韓露，朱薇，林永健，毛振耀

(1.臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院，浙江 臺(tái)州 318000;2.臺(tái)州市市場(chǎng)監(jiān)督管理局，浙江 臺(tái)州 318000)

泡菜是傳統(tǒng)美食，屬乳酸發(fā)酵制品，脆嫩芳香、口感獨(dú)特，含豐富的維生素、益生菌等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)具有健胃理氣、預(yù)防心腦血管疾病等功效，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，然而泡菜的食用安全問(wèn)題一直深受亞硝酸鹽的困擾。楊慧芬等人對(duì)國(guó)內(nèi)市售的8類(lèi)腌制食品進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)醬腌菜中亞硝酸鹽檢出率高達(dá)94.7%，最高達(dá)85.63 mg/kg。腌制過(guò)程中，微生物產(chǎn)生的硝酸鹽還原酶會(huì)將蔬菜本身的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在體內(nèi)積累能將血液中的Fe2+氧化成Fe3+，使負(fù)責(zé)攜氧的血紅蛋白變?yōu)楦哞F血紅蛋白，會(huì)失去攜氧能力，各器官缺氧，全身皮膚發(fā)紫，嚴(yán)重的窒息而亡[1]。另外，亞硝酸鹽會(huì)與胃中存在的胺及氨基酸類(lèi)物質(zhì)結(jié)合成具有強(qiáng)致癌性的亞硝胺，直接危害人體健康[2,3]。

如何讓人們?cè)谙硎軅鹘y(tǒng)美食時(shí)不必?fù)?dān)憂(yōu)亞硝酸鹽的健康危害，一直是相關(guān)研究者們的努力方向。截至目前，亞硝酸鹽含量控制的方法已取得了較多的進(jìn)展，現(xiàn)將前人的研究成果進(jìn)行系統(tǒng)的整體與分析，以便為相關(guān)產(chǎn)業(yè)與研究提供參考依據(jù)。

1 發(fā)酵前的預(yù)處理

Hashimoto的研究顯示腌制品中高濃度的亞硝酸鹽異常積累與大腸菌群數(shù)高于正常的對(duì)照樣有關(guān)[4]。雜菌越多，硝酸鹽還原酶越多。適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，能夠減少原材料中的微生物，或是增加有益物質(zhì)如維生素、酚類(lèi)溶出，幫助消減亞硝酸鹽。

1.1 微波輻射

在微波對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量影響研究中，張少穎等[5]發(fā)現(xiàn)低功率短時(shí)間處理，亞硝酸鹽含量上升，而處理強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)，亞硝酸鹽含量下降，當(dāng)功率為450 W，加熱時(shí)間為20 s時(shí)，亞硝酸鹽含量最低。這可能是因?yàn)榈凸β省⒍虝r(shí)間熱效應(yīng)改變了硝酸鹽還原酶的分子構(gòu)型，將其激活，但隨著處理強(qiáng)度進(jìn)一步增大，酶蛋白變性，活性降低或喪失，抑制了硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。

泡菜等腌制品中的亞硝酸鹽主要形成在發(fā)酵初期，后期會(huì)慢慢降低到安全范圍。正因如此，腌制過(guò)程中往往會(huì)有一個(gè)亞硝峰。劉俊紅等人在腌制蘿卜過(guò)程中，同樣發(fā)現(xiàn)短時(shí)間微波作用，亞硝酸鹽峰值有小幅度的升高，照射時(shí)間增加，亞硝酸鹽含量進(jìn)一步降低，這一規(guī)律與張少穎等人的研究結(jié)果一致[6]。

1.2 ClO2溶液預(yù)處理

張少穎在泡菜腌制前，用不同濃度的ClO2溶液來(lái)處理甘藍(lán)原料，結(jié)果表明，ClO2溶液濃度為20 mg/L時(shí)，亞硝酸鹽峰值最低，濃度繼續(xù)上升，亞硝酸鹽含量不再下降。研究人員推測(cè)，ClO2主要是通過(guò)抑制硝酸鹽還原酶的活性來(lái)減少亞硝酸鹽的含量。

2 發(fā)酵方法的選擇

腌制品的質(zhì)量在很大程度上取決于乳酸菌開(kāi)始生長(zhǎng)的速度以及發(fā)酵初期有害微生物被抑制的速度[7]。相比于純自然發(fā)酵法，乳酸菌接種法能夠使乳酸菌一開(kāi)始就成為優(yōu)勢(shì)菌，發(fā)酵后迅速降低pH值，高酸度環(huán)境抑制硝酸鹽還原酶產(chǎn)生菌的活性，同時(shí)在酸性環(huán)境下生成的亞硝酸鹽也部分發(fā)生降解。

