袁 亞，池金穎，黃丹丹，趙山山，張秋香，陳 衛(wèi)

（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

人工接種乳酸菌對泡菜感官品質(zhì)和亞硝酸鹽含量的影響

袁 亞，池金穎，黃丹丹，趙山山，張秋香*，陳 衛(wèi)

（江南大學食品學院，江蘇無錫214122）

研究了不同的乳酸菌菌種、添加比例、添加量和加糖量對泡菜pH和亞硝酸鹽含量的動態(tài)變化。通過單因素研究和優(yōu)化實驗，確定了乳酸菌菌種、添加比例、添加總量和加糖量。結(jié)果表明，植物乳桿菌和干酪乳桿菌混合發(fā)酵泡菜，添加比例為2∶1時，泡菜的發(fā)酵時間明顯縮短，泡菜的色、香、味較好，亞硝酸鹽含量顯著降低。

乳酸菌，泡菜，感官品質(zhì)，亞硝酸鹽

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

植物乳桿菌、干酪乳桿菌 由江南大學食品生物技術(shù)實驗室提供；MRS液體培養(yǎng)基 蛋白胨1.0%、牛肉膏0.5%、酵母浸膏0.5%、葡萄糖1.0%、乳糖0.5%、NaCl 0.5%、蒸餾水100mL，pH6.8，121℃滅菌20min；MRS固體培養(yǎng)基 在MRS液體培養(yǎng)基中加入1.5%瓊脂粉，配制為固體培養(yǎng)基，121℃滅菌20min；鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酸、亞硝酸鈉、硼酸鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、冰乙酸、鹽酸 中國醫(yī)藥（集團）上?；瘜W試劑公司，分析純；主料 甘藍；輔料 大蒜、生姜、花椒、八角、食鹽、紅糖、料酒、干辣椒。

UV2450紫外-可見光分光光度計 日本島津；320-S型pH計、EL204分析天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；DK-8D電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實驗設備有限公司；ZHJH-1209C超凈工作臺 上海智城分析儀器制造有限公司；MLS-3750高壓蒸汽殺菌鍋 SANYO。

1.2 實驗方法

1.2.1 泡菜制作工藝流程

1.2.2 配方 主料：甘藍（切成4cm×4cm小塊）1000g；輔料：大蒜30g、生姜20g；鹵水：干辣椒3g、花椒30粒、茴香2.5g，加水煮2h。冷卻后加入食鹽80g、紅糖10g，攪拌使充分溶解，加菌，并補足泡菜水至每壇1400mL。

1.2.3 菌種培養(yǎng) 菌數(shù)測定：測定采用平板計數(shù)法；菌懸液制備：將植物乳桿菌和干酪乳桿菌菌種在MRS液體培養(yǎng)基中活化，然后轉(zhuǎn)入液體管中進行擴大培養(yǎng)（37℃，48h），把菌數(shù)調(diào)整為8.5×109cfu/mL，為原始接種液。

1.2.4 實驗設計

1.2.4.1 單因素實驗 選取不同的乳酸菌種類（植物乳桿菌和干酪乳桿菌），乳酸菌接種總量為2mL/kg泡菜，按照上述工藝發(fā)酵蔬菜，發(fā)酵周期為一周。發(fā)酵初期（前48h），控制發(fā)酵溫度37℃；發(fā)酵中期（發(fā)酵48h后），室溫發(fā)酵。

1.2.4.2 優(yōu)化實驗 選取植物乳桿菌和干酪乳桿菌混合發(fā)酵，接種總量為2mL/kg泡菜，改變兩種菌的添加比例為1∶1、2∶1、3∶1、1∶2，按照上述工藝發(fā)酵蔬菜，發(fā)酵時間為一周。發(fā)酵初期（前48h），控制發(fā)酵溫度37℃；發(fā)酵中期（發(fā)酵48h后），室溫發(fā)酵。

1.2.4.3 乳酸菌添加總量對泡菜發(fā)酵的影響 在植物乳桿菌和干酪乳桿菌接種比例為2∶1的條件下，改變兩種菌的添加總量為1、2、3、4mL/kg泡菜，按照上述工藝發(fā)酵蔬菜，發(fā)酵時間為一周。發(fā)酵初期（前48h），控制發(fā)酵溫度37℃；發(fā)酵中期（發(fā)酵48h后），室溫發(fā)酵。

