肖付才，劉凱，陳鳳儀，李二虎*

(1.許昌職業(yè)技術(shù)學(xué)院 園林與食品工程學(xué)院，河南 許昌 461000；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢 430070)

泡菜是我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵食品之一，以其豐富的營(yíng)養(yǎng)和獨(dú)特的風(fēng)味深受食客喜愛(ài)[1]。不當(dāng)?shù)募庸し绞讲粌H導(dǎo)致泡菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)降低，而且會(huì)造成亞硝酸鹽和生物胺含量超標(biāo)等食用安全問(wèn)題[2-4]。目前國(guó)內(nèi)研究者為了降低泡菜中亞硝酸鹽和生物胺等有害物質(zhì)已做了大量的研究，如篩選降解亞硝酸鹽的菌株[5-7]，優(yōu)化發(fā)酵工藝[8]，添加生姜、大蒜、辣椒等輔料，添加維生素C、多酚提取物、植酸等材料[9,10]。外源添加有機(jī)酸可以降低泡菜發(fā)酵液的pH值，有效抑制硝酸鹽還原菌的生長(zhǎng)，促進(jìn)亞硝酸鹽的降解[11-13]。但有關(guān)外源有機(jī)酸對(duì)泡菜發(fā)酵過(guò)程中生物胺生成量的影響，以及有機(jī)酸能否同時(shí)抑制泡菜中亞硝酸鹽和生物胺累積的相關(guān)報(bào)道不多。在保證泡菜食用品質(zhì)的前提下，進(jìn)一步降低泡菜中亞硝酸鹽和生物胺的含量，研究通過(guò)添加檸檬酸、蘋(píng)果酸及乳酸，從理化、微生物、安全及感官等方面探究了有機(jī)酸對(duì)泡菜品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大白菜、食鹽：許昌胖東來(lái)超市；乳酸菌發(fā)酵粉(包含植物乳桿菌、嗜酸乳桿菌和鼠李糖乳桿菌)：北京川秀科技有限公司；生物胺標(biāo)準(zhǔn)品：美國(guó)Sigma公司；檸檬酸、蘋(píng)果酸、乳酸：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；乙腈、甲醇：德國(guó)Merck公司；4-氟-3-硝基三氟甲苯(FNBT)、N,N-二異丙基乙胺(DIPEA)：上海麥克林生化科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

e2695高效液相色譜儀 美國(guó)Waters公司；Milli-Q A10超純水處理器 美國(guó)Millipore公司；Genius 3微型旋渦混合儀 德國(guó)IKA公司；3-18K高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)Sigma公司；DCY-12B可調(diào)式氮吹儀 上海泉島科貿(mào)有限公司；pHS-3E酸度計(jì) 上海雷磁儀器廠；UV-1700紫外可見(jiàn)光分光光度計(jì) 日本島津公司；GWWF-50恒溫震蕩水浴鍋 常州市國(guó)旺儀器制造有限公司；SPX-250B III恒溫培養(yǎng)箱 天津市泰斯特儀器有限公司。

1.3 材料處理

泡菜制作的基本配方[14]：大白菜1.5 kg、涼開(kāi)水2 kg、食鹽60 g、發(fā)酵粉1.5 g。

制作方法：白菜預(yù)處理→裝壇→加食鹽水(發(fā)酵粉/有機(jī)酸)→加水密封→發(fā)酵(32 ℃，5 d)→每天取樣冷藏。

試驗(yàn)組：未添加有機(jī)酸(CK)、1%檸檬酸(CA)、1%蘋(píng)果酸(MA)、1%乳酸(LA)，添加比例為有機(jī)酸與白菜的質(zhì)量比。

樣品預(yù)處理：用潔凈干燥的筷子將泡菜小心從壇中取出，用清水洗去表面殘留的泡菜汁液，用濾紙擦干，稱(chēng)重記錄，加適量蒸餾水，用攪拌機(jī)攪拌成糊狀后再用手持式勻漿機(jī)勻漿5 min以上，6000 r/min、4 ℃離心4 min，取上層清液即得到泡菜勻漿。

1.4 理化指標(biāo)測(cè)定方法

1.4.1 pH值的測(cè)定

參考GB 5009.237-2016《食品pH值的測(cè)定》。

1.4.2 總酸的測(cè)定

參考GB 5009.239-2016《食品酸度的測(cè)定》。

1.4.3 氨基酸態(tài)氮的測(cè)定

參考GB 5009.235-2016《食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定》。

1.4.4 亞硝酸鹽的測(cè)定

參考GB 5009.33-2016《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》。

1.4.5 生物胺的測(cè)定

參考GB 5009.208-2016《食品中生物胺的測(cè)定》。

1.5 微生物指標(biāo)測(cè)定方法

1.5.1 菌落總數(shù)的測(cè)定

參考GB 4789.2-2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》。

1.5.2 乳酸菌數(shù)的測(cè)定

參考GB 4789.35-2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 乳酸菌檢驗(yàn)》。

1.6 感官評(píng)價(jià)

