趙金海,高玉榮,段 楠
(1.黑龍江省八一農(nóng)墾大學(xué),黑龍江大慶163319; 2.黑龍江省北安市紅星農(nóng)場(chǎng),黑龍江北安164000; 3.黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院,哈爾濱150001)
發(fā)酵酸菜是東北地區(qū)傳統(tǒng)的發(fā)酵蔬菜產(chǎn)品,深受人民群眾的喜愛(ài)[1],由于傳統(tǒng)的酸菜為自然發(fā)酵,品質(zhì)很難控制,發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng),不太適合現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)?,F(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)酸菜這種發(fā)酵蔬菜需要發(fā)酵劑和特定發(fā)酵條件的協(xié)助,國(guó)外對(duì)此較早進(jìn)行了研究,早在1964年Etchells將純種微生物作為發(fā)酵劑用于制作鹽水發(fā)酵黃瓜研究[2],Sanchez對(duì)阿爾馬格羅茄子進(jìn)行了研究[3],國(guó)內(nèi)部分學(xué)者對(duì)東北傳統(tǒng)發(fā)酵酸菜進(jìn)行了研究,崔敬愛(ài)[4]、王春光[5]、張魯冀[6]等對(duì)東北傳統(tǒng)酸菜中優(yōu)勢(shì)微生物進(jìn)行研究,得到一些以植物乳桿菌為代表的優(yōu)勢(shì)乳酸菌,肖然[7]、錢(qián)麗麗[8]、岳喜慶[9]等研究了人工接種酸菜和傳統(tǒng)發(fā)酵酸菜發(fā)酵過(guò)程中品質(zhì)的變化。本文以從東北地區(qū)傳統(tǒng)發(fā)酵酸菜中分離的優(yōu)勢(shì)微生物為研究目標(biāo),研究發(fā)酵劑添加量、菌種比例、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間對(duì)人工接種酸菜品質(zhì)的影響。
1.1.1 試驗(yàn)菌種
腸膜明串珠菌L03,植物乳桿菌 L10均從優(yōu)質(zhì)酸菜中分離得到,黑龍江省科學(xué)院高技術(shù)研究院保藏。
1.1.2 試劑
亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰醋酸、硼酸鈉、鹽酸、氨水、對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉。
1.1.3 培養(yǎng)基
MRS(Man Rogosa and Sharp)培養(yǎng)基:蛋白胨10.0 g,牛肉膏10.0 g,酵母提取物5.0 g,葡萄糖5.0 g,乙酸鈉5.0 g,檸檬酸二銨2.0 g或檸檬酸鈉5.0 g,吐溫801.0 mL,K2HPO42.0 g,MgSO4·7H2O 0.2 g,MnSO4·H2O 0.05 g,蒸餾水1000 mL,固體培養(yǎng)基加瓊脂粉2.0 g。以醋酸調(diào)節(jié)pH值至6.8,121℃高壓滅菌20 min。
L03高密度培養(yǎng)基:蛋白胨10.0 g,牛肉膏10.0 g,酵母提取物5.0 g,葡萄糖5.0 g,乙酸鈉5.0 g,檸檬酸二銨2.0 g或檸檬酸鈉5.0 g,吐溫801.0 mL,K2HPO42.0 g,M gSO4·7H2O 0.2 g,MnSO4·H2O 0.05 g,胡蘿卜汁添加量8.32 g,香菇汁添加量0.89 g,黃豆芽汁添加量8.4 g,蒸餾水1000 mL,以醋酸調(diào)節(jié)pH值至6.8,121℃高壓滅菌20min。
