李慧 張子燕
摘 要:泡菜作為一種國民食品,其中亞硝酸鹽的含量一直備受人們關(guān)注。本文主要研究泡菜的安全現(xiàn)狀及相關(guān)檢測方法,以期為泡菜的生產(chǎn)安全提供理論基礎(chǔ),促進產(chǎn)業(yè)的更好發(fā)展。
關(guān)鍵詞:亞硝酸鹽;泡菜;安全
Abstract:As a kind of national food, the content of nitrite in pickle has attracted a great deal of researcher interest. This article has mainly studied the safety status and related detection methods of pickles. Through this study, it can provide a theoretical basis for the production safety of pickles, but also gives some suggestions for industry development.
Key words:Nitrite; Pickle; Safety
中圖分類號:TS255.54
在我國,泡菜是一種傳統(tǒng)的發(fā)酵食品,且由于口感清爽、開胃解膩廣受百姓的熱愛,國民度極高[1,2]。以此同時,越來越多的人開始關(guān)注食用泡菜而導(dǎo)致的亞硝酸鹽安全性問題。亞硝酸鹽一旦攝入過量,首先可能會進入血液,與血紅蛋白結(jié)合成高鐵血紅蛋白,破壞血液正常的攜氧能力,影響人體健康,甚至可能導(dǎo)致窒息。其次,在胃酸的促進下,亞硝酸鹽可與蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物二級胺相互作用,生成具有極強致癌性的亞硝胺,亞硝胺可能會引起食管癌、胃癌、大腸癌等疾病[3]。但是若是攝入量在安全值內(nèi),其并不會危害人體健康。GB 2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》中明確規(guī)定,亞硝酸鹽在蔬菜及其制品(腌漬蔬菜)中不可超過20 mg·kg-1。NY/T 437-2012《綠色食品醬腌菜》中規(guī)定,亞硝酸鹽不可超過4 mg·kg-1。
1 泡菜的發(fā)展安全現(xiàn)狀
泡菜是一種大眾化發(fā)酵食品,在制作過程中,乳酸菌經(jīng)發(fā)酵會生成多種有機酸,能夠開胃、解油膩,且可保留原料中的維生素C。其中的乳酸菌及代謝生成的有機酸等,可幫助胃腸蠕動,促進對營養(yǎng)的消化吸收,誘導(dǎo)腸道免疫細胞產(chǎn)生抗體,減小腐敗細菌在腸道中生長的概率,延緩細胞老化,減低血液膽固醇含量,進而調(diào)節(jié)人體生理功能,起到醫(yī)療保健的作用。由此,泡菜一直深受全球人民的喜愛。
然而在泡菜的發(fā)展過程中,亞硝酸鹽含量超標(biāo)問題較為嚴(yán)重。對多個城市的泡菜樣品進行調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn),我國蔬菜中硝酸鹽污染問題較為嚴(yán)重,不容樂觀。其中,北京市、天津市、上海市以及福建省福州市的蔬菜硝酸鹽污染最為嚴(yán)重,而山東省臨沂市、廣東省廣州市的蔬菜硝酸鹽污染問題也較為嚴(yán)重。硝酸鹽在硝酸鹽還原酶的作用下會生成亞硝酸鹽。當(dāng)條件適宜時,亞硝酸鹽能夠與食品蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物胺相互作用,生成N-亞硝基化合物。在300多種N-亞硝基化合物的研究中發(fā)現(xiàn),其中約90%的化合物具有強致癌性[4]。因此,如何減少泡菜中硝酸鹽與亞硝酸鹽的成分極為重要。
2 泡菜中亞硝酸鹽的來源及危害
2.1 泡菜中亞硝酸鹽的來源