對(duì)發(fā)酵5 d后所得泡菜進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)：顏色、酸味、鮮味、脆度、整體可接受性。邀請(qǐng)10名感官鑒別人員對(duì)泡菜5項(xiàng)指標(biāo)分別打分(5分制)，其中1=很差，3=中等，5=很好。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及圖表繪制方法

使用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，使用Origin 2019b進(jìn)行作圖分析，SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。利用ANOVA、LSD進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)和多重比較，“P<0.01”的統(tǒng)計(jì)數(shù)值被認(rèn)為是差異極顯著，“P<0.05”的統(tǒng)計(jì)數(shù)值被認(rèn)為是差異顯著。所有數(shù)據(jù)都是3次測(cè)試的平均值，數(shù)據(jù)統(tǒng)一采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(Mean±SD)形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 泡菜發(fā)酵過(guò)程中pH值與總酸含量變化

對(duì)添加不同有機(jī)酸的泡菜每隔1 d測(cè)定pH值和總酸含量，結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 泡菜發(fā)酵過(guò)程中pH值的變化Fig.1 Changes in pH values of pickle during fermentation

由圖1可知，4組泡菜的pH值在發(fā)酵過(guò)程中不斷下降。對(duì)照組pH值從初始的6.35下降到3.95，添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸以及1%乳酸組的pH值分別從5.95，5.88，5.91降至3.65，3.66，3.59；發(fā)酵中后期pH值緩慢下降直至趨于穩(wěn)定，發(fā)酵第5天，4組泡菜的pH值大小為1%檸檬酸組<1%乳酸組<1%蘋(píng)果酸組<對(duì)照組，且各組之間差異不顯著。

圖2 泡菜發(fā)酵過(guò)程中總酸含量的變化Fig.2 Changes in total acid content of pickle during fermentation

由圖2可知，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，4組泡菜總酸含量均呈上升趨勢(shì)。與對(duì)照組相比，發(fā)酵前添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸和1%乳酸顯著增加了發(fā)酵各階段泡菜中的總酸含量(P<0.05)。發(fā)酵過(guò)程中，對(duì)照組總酸的增加速率為0.08%/d，顯著高于有機(jī)酸處理組。

2.2 泡菜氨基酸態(tài)氮在發(fā)酵過(guò)程中的變化

添加有機(jī)酸對(duì)泡菜中氨基酸態(tài)氮含量變化的影響結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 泡菜發(fā)酵過(guò)程中氨基酸態(tài)氮含量的變化Fig.3 Changes in amino acid nitrogen content of pickle during fermentation

4組泡菜中氨基酸態(tài)氮含量的變化趨勢(shì)基本一致，均在發(fā)酵1 d后增加至最大值，隨后不斷下降直至趨于穩(wěn)定。對(duì)照組泡菜中氨基酸態(tài)氮含量的最大值為0.34 g/kg，顯著高于其他3組(P<0.05)。隨著發(fā)酵的不斷進(jìn)行，4組泡菜中氨基酸態(tài)氮含量的差異逐漸縮小，發(fā)酵第5天時(shí)對(duì)照組氨基酸態(tài)氮含量降至0.16 g/kg，添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸以及1%乳酸組泡菜的氨基酸態(tài)氮含量分別為0.14，0.13，0.12 g/kg，與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)。

2.3 泡菜菌落總數(shù)和乳酸菌數(shù)在發(fā)酵過(guò)程中的變化

添加有機(jī)酸對(duì)泡菜發(fā)酵液菌落總數(shù)的影響見(jiàn)圖4。

圖4 泡菜發(fā)酵過(guò)程中菌落總數(shù)的變化Fig.4 Changes in total number of colonies of pickle during fermentation

對(duì)照組菌落總數(shù)在發(fā)酵1 d內(nèi)快速增加，由初始的6.5 lg CFU/mL增至8.7 lg CFU/mL，隨后緩慢下降至穩(wěn)定，發(fā)酵5 d后降至7.7 lg CFU/mL。添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸以及1%乳酸組的菌落總數(shù)也呈現(xiàn)出先增后降的變化趨勢(shì)，但菌落總數(shù)的峰值和第5天的值均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。

添加有機(jī)酸對(duì)泡菜發(fā)酵液乳酸菌數(shù)的影響見(jiàn)圖5。

圖5 泡菜發(fā)酵過(guò)程中乳酸菌數(shù)的變化Fig.5 Changes in lactic acid bacteria number of pickle during fermentation

4組泡菜發(fā)酵液乳酸菌數(shù)的變化趨勢(shì)與菌落總數(shù)基本一致，均在發(fā)酵第1天達(dá)到峰值，隨后呈不斷下降(對(duì)照組)或基本保持不變(添加有機(jī)酸組)。添加有機(jī)酸組的乳酸菌數(shù)在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。發(fā)酵第5天，對(duì)照組的乳酸菌數(shù)比菌落總數(shù)低，說(shuō)明發(fā)酵液中還含有一定量的其他菌，而添加有機(jī)酸的泡菜發(fā)酵液中乳酸菌數(shù)與總菌落數(shù)相差很小，說(shuō)明發(fā)酵液中其他菌的量很少或者基本沒(méi)有。

