蔗糖對發酵蔬菜品質的影響

燕平梅，李潤花，張小冰，牛璐

(太原師范學院，太原 030031)

發酵蔬菜，人稱“泡菜”，通常指為了利于長時間存放食用而經過發酵的蔬菜。一般而言，只要是植物纖維豐富的蔬菜，都可以被制成泡菜，例如甘藍、蘿卜等。尤其甘藍是最常見的腌制泡菜的原材料。蔬菜在經過腌漬及調味之后，有種特殊的風味，達到了所謂的色、 香、味俱全，因而很多人會將之當作是一種常見的配菜食用。全世界都有風格各異和風味各異的泡菜，這與其配料不同有關，尤其是中國四川和東北的泡菜[1,2]。就外國而言，韓國的泡菜及其產業非常有名[3]，泡菜是當地人日常生活中必不可少的菜品之一。泡菜的生產過程是利用食鹽產生的高滲透壓作用[4]，以乳酸菌作為發酵微生物的微生物發酵過程，泡菜是使用低濃度(5%左右)的鹽水來腌制各種纖維豐富的蔬菜，再經乳酸菌發酵，制作成一種有酸味的腌制蔬菜，即泡菜的發酵是發酵原材料本身和微生物在一定條件下的理化作用和代謝作用共同的結果[5-7]。本實驗的泡菜是以甘藍為原料經自然發酵制成泡菜，甘藍表面有豐富的乳酸菌，所以可以通過自然發酵制得泡菜。泡菜中含有豐富的維生素C，有助于促進新陳代謝，食用泡菜除了吸收蔬菜的營養成分外，還可以同時攝入乳酸菌及其代謝產生的有機酸等。乳酸菌在動物體內能夠發揮許多的生理功能。大量實驗的研究結果表明，乳酸菌能促進動物生長和刺激動物各個組織發育；乳酸菌能促進調節動物胃腸內正常微生物體系，維持動物體內生態平衡，從而改善動物胃腸道功能；乳酸菌能降低血液中的膽固醇含量[8]，控制體內有毒物質；乳酸菌能提高機體免疫能力。

但是制作所得到的泡菜并非完全可以放心食用，因為泡菜中不僅有乳酸菌，還有其他的微生物區系[9]，如酵母菌[10]、醋酸菌[11]。亞硝酸鹽生成菌、霉菌等有害微生物常常引起泡菜的變質，若是誤食亞硝酸鹽含量高或被霉菌污染的泡菜，容易造成拉肚子或是食物中毒[12]。

泡菜中的亞硝酸鹽含量與泡菜中的pH、乳酸菌含量、亞硝酸鹽生成菌含量、含糖量、溫度之間相互關聯[13,14]。因而通過該實驗就是為了探索加入蔗糖這個碳源后對微生物品質(尤其是微生物數量)的影響，以及由此所導致的pH，亞硝酸鹽含量和發酵蔬菜品質(尤其是營養)的狀態[15]。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

新鮮甘藍、NaCl、蔗糖。

1.2 方法

1.2.1 發酵甘藍的制備

把250 mL的三角瓶洗干凈，瓶蓋用棉塞塞緊，將三角瓶和棉塞一起在高壓滅菌鍋中于121 ℃保溫20 min，冷卻后加入洗凈瀝干的甘藍50 g和5%煮沸后冷卻的氯化鈉溶液100 mL(菜∶鹽水為1∶2，m/V)，再依次加入0，1，2，3，4 g的蔗糖使其濃度為0，1%，2%，3%，4%，然后塞上棉塞，用報紙包住瓶口，用線扎緊(以上操作在無菌的超凈臺上進行)，在室溫中發酵。

1.2.2 取樣

每4天取1瓶泡菜，在無菌的超凈臺用滅菌的移液器取出一定量的發酵液，采用梯度稀釋平板方法計數各種微生物的菌落數量。取出適量發酵甘藍，測定發酵甘藍中的亞硝酸鹽含量，同時取出一定量的發酵液測定發酵液中的亞硝酸鹽含量。

