泡菜制作中亞硝酸鹽的產生規律研究

韓秋霞，鄒玉紅

（山東科技大學 化學與環境工程學院，山東 青島 266510）

泡菜制作中亞硝酸鹽的產生規律研究

韓秋霞，鄒玉紅

（山東科技大學 化學與環境工程學院，山東 青島 266510）

摘 要：實驗室自制泡菜，檢測了不同溫度、鹽濃度、不同人工接種量等條件下，泡菜發酵過程中亞硝酸鹽的產生規律，以及相應的產品品質。結果表明：37℃腌制的泡菜亞硝酸鹽峰值最低且發酵最快；30℃腌制的泡菜亞硝酸鹽峰值最高；28℃和33℃腌制的泡菜的亞硝酸鹽峰值居于中間。37℃與33℃條件下腌制的泡菜香味較濃、脆度差、酸度高，28℃條件下腌制的泡菜香味較淡、脆度好、酸度適中。4%鹽濃度腌制的泡菜亞硝酸鹽峰值最高但發酵最快；6%鹽濃度腌制的泡菜亞硝酸鹽峰值最低，發酵發酵速度居中；8%鹽濃度腌制的泡菜發酵速度最慢且口感不好。4%接種量腌制的泡菜亞硝酸鹽峰值最低，乳酸發酵最快，發酵周期最短；自然接種腌制的泡菜亞硝酸鹽峰值最高，乳酸發酵最慢，發酵周期最長；2%接種量腌制的泡菜介于兩者之間。由此得到泡菜腌制的最佳條件分別為：溫度28℃，鹽濃度6%，人工接種量4%。

關鍵詞：泡菜，亞硝酸鹽，乳酸菌

泡菜是一種獨特且具有悠久歷史的大眾的乳酸發酵蔬菜制品，一般來說，只要是纖維豐富的蔬菜或水果，都可以被制成泡菜。各種應季的蔬菜，如白菜、甘藍、蘿卜、辣椒、芹菜、黃瓜、菜豆、萵筍等質地堅硬的根、莖、葉、果均可做為制作泡菜的原料。泡菜腌制過程主要是乳酸菌進行乳酸發酵，乳酸菌大多不能使硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，而大腸桿菌、副大腸桿菌、摩根氏變形菌等有害菌都可以促進硝酸鹽還原成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽是一種強氧化劑，與人體血紅蛋白反應，會使血液中的鐵從低價轉變為高價，從而使血液失去輸氧能力，造成人體血液氧中毒即高鐵血紅蛋白癥，嚴重者可導致人體死亡。當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3 g～0.5 g時，會引起中毒；當攝入總量達到3 g時，會引起死亡。因此研究泡菜發酵過程中亞硝酸鹽的產生規律，對于泡菜的食品安全有著積極的指導意義。

1 材料與方法

1.1 泡菜原料

白蘿卜、黃瓜、食鹽、姜、花椒、八角、料酒。

1.2 培養基

改良的MRS培養基：蛋白胨10.0 g，牛肉粉5.0 g，酵母粉4.0 g，葡萄糖20.0 g，吐溫80 1.0 mL，磷酸氫二鉀2.0 g，乙酸鈉5.0 g，檸檬酸三銨2.0 g，硫酸鎂0.2 g，硫酸錳 0.05 g，瓊脂粉 15.0 g，碳酸鈣 2.0 g，蒸餾水1 000 mL。pH 6.2，121℃高壓滅菌20 min。

1.3 泡菜的腌制[5]

白蘿卜、黃瓜洗凈,切成小塊(帶皮)，晾曬過夜，將白蘿卜和黃瓜混勻，每個泡菜壇中分別隨機稱取白蘿卜、黃瓜共700 g，加入少量的大蒜、姜、花椒、八角、料酒，再加入煮沸過已冷卻的食鹽水至浸過蔬菜,封口發酵。每隔24 h開壇取樣檢測一次。

分別選取 28、30、33、37 ℃ 4個溫度條件、4%、6%、8%3個鹽濃度條件和0%、2%、4%3個接種量條件進行泡菜的腌制，研究泡菜中亞硝酸鹽含量隨溫度變化的變化情況，探索泡菜的發酵工藝。

1.4 亞硝酸鹽的檢測

樣品亞硝酸鹽的含量測定采用國標——《水果、蔬菜及其制品中亞硝酸鹽的測定（GB/T15401-1994）》[4,6]。

1.5 乳酸測定

樣品乳酸含量測定采用標準NaOH滴定法，算出總的可滴定酸,并換算成乳酸含量。

乳酸(g/100 mL)=N·V·K/W×100[4]

