VC和若干香辛料對腌制甘籃亞硝酸鹽含量的影響

孫志棟,毛培成,陳紀算,李共國

1(寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院，浙江 寧波，315040) 2(浙江萬里學院，浙江 寧波，315100) 3 (寧波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪，315300)

VC和若干香辛料對腌制甘籃亞硝酸鹽含量的影響

孫志棟1*,毛培成3,陳紀算3,李共國2*

1(寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院，浙江 寧波，315040) 2(浙江萬里學院，浙江 寧波，315100) 3 (寧波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪，315300)

采用4因素3水平的正交試驗設計，研究了添加VC和調(diào)味干品(大蒜、辣椒和花椒)的熱水浸泡液對腌制甘籃產(chǎn)品亞硝酸鹽含量的影響。結(jié)果表明，影響甘籃亞硝酸鹽含量的重要因子依次為VC>辣椒>花椒>大蒜，影響甘籃VC和總酸含量的最重要因子分別為添加VC和辣椒。添加Vc和辣椒對甘籃亞硝酸鹽含量的影響分別達到極顯著(p<0.01)和顯著(p<0.05)程度。添加0.05%～0.10%VC的腌制甘籃亞硝酸鹽含量極顯著地低于對照(p<0.01)；添加2.24%辣椒能顯著抑制甘籃亞硝酸鹽含量升高，并促進總酸含量的升高(p<0.05)。適宜的工藝組合為添加0.05%VC、0.45%大蒜、2.24%辣椒、0.50%花椒，腌制過程中亞硝酸鹽含量的峰值不明顯，平均含量僅為0.89 mg/kg，比對照下降50.3%。

腌制甘籃；VC；香辛料；亞硝酸鹽

我國腌制蔬菜歷史悠久，形成了自己獨特的風味。但在自然腌制初期(20 d)，腌菜中會出現(xiàn)亞硝峰期，菜體亞硝酸鹽含量高達23.1 mg/kg，超過了相關(guān)的國家食品安全標準；腌制后期，如大缸腌菜反復取樣，受微生物污染而長霉時，菜體將出現(xiàn)第二次亞硝峰期，含量高達152.4 mg/kg[1]。亞硝酸鹽毒性較強，不但可導致高鐵血紅蛋白癥，還會與食物中的仲胺類物質(zhì)發(fā)生反應而生成強致癌物質(zhì)——亞硝胺，亞硝酸鹽含量成為衡量食品衛(wèi)生質(zhì)量的一個重要指標[2]。為此，有很多學者開展了清除腌制肉品[2-3]、醬腌菜[4-5]中亞硝酸鹽的研究，并以新鮮大蒜浸提液對亞硝酸鹽的清除能力為最強，而在腌制加工這些產(chǎn)品過程中對于抑制亞硝酸鹽含量升高的研究則較少。有人通過在四川泡菜中接種植物乳桿菌和魯氏酵母發(fā)酵，以降低酸菜中亞硝酸鹽和生物胺的含量[6]，但這種方法在生產(chǎn)應用上有一定的操作難度。趙紅等[7]研究認為，在腌制雪里紅時加入適量(新鮮)蒜或生姜，對咸菜中亞硝酸鹽的生成有一定的拮抗作用，尤其以加蒜效果最好。孫志棟等[8]研究認為，添加Vc成分較多的水果及茶葉或其提取物，控制腌制蔬菜亞硝酸鹽含量效果更好。這些調(diào)味原料對亞硝酸鹽的消除能力取決于其還原性成分的種類、含量及其氧化還原特性[9]。本文在分析腌制蔬菜加工工藝的基礎上，以加入腌制蔬菜調(diào)味(干)料作為試驗的切入點，結(jié)合加工用水需要燒開殺菌、冷卻的工序，讓調(diào)味(干)料趁熱充分浸提有效成分，研究添加調(diào)味(干)品浸提液和VC對自然發(fā)酵的腌制甘籃亞硝酸鹽含量的影響。