1.2.3 亞硝酸鹽含量和pH的測定

泡菜液pH的測定用數字pH計，pH計的校準用廠商供給的pH為4.0和7.0的標準緩沖溶液。

亞硝酸鹽的測定分析按GB/T 5009.33-1996的方法[16]。

1.2.4 亞硝酸鹽生成細菌的分離和計數(SAN瓊脂重層法)

在形成細菌菌落的培養基上加入約15 mL的SAN瓊脂培養基，凝固后放于30 ℃培養箱中靜置15 min，在培養基表面注入1 mL N-1-萘基乙二胺溶液(1 g/L)，菌落及菌落周邊變紅的即為亞硝酸鹽生成細菌。

1.2.5 發酵甘藍液中乳酸菌的分離和計數

用平板菌落計數方法，將樣品液稀釋106～107倍到每個平板生長30～300個菌落為計數的合適稀釋度，涂布于MRS固體培養基上，將涂布樣品的MRS固體培養基于30 ℃培養箱中培養2天后計數[17]。

1.2.6 感官指標(評分法)

甘藍發酵產品感官指標評分標準見表1。

表1 甘藍發酵產品的感官指標評分標準

注：綜合評分時，按加權系數: 顏色、滋味、香氣、質地滿分各為25分，總分100分，每次評分請10人，記錄數據分析，判斷處理間差異顯著性。

1.2.7 統計分析

實驗結果為3次平行實驗數據的平均值。用統計分析軟件SAS 8.2進行Duncan法單因素方差分析其顯著性差別。

2 結果及分析

2.1 不同蔗糖濃度對發酵甘藍感官的影響

表2 甘藍發酵產品的感官指標評分

由表2可知，蔗糖濃度為2%和3%時分數是最高的，說明這些濃度下的泡菜是最好的，1%和4%的居中，0濃度的評分是最低的，說明該濃度下泡菜最不好。在第12天時，各個濃度的分數都達到了最高，說明腌制后第12天即可食用。

2.2 不同蔗糖濃度對發酵甘藍pH的影響

表3 甘藍發酵液的pH

由表3可知，pH在4.5～5.0之間，已經變酸，到達第12 天時普遍降到最低值，說明在第12 天達到了一個平衡。蔗糖濃度為2%的泡菜pH值下降最快，說明產酸菌增加量快，并在12天達到穩定。蔗糖濃度為0的泡菜pH值一直慢慢下降，說明產有機酸的菌一直慢慢增加。1%，3%，4%介于它們之間，但乳酸菌不會一直增加。

2.3 不同蔗糖濃度對發酵甘藍亞硝酸鹽含量的影響

表4 甘藍發酵液中亞硝酸鹽濃度

由表4可知，蔗糖濃度為0，2%，1%，3%的泡菜中亞硝酸鹽濃度在第4天時達到頂峰，蔗糖濃度為0，3%，2%，1%的泡菜中亞硝酸鹽濃度頂峰值依次降低，到12天時含量已經很低并穩定。4%濃度的泡菜液在第8天就達到頂峰，然后開始下降，到12天時含量已經很低并穩定。亞硝酸鹽濃度降低說明產亞硝酸鹽的微生物含量減少。由此可知2%濃度的泡菜最適合食用，0，3%，1%次之，4%最次。第4天的泡菜最不適合食用，第12天后即可食用。