式中：N為NaOH標準溶液的當量濃度；K為轉化為乳酸的系數即0. 09；V為NaOH溶液用量，mL；W為發酵液量，mL。

備注：泡菜成熟時乳酸含量要達到0.39 g/100 mL。

1.6 pH的測定

取一定量的泡菜發酵液，用已標定好的精密pH計測定發酵液的pH。

1.7 乳酸菌的分離篩選與鑒定

取自制泡菜汁進行梯度稀釋，用改進的MRS培養基，澆注平板，于30℃培養72 h。挑取溶鈣圈較大，變黃區域較廣的單菌落，在單層的固體MRS培養基上進一步劃線分離，置于厭氧罐中進行培養。獲得純化菌株4℃冰箱保存。通過形態觀察和染色反應進行初步鑒定。

2 結果與分析

2.1 發酵溫度對泡菜發酵的影響

發酵溫度對泡菜發酵的影響見圖1。

圖1 溫度對泡菜發酵過程中（a）亞硝酸鹽含量（b）乳酸含量（c）pH的影響Fig.1 The effect of temperature on fermentation:(a)nitrite concentrations(b)the concentrations of lactic acid(c)pH levels ofpickles during the fermentation at 28,30,33℃and 37℃

由圖1可知溫度對泡菜發酵的影響極為顯著，溫度越高乳酸發酵越快，亞硝酸鹽含量降低越快，溫度越低，乳酸發酵越慢；37℃時乳酸發酵成熟最快，不到48 h就達到成熟標準，亞硝酸鹽峰值最低，28℃時乳酸發酵最慢，第96 h才達到成熟標準。30℃腌制的泡菜亞硝酸鹽峰值最高，但隨著發酵時間的延長亞硝酸鹽含量均降至20 mg/kg以下，最后含量幾乎檢測不出，乳酸含量和pH也逐漸穩定。

雖然28℃發酵的泡菜發酵初期亞硝酸鹽峰值比37℃與33℃發酵的峰值高，但發酵末期泡菜品質比其他溫度條件下發酵的泡菜品質好：37℃腌制的泡菜脆度很差，由于發酵過快導致過酸，33℃和30℃腌制的泡菜較綿軟，28℃腌制的泡菜的脆度最好，且酸度適當。而且96 h后所有樣品亞硝酸鹽含量均降到安全水平以下，對人體健康沒有危害。因此選擇泡菜產品口感最好的28℃作為泡菜的最佳發酵溫度。

2.2 腌漬液鹽濃度對泡菜發酵的影響

腌漬液鹽濃度對泡菜發酵的影響見圖2。

圖2 鹽濃度對泡菜發酵過程中(a)亞硝酸鹽含量(b)乳酸含量(c)pH的影響Fig.2 The effect of pickled salt on fermentation:(a)nitrite concentrations(b)the concentrations of lactic acid(c)pH during the fermentation of pickles with 4%,6%and 8%of pickled salt

由圖2可看出，鹽濃度腌漬液對泡菜的發酵成熟有較大的影響：其中6%鹽濃度腌制出的泡菜亞硝酸鹽峰值最低，8%次之，4%亞硝酸鹽峰值最高；4%鹽濃度最先達到乳酸發酵成熟標準，8%鹽濃度的最晚，6%鹽濃度的介于兩者之間；8%鹽濃度的pH總體高于4%和6%鹽濃度。發酵成熟后6%鹽濃度泡菜口感最好。綜合選擇6%作為泡菜最佳發酵鹽濃度條件。

2.3 接種量對泡菜發酵的影響

接種量對泡菜發酵的影響見圖3。

圖3 接種量對泡菜發酵的影響（a）亞硝酸鹽含量（b）乳酸含量（c）pHFig.3 The effect of inoculum amount on fermentation:（a）nitrite concentration（b）the concentrations of lactic acid（c）pH levels of pickles under the condition of no inoculum,2%and 4%inocula

由圖3可見：人工接種乳酸菌可加快泡菜的發酵，縮短發酵周期，降低泡菜的亞硝酸鹽峰值。其中4%接種量的泡菜最先達到乳酸含量0.39 g/100 mL的成熟標準，并且亞硝酸鹽峰值最低，其次是2%接種量的，0%接種量的亞硝酸鹽峰值最低且最晚達到成熟。因此人工接種乳酸菌制作泡菜，可以有效縮短發酵周期，但接種量過高會影響泡菜最終的產品品質。因此如有必要，選擇4%作為泡菜制作的最佳接種量。