1.2.4.4 加糖量對泡菜發(fā)酵的影響 乳酸菌在發(fā)酵泡菜過程中起主導作用，加糖量會影響乳酸菌的生長，進而影響泡菜的成熟期、品質(zhì)和風味等。根據(jù)實驗結(jié)果，選定植物乳桿菌和干酪乳桿菌混合發(fā)酵，接種總量為2mL/kg泡菜，添加比例為2∶1，改變加糖量為5、10、15、20g/kg泡菜，按照上述工藝發(fā)酵蔬菜，發(fā)酵時間為一周。發(fā)酵初期（前48h），控制發(fā)酵溫度37℃；發(fā)酵中期（發(fā)酵48h后），室溫發(fā)酵。

1.2.5 測定指標及方法 亞硝酸鹽的測定為鹽酸萘乙二胺法（國標法）[7]。pH的測定采用玻璃電極法。感官評定從色澤、風味、口感等角度對泡菜的感官質(zhì)量進行評定，由10位專業(yè)人員組成評定小組進行評分并取平均值。評分標準見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗

圖1 不同乳酸菌發(fā)酵泡菜pH的變化趨勢Fig.1 Changes of pH in cabbage with different strains of Lactobacillus

圖2 不同乳酸菌發(fā)酵泡菜亞硝酸鹽含量的變化趨勢Fig.2 Content changes of nitrite in cabbage with different strains of Lactobacillus

表1 感官評定標準Table 1 Sensory evaluation standards

將植物乳桿菌和干酪乳桿菌單獨接種、1∶1混合接種、不接種（空白對照）發(fā)酵泡菜，乳酸菌接種總量為2mL/kg泡菜，將人工接種發(fā)酵泡菜與空白組進行對比。發(fā)酵初期，對發(fā)酵12、24、36、48h的泡菜和發(fā)酵液進行取樣；發(fā)酵中期，對發(fā)酵3、5d的泡菜和鹵水進行取樣，分別測量各時間點泡菜發(fā)酵液的pH和亞硝酸鹽含量，同時對泡菜進行感官評定。

與空白組相比，人工接種乳酸菌發(fā)酵泡菜所需時間較短，風味、色澤、口感等感官評定結(jié)果較好，亞硝酸鹽含量明顯降低，pH有所降低。

通過比較，植物乳桿菌和干酪乳桿菌混合發(fā)酵時，泡菜具有更好的感官品質(zhì)和最低的亞硝酸鹽含量。

2.2 優(yōu)化實驗

圖3 不同添加比例接種發(fā)酵泡菜pH的變化趨勢Fig.3 Changes of pH in pickles with different proportion of Lactobacillus

圖4 不同添加比例接種發(fā)酵泡菜亞硝酸鹽含量的變化趨勢Fig.4 Content changes of nitrite in pickles with different proportion of Lactobacillus

根據(jù)上述實驗結(jié)果，選取植物乳桿菌和干酪乳桿菌混合發(fā)酵，接種總量為2mL/kg泡菜，接種體積比分別為1∶1、2∶1、3∶1、1∶2。發(fā)酵初期，對發(fā)酵12、24、36、48h的泡菜和發(fā)酵液進行取樣；發(fā)酵中期，對發(fā)酵3、5d的泡菜和鹵水進行取樣，分別測量各時間點泡菜發(fā)酵液的pH和亞硝酸鹽含量，同時對泡菜進行感官評定。

表3 不同添加比例接種發(fā)酵泡菜的感官評定結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of pickles with different proportion of Lactobacillus

通過比較，植物乳桿菌和干酪乳桿菌的添加體積比例為2∶1時，泡菜具有更好的感官品質(zhì)和最低的亞硝酸鹽含量值；而菌種的添加比例對pH沒有太大影響。

2.3 乳酸菌添加總量對泡菜發(fā)酵的影響

根據(jù)以上實驗結(jié)果，選取植物乳桿菌和干酪乳桿菌混合接種，添加比例為2∶1，分別添加總量為1、2、3、4mL/kg泡菜。發(fā)酵初期，對發(fā)酵12、24、36、48h的泡菜和發(fā)酵液進行取樣；發(fā)酵中期，對發(fā)酵3、5d的泡菜和鹵水進行取樣，分別測量各時間點泡菜發(fā)酵液的pH和亞硝酸鹽含量，同時對泡菜進行感官評定。

