云南新平腌菜發酵過程中品質變化規律

王馨蕊 李 宏 馬伊然 劉畢琴 史 巧

(云南省農業科學院農產品加工研究所，云南 昆明 650000)

新平腌菜是云南省新平縣的一種傳統特色發酵蔬菜，是將新平當地葉用芥菜晾至半干后經低鹽工藝快速發酵而成。經發酵后的芥菜，營養成分更加豐富，抗氧化能力增強，對人體健康具有一定的功能性[1-2]。目前對云南新平腌菜發酵過程中的品質變化尚缺乏系統研究，產品適宜發酵天數、出廠品質還沒有統一的標準，不利于其產業的長遠發展。研究擬對不同發酵時間的云南新平腌菜進行感官評價和質構分析，并測定pH值及亞硝酸鹽含量，以期探明其品質變化規律，確定適宜發酵時間，為云南新平腌菜的標準化生產、產品質量穩定性控制提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

葉用芥菜(Brassicajuncea)：峨山翠嘎商貿有限公司；

食鹽：云南省鹽業有限公司；

大紅袍花椒、辣椒粉、八角、小茴香：昆明家樂福超市有限公司；

牛欄山二鍋頭白酒：北京順鑫農業股份有限公司；

亞鐵氰化鉀：分析純，天津市風船化學試劑科技有限公司；

乙酸鋅、冰乙酸、硼酸鈉、對氨基苯磺酸：分析純，天津市致遠化學試劑有限公司；

鹽酸：分析純，四川西隴科學有限公司；

鹽酸萘乙二胺：分析純，上海展云化工有限公司；

亞硝酸鈉基準試劑：99.99%，上海麥克林生化科技有限公司。

1.1.2 主要儀器設備

質構儀：TMS-Touch型，美國FTC公司；

肝病屬于在肝臟位置發生病變的疾病，如乙肝、丙肝、甲肝、肝硬化、肝癌、脂肪化、酒精肝等，屬于常見的一種較大危害性臨床疾病，動物和人的膽堿酯酶包括乙酰膽堿酯酶和酰基膽堿酰基水解酶兩種，乙酰膽堿酯酶大部分分布在肺、紅細胞、神經末梢、脾中，也被叫真膽堿酯酶；酰基膽堿酰基水解酶主要在腦白質、心、肝、胰中分布，也被叫做假膽堿酯酶。血清膽堿酯酶是肝臟合成的一種物質[1]，在損傷肝細胞時會降低合成血清膽堿酯酶的含量，減少血清中血清膽堿酯酶活性。將2013年11月—2017年11月收入的160例肝病患者和40例健康體檢人員作為研究對象，報道血清膽堿酯酶檢測的效果。

pH計：FE20 Plus型，梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司；

酶標儀：MULTISKAN GO型，美國Thermo Fisher Scientific公司；

鼓風干燥箱：DHG-9140A型，上海一恒科學儀器有限公司；

電子天平：AUY220型，島津制作所。

1.2 方法

1.2.1 腌菜制作 挑選無病害的原料菜，去除黃葉，晾曬2～3 d，至重量為鮮菜的65%左右。輕輕搓揉清洗菜葉，擠干水分。根據晾曬后的菜重，稱取配料并混勻，配料有3%食鹽、1.6%紅糖、0.4%大紅袍花椒、1.3%辣椒粉、0.5%八角及0.2%小茴香。將配料均勻揉搓于菜葉上，即可入壇，入壇時需按壓緊實。封壇前，在腌菜頂部倒入5 mL高度白酒，扣蓋，在壇沿倒入冷開水封壇，常溫下自然發酵10 d。重復3個批次，每個取樣時間點從不同壇中取3組樣品，開壇取樣過的壇子不再從中取樣。試驗在11—12月進行，白天氣溫18～21 ℃，夜間溫度7～10 ℃。

1.2.2 感官評價 選取10名感官評定人員，對各發酵階段的腌菜進行感官評價，針對腌菜的色澤、質地、香氣及滋味4項指標進行打分，感官評價標準見表1。

表1 新平腌菜發酵感官指標評分標準

1.2.3 質構測定 以修剪為2 cm×3 cm的條狀菜柄進行全質構(TPA)測試。采用TMS 10 mm圓柱探頭，參數設置為測前速度1.0 mm/s，測試速度0.5 mm/s，測后上行速度1.0 mm/s，兩次壓縮間隔時間5 s，形變量60%，觸發力0.l N。測定指標包括硬度、彈性、破裂力、黏附性、內聚性及咀嚼性。每組樣品進行6次測定。

1.2.4 酸堿度測定 根據GB 5009.237—2016《食品安全國家標準 食品pH值的測定》進行測定。測定3個平行。

1.2.5 亞硝酸鹽含量測定 根據GB 5009.33—2016《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》中第二法(分光光度法)進行測定。測定3個平行。