1 材料與方法

1.1實驗材料及儀器

甘籃，干制辣椒、花椒和大蒜(粉)均市售。

722S型分光光度計，上海精密儀器儀表有限公司；DK-S24型電熱恒溫水浴鍋，上海精密儀器儀表有限公司。

1.2實驗方法

根據(jù)傳統(tǒng)的腌制蔬菜加工工藝配方(大蒜0.90%、辣椒2.24%、花椒0.50%)，4因素3水平的正交試驗設計見表1。

1.3測定指標與方法

亞硝酸鹽含量采用鹽酸萘乙二胺法[10]，VC含量采用2,4-二硝基苯肼比色法測定[11]，總酸度(TA，以乳酸計)采用NaOH標準溶液滴定法[12]。

表1 正交試驗因子水平表

1.4數(shù)據(jù)處理

應用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(2007年第一版)[13]，對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，在0.05和0.01水平上進行顯著性分析，采用最小顯著差數(shù)法(least significant difference,LSD)對各因子的水平之間進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1正交試驗結(jié)果與極差分析

為了充分利用實驗測定的數(shù)據(jù)信息，正交試驗結(jié)果中的亞硝酸鹽、VC和總酸含量均為腌制期內(nèi)的平均值(表2)。試驗1號中的4個因子均沒有處理，可看作為試驗內(nèi)的對照。經(jīng)VC和調(diào)味品浸提液處理后，各試驗組之間的腌制甘籃亞硝酸鹽、VC和總酸含量在0.05水平上均存在顯著的差異，如試驗5號的亞硝酸鹽含量顯著低于1～4號和9號，試驗2號則顯著高于其他試驗組；VC含量以7～9號顯著高于4～6號，后者又顯著高于1～3號；總酸含量以試驗2號顯著高于8號。各試驗組之間的腌制甘籃亞硝酸鹽和VC含量在0.01水平上還存在極顯著的差異，如第5試驗號的亞硝酸鹽含量極顯著地低于試驗1-2號，7～9號VC含量極顯著地高于1～6號。從表2中極差值可見，影響亞硝酸鹽含量的重要因子依次為：VC>辣椒>花椒>大蒜，影響產(chǎn)品VC和總酸含量的最重要因子分別為添加VC和辣椒。減少甘籃亞硝酸鹽含量的最佳工藝組合為A2B3C3D1(D3)，基于大蒜(粉)對亞硝酸鹽含量的影響極小，試驗5號接近于最佳工藝組合。

2.2方差分析

由表2可見，因大蒜B因子對甘籃亞硝酸鹽含量的變異很小，可視作空閑因子，對其他3個因子進行方差分析；同理，因花椒D因子對甘籃VC含量變異很小，也可將其視作空閑因子，對其他3個因子進行方差分析，結(jié)果見表3。添加VC(A)和辣椒(C)對甘籃亞硝酸鹽含量的影響分別達到極顯著(p<0.01)和顯著(p<0.05)程度；添加VC(A)對腌制甘籃VC含量的影響達到極顯著(p<0.01)程度。試驗中4個因子對總酸含量的影響均未達到顯著水平。

表2 正交試驗結(jié)果

注：*亞硝酸鹽、VC和總酸含量均為腌制期內(nèi)的平均值，**不同小(大)寫字母之間表示存在0.05(0.01)顯著性差異。

表3 腌制加工因子影響甘籃亞硝酸鹽和Vc含量的方差分析

注：*為0.05顯著差異，**為0.01顯著差異。

2.3多重比較

應用最小顯著差數(shù)法(LSD)對重要因子的水平間進行多重比較，添加VC(A)和辣椒(C)水平間腌制甘籃中亞硝酸鹽含量的多重比較結(jié)果見表4。對照(A1)的亞硝酸鹽含量極顯著地高于添加0.10%VC(A3)和0.05%VC(A2)組(p<0.01)；添加1.12%辣椒(C2)的亞硝酸鹽含量顯著高于對照(C1)和添加2.24%辣椒(C3)組(p<0.05)。

