武俊瑞，張 苗，蔡 淼，李 欣，楊臣辰，岳喜慶*

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866)

自然發(fā)酵酸菜發(fā)酵液中化學(xué)成分測(cè)定

武俊瑞，張 苗，蔡 淼，李 欣，楊臣辰，岳喜慶*

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866)

采用酸堿滴定法、直接滴定法、鹽酸萘乙二胺法、凱氏定氮法和間接沉淀滴定法，分別對(duì)采集的5份自然發(fā)酵酸菜發(fā)酵液樣品的酸度、糖、亞硝酸鹽、蛋白質(zhì)及氯化鈉含量進(jìn)行分析。結(jié)果表明：各樣品酸度含量在(0.283±0.009)%～(0.891±0.006)%之間，糖含量在(3.96±0.09)%～(4.37±0.13)%之間，亞硝酸鈉含量在(0.167±0.008)～(2.67±0.01)mg/kg之間，蛋白質(zhì)含量在(0.0169±0.003)%～(0.0218±0.002)%之間，氯化鈉含量在(0.412±0.009)%～(0.447±0.01)%之間。由此可以推斷：酸度和亞硝酸鹽含量的差異，可能是導(dǎo)致各家自然發(fā)酵酸菜及其發(fā)酵液在風(fēng)味、營養(yǎng)和安全差異的因素之一。

酸菜發(fā)酵液；酸度；糖；亞硝酸鹽；氯化鈉

自然發(fā)酵酸菜是我國的傳統(tǒng)美食。酸菜除了含有白菜中原有的一些維生素、礦物質(zhì)、纖維素等物質(zhì)外，白菜在發(fā)酵過程中還生成了乳酸、膽堿、乙酰膽堿、激糖素、VC、VB12及各種酶等有機(jī)化合物[1]。然而，由于在自然條件下進(jìn)行，易受原料、工藝、配方和環(huán)境等外界因素影響，發(fā)酵過程、發(fā)酵產(chǎn)物、酸菜品質(zhì)都很不穩(wěn)定。利用人工接種生產(chǎn)酸菜制品，目前還處于起步階段，由于基礎(chǔ)研究支持不夠，加工條件和工藝技術(shù)還不完善，產(chǎn)品往往在風(fēng)味上不盡如人意，因此，改善風(fēng)味已成為當(dāng)前酸菜工業(yè)化生產(chǎn)中亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。

目前，國內(nèi)外對(duì)于自然發(fā)酵酸泡菜的研究，多集中在酸泡菜中乳酸菌區(qū)系和乳酸菌分離鑒定等方面[2-3]。而有關(guān)酸泡菜及其發(fā)酵液的化學(xué)組成分析的研究多集中在對(duì)人工發(fā)酵酸泡菜發(fā)酵過程有機(jī)酸等風(fēng)味物質(zhì)及亞硝酸鹽含量的分析[4-8]。對(duì)自然發(fā)酵酸菜尤其是東北酸白菜及其發(fā)酵液的化學(xué)組成進(jìn)行分析，還未見報(bào)道。

本研究主要采用酸堿滴定法、直接滴定法、鹽酸萘乙二胺法、凱氏定氮法和間接沉淀滴定法，對(duì)采集的東北自然發(fā)酵酸白菜發(fā)酵液樣品的化學(xué)組成進(jìn)行分析，以期為探討自然發(fā)酵酸菜的化學(xué)組成與酸菜品質(zhì)及安全的關(guān)系提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

5份自然發(fā)酵酸菜發(fā)酵液樣品(采自大慶)，記作樣品1～5號(hào)。

實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司或沈陽精細(xì)化學(xué)品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LNK-872型多功能快速消化器 江蘇省宜興市科技儀器研究所；KDN-04A凱式定氮儀 浙江托普儀器有限公司；CN61M721A可見分光光度計(jì) 北京中西科技遠(yuǎn)大有限公司；DHG-9023A恒溫干燥箱 沈陽林頻實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；HI9063防水型便攜式溫度計(jì)、PHBJ-260便攜式pH計(jì)等。

1.3 方法

1.3.1 采樣

從大慶農(nóng)家采集自然發(fā)酵酸菜發(fā)酵液樣品5份，同時(shí)利用便攜式溫度計(jì)和pH計(jì)分別測(cè)定樣品溫度和pH值，并記錄發(fā)酵過程及時(shí)間等信息，于冰盒中運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室于－60℃超低溫冰箱中保存，備用[9]。

