的酸腌菜发酵过程中的亚硝酸盐含量变化见图3。

图3 酸腌菜自然发酵过程中的亚硝酸盐含量变化Fig.3 The changes in nitrite content of pickled mustard during natural fermentation

由图3可知，在4个盐浓度处理的酸腌菜发酵期间，亚硝酸盐含量呈现先下降后上升之后下降最后在一定范围(0～3 d)内变化的趋势。无盐处理的酸腌菜在第7天时达到峰值20.2640 mg/kg，稍微超出国标限量，在30 天时开始平缓下降并在45 天时开始趋于0；低盐处理的酸腌菜在第9天时达到峰值11.0693 mg/kg，整个发酵期间都符合国标限量，在25 天时开始平缓下降到较低水平；中盐处理的酸腌菜在第9天时达到峰值12.4926 mg/kg，整个发酵期间都符合国标限量，在27 天时开始平缓下降到较低水平；高盐处理的酸腌菜在第9天时达到峰值10.1940 mg/kg，整个发酵期间都符合国标限量，在35 天时开始平缓下降到较低水平。综上，在发酵初期，盐分的存在对亚硝酸盐的产生呈现抑制性，但到后期过高的盐分则呈现出抑制亚硝酸盐的特征。但是在充分发酵后，4个盐浓度处理的亚硝酸盐含量都降至非常低且符合国标限量。

2.4 感官评价结果

本次实验采取同一时间点品尝(发酵30 d)，针对不同盐浓度处理的酸腌菜，感官评价可以直观体现不同盐浓度与酸腌菜风味之间的联系。不同盐浓度处理的酸腌菜感官评价结果见表2。

表2 不同盐浓度处理的酸腌菜感官评价结果Table 2 The sensory evaluation results of pickled mustard treated with different salt concentration

由表2可知，无盐处理和有盐处理都可以在发酵30 天时产生发酵香味，但综合评分已经区别开4个盐浓度处理的酸腌菜风味。无盐处理的酸腌菜总体评分最高，低盐处理的酸腌菜总体评分略低于无盐处理的，但其除色泽外的其他单项得分都要优于无盐处理的酸腌菜。中盐和高盐处理的酸腌菜总体评分偏低，尤其是口感与脆度的评分较低。总的来说，无盐和低盐处理的酸腌菜的风味更好。

3 结论与讨论

通过上述实验，已得到4个盐浓度处理的酸腌菜在自然发酵过程中的主要理化指标变化情况及风味评价情况，主要如下:

随着发酵时间的变化，4个盐浓度处理的酸腌菜pH值随着时间的变化先下降而后趋于平缓，且无盐处理的酸腌菜较其他盐浓度的pH值更早降到5以下。这一结果与李凤姿、杜书、李军波等的发酵蔬菜自然发酵过程中的pH值变化研究相符，同时又在前人的基础上加入了盐浓度对比处理，进一步优化了盐浓度与酸腌菜pH值变化间的关系。

随着发酵时间的变化，4个盐浓度处理的酸腌菜总酸含量随着时间的变化呈现增长的趋势，无盐处理的酸腌菜总酸含量总体增长较快，且在30 d时开始急剧增长；其他盐浓度处理的总酸含量增长趋势较慢，且在30 天后趋于平缓。这一结果与杜书、宋春璐等的发酵蔬菜自然发酵过程中总酸含量变化研究相接近，同时在前人研究的工艺基础上增加了盐浓度处理，验证了盐浓度对酸腌菜产酸过程的影响。

随着发酵时间的变化，4个盐浓度处理的酸腌菜亚硝酸盐含量呈现先下降后上升到峰值再下降而后在偏零范围内波动的趋势，其中无盐处理的腌酸菜亚硝酸盐含量高峰出现在第7天，其他盐浓度处理的酸腌菜亚硝酸盐含量高峰均出现在第9天，这一结果与发酵蔬菜中亚硝酸盐含量变化的分析一致[18]，不同的是本实验跟踪监测的时间密度较集中，且加入无盐处理，更能对比分析出盐浓度与亚硝酸盐的关系。

4个盐浓度处理的酸腌菜均在发酵30 天时有发酵香味，感官综合得分为无盐>低盐>中盐>高盐，但低盐处理的酸腌菜除色泽外的其他单项得分都要优于无盐处理的酸腌菜。本实验对4个盐浓度处理的酸腌菜同一时间段的风味进行了感官评价，可以客观地得出盐浓度与酸腌菜风味有一定关系，但是结合其他文献对发酵蔬菜的研究，缺少一个时间的变化[19-20]。因此在后续研究中，可增长发酵时间，同时定期对酸腌菜进行感官评价和风味成分测定，以期得到更全面的酸腌菜风味信息。

综合所有实验结果看，无盐和低盐处理的酸腌菜较好，首先风味优良，酸度柔和，亚硝酸盐的产生以及消退比较正常。然而盐分的存在可抑制潜在致病菌生长，且提倡食用低盐食品有益健康的理念在不断冲击人们的消费观，所以最终认为低盐相对其他盐浓度处理的酸腌菜更好。