2.1 乳酸菌直投式接種發(fā)酵

郝明玉等[8]研究了直投式發(fā)酵泡菜與自然發(fā)酵泡菜中亞硝酸鹽含量的區(qū)別。研究發(fā)現(xiàn)，自然發(fā)酵泡菜有明顯的亞硝酸鹽峰，亞硝酸鹽含量先上升后下降，直投式發(fā)酵法則能使亞硝峰變得不明顯。陳聰?shù)萚9]從傳統(tǒng)腌制泡菜中篩選得到乳酸菌，比較發(fā)現(xiàn)，自然發(fā)酵法中亞硝峰值為7.2 mg/kg，5天后仍有4.5 mg/kg，而直投式?jīng)]有明顯的亞硝峰，亞硝酸鹽含量始終低于1 mg/kg。

2.2 人工接種結(jié)合自然發(fā)酵

董靜等[10]發(fā)現(xiàn)，相同條件下，自然發(fā)酵亞硝酸鹽峰值高達(dá)56.68 mg/kg，而人工接種結(jié)合自然發(fā)酵，盡管有峰值，但是峰值不超過(guò)20 mg/kg，且整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中，亞硝酸鹽含量均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

人工接種結(jié)合自然發(fā)酵法，相比于純粹的直投式各有優(yōu)缺點(diǎn)，前者會(huì)出現(xiàn)亞硝峰，但是處于安全范圍內(nèi)，后者盡管不出現(xiàn)亞硝峰，但是需要經(jīng)過(guò)滅菌，對(duì)實(shí)驗(yàn)材料風(fēng)味有一定的影響，而且增加了成本。

3 發(fā)酵原輔料的添加

3.1 添加天然調(diào)味料

潮州菜中慣用薄荷、羅勒和香菜調(diào)味，林燕如等用微波提取法獲得這3種調(diào)味料提取液，在模擬人體胃液條件下研究發(fā)現(xiàn)3種調(diào)味植物對(duì)亞硝酸鹽的清除率最高可以達(dá)到51.6%，對(duì)亞硝胺合成的阻斷率可高達(dá)56.9%，這三者均有很好的清除和阻斷能力，其中清除率最高的是羅勒，阻斷率最高的是薄荷葉[11]。

泡菜腌制過(guò)程中添加花椒同樣可以減少亞硝酸鹽，花椒添加量越大，亞硝峰出現(xiàn)時(shí)間越晚，峰值與平衡值均減小[12]。這主要是因?yàn)榛ń泛幸欢康蔫衲X素、檸檬烯等物質(zhì)，它們對(duì)硝酸鹽還原酶產(chǎn)生菌有一定的抑制作用。

除此之外，添加大蒜、紫蘇等也可消減亞硝酸鹽[13]。因此，泡菜腌制過(guò)程中，在不影響風(fēng)味的前提下，適當(dāng)?shù)靥砑幽骋环N或多種調(diào)味料，不僅可以滿(mǎn)足不同地區(qū)人們對(duì)風(fēng)味的需求，而且能夠提高產(chǎn)品的安全性。

3.2 添加抗氧化劑

曾維麗等人在白菜腌制過(guò)程中，研究了茶多酚對(duì)泡菜和泡菜液中亞硝酸鹽含量的影響，結(jié)果表明，茶多酚添加量增加，泡菜與泡菜液中亞硝酸鹽含量均逐漸減少，當(dāng)添加量為0.050%時(shí)，泡菜中亞硝酸鹽含量比空白降低69%[14]。

添加抗壞血酸、異抗壞血酸及其鈉鹽等也可降低亞硝酸鹽含量。腌制甘藍(lán)時(shí)，添加D-異抗壞血酸鈉0.38 mg/kg，亞硝酸鹽含量迅速降低，輔助添加一定量的檸檬酸(0.63 mg/kg)對(duì)異抗壞血酸鈉有協(xié)同效應(yīng)。朱恩俊等在金花菜腌制過(guò)程中也有同樣的發(fā)現(xiàn)，維生素C添加量在0.15%～0.2%范圍內(nèi)，檸檬酸作為輔助劑，能夠?qū)喯跛猁}控制在較低水平[15]。

另外，谷胱甘肽也常被添加到泡菜中來(lái)消減亞硝酸鹽。劉俊紅等實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，白蘿卜腌制過(guò)程中谷胱甘肽的質(zhì)量濃度為0.15%時(shí)，消減亞硝酸鹽的效果最好，成本也最低。

3.3 添加強(qiáng)化劑亞硒酸鈉

亞硒酸鈉對(duì)泡菜腌制中亞硝酸鹽含量的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，單次投放亞硒酸鈉能在一定程度上降低自然發(fā)酵和接種發(fā)酵中亞硝酸鹽的含量，而不影響亞硝峰的出峰時(shí)間，當(dāng)亞硒酸鈉分次投放時(shí)，分次越多，亞硝峰峰值與平衡值越小，且出峰時(shí)間提前。機(jī)理研究表明，亞硒酸鈉促進(jìn)了亞硝酸鹽還原酶的合成與分泌，而pH值為5.0時(shí)，更接近該酶最適pH，進(jìn)而促進(jìn)了亞硝酸鹽的降解[16]。