2.4 不同蔗糖濃度對發酵甘藍亞硝酸鹽生成菌數量的影響

表5 甘藍發酵液中亞硝酸鹽生成菌數量

由表5可知，蔗糖濃度為0，2%，1%，3%的泡菜液中亞硝酸鹽生成菌數量在第4天時達到頂峰，蔗糖濃度為0，3%，2%，1%的泡菜液中亞硝酸鹽生成菌頂峰值依次降低，第12天時顯著下降，到16天時含量已經降到最低并穩定。4%濃度的泡菜亞硝酸鹽生成菌數量在第8天就達到頂峰，然后開始下降，到16天時含量已經很低并穩定。產亞硝酸鹽的微生物含量減少使得亞硝酸鹽濃度降低，泡菜越好。由此可知2%濃度的泡菜最適合食用，0，3%，1%次之，4%最次。第4天的泡菜最不適合食用，第12天后即可食用。

2.5 不同蔗糖濃度對發酵甘藍乳酸菌數量的影響

表6 甘藍發酵液中乳酸菌數量的變化

由表6可知，乳酸菌的數量一直在增加，到12天時基本達到最大值并保持穩定，蔗糖濃度為2%的泡菜乳酸菌數量最多，3%和4%的次之，0和1%的再次之。在合理范圍內，乳酸菌含量越高，說明泡菜越好，因為乳酸菌會抑制其他細菌的生存，尤其是一些有害菌減少后，泡菜就越有營養，有害物質越少。

3 討論

泡菜是人們日常生活中常常食用的配菜。該實驗的目的是通過研究蔗糖對發酵蔬菜品質的影響，從而提高發酵蔬菜的品質，尤其是增加發酵蔬菜的口感和營養以及提高有益菌的含量和降低亞硝酸鹽的含量。通過對蔗糖濃度不同的發酵蔬菜的色、香、味和發酵液pH值、乳酸菌和亞硝酸鹽生成菌的變化趨勢以及亞硝酸鹽含量變化趨勢的研究，可以看出pH隨著時間的推移變得越低，降低到3左右，而乳酸菌會逐漸增加，乳酸菌產生乳酸所以導致pH降低，乳酸菌增多和pH的降低又會抑制其他細菌的生長，一方面乳酸菌增多會造成一個厭氧環境，pH在3左右又抑制了一大批需要中性pH環境的微生物生長，所以可以看到大多數亞硝酸鹽生成菌在第4天達到最大值后逐漸下降，亞硝酸鹽濃度也隨之下降。就蔗糖濃度而言，2%的泡菜腌制12天是最適合食用的，發酵蔬菜微生物品質也最好。因為該條件下亞硝酸鹽含量最低，乳酸菌含量高，亞硝酸鹽生成菌含量低，且泡菜的色、香、味俱佳。1%和3%濃度下次之，0和4%濃度下再次之。這說明添加一定濃度蔗糖時，蔗糖作為糖源為乳酸菌所利用，或者乳酸菌容易利用蔗糖，然后優先成為優勢菌種，產生乳酸，導致pH降低，乳酸菌增多和pH降低又會抑制其他細菌的生長，而蔗糖濃度過低時，乳酸菌增長緩慢，成為優勢菌種所需的時間長，那么它對其他微生物所起的抑制作用就不明顯或需要很長時間；而蔗糖濃度過高時，它不僅是乳酸菌的糖源，也可以是其他微生物的糖源，在促進乳酸菌增長的同時也在促進其他微生物的生長，乳酸菌成為優勢菌種所需時間長，那么它對其他微生物所起的抑制作用就不明顯或需要很長時間。但不論是否加蔗糖，泡菜總是能發酵成的，因為腌制泡菜的原材料和腌制環境是有利于乳酸菌成為優勢菌種的，只是時間快慢的問題。就腌制時間而言，12天是最合適的，當然這與腌制原材料、腌制的季節溫度有關[18]。希望通過此結果提供一個腌制泡菜時控制亞硝酸鹽含量和使泡菜更加美味且有營養的蔗糖添加量。因為泡菜作為一種配菜，越來越受人們的歡迎，泡菜工業也將會是一個熱門的產業，這也是該實驗的初衷，當然此結果對于不同原材料和不同腌制季節腌制的泡菜產生的影響和結果是不同的，具體材料應該具體分析。