1.2.6 數據統計分析 采用IBM SPSS Statistics 22對數據進行單因素方差等分析，應用OriginPro 9.1繪圖，應用SIMCA 14.1進行主成分分析。

2 結果與分析

2.1 食用品質分析

2.1.1 感官品質 感官評定人員根據評分標準對新平腌菜各發酵時間的評分情況如表2所示，發酵過程中腌菜的色澤、質地、香氣及滋味變化情況見圖1。總體上，新平腌菜的感官品質分值呈先緩慢上升，后快速下降的趨勢。發酵7 d總得分最高，其次為6，8 d。色澤方面，腌菜由綠色逐漸變為黃綠色，最后變為金黃色。發酵第6天腌菜呈現出的金黃色較為均勻，之后色澤變化不顯著。質地方面的變化趨勢與色澤類似，腌菜質地從發酵第6天開始脆嫩可口，得分穩定。腌菜的香氣在發酵7 d時最佳，之后得分降低較快，研究顯示發酵芥菜中優勢的揮發性風味成分為以異硫氰酸烯丙酯為主的酯類物質，這類物質具有芳香和辛辣味，被認為是十字花科蔬菜產品中的特征成分[3-4]。滋味方面，發酵7 d得分最高，其次為6，8 d，腌菜中的蛋白質在微生物的作用下降解為氨基酸態氮，豐富了腌菜滋味[5-6]，發酵9，10 d的腌菜滋味由于過酸的原因，分值顯著下降。由圖2(a)可知，新平腌菜不同發酵天數大致聚為3簇，可看成發酵的3個階段，發酵1～4 d為起始期，發酵5～8 d為成熟期，發酵9～10 d 為過酸期。云琳[7]對四川泡菜的研究發現對泡菜的整體喜好度影響較大的因素為甜味和發酵香。由圖2(b)可知，在成分1正方向上，新平腌菜的滋味和香氣距離最近，具有較強相關性。

圖1 新平腌菜發酵過程中感官品質的變化

圖2 新平腌菜感官品質主成分分析

表2 新平腌菜感官品質測定數據?

2.1.2 質構品質 在食用新平腌菜時，菜柄是影響口感的主要部位，因此對新平腌菜菜柄進行全質構測試，結果見表3。隨著發酵的進行，腌菜不斷失水，其硬度大致呈持續下降的趨勢，發酵5 d后硬度基本保持穩定。發酵6 d時新平腌菜彈性較好，發酵8 d后逐漸減弱。隨著發酵的進行，破裂力在小范圍內波動，變化不顯著。發酵7 d時新平腌菜黏附性較高，但整體變化不大。內聚性總體穩定，發酵1 d時相對較強。咀嚼性為咀嚼固體樣品時需要的能量，發酵1 d時所需能量最大，發酵2～6 d伴隨輕微波動有所降低，發酵7 d后所需能量顯著下降。對新平腌菜質構品質PCA分析如圖3(a)所示，由于發酵7 d的腌菜黏附性較高，發酵1 d的腌菜內聚性和咀嚼性較強，這兩個點與其他發酵天數明顯分開。由圖3(b)可以看出，除黏附性外，其余各項質構品質處于成分1正方向上，呈正相關關系。

圖3 新平腌菜質構品質主成分分析

表3 新平腌菜質構品質測定數據?

2.2 pH值及亞硝酸鹽含量變化分析

由于發酵初期腌菜亞硝酸鹽含量變化較大，在發酵的前40 h測試間隔較短，每10 h對pH值及亞硝酸鹽含量進行了測定，在發酵進行2 d即48 h時測定一次，之后每24 h測定一次，整個測定周期為10 d。

2.2.1 pH值 新平腌菜發酵過程中pH值的變化如圖4所示，起始pH值約為6.04，在發酵的前3 d pH值緩慢下降。發酵起始時，乳酸菌尚未適應發酵環境，產酸較少，故pH值降低速度較慢。發酵4～7 d pH值降低速度較快，從5.40下降至4.67左右。腌菜中的乳酸菌適應環境后，大量產酸，酸性環境在抑制其他雜菌生長的同時也促進了乳酸菌進一步繁殖。發酵8～10 d pH值基本穩定在4.3左右，不再降低。乳酸菌對酸性環境的適應性有一定限度，在pH值達到一定數值后，部分乳酸菌可能會受到抑制，導致腌菜pH值趨于穩定，不再下降。不同種類蔬菜、工藝條件等因素下，發酵蔬菜達到成熟的pH值有所不同，但大部分蔬菜達到發酵成熟后，pH值仍會繼續下降，這將對產品食用品質造成不利影響。四川泡制小葉芥菜在pH值為3.5時可視為達到發酵成熟，繼續發酵pH值降低至3.3左右[8]；泡制大白菜在發酵第8天pH值為4.7時達到出廠標準，之后pH值下降到4.6左右[9]；韓國泡卷心菜則被認為pH值在4.1左右發酵成熟，pH值低于此標準時將影響消費者購買意愿[10]。試驗發現發酵7 d的新平腌菜食用品質較佳，此時pH值為4.67左右，可以此作為產品出廠參考指標之一，pH值過低時產品品質將受到影響。