這幾十年以來,全球范圍內(nèi)對氮肥的使用量增長迅猛,不僅極大地提高了土壤中亞硝酸鹽的含量,而且加劇了硝酸鹽在土壤中的淋溶,進而導(dǎo)致泡菜的原材料植物類食物中,硝酸鹽與亞硝酸鹽含量高。此外,制作泡菜會伴隨多種微生物的發(fā)酵活動,而這一復(fù)雜的過程會將原先存在于蔬菜原料中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化成對人體健康具有毒性作用的亞硝酸鹽。盡管存在于蔬菜原料中的維生素C與酚類能夠在一定程度上還原亞硝酸鹽,然而發(fā)酵過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量往往高于被維生素C與酚類還原的亞硝酸鹽。最終導(dǎo)致伴隨著泡菜發(fā)酵過程的推進,存在于泡菜中的亞硝酸鹽含量逐步升高[5]。
2.2 泡菜中亞硝酸鹽的危害
亞硝酸鹽屬于強氧化劑,在人體內(nèi)經(jīng)消化道吸收后進入血液循環(huán),會將存在于人體血液中的低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白,使其喪失攜氧能力,導(dǎo)致組織出現(xiàn)缺氧反應(yīng),引發(fā)一系列的中毒癥狀。高劑量的亞硝酸鹽進入人體之后,會對人體心血管系統(tǒng)造成不利影響,出現(xiàn)心跳加速、血脂下降等癥狀,同時還會阻礙機體利用維生素A,引發(fā)維生素A缺乏癥。另有研究顯示,存在于泡菜等蔬菜腌制品中的亞硝酸鹽也是導(dǎo)致胃癌發(fā)生的因素之一[6]。
3 泡菜中亞硝酸鹽的檢測方法
這些年來,多篇文獻報道了亞硝酸鹽含量的測定方法及相關(guān)改進技術(shù),主要包括紫外可見分光光度法(比色法)、催化發(fā)光光度法(福還原分光光度法)、示波極譜法以及氣相色譜法和高效液相色譜法等,目前亞硝酸鹽的國標(biāo)檢測方法為鹽酸萘乙二胺比色法。
3.1 鹽酸萘乙二胺比色法
鹽酸萘乙二胺比色法的主要工作原理:在硼酸飽和液中加入經(jīng)絞碎混勻的待檢品水?。?0 ℃)提取30~45 min,隨后加入乙酸鋅、亞鐵氰化鉀以及活性炭粉。乙酸鋅與亞鐵氰化鉀主要用于沉淀樣品中的蛋白質(zhì),活性炭粉主要用于吸附樣品中色素等有機物質(zhì)。并加入氨基苯磺酸溶液與N-1鹽酸萘乙二胺溶液作為顯色劑。在鹽酸酸化的條件下,亞硝酸鹽與氨基苯磺酸溶液發(fā)生重氮反應(yīng),后與N-1鹽酸萘乙二胺溶液相結(jié)合,發(fā)生紫紅色顯色反應(yīng)。采用可見光分光光度計檢測待測液的吸光度,設(shè)置波長為550 nm,比較亞硝酸鹽梯度標(biāo)準(zhǔn)液吸光度值,即得待測液中亞硝酸鹽的含量。
3.2 苯酚分光光度法
苯酚分光光度法的主要工作原理:NO2-經(jīng)H2O2氧化成NO3-,在濃硫酸中,NO3-與苯酚發(fā)生硝化反應(yīng),生成有色物質(zhì),再采用可見光分光光度計檢測待測液中硝酸鹽的含量。
3.3 紫外檢測離子色譜法
待超聲提取完成后,以1.8 mmol·L-1 Na2CO3+
1.7 mmol·L-1 NaHCO3為流動相,經(jīng)Metrosep A Supp4-250型陰離子交換色譜柱分離,采用紫外檢測,波長設(shè)置為210 nm[7]。研究顯示,該法在測量亞硝酸鹽的含量中呈現(xiàn)出較高的精密度與回收率,重現(xiàn)性也較佳。此外,磺胺藥物也可以作為重氮試劑,8-氨基-2-萘磺酸或1-萘酚-4-磺酸可以作為偶合試劑。還有一些化學(xué)方法可以用于亞硝酸鹽檢測,如對氨基苯磺酸-H酸法、磺胺-N-苯基J酸分光光度法、對氨基苯乙酮-鹽酸萘乙二胺重擔(dān)偶合法以及氨苯砜-間苯三酚重氮偶合分光光度法[8]。
4 泡菜中亞硝酸鹽含量的變化及影響因素
4.1 不同發(fā)酵條件對泡菜中亞硝酸鹽含量變化的影響
研究發(fā)現(xiàn),食鹽濃度能夠在一定程度上影響泡菜中亞硝酸鹽含量的變化。燕平梅[9]選取甘藍、芹菜以及白蘿卜為原料發(fā)酵泡菜。結(jié)果顯示,在用不同濃度的氯化鈉發(fā)酵蔬菜的過程中,亞硝酸鹽均會出現(xiàn)一個高峰期,且隨著蔬菜種類的變化,亞硝酸鹽高峰期與峰值也會發(fā)生變化。
