云南新平腌菜發(fā)酵過程中品質(zhì)變化規(guī)律

王馨蕊 李 宏 馬伊然 劉畢琴 史 巧

(云南省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)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(tǒng)特色發(fā)酵蔬菜，是將新平當?shù)厝~用芥菜晾至半干后經(jīng)低鹽工藝快速發(fā)酵而成。經(jīng)發(fā)酵后的芥菜，營養(yǎng)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(fā)酵過程中的品質(zhì)變化尚缺乏系統(tǒng)研究，產(chǎn)品適宜發(fā)酵天數(shù)、出廠品質(zhì)還沒有統(tǒng)一的標準，不利于其產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展。研究擬對不同發(fā)酵時間的云南新平腌菜進行感官評價和質(zhì)構(gòu)分析，并測定pH值及亞硝酸鹽含量，以期探明其品質(zhì)變化規(guī)律，確定適宜發(fā)酵時間，為云南新平腌菜的標準化生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性控制提供參考依據(jù)。

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(mào)有限公司；

食鹽：云南省鹽業(yè)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(nóng)業(yè)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(shè)備

質(zhì)構(gòu)儀：TMS-Touch型，美國FTC公司；

肝病屬于在肝臟位置發(fā)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?；憠A?；饷竷煞N，乙酰膽堿酯酶大部分分布在肺、紅細胞、神經(jīng)末梢、脾中，也被叫真膽堿酯酶；?；憠A?；饷钢饕谀X白質(zhì)、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(zhì)[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(jù)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(fā)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(fā)酵階段的腌菜進行感官評價，針對腌菜的色澤、質(zhì)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(fā)酵感官指標評分標準

1.2.3 質(zhì)構(gòu)測定 以修剪為2 cm×3 cm的條狀菜柄進行全質(zhì)構(gòu)(TPA)測試。采用TMS 10 mm圓柱探頭，參數(shù)設(shè)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(fā)力0.l N。測定指標包括硬度、彈性、破裂力、黏附性、內(nèi)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(jù)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(jù)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(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 采用IBM SPSS Statistics 22對數(shù)據(jù)進行單因素方差等分析，應(yīng)用OriginPro 9.1繪圖，應(yīng)用SIMCA 14.1進行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 食用品質(zhì)分析

2.1.1 感官品質(zhì) 感官評定人員根據(jù)評分標準對新平腌菜各發(fā)酵時間的評分情況如表2所示，發(fā)酵過程中腌菜的色澤、質(zhì)地、香氣及滋味變化情況見圖1?？傮w上，新平腌菜的感官品質(zhì)分值呈先緩慢上升，后快速下降的趨勢。發(fā)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?yōu)辄S綠色，最后變?yōu)榻瘘S色。發(fā)酵第6天腌菜呈現(xiàn)出的金黃色較為均勻，之后色澤變化不顯著。質(zhì)地方面的變化趨勢與色澤類似，腌菜質(zhì)地從發(fā)酵第6天開始脆嫩可口，得分穩(wěn)定。腌菜的香氣在發(fā)酵7 d時最佳，之后得分降低較快，研究顯示發(fā)酵芥菜中優(yōu)勢的揮發(fā)性風味成分為以異硫氰酸烯丙酯為主的酯類物質(zhì)，這類物質(zhì)具有芳香和辛辣味，被認為是十字花科蔬菜產(chǎn)品中的特征成分[3-4]。滋味方面，發(fā)酵7 d得分最高，其次為6，8 d，腌菜中的蛋白質(zhì)在微生物的作用下降解為氨基酸態(tài)氮，豐富了腌菜滋味[5-6]，發(fā)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(fā)酵天數(shù)大致聚為3簇，可看成發(fā)酵的3個階段，發(fā)酵1～4 d為起始期，發(fā)酵5～8 d為成熟期，發(fā)酵9～10 d 為過酸期。云琳[7]對四川泡菜的研究發(fā)現(xiàn)對泡菜的整體喜好度影響較大的因素為甜味和發(fā)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(guān)性。

圖1 新平腌菜發(fā)酵過程中感官品質(zhì)的變化

圖2 新平腌菜感官品質(zhì)主成分分析

表2 新平腌菜感官品質(zhì)測定數(shù)據(jù)?

2.1.2 質(zhì)構(gòu)品質(zhì) 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(zhì)構(gòu)測試，結(jié)果見表3。隨著發(fā)酵的進行，腌菜不斷失水，其硬度大致呈持續(xù)下降的趨勢，發(fā)酵5 d后硬度基本保持穩(wěn)定。發(fā)酵6 d時新平腌菜彈性較好，發(fā)酵8 d后逐漸減弱。隨著發(fā)酵的進行，破裂力在小范圍內(nèi)波動，變化不顯著。發(fā)酵7 d時新平腌菜黏附性較高，但整體變化不大。內(nèi)聚性總體穩(wěn)定，發(fā)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(fā)酵1 d時所需能量最大，發(fā)酵2～6 d伴隨輕微波動有所降低，發(fā)酵7 d后所需能量顯著下降。對新平腌菜質(zhì)構(gòu)品質(zhì)PCA分析如圖3(a)所示，由于發(fā)酵7 d的腌菜黏附性較高，發(fā)酵1 d的腌菜內(nèi)聚性和咀嚼性較強，這兩個點與其他發(fā)酵天數(shù)明顯分開。由圖3(b)可以看出，除黏附性外，其余各項質(zhì)構(gòu)品質(zhì)處于成分1正方向上，呈正相關(guān)關(guān)系。

圖3 新平腌菜質(zhì)構(gòu)品質(zhì)主成分分析

表3 新平腌菜質(zhì)構(gòu)品質(zhì)測定數(shù)據(jù)?