圖5 不同添加總量發(fā)酵泡菜pH的變化趨勢Fig.5 Changes of pH in pickles with different amount of Lactobacillus

圖6 不同添加總量發(fā)酵泡菜亞硝酸鹽含量的變化趨勢Fig.6 Content changes of nitrite in pickles with different amount of Lactobacillus

通過比較，植物乳桿菌和干酪乳桿菌的添加總量為1mL/kg泡菜時，泡菜具有更好的感官品質(zhì)和最低的亞硝酸鹽含量值；而菌種的添加總量對pH沒有太大影響。

表4 不同添加總量發(fā)酵泡菜的感官評定結(jié)果Table 4 Sensory evaluation results of pickles with different amount of Lactobacillus

2.4 加糖量對泡菜發(fā)酵的影響

乳酸菌在發(fā)酵泡菜過程中起主導作用，加糖量會影響乳酸菌的生長，進而影響泡菜的成熟期、品質(zhì)和風味等。

根據(jù)以上實驗結(jié)果，選定植物乳桿菌和干酪乳桿菌混合發(fā)酵，接種總量為2mL/kg泡菜，添加比例為2∶1，改變加糖量為5、10、15、20g/kg泡菜。發(fā)酵初期，對發(fā)酵12、24、36、48h的泡菜和發(fā)酵液進行取樣；發(fā)酵中期，對發(fā)酵3、5d的泡菜和鹵水進行取樣，分別測量各時間點泡菜發(fā)酵液的pH和亞硝酸鹽含量，同時對泡菜進行感官評定。

通過比較，植物乳桿菌和干酪乳桿菌以2∶1的體積比、1mL/kg泡菜的添加總量接種發(fā)酵泡菜，當加糖量為10g/kg泡菜時，泡菜具有更好的感官品質(zhì)和較低的亞硝酸鹽含量；加糖量對pH沒有明顯的影響。

圖7 不同加糖量條件下pH的變化趨勢Fig.7 Changes of pH in pickles with different amount of sugar

圖8 不同加糖量條件下亞硝酸鹽含量的變化趨勢Fig.8 Content changes of nitrite in pickles with different amount of sugar

表5 不同加糖量條件下的感官評定結(jié)果Table 5 Sensory evaluation results of pickles with different amount of sugar

2.5 亞硝酸鹽含量的分析

人工接種乳酸菌發(fā)酵泡菜的過程中亞硝酸鹽含量明顯低于自然發(fā)酵。在同一條件下，自然發(fā)酵泡菜在24h出現(xiàn)亞硝酸峰，峰值為24.2mg/kg。隨著環(huán)境pH的降低和總酸度的增加，亞硝酸鹽含量迅速降低，60h之后降到1.6mg/kg。植物乳桿菌和干酪乳桿菌混合發(fā)酵泡菜的亞硝酸鹽含量最低，當控制兩種乳酸菌的接種比例2∶1、接種總量1mL時，泡菜中亞硝酸鹽最高值降低至0.9mg/kg，60h之后降至0.3mg/kg。這是由于人工接種的泡菜壇中，乳酸菌含量從初始階段開始就遠遠高于自然發(fā)酵壇中的乳酸菌含量，能立即進行乳酸發(fā)酵，產(chǎn)生大量乳酸，有效抑制泡菜壇中其它雜菌的活動，同時使NO2-的還原過程相對加快，所以亞硝峰值降低[8]。人工接種的乳酸菌量不同，泡菜中亞硝酸鹽含量也不同。實驗結(jié)果表明，人工接種發(fā)酵有利于減少泡菜中亞硝酸鹽的含量。

人工接種乳酸菌的泡菜發(fā)酵周期相比自然發(fā)酵周期明顯縮短，一般情況下，2d后即成熟，且亞硝酸鹽含量下降到對人體安全的范圍內(nèi)。

2.6 pH的分析

人工接種乳酸菌發(fā)酵泡菜實驗中，使用植物乳桿菌發(fā)酵的過程中pH變化趨勢最明顯，降低最快，最終pH最低，可達到2.88；與植物乳桿菌相比，使用其它乳酸菌或混合乳酸菌發(fā)酵泡菜的過程中pH變化相對較緩慢，pH相對較高；就自然發(fā)酵而言，整個發(fā)酵過程中pH變化趨勢最為緩慢，pH的降低趨勢也最為平緩。