2.4 乳酸菌的篩選及觀察結果

乳酸菌的篩選及觀察結果見圖4。

圖4 乳酸菌初步鑒定結果Fig.4 preliminary identification of Lactobacillus

從菌落形態、顯微形態以及革蘭氏染色的結果初步判斷從泡菜發酵液中分離到的細菌為革蘭氏染色陽性的棒狀乳桿菌。

3 討論

通過實驗結果可以看出泡菜中亞硝酸鹽峰值隨發酵溫度的升高而降低，但溫度過高則影響泡菜的品質，使泡菜的脆度、香味下降，綜合溫度對泡菜發酵的影響，選擇泡菜發酵溫度為28℃。4%鹽濃度腌制的泡菜成熟最快，但泡菜酸味較重；8%鹽濃度腌制的泡菜口味較咸且成熟較慢；6%鹽濃度腌制的泡菜成熟速度居中，但泡菜亞硝酸鹽峰值低于其他兩個濃度，且泡菜酸度、咸度適中，口感較好。故選取6%鹽濃度。人工接種乳酸桿菌可降低泡菜的亞硝酸鹽含量，加快泡菜的發酵成熟，縮短發酵周期。其中4%接種量的泡菜亞硝酸鹽峰值最低，且發酵成熟最快，因此選取4%接種量為最佳接種量。

綜上所述得出泡菜腌制過程中亞硝酸鹽產生規律：在泡菜腌制初期，亞硝酸鹽大量生成，致使泡菜中亞硝酸鹽含量迅速上升而形成亞硝峰，一般在腌制后的24 h出現，發酵條件對亞硝酸鹽的產生有不同的影響，但隨著發酵末期泡菜的成熟，亞硝酸鹽濃度大幅下降，不會對人體產生危害。綜合亞硝酸鹽、乳酸因素，特別是泡菜的口感，確定泡菜發酵的最佳工藝條件為：溫度28℃，鹽濃度6%，接種量4%。

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[1]李南薇,李寧,廖貴全.乳酸菌發酵泡菜的特性研究[J].陜西科技大學學報,2008,26(5):68-71

[2]李潔芝,陳功,張其圣,等.直投式乳酸菌發酵青菜時亞硝酸鹽的動態變化與控制[J].食品與發酵工業,2009,35(8):64-68

[3]陳功,余文華,張其圣,等.泡菜直投式菌劑制備及應用研究[J].四川食品與發酵,2008,44(4):19-23

[4]楊性民,劉青梅,徐喜團,等.人工接種對泡菜品質及亞硝酸鹽含量的影響[J].浙江大學學報:農業與生命科學版,2003,29（3）:291-294

[5]韓秋霞,鄒玉紅.傳統泡菜的微生物學研究[J].中國釀造，2008,184（7）:47-50

[6]羅紅霞.醬腌菜中亞硝酸鹽的快速測定[J].食品研究與開發，2011,32（8）:106-107

[7]黎婕,劉冬梅,馮細漫.幾種泡菜中的乳酸兩種手性對映體和亞硝酸鹽的測定[J].食品研究與開發，2010,31（12）：129-133

Study on Nitrite Production of Pickling

HAN Qiu-xia，ZOU Yu-hong
（College of Chemical and Environmental Eng.，SUST，Qingdao 266510，Shandong，China）

Abstract：Orthogonal experiments were performed to study nitrite production and the quality of laboratorymade pickles fermented under different temperatures，with different concentrations of pickled salt and inoculum amounts.Results showed that the maximum nitrite concentration was the lowest and the fermentation rate highest when pickled at 37℃；while the maximum nitrite concentration of pickles brined at 30℃was the highest.For pickles made at 28℃ and 33℃，nitrite concentrations were in the middle.In terms of quality，the pickles soused at 33℃and 37℃ were less crisp，more acidic and smelled heavier compared with the ones at 28℃，which were brittle，closer to neutral level（pH）and smelled better.Different concentrations of pickled salt were added to the materials in order to investigate the effect of salt percentage on pickle fermentation.With 4%pickled salt， maximum nitrite concentration was the lowest and fermentation rate highest； the maximum nitrite concentration of pickles was the lowest and fermentation rate was in the middle with 6%pickled salt；the ones with 8%pickled salt fermented at the lowest speed and did not taste good.We also conducted experiments to determine the impact of inoculum amount.The maximum nitrite concentration of pickles with 4%inocula was the lowest,fermentation speed the highest and fermentation period shortest；while the ones without addingLactobacilluswere the opposite and the ones with 2%inocula in the middle,indicating that the inoculation ofLactobacilluscan accelerate fermentation speed of pickles and help decrease nitrite concentration.According to the results above，the optimum condition for pickling in a lab-based environment was 28℃，with 6%pickled salt and 4%inocula.

Key words：pickles；nitrite；Lactobacillus

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.14.014

韓秋霞（1970—），女（漢），副教授，博士研究生，從事應用微生物方向研究。

2012-10-07