表4 添加VC(A)和辣椒(C)濃度水平間腌制甘籃亞硝酸鹽含量的多重比較

注：各因子水平之間綜合評定的最小顯著差數(shù)為*LSD0.05=0.19，**LSD0.01=0.44。

同上，添加VC(A)和大蒜(B)濃度水平間腌制甘籃中VC含量的多重比較結(jié)果見表5。添加0.05%VC(A2)和0.10%VC(A3)的VC含量極顯著地高于對照(A1)，且A3的VC含量極顯著地高于A2(p<0.01)。

表5 添加VC(A)和大蒜(B)水平間腌制甘籃中VC含量的多重比較

注：各因子水平之間綜合評定的最小顯著差數(shù)為*LSD0.05=4.85，**LSD0.01=11.18。

添加0.9%大蒜(B3)后腌制甘籃中VC含量顯著高于對照(B1)(p<0.05)。

另外，添加辣椒(C2和C3)的腌制甘籃總酸含量顯著高于對照(C1)(p<0.05)。

2.4亞硝酸鹽、VC和總酸含量的動態(tài)變化

腌制過程中對照組(1號)、試驗2號和5號的亞硝酸鹽、VC和總酸含量的動態(tài)變化見圖1和圖2。

圖1 腌制過程中甘籃亞硝酸鹽含量的變化Fig.1 Changes innitrite contents of the cabbage under different treatments during saline process

圖2 腌制過程甘籃VC(a)和總酸(b)含量的變化Fig.2 Changes in VC (a) and TA contents (b) of the cabbage under different treatments during saline process

對照和試驗2號的亞硝酸鹽含量在第3天出現(xiàn)高峰，分別達5.23 mg/kg和11.85 mg/kg，而處理5號亞硝峰出現(xiàn)在第4天，且不明顯。腌制過程中，甘籃中VC含量不斷下降、總酸含量緩慢上升，兩者均以對照含量最低(圖2)。由于試驗前5號添加了50 mg/100 g的VC，腌制過程中甘籃的VC含量基本比對照組高出20 mg/100 g，但腌制第6～8天時有小幅的升高；總酸以試驗2號含量最高。

3 討論與結(jié)論

腌制蔬菜中原有的硝酸鹽還原為亞硝酸鹽主要是細菌的作用[6-7，14-15]，菜中亞硝酸鹽含量與鹵汁中菌落總數(shù)、硝酸鹽還原酶活性關(guān)系密切，硝酸鹽還原酶活性和亞硝酸鹽含量的高峰期落后于鹵汁中菌落總數(shù)高峰期約2 d時間[14]。已有報道低pH值和由乳酸菌主導產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)能抑制腸桿菌和其他革蘭氏陰性細菌[15]，有些乳酸菌還能酶解亞硝酸鹽[16]。WU等[6]認為，接種植物乳桿菌和魯氏酵母及其快速增長可導致總可滴定酸和乙醇含量的升高，這可有效地抑制革蘭氏陰性細菌的生長，從而降低亞硝酸鹽和含量。這些都能很好的說明了腌制初期對照甘籃中亞硝峰的出現(xiàn)，以及添加VC和調(diào)味料的處理5能抑制該高峰出現(xiàn)的原因[7](圖1)。但本試驗使用大蒜(粉)熱浸泡液阻斷硝酸鹽向亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化的效果并不理想，可能與大蒜素不(或稍)溶于水，對熱和堿的穩(wěn)定性差，影響其效果發(fā)揮[17]，以及大蒜粉的有效抑菌濃度在0.5%～1.5%有關(guān)[18]。朱鳳妹等[3-4]等研究發(fā)現(xiàn)，要獲得大蒜對亞硝酸鹽高的清除率，需用鮮大蒜在80℃水浴、pH值4.0條件下浸提，并在一定酸度的環(huán)境下應用。