2.4 泡菜發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量的變化

添加有機(jī)酸對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量變化的影響結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 泡菜發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量的變化Fig.6 Changes in nitrite content of pickle during fermentation

對(duì)照組泡菜的亞硝酸鹽含量在發(fā)酵第1天迅速上升并達(dá)到峰值44.34 mg/kg，隨后不斷下降。添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸以及1%乳酸組泡菜中亞硝酸鹽含量的變化比對(duì)照組平緩得多，均在發(fā)酵第2天達(dá)到最大值，分別為1.99，4.39，2.28 mg/kg，均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。發(fā)酵5 d后，添加1%蘋(píng)果酸和1%乳酸組的亞硝酸鹽殘留量無(wú)顯著差異(P>0.05)，添加1%檸檬酸組亞硝酸鹽含量最低，相比于對(duì)照組降低了97.21%。

2.5 泡菜發(fā)酵過(guò)程中生物胺含量的變化

1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸及1%乳酸對(duì)泡菜發(fā)酵過(guò)程中6種生物胺和總生物胺含量的影響見(jiàn)表1。

表1 添加有機(jī)酸對(duì)泡菜生物胺含量的影響Table 1 The effect of organic acid addition on biogenic amine content of pickle

續(xù) 表

隨著發(fā)酵的進(jìn)行，泡菜中生物胺總量逐漸增加。發(fā)酵第5 天時(shí)，對(duì)照組泡菜中生物胺總量達(dá)到138.41 mg/kg，顯著高于其他3組(P<0.05)。添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸及1%乳酸組泡菜中生物胺總量與對(duì)照組相比分別降低了40.46%、36.13%和37.29%。

由表1可知，4組泡菜中組胺含量隨發(fā)酵的進(jìn)行不斷增加，發(fā)酵第5天，對(duì)照組泡菜中組胺含量顯著高于其他3組(P<0.05)。添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸以及1%乳酸組泡菜中組胺含量相比于對(duì)照組分別降低了46.73%、33.27%和39.85%。泡菜中色胺含量在發(fā)酵前3 d顯著增多(P<0.05)，隨后變化不顯著(P>0.05)，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，4組泡菜中色胺含量在20.00 mg/kg左右，且無(wú)顯著差異(P>0.05)。除添加1%乳酸組泡菜以外，其他3組泡菜中β-苯乙胺含量在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中顯著增加(P<0.05)，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸及1%乳酸組泡菜中β-苯乙胺含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且這3組的β-苯乙胺含量差異不顯著(P>0.05)。泡菜原材料中檢測(cè)出腐胺和亞精胺兩種生物胺，對(duì)照組泡菜中腐胺含量在整個(gè)發(fā)酵階段顯著上升(P<0.05)，添加有機(jī)酸組腐胺含量則沒(méi)有顯著的變化(P>0.05)，發(fā)酵第5天，1%檸檬酸對(duì)腐胺的抑制作用最強(qiáng)，使其含量相比于對(duì)照組降低了42.59%。亞精胺的變化趨勢(shì)與腐胺相似，即添加3種有機(jī)酸均減小了亞精胺含量的增長(zhǎng)幅度，因而發(fā)酵結(jié)束時(shí)，添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸及1%乳酸組的亞精胺含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。泡菜的整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，僅在對(duì)照組的檢測(cè)到尸胺，且其含量隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而顯著增多(P<0.05)。

2.6 有機(jī)酸對(duì)泡菜感官品質(zhì)的影響

表2 有機(jī)酸對(duì)泡菜感官品質(zhì)的影響Table 2 The effect of organic acids on sensory quality of pickle

由表2可知，添加有機(jī)酸后泡菜產(chǎn)品的整體感官品質(zhì)優(yōu)于對(duì)照組，其中添加1%檸檬酸組泡菜的整體可接收性得分最高，為4.89分。在顏色、酸味及脆度方面，添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸及1%乳酸組泡菜得分均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且3組之間得分無(wú)顯著差異(P>0.05)，其中添加1%檸檬酸組泡菜的酸味得分達(dá)到感官評(píng)價(jià)的最高分5分。在鮮味方面，添加1%檸檬酸和1%乳酸組得分高于其他兩組，但差別不顯著(P>0.05)。

3 結(jié)論

添加1%檸檬酸、1%蘋(píng)果酸及1%乳酸降低了發(fā)酵泡菜的pH值，增加了總酸含量，縮短了發(fā)酵時(shí)間，抑制了泡菜發(fā)酵過(guò)程中的菌落總數(shù)和乳酸菌數(shù)，顯著降低了泡菜中亞硝酸鹽及生物胺的含量。綜合泡菜產(chǎn)品的感官品質(zhì)，整體可接受性得分順序?yàn)?%檸檬酸組>1%乳酸組>1%蘋(píng)果酸組>對(duì)照組。