4.2 不同發(fā)酵方式對泡菜中亞硝酸鹽含量變化的影響
研究表明,在不同的發(fā)酵方式下,亞硝酸鹽在泡菜中的含量總體呈先上升后下降的趨勢,對比自然發(fā)酵、陳泡菜鹵水發(fā)酵,經(jīng)人工接種乳酸菌陳鹵腌漬的泡菜中的亞硝酸鹽含量較低。周光燕等[10]選取了5種乳酸菌(棒狀乳桿菌、短乳桿菌、布氏乳桿菌、干酪乳桿菌以及植物乳桿菌)作為優(yōu)勢菌發(fā)酵,以傳統(tǒng)自然發(fā)酵為對照。結(jié)果顯示,經(jīng)兩種發(fā)酵方式發(fā)酵的泡菜,其亞硝酸鹽含量呈規(guī)律性變化,第二天出現(xiàn)明顯的高峰,而經(jīng)自然發(fā)酵的泡菜,其高峰顯著高于經(jīng)人工接種的峰。
5 泡菜中亞硝酸鹽的降解方法
5.1 純種乳酸菌發(fā)酵
乳酸菌能夠分泌乳酸,而乳酸的生成能夠有效地抑制亞硝酸鹽。在自然發(fā)酵中,乳酸菌比好氧雜菌繁殖的時間更晚,導(dǎo)致好氧雜菌在前期成為優(yōu)勢菌,影響泡菜的品質(zhì)。而在人工干預(yù)的條件下,接種純種的乳酸菌,在整個發(fā)酵過程中,乳酸菌較好氧雜菌先大量增殖,提早生成乳酸。發(fā)酵過程中的某些菌類能夠生成硝酸還原酶,從而促進硝酸的降解,減少硝酸的形成,最終有效降低泡菜中亞硝酸鹽的含量。且純種發(fā)酵過程中,亞硝酸鹽的量隨著時間的延長波動不大,較為平穩(wěn),沒有明顯的亞硝酸鹽高峰,增加了泡菜食品的安全性。燕平梅等[9]將Leuconostoc mesenteroides與Lactobacillus pentosus作為發(fā)酵劑,進行甘藍泡菜的發(fā)酵。結(jié)果顯示,兩種發(fā)酵劑發(fā)酵的泡菜,亞硝酸鹽沒有出現(xiàn)明顯峰值,含量比自然發(fā)酵低,且需氧嗜溫菌的數(shù)量顯著低于自然發(fā)酵。
5.2 白酒
研究顯示,在泡菜的發(fā)酵過程中,酒能與發(fā)酵液相互作用,使發(fā)酵液酸性更強,更有利于乳酸菌生存。乳酸菌含量升高也會進一步抑制雜菌的生長。而酒濃度越高,pH值降低得越快。在泡菜中加入適量白酒,不僅會使泡菜散發(fā)醇類獨有的香味,整體風(fēng)味也有著脆嫩鮮美的優(yōu)勢。
5.3 姜汁
亞硝酸鹽能夠與仲胺反應(yīng),生成亞硝胺,而亞硝胺對于人體健康具有嚴(yán)重的危害。存在于姜中的線性二苯基庚烷類化合物與環(huán)狀二苯基庚烷類化合物具有較強的抗氧化性,能夠有效抑制氧分子自由基的生成,在一定程度上阻斷N-二甲基亞硝胺(DNMA)的合成。
5.4 維生素C
維生素C與茶多酚能在一定程度上抑制亞硝酸鹽的形成,且后者的抑制效果顯著優(yōu)于前者。此外,將維生素C加入到仔姜發(fā)酵中,能夠有效降低亞硝酸鹽的含量,并且對加快亞硝酸鹽的降解速率有很大的作用。對于低溫泡菜而言,通過添加維生素C,甚至可將亞硝酸鹽的降解速度提高1/3,效果良好,促進了低溫泡菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
5.5 大蒜浸提液
由于有機硫化物有還原性,可以阻斷亞硝酸鹽生成強致癌性物質(zhì)亞硝胺的過程。研究顯示,大蒜中含有較高含量的有機硫化物。此外,蘆薈也能在一定程度上抑制亞硝胺的合成,進而降低亞硝酸鹽含量,然而具體的作用機制,目前仍未有相關(guān)報道。
6 結(jié)論
近些年,國內(nèi)泡菜產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,科研人員在相關(guān)安全性問題探索中取得了一系列的豐碩成果,通過相關(guān)技術(shù)手段,已經(jīng)能夠減少泡菜中亞硝酸鹽的生成。但由于制作過程中泡菜的發(fā)酵受如環(huán)境等眾多因素的影響,后續(xù)仍然需要更為詳細的探究更為安全的調(diào)控技術(shù)。
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