1.3.2 化學(xué)組成測(cè)定

酸度：參考GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》，采用酸堿滴定法[10-11]；糖含量：參照GB/T 5009.7—2008《食品中還原糖的測(cè)定》，采用直接滴定法[12-13]；亞硝酸鹽含量：參照GB 5009.33—2010《食品中亞硝酸鹽和硝酸鹽的測(cè)定》，采用鹽酸萘乙二胺法[14-17]；蛋白質(zhì)含量：參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》，采用凱氏定氮法[15,18-21]；氯化鈉含量：參照GB/T 12457—2008《食品中氯化鈉的測(cè)定》和文獻(xiàn)[22-24]方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品采集

5份自然發(fā)酵酸菜汁的采集溫度、pH值和發(fā)酵時(shí)間等情況，如表1所示。

表1 樣品采集情況Table 1 Details of naturally fermented sauerkraut samples collected in this study

由表1可知，采集的5份樣品采集時(shí)的溫度、pH值和發(fā)酵時(shí)間各不相同，樣品溫度在3.6～10.5℃之間，差異較大。樣品發(fā)酵時(shí)間在83～106d之間，腌制的時(shí)間也不完全相同。樣品pH值在3.8～5.1之間，屬于偏酸性。這是因?yàn)楦骷译缰扑岵怂捎冒l(fā)酵溫度和時(shí)間不同，發(fā)酵優(yōu)勢(shì)菌群及發(fā)酵過程也不同，酸菜產(chǎn)酸量亦各不相同所致。

2.2 樣品酸度的測(cè)定

表2 酸菜發(fā)酵液酸度測(cè)定結(jié)果Table 2 Acidity of each sample

由表2可知，5份樣品的酸度范圍在(0.283±0.009)%～(0.891±0.006)%之間，各樣品酸度差異較大，極差達(dá)0.608%，5份樣品的總酸含量均低于商務(wù)部標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10439—2007《醬腌菜》[25]中的“鹽水漬菜”和農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY/T437—2000《綠色食品醬腌菜》[26]中的“發(fā)酵性咸菜”，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)≤1.0%或1.5%。說明采集樣品的酸度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其中樣品3和樣品5總酸含量偏高，均超過0.8%，樣品2和樣品4總酸含量較低，在0.3%左右。這是因?yàn)楦骷译缰扑岵怂捎玫脑稀l(fā)酵溫度和時(shí)間不同，其發(fā)酵優(yōu)勢(shì)菌群及發(fā)酵過程也不同，從而生成的有機(jī)酸含量各不相同所致。

2.3 樣品糖含量測(cè)定

圖1 樣品糖含量測(cè)定結(jié)果Fig.1 Sugar content in each sample

由圖1可知，5份樣品糖含量基本相近，在(3.96±0.09)%～(4.37±0.13)%之間，各樣品糖含量相差不大，樣品5糖含量為最高，達(dá)(4.37±0.13)%，樣品2糖含量最低，達(dá)(3.96±0.09)%，極差達(dá)0.41%。這是因?yàn)楦鳂悠肪幱诎l(fā)酵后期，發(fā)酵已經(jīng)完成，絕大部分糖類物質(zhì)，已經(jīng)被各種微生物利用殆盡，所以樣品中糖含量處于較低水平，同時(shí)相差不大。

2.4 亞硝酸鹽含量測(cè)定

采用鹽酸萘乙二胺法，以亞硝酸鈉含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程：y＝0.1444x＋0.0265，R2＝0.9974呈線性關(guān)系。測(cè)定5份樣品的亞硝酸鈉含量結(jié)果，如表3所示。

表3 樣品亞硝酸鈉含量測(cè)定結(jié)果Table 3 Nitrite content in each sample

由表3可知，5份樣品的亞硝酸鹽含量范圍在(0.167±0.008)～(2.67±0.01)mg/kg之間，差異較大，極差達(dá)2.503mg/kg，其中樣品1和樣品3的亞硝酸含量較高，均超過2.5mg/kg，樣品2、4和5亞硝酸鹽含量較低，均低于20mg/kg。同時(shí)符合GB 2714—2003《醬腌菜衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中亞硝酸鹽最高殘留量的要求標(biāo)準(zhǔn)[27]。各樣品的亞硝酸含量存在的較大差異的原因，主要與原料、用水中硝酸鹽含量，腌制溫度和時(shí)間，發(fā)酵優(yōu)勢(shì)菌群等密切相關(guān)。