2.2 pH值及亞硝酸鹽含量變化分析

由于發(fā)酵初期腌菜亞硝酸鹽含量變化較大，在發(fā)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(fā)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(fā)酵過程中pH值的變化如圖4所示，起始pH值約為6.04，在發(fā)酵的前3 d pH值緩慢下降。發(fā)酵起始時，乳酸菌尚未適應(yīng)發(fā)酵環(huán)境，產(chǎn)酸較少，故pH值降低速度較慢。發(fā)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(yīng)環(huán)境后，大量產(chǎn)酸，酸性環(huán)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(fā)酵8～10 d pH值基本穩(wěn)定在4.3左右，不再降低。乳酸菌對酸性環(huán)境的適應(yīng)性有一定限度，在pH值達到一定數(shù)值后，部分乳酸菌可能會受到抑制，導致腌菜pH值趨于穩(wěn)定，不再下降。不同種類蔬菜、工藝條件等因素下，發(fā)酵蔬菜達到成熟的pH值有所不同，但大部分蔬菜達到發(fā)酵成熟后，pH值仍會繼續(xù)下降，這將對產(chǎn)品食用品質(zhì)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(fā)酵成熟，繼續(xù)發(fā)酵pH值降低至3.3左右[8]；泡制大白菜在發(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)發(fā)酵7 d的新平腌菜食用品質(zhì)較佳，此時pH值為4.67左右，可以此作為產(chǎn)品出廠參考指標之一，pH值過低時產(chǎn)品品質(zhì)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(fā)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(fā)酵的前40 h內(nèi)，出現(xiàn)了亞硝峰及次亞硝峰。發(fā)酵20 h時亞硝酸鹽含量最高，約為14.65 mg/kg；發(fā)酵30 h，亞硝酸鹽含量有所下降；發(fā)酵40 h，出現(xiàn)次亞硝峰(13.45 mg/kg)，之后由于腌菜中乳酸菌逐漸成為優(yōu)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(fā)酵2 d后，亞硝酸鹽含量無顯著差異，穩(wěn)定在1～3 mg/kg。從測定的數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)其亞硝峰也出現(xiàn)在24～48 h，最后均穩(wěn)定在4 mg/kg以下。試驗在11—12月進行，在此期間發(fā)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(xù)研究中應(yīng)在20～40 h增加檢測點，以探明亞硝酸鹽更為準確的變化規(guī)律。由于季節(jié)等原因，發(fā)酵溫度升高，亞硝峰可能更早出現(xiàn)；而溫度降低，亞硝峰可能出現(xiàn)得更晚，峰值更大，殘留量超標的可能性也相應(yīng)增加[13]。因此在寒冷季節(jié)腌制時，應(yīng)適當延后食用時間。紀淑娟等[14]發(fā)現(xiàn)亞硝酸還原酶和酸是影響亞硝酸鹽降解的主要因素，發(fā)酵初期亞硝酸鹽的降解主要通過乳酸菌胞內(nèi)亞硝酸還原酶來實現(xiàn)，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(xiàn)時間較早，還與其鹽濃度較低有關(guān)，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(fā)現(xiàn)5%鹽濃度下亞硝峰出現(xiàn)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(fā)酵初期，乳酸菌尚未形成優(yōu)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(yīng)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(jié)構(gòu)，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(guān)鍵環(huán)節(jié)。

字母不同表示有顯著性差異(P<0.05)

3 結(jié)論

云南新平腌菜發(fā)酵過程中，品質(zhì)有一定變化規(guī)律。通過對其感官品質(zhì)的分析，發(fā)現(xiàn)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(fā)酵7 d最佳。質(zhì)構(gòu)方面，咀嚼性從發(fā)酵7 d開始趨于穩(wěn)定，與感官評價中對質(zhì)地的得分規(guī)律接近。發(fā)酵7 d后，pH值下降較快，8 d后逐漸穩(wěn)定，但由于過酸的原因，食用品質(zhì)急劇下降。亞硝酸鹽含量整體呈先增加后減少的規(guī)律，但始終在規(guī)定范圍內(nèi)，在發(fā)酵20 h時亞硝酸鹽含量最高，應(yīng)避免在發(fā)酵初期食用。綜合考慮各項品質(zhì)變化，試驗條件下發(fā)酵7 d左右的新平腌菜品質(zhì)最佳，相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)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(chǎn)品品質(zhì)一致性。但由于腌菜品質(zhì)受到發(fā)酵溫度等因素的影響，要實現(xiàn)周年化生產(chǎn)，保證不同季節(jié)品質(zhì)統(tǒng)一，還需要借助環(huán)境控溫、標準化鹽濃度或接種特定菌種發(fā)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(zhì)手段維持成品在后續(xù)保藏過程中的穩(wěn)定性是下一步亟待解決的技術(shù)難點。