L10高密度培養(yǎng)基:蛋白胨10.0 g,牛肉膏10.0 g,酵母提取物5.0 g,葡萄糖5.0 g,乙酸鈉5.0 g,檸檬酸二銨2.0 g或檸檬酸鈉5.0 g,吐溫801.0 mL,K2HPO42.0,Mg-SO4·7H2O 0.2 g,MnSO4·H2O 0.05 g,番茄汁添加量0.64 g,胡蘿卜汁添加量9.17 g,白菜汁添加量9.37 g,蒸餾水1000 mL,以醋酸調(diào)節(jié)pH值至6.8,121℃高壓滅菌20 min。
1.1.4 材料
白菜、食鹽,番茄、胡蘿卜、黃豆芽均為市售。
1.2.1 發(fā)酵劑的制備
將各個(gè)菌以3%的接種量分別接種到高密度培養(yǎng)基,植物乳桿菌L10于37℃厭氧培養(yǎng),腸膜明串珠菌L03于28℃厭氧培養(yǎng)24 h。將菌液以6000 g,4℃冷凍離心10 min,棄上清,沉淀加入原體積50%的生理鹽水懸浮。
1.2.2 傳統(tǒng)發(fā)酵酸菜的制作
市售大白菜→晾曬→整理清洗→入缸→加3%鹽水→壓重石→封口→15℃發(fā)酵40 d→成品。
1.2.3 人工接種乳酸菌發(fā)酵酸菜
市售大白菜→晾曬→整理清洗→開(kāi)水燙漂→入缸→加3%鹽水→加菌液→壓重石→封口→發(fā)酵15 d→成品。
1.2.4 酸菜pH測(cè)定
使用pH計(jì)測(cè)定酸菜樣品的pH。
1.2.5 亞硝酸鹽含量測(cè)定
參照GB 5009.33-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定[10],分別測(cè)定各個(gè)酸菜亞硝酸鹽含量。
1.2.6 感官評(píng)定
參照表1,利用七分評(píng)定法進(jìn)行感官評(píng)定。
表1 酸菜感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 The organoleptic estimation standard of sauerkraut
1.3.1 發(fā)酵劑添加量對(duì)酸菜品質(zhì)的影響
開(kāi)水燙漂10 s,發(fā)酵溫度為20℃,食鹽添加量為3%,發(fā)酵15 d,L03和L10的比例1︰1,按照1%、2%、3%、4%和5%接種量,發(fā)酵15 d后進(jìn)行感官評(píng)定,以感官評(píng)定得分和亞硝酸鹽含量得到較優(yōu)發(fā)酵劑添加量。
1.3.2 菌種比例對(duì)酸菜品質(zhì)的影響
開(kāi)水燙漂10 s,發(fā)酵溫度為20℃,食鹽添加量為3%,發(fā)酵15 d,3%接種量,按照L03和L10菌種比例分別為1︰1、1︰2、1︰3、3︰1和2︰1進(jìn)行接種,發(fā)酵15 d后進(jìn)行感官評(píng)定,以感官評(píng)定得分和亞硝酸鹽含量得到較優(yōu)L03和L10菌種比例。
1.3.3 發(fā)酵溫度對(duì)酸菜品質(zhì)的影響
開(kāi)水燙漂10 s,食鹽添加量為3%,發(fā)酵15 d,3%接種量,L03和L10的比例1︰1,分別在10℃、15℃、20℃和25℃溫度條件下進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn),發(fā)酵15d后進(jìn)行感官評(píng)定,以感官評(píng)定得分和亞硝酸鹽含量得到較優(yōu)發(fā)酵溫度。
1.3.4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸菜品質(zhì)的影響
開(kāi)水燙漂10 s,食鹽添加量為3%,發(fā)酵15 d,3%接種量,L03和L10的比例1︰1,在20℃溫度條件下進(jìn)行發(fā)酵實(shí)驗(yàn),發(fā)酵10 d、12 d、14 d、16 d和18 d進(jìn)行感官評(píng)定和亞硝酸鹽含量測(cè)定,以感官評(píng)定得分和亞硝酸鹽含量得到較優(yōu)發(fā)酵時(shí)間。
圖1 發(fā)酵劑添加量對(duì)酸菜品質(zhì)的影響Fig.1 The effect of the fermentation dosage on sauerkraut quality