試驗中另一值得討論的現(xiàn)象是試驗2號的亞硝峰，高達11.85 mg/kg(圖1)，比對照還高出1倍多，這一情況與趙紅等[7]“加入5%新鮮蔥和1.25%干辣椒兩試驗組咸菜中的亞硝酸鹽含量不降反升”相一致，認為加入1.25%干辣椒后反而促進了硝酸鹽還原菌的活力，不妨稱這種現(xiàn)象為細菌的“應激”反應。如一定濃度的鎘對大腸桿菌的超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性均有不同程度的誘導作用，表現(xiàn)為低濃度時激活，高濃度時抑制的現(xiàn)象[19]；用80 g/L和40 g/L濃度的辣椒干葉浸提液處理的根際土細菌數(shù)量和脲酶活性均顯著高于對照，且細菌數(shù)量隨著浸提液濃度的增大而增大[20]。同樣的情形可能也發(fā)生在花椒浸提液對亞硝酸鹽含量的影響(表2)，如濃度為干花椒100 g/L的浸提液處理鮮切玫瑰花時，其保鮮壽命反而低于對照，原因為花莖切口表面微生物大量繁殖，菌絲堵塞了維管束[21]。由于試驗2號的調(diào)味(干)品均為中等濃度水平(表2)，辣椒和花椒富有辛辣味的物質(zhì)是否對細菌或硝酸鹽還原酶活性存在誘導作用，也表現(xiàn)出低濃度時激活，高濃度時抑制的“應激”反應，還有等于進一步的研究。

綜上，影響腌制甘籃亞硝酸鹽含量的重要因子依次為：VC>辣椒>花椒>大蒜，其中，添加VC和辣椒對甘籃亞硝酸鹽含量的影響分別達到極顯著(p<0.01)和顯著(p<0.05)程度。添加0.05%～0.10%VC的甘籃亞硝酸鹽含量極顯著地低于對照(p<0.01)，添加2.24%辣椒能阻斷硝酸鹽向亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化，并促進總酸含量的顯著升高(p<0.05)。減少亞硝酸鹽含量較佳的工藝組合為A2B2C3D3，即添加0.05%VC、0.45%大蒜、2.24%辣椒、0.50%花椒，腌制過程中亞硝酸鹽含量的峰值不明顯，平均含量僅為0.89 mg/kg，比對照下降50.3%。

[1] 楊惠芬．蔬菜腌制過程中產(chǎn)生亞硝酸鹽的研究[J]．中國食品衛(wèi)生雜志,1992,4(4): 1-3.

[2] 王娓辰,姜濤,楊茜,等．洋蔥和大蒜浸提液對亞硝酸鹽消除作用的對比分析[J]．食品安全質(zhì)量檢測學報， 2015,6(2): 507-514.

[3] 朱鳳妹,杜彬,沈莉,等．大蒜浸提液對肉制品中亞硝酸鹽清除作用的研究[J]．現(xiàn)代食品科技， 2007,23(12): 23-25.

[4] 朱鳳妹,杜彬,趙曉慧,等．大蒜浸提液清除醬腌菜中亞硝酸鹽的研究[J]．中國調(diào)味品,2008,33(2): 63-66.

[5] 楊偉平,王育娜,張娟．三種蔬菜浸提液對醬菜中亞硝酸鹽清除作用的比較研究[J]．食品工業(yè)科技， 2012,33(8): 125-127.

[6] WU C,ZHENG J,HUANG J,et al. Reduced nitrite and biogenic amine concentrations and improved flavor components of Chinese sauerkraut via co-culture of Lactobacillus plantarum and Zygosaccharomycesrouxii[J]．Ann Microbiol,2014,64(2):847-857.

[7] 趙紅，王允滋．蒜、姜、蔥、辣椒對咸菜腌制中亞硝酸鹽、維生素C含量的影響[J]．醫(yī)學理論與實踐,1996,9(12): 532-533.

[8] 孫志棟，胡新星，梁月榮，等．腌制甘藍亞硝酸鹽動態(tài)變化及其加工工藝研究[J].食品科技,2007,32(9):78-81

[9] 方正祥,張水華,高建華,等．一些果蔬對活性自由基和亞硝酸鹽的清除作用[J]．食品與發(fā)酵工業(yè),1995，21(2): 31-35.