3.4 添加中草藥浸泡液

劉芳等認(rèn)為黃芪、黨參、當(dāng)歸3種配伍中草藥復(fù)合使用，既能抑制泡菜中有害雜菌的生長(zhǎng)，又對(duì)有益乳酸菌的生長(zhǎng)起一定促進(jìn)作用，故可作為天然防腐劑用于泡菜生產(chǎn)。在此基礎(chǔ)之上，他們研究了這三種中草藥的復(fù)合水煎液對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，不同濃度的中草藥水煎液對(duì)亞硝酸鹽都有比較好的削減效果，能提前出峰時(shí)間，同時(shí)降低峰值，其中0.6 g/mL水煎液對(duì)泡菜中亞硝酸鹽含量的消減效果最明顯，出峰時(shí)間提前1天，峰值從28.22 mg/kg降低至10.56 mg/kg，發(fā)酵后期亞硝酸鹽含量?jī)H為0.18 mg/kg，較之常用阻斷劑大蒜、維生素C具有更好的消減效果。

4 發(fā)酵過(guò)程條件控制

4.1 食鹽濃度

在泡菜腌制初期，乳酸未大量生成，對(duì)各類(lèi)雜菌的抑制作用比較弱，主要依靠食鹽來(lái)抑菌。徐藝菲等人研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)只添加食鹽干腌時(shí)，亞硝峰在第6天出現(xiàn)，而且峰值最高，食鹽濃度為20%和13.3%時(shí)，亞硝峰分別出現(xiàn)在第5天和第4天，峰值分別為14.7 mg/kg和10.2 mg/kg。食鹽濃度越高，出峰時(shí)間越晚，峰值越高[17]。

4.2 發(fā)酵溫度

在溫度對(duì)甘藍(lán)、蘿卜腌制影響的研究中，徐海菊等發(fā)現(xiàn)中溫(30 ℃)比低溫(10 ℃)的亞硝峰峰值低，亞硝峰提前[18]。董靜等在甘藍(lán)發(fā)酵中發(fā)現(xiàn)了同樣的規(guī)律。然而田陳聃等有不同的研究結(jié)果：溫度為30 ℃時(shí)，第1天即到達(dá)峰值約55 mg/kg，保藏溫度為10 ℃時(shí)，前期始終維持在低于20 mg/kg的穩(wěn)定狀態(tài)，到第6天仍未達(dá)到峰值，整體來(lái)看(10～30 ℃)，溫度越高，亞硝峰出現(xiàn)得越早，峰值越高[19]。這3個(gè)研究存在一定的矛盾，前兩者認(rèn)為溫度高，亞硝峰值低，后者認(rèn)為溫度高，亞硝峰值高，這可能是受原輔材料、體系pH值等其他因素影響所致。

4.3 初始酸度

每1種酶都有適宜的pH范圍，利用這個(gè)特性，可以通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵環(huán)境中的酸度來(lái)控制硝酸鹽還原酶的活性。張少穎在甘藍(lán)腌制過(guò)程中研究發(fā)現(xiàn)，在pH 7～3范圍內(nèi)，降低泡菜發(fā)酵起始pH，硝酸鹽還原酶活性受到抑制，亞硝酸鹽含量下降，將pH控制在3～4最好。

5 發(fā)酵后的處理

孟良玉等人曾在早期用水浸泡法對(duì)泡菜成品進(jìn)行脫亞硝酸鹽的研究，實(shí)驗(yàn)表明增加浸泡溫度、浸泡時(shí)間和換水次數(shù)，可以使亞硝酸鹽含量大大降低，4次浸泡之后，亞硝酸鹽含量從最初的250 mg/kg降低至25 mg/kg。

泡菜市場(chǎng)主要集中在中國(guó)、韓國(guó)和日本，而日本與韓國(guó)處于壟斷地位，對(duì)我國(guó)而言，形勢(shì)不容樂(lè)觀。未來(lái)的發(fā)展方向是更為全面地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)模化，以此代替?zhèn)鹘y(tǒng)小作坊式生產(chǎn)，同時(shí)更加注重在泡菜安全性方面的研究力度。

目前可綜合運(yùn)用多種方法消減亞硝酸鹽，其中發(fā)酵前預(yù)處理，發(fā)酵過(guò)程中食鹽濃度、酸度、溫度的控制，添加調(diào)味料和抗氧化劑等研究比較早且技術(shù)相對(duì)成熟。乳酸菌接種法因乳酸菌種類(lèi)多，研究集中在篩選產(chǎn)酸和降解亞硝酸鹽能力較強(qiáng)的菌株上，將其單獨(dú)或混合接種，而且目前已有商業(yè)化的固體泡菜發(fā)酵乳酸菌發(fā)酵劑，使用衛(wèi)生方便，對(duì)于工廠(chǎng)或家庭自制都是很好的選擇。添加中草藥浸泡液則是近年出現(xiàn)的一種新方法，且效果比較好，優(yōu)于大蒜、抗壞血酸。中國(guó)中草藥資源豐富，食用歷史悠久，未來(lái)可結(jié)合抗菌中草藥的研究，在不破壞泡菜風(fēng)味的基礎(chǔ)上，添加天然中草藥，提高泡菜安全性，同時(shí)增加泡菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。