2.5 蛋白質(zhì)含量測(cè)定

表4 樣品中蛋白質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果Table 4 Protein content in each sample

由表4可知，樣品中蛋白質(zhì)含量較少，在(0.0169±0.003)%～(0.0218±0.002)%之間，各樣品蛋白質(zhì)差異不大，均低于0.025%，極差達(dá)0.0047%。這是因?yàn)樗岵嗽o料中本身幾乎不含蛋白質(zhì)，酸菜在發(fā)酵過程中，由于微生物生長代謝，會(huì)產(chǎn)生一些氨基酸、肽類等蛋白類物質(zhì)，但產(chǎn)生量較少。5份樣品相差不大，也說明了自然發(fā)酵酸菜及其發(fā)酵液的蛋白質(zhì)含量，受原料、工藝和環(huán)境等外界因素影響不大。

2.6 氯化鈉含量的測(cè)定

表5 樣品中氯化鈉含量測(cè)定結(jié)果Table 5 Sodium chloride content in each sample

由表5可知，5份樣品的氯化鈉含量范圍在(0.412±0.009)%～(0.447±0.01)%之間，最高達(dá)(0.447±0.01)%，各樣品的氯化鈉含量差異不大，同時(shí)符合商務(wù)部標(biāo)準(zhǔn)SB/T 10439—2007中“鹽水漬菜”[25]和農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY/T 437—2000中“發(fā)酵性咸菜”[26]標(biāo)準(zhǔn)中食鹽含量≤10%的規(guī)定。這說明本實(shí)驗(yàn)采集的自然發(fā)酵酸菜發(fā)酵液樣品在制作時(shí)，各家添加的鹽含量大體相同，同時(shí)符且合相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié) 論

由于實(shí)驗(yàn)采集的自然發(fā)酵酸菜發(fā)酵液樣品在制作時(shí)采用的原料、工藝、配方和環(huán)境等外界因素不同，各樣品化學(xué)組成也不盡相同，其中，各樣品的酸度和亞硝酸鹽含量表現(xiàn)出較大的差異，而樣品的糖含量、蛋白質(zhì)含量和氯化鈉含量相差較小。由此可以推斷：自然發(fā)酵酸菜的原料、工藝和配方等因素對(duì)其酸度和亞硝酸鹽含量影響較大，而對(duì)糖含量、蛋白質(zhì)含量和氯化鈉含量影響較小。酸度和亞硝酸鹽含量可能是導(dǎo)致自然發(fā)酵酸菜制品的風(fēng)味、營養(yǎng)和安全不穩(wěn)定的因素之一。

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Chemical Composition Analysis of Naturally Fermented Sauerkraut

WU Jun-rui，ZHANG Miao，CAI Miao，LI Xin，YANG Chen-chen，YUE Xi-qing*
(College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

In order to explore the relationship of chemical composition with flavor, quality and safety of homemade sauerkraut,the acidity and the contents of total sugar, nitrite, protein and sodium chloride in five naturally fermented sauerkraut samples were determined by acid-alkali titration, direct titration, hydrochloric acid naphthyl ethylenediamine method, Kjeldahl nitrogen method and indirect precipitation titration method, respectively. The results showed that the acidity and the contents of total sugar, nitrate, protein and sodium chloride in five samples ranged from (0.283 ± 0.009)% to (0.891 ± 0.006)%, (3.96 ± 0.09)%to (4.37 ± 0.13)%, (0.167 ± 0.008) mg/kg to (2.67 ± 0.01) mg/kg, (0.0169 ± 0.003)% to (0.0218 ± 0.002)% and (0.412 ±0.009)% to (0.447 ± 0.01)%, respectively. The differences in acidity and nitrite content may be considered as one of the causes of variations in flavor, nutrition value and safety.

sauerkraut；acidity；sugar；nitrite；sodium chloride

TS201.3

A

1002-6630(2012)16-0117-03

2011-07-04

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目(31000805)；國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目(2011AA100902)；沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)青年教師科研基金項(xiàng)目(20091028)

武俊瑞(1977—)，男，講師，博士，研究方向?yàn)閯?dòng)物性食品加工。E-mail：junruiwu@126.com

*通信作者：岳喜慶(1966—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)閯?dòng)物性食品加工。E-mail：yxqsyau@126.com