[10] 李巖．貯藏條件對菠菜硝酸鹽、亞硝酸鹽及其品質(zhì)的影響研究[D]．蘭州: 蘭州理工大學,2014.

[11] 劉薇,王君,劉德明,等．分光光度法測定藍莓果中維生素C的含量[J]．湖南農(nóng)業(yè)科學,2013(2): 35-36.

[12] 高俊鳳．植物生理學試驗技術(shù)[M]．西安: 世界圖書出版公司,2000.

[13] 唐啟義,馮明光．DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)—實驗設計、統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)挖掘[M]．北京: 科學出版社，2007.

[14] 何淑玲,李博,籍保平．泡菜發(fā)酵過程中硝酸鹽還原酶活性的研究[J]．食品科技,2005，30(1): 94-97.

[15] NOUT M．Ecology of accelerated natural lactic fermentation of sorghum-based infant foodformulas[J]．Int J Food Microbiol 1991,12(2/3): 217-224.

[16] Yan P M,Xue W T,Tan S S,et al．Effect of inoculating lactic acid bacteria starter cultures on the nitrite concentration of fermenting Chinese paocai[J]．Food Control,2008,19(1): 50-55.

[17] 蘇鳳賢,張寶善．大蒜素的殺菌及其在食品中的防腐保鮮應用研究進展[J]．中國調(diào)味品,2006，31(6): 13-17.

[18] 張淑偉,白傳記,孔德榮．大蒜粉抑菌活性實驗研究[J]．現(xiàn)代預防醫(yī)學,1996,23(4): 245-246.

[19] 段學軍,閔航．稻田土壤細菌對重金屬鎘的氧化應激反應研究[J]．安全與環(huán)境學報,2005,5(2): 50-53.

[20] 須海麗,張愛民,陳棟安,等．辣椒葉浸提液對土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性的影響[J]．長江蔬菜:(學術(shù)版),2008,6: 52-54.

[21] 龔津平,李淑琴,張紀林,等．桂皮、八角浸提液對玫瑰切花瓶插壽命的影響[J]．南京農(nóng)業(yè)大學學報,2005,28(1): 29-33.

EffectsofvitaminCandspicesonnitriteconcentrationduringcabbagesalineprocess

SUN Zhi-dong1*, MAO Pei-cheng3,CHEN Ji-suan3,LI Gong-guo2*

1(Ningbo Academy of Agricultural Sciences,Ningbo 315040,China) 2 (College of Biological & Environmental Sciences,Zhejiang Wanli University,Ningbo 315100,China) 3 (Ningbo Haitong Food Science and Technology Co.,Ltd.,Cixi 315300,China)

Effects of VCand dried condiments (garlic,chili and pepper) in nitrite concentration during cabbage hot water marinating process were studied by orthogonal design L9(34).The results showed that: the order of influenced factors on nitrite content of the marinated cabbage were: VC> chili> pepper> garlic,the most important factors were VCand chili.Effects of VCand the pepper on the cabbage nitrite content were highly significant (p<0.01) and significantly (p<0.05) level.The cabbage nitrite content of with 0.05%-0.10% VCwas significantly lower than that of the control (p<0.01); chili 2.24% could significantly control the nitrite content,and promote the raise of total acid content (p<0.05).The best combination of 0.05% VC,0.45% garlic,2.24% chili,and 0.50% pepper showed no obvious nitrite peak during cabbage marinating process,the average content was only 0.89 mg/kg,which was reduced 50.3% than the control.

marinated cabbage；vitamin C；spice；nitrite

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.012501

碩士,教授級高級工程師(孫志棟，李共國為共同通訊作者,E-mail:zdsun.cn@163.com;ligongguo@tom.com)。

寧波市公益類重大專項(2015C110008)

2016-07-16，改回日期：2017-03-06