字母不同表示有顯著性差異(P<0.05)

2.2.2 亞硝酸鹽含量 如圖5所示，發酵過程中新平腌菜的亞硝酸鹽含量整體呈先增加后減少的趨勢，在發酵的前40 h內，出現了亞硝峰及次亞硝峰。發酵20 h時亞硝酸鹽含量最高，約為14.65 mg/kg；發酵30 h，亞硝酸鹽含量有所下降；發酵40 h，出現次亞硝峰(13.45 mg/kg)，之后由于腌菜中乳酸菌逐漸成為優勢菌群，其亞硝酸還原酶不斷將生成的亞硝酸鹽還原，腌菜中的亞硝酸鹽含量顯著減少[11]；發酵2 d后，亞硝酸鹽含量無顯著差異，穩定在1～3 mg/kg。從測定的數據看，新平腌菜亞硝酸鹽含量最高值并未超過國家限量標準(20 mg/kg)。張靜等[12]對閩北不同方法腌制的芥菜測定發現其亞硝峰也出現在24～48 h，最后均穩定在4 mg/kg以下。試驗在11—12月進行，在此期間發酵2 d后的新平腌菜亞硝酸鹽引起的中毒風險較低。但由于試驗測定的時間間隔有限，在亞硝酸鹽含量上升的過程中，其峰值仍有可能超過測定值，此時食用存在安全隱患。后續研究中應在20～40 h增加檢測點，以探明亞硝酸鹽更為準確的變化規律。由于季節等原因，發酵溫度升高，亞硝峰可能更早出現；而溫度降低，亞硝峰可能出現得更晚，峰值更大，殘留量超標的可能性也相應增加[13]。因此在寒冷季節腌制時，應適當延后食用時間。紀淑娟等[14]發現亞硝酸還原酶和酸是影響亞硝酸鹽降解的主要因素，發酵初期亞硝酸鹽的降解主要通過乳酸菌胞內亞硝酸還原酶來實現，當pH值降至4以下時，則通過大量積累的乳酸來降解亞硝酸鹽。新平腌菜亞硝峰出現時間較早，還與其鹽濃度較低有關，腌制時僅加入了晾干后菜重3%(約為鮮菜重量的2%)的食鹽，屬于低鹽腌菜。韓蘭英等[15]對不同鹽濃度腌制雪里蕻菜進行分析，發現5%鹽濃度下亞硝峰出現的時間較20%鹽濃度早6 d，5%鹽濃度的峰值(7.59 mg/kg)較20%鹽濃度(8.51 mg/kg)略低。這可能是由于發酵初期，乳酸菌尚未形成優勢菌群，而較低的鹽濃度對硝酸鹽還原酶陽性菌抑制作用較弱，導致亞硝酸鹽含量迅速上升。因此在腌菜鹽濃度較低時，應盡量避免過早食用。不同鹽濃度還會影響新平腌菜中的細菌群落結構，從而影響腌菜的風味口感與保藏時間[16]，對新平腌菜鹽濃度的標準化是控制其亞硝酸鹽含量及風味的關鍵環節。

字母不同表示有顯著性差異(P<0.05)

3 結論

云南新平腌菜發酵過程中，品質有一定變化規律。通過對其感官品質的分析，發現新平腌菜在感官評分上呈先緩慢上升后快速下降的趨勢，總體評分為發酵7 d最佳。質構方面，咀嚼性從發酵7 d開始趨于穩定，與感官評價中對質地的得分規律接近。發酵7 d后，pH值下降較快，8 d后逐漸穩定，但由于過酸的原因，食用品質急劇下降。亞硝酸鹽含量整體呈先增加后減少的規律，但始終在規定范圍內，在發酵20 h時亞硝酸鹽含量最高，應避免在發酵初期食用。綜合考慮各項品質變化，試驗條件下發酵7 d左右的新平腌菜品質最佳，相關生產企業可將此時新平腌菜各項指標作為出品參考標準，有利于保證產品品質一致性。但由于腌菜品質受到發酵溫度等因素的影響，要實現周年化生產，保證不同季節品質統一，還需要借助環境控溫、標準化鹽濃度或接種特定菌種發酵[17-18]等工藝手段。此外，如何采用非熱滅菌、天然防腐劑等新型保質手段維持成品在后續保藏過程中的穩定性是下一步亟待解決的技術難點。