3 結(jié)論

通過對人工接種發(fā)酵和自然發(fā)酵泡菜中亞硝酸鹽含量的測定，可以看出，人工接種發(fā)酵生產(chǎn)的泡菜中亞硝酸鹽含量遠遠低于自然發(fā)酵，且發(fā)酵時間大大縮短，有利于泡菜的批量生產(chǎn)，也為人們放心消費提供了可靠的依據(jù)。

在泡菜發(fā)酵過程中，影響泡菜中亞硝酸鹽含量的主要因素是人工接種乳酸菌的種類和比例，其中以混合接種植物乳桿菌與干酪乳桿菌（體積比2∶1）總量1mL發(fā)酵效果最佳，整個發(fā)酵過程中亞硝酸鹽都維持在較低水平。隨著泡菜腌制時間的延長，泡菜的pH迅速降低，促進了亞硝酸鹽的降解，抑制和殺死泡菜及發(fā)酵液中不耐酸病原菌及有害菌的生長，提高了泡菜的安全性，延長了貨架期。影響泡菜品質(zhì)的因素主要是乳酸菌含量和糖的添加量。

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Effect of lactic acid bacteria inoculated on sensory quality and nitrite concentration of pickles

YUAN Ya，CHI Jin-ying，HUANG Dan-dan，ZHAO Shan-shan，ZHANG Qiu-xiang*，CHEN Wei
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

The study aimed to analyze the change of pH and nitrite concentration during the fermentation of pickles with different strains，proportion and amount of Lactobacillus and different amount of sugar.Through single factor and optimal experiments，type，proportion and amount of strains was determined.The results showed that the proportion of L.plantarum and L.casei was 2∶1，the fermentation cycle of pickles was shortened，pickle had better sensory state，nitrite concentration was obviously degraded.

lactic acid bacteria；pickles；sensory quality；nitrite

TS255.54

A

1002-0306（2012）07-0119-05

泡菜是一種傳統(tǒng)的蔬菜發(fā)酵制品，富含乳酸菌和乳酸，對人們的健康有益，不僅能有效抑制腸道中腐敗菌的生長和減弱腐敗菌在腸道的產(chǎn)毒作用，而且有降低膽固醇等保健和醫(yī)療作用[1]，對開發(fā)蔬菜加工品種、蔬菜原料的綜合利用有著積極意義[2]。長期以來，傳統(tǒng)的泡菜制作方式都是采用自然發(fā)酵法，其缺點是泡菜汁中發(fā)酵的底物濃度較低，乳酸發(fā)酵緩慢，發(fā)酵周期較長，酸味較弱，并且受環(huán)境因子影響也很大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。蔬菜是一種富集硝酸鹽的植物性食品[3]，在腌制發(fā)酵過程中，有害微生物將蔬菜中的硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽是強致癌物亞硝胺的前體，是影響泡菜品質(zhì)的重要原因之一。當人體攝入亞硝酸鹽后，亞硝酸鹽能和胃中的含氮化合物結(jié)合成具有致癌性的亞硝胺，對人體健康產(chǎn)生危害[4]，現(xiàn)已逐漸引起人們的重視。乳酸菌發(fā)酵的冷加工方式對蔬菜營養(yǎng)成分、色、香、味的保持極為有利，產(chǎn)品有良好的感官品質(zhì)，同時在發(fā)酵過程中，乳酸菌產(chǎn)生大量的乳酸，使環(huán)境pH降低，在H+的作用下，有利于NO2-還原成NO-，從而降低亞硝酸鹽的殘留量。近年來，眾多學者采用人工接種乳酸菌技術(shù)縮短蔬菜制品的發(fā)酵周期，改善發(fā)酵蔬菜的品質(zhì)，顯著降低了亞硝酸鹽的生成[5]。其中植物乳桿菌和干酪乳桿菌[6]均為比較適合發(fā)酵泡菜和進行規(guī)?；a(chǎn)的乳酸菌。本實驗通過人工接種植物乳桿菌和干酪乳桿菌進行發(fā)酵，同時與傳統(tǒng)的自然發(fā)酵泡菜進行比較，分析人工接種對泡菜中的亞硝酸鹽含量、pH和感官品質(zhì)的影響，旨在為泡菜大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

2011－07－04 *通訊聯(lián)系人

袁亞（1990-），女，本科，研究方向：食品生物技術(shù)。

國家自然科學基金（30871952，20836003）；中央高校基本科研業(yè)務費專項資金（JUSRP31103）。