由圖1可知,發(fā)酵劑添加量對(duì)酸菜品質(zhì)有較大影響。隨著發(fā)酵劑的添加量的增大,酸菜的感官質(zhì)量呈先上升后下降的趨勢(shì),3%發(fā)酵劑添加量制成的酸菜感官評(píng)定得分最高,亞硝酸鹽含量低于2 mg/kg的國(guó)家限量,因此選擇3%發(fā)酵劑添加量作為較優(yōu)添加量。
圖2 菌種比例對(duì)酸菜品質(zhì)的影響Fig.2 The effect of the proportion of strains on sauerkraut quality
由圖2可知,菌種比例對(duì)酸菜品質(zhì)有較大影響。L03︰L10=3︰1組制成的酸菜感官品質(zhì)較差,有異味,酸度不夠,口感較韌;L03︰L10=1︰2制成的酸菜的感官評(píng)定得分最高,亞硝酸鹽含量低于2 mg/kg的國(guó)家限量,因此選擇L03︰L10=1︰2作為較優(yōu)菌種比例。
圖3 發(fā)酵溫度對(duì)酸菜品質(zhì)的影響Fig.3 The effect of fermentation temperature on sauerkraut quality
由圖3可知,發(fā)酵溫度對(duì)酸菜品質(zhì)有較大影響。10℃發(fā)酵制成的酸菜感官品質(zhì)較差[3,4],略有異味,酸度很差,口感較韌,亞硝酸鹽嚴(yán)重超標(biāo);15℃發(fā)酵制成的酸菜感官品質(zhì)較差,酸度差,口感較韌,亞硝酸鹽超標(biāo);25℃發(fā)酵制成的酸菜感官品質(zhì)一般,酸度高,風(fēng)味平淡,有輕微的腐敗味道,酸菜顏色灰暗;20℃發(fā)酵制成的酸菜的感官評(píng)定得分最高,亞硝酸鹽含量低于2 mg/kg的國(guó)家限量,因此選擇20℃作為較優(yōu)發(fā)酵酸菜溫度。
發(fā)酵溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致乳酸菌生長(zhǎng)緩慢,使得酸菜酸化緩慢,容易被其他微生物污染,導(dǎo)致品質(zhì)的低劣。發(fā)酵溫度過(guò)高,乳酸菌雖然能快速生長(zhǎng),大量產(chǎn)酸,但是產(chǎn)香味物質(zhì)少,造成風(fēng)味平淡,而且其他腐敗菌也會(huì)大量繁殖,導(dǎo)致產(chǎn)生腐敗味道。
圖4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸菜品質(zhì)的影響Fig.4 The effect of fermentation time on sauerkraut quality
由圖4可知,發(fā)酵時(shí)間對(duì)酸菜品質(zhì)有較大影響,隨著發(fā)酵的時(shí)間延長(zhǎng),酸菜的品質(zhì)逐步提高,到第18 d時(shí)開(kāi)始下降。發(fā)酵時(shí)間較短(10 d和12 d)制成的酸菜感官品質(zhì)較差,有異味,酸度很差,亞硝酸鹽含量超標(biāo);發(fā)酵14 d、16 d和18 d制成的酸菜感官品質(zhì)較天然發(fā)酵酸菜好[5],亞硝酸鹽含量低于2 mg/kg的國(guó)家限量,以發(fā)酵16 d的酸菜品質(zhì)最好,因此選擇發(fā)酵16 d作為較優(yōu)發(fā)酵時(shí)間。
通過(guò)試驗(yàn)確定使用L03和L10生產(chǎn)人工接種發(fā)酵酸菜的較佳工藝參數(shù)為,菌種比例:L03︰L10=1︰2,發(fā)酵劑添加量為3%,發(fā)酵溫度:20℃,發(fā)酵時(shí)間:16 d,在此條件下生產(chǎn)的酸菜感官品質(zhì)較佳,亞硝酸鹽含量低于2 mg/kg的國(guó)家限量。
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