徐 柯，成林林，袁 美，喬聰聰，曾凡坤，2

（1.西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715）

泡菜是我國(guó)的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，因其口感獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富而深受消費(fèi)者喜愛[1]。但大量研究證實(shí)，泡菜在發(fā)酵過程中會(huì)積累亞硝酸鹽，進(jìn)而可形成亞硝胺，被認(rèn)為與癌癥有關(guān)[2-4]。國(guó)外有研究表明，人體如果攝入大量的硝酸鹽也會(huì)在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成亞硝酸鹽[5-6]，因此硝酸鹽和亞硝酸鹽的降解對(duì)泡菜的生產(chǎn)同樣重要。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于泡菜中亞硝酸鹽降解的方法很多，如物理法、化學(xué)法和生物法[7-10]。但很多方法都有局限性，對(duì)泡菜的風(fēng)味也有一定影響。目前已有關(guān)于有機(jī)酸能降解亞硝酸鹽的報(bào)道[11-12]，但僅對(duì)比了不同有機(jī)酸對(duì)亞硝酸鹽的降解能力，未做進(jìn)一步研究。而采用向泡菜中添加有機(jī)酸，達(dá)到清除亞硝酸鹽目的同時(shí)保證其風(fēng)味的研究未見報(bào)道。檸檬酸是泡菜發(fā)酵的重要產(chǎn)物，具有較強(qiáng)的降解亞硝酸鹽能力，酸味爽快可口，能為泡菜提供較好的口感。若將其運(yùn)用到泡菜中，可能發(fā)揮更大的作用。

為探究有機(jī)酸對(duì)泡菜的影響，本試驗(yàn)以新鮮豇豆為原料，并添加不同濃度的檸檬酸制作泡菜。研究檸檬酸對(duì)泡菜中硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨基酸態(tài)氮及揮發(fā)性香氣成分的影響，并試圖篩選出最佳濃度的檸檬酸，達(dá)到既可降低泡菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的效果，同時(shí)利于氨基酸態(tài)氮和香氣成分形成，以期為泡菜的生產(chǎn)加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豇豆、食鹽、檸檬酸（均為食品級(jí)）：市售；氫氧化鈉、甲醛、鄰苯二甲酸氫鉀、碳酸氫鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、亞硝酸鈉、硝酸鈉，對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、四硼酸鈉（均為分析純）：重慶川東化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

PB-10酸度計(jì)：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；UV-1000紫外可見分光光度計(jì)：上海元析儀器有限公司；5810臺(tái)式高速離心機(jī)：德國(guó)Eppendorf公司；GC-MS-QP2010氣相質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-Mass spectrometry，GC-MS）儀：日本島津公司；聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）萃取頭（50/30 μm）：美國(guó)Supelco公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 泡菜（酸豇豆）腌制方法

豇豆→清洗→切分→裝壇→按1∶1加入8%食鹽水→用水密封→22 ℃恒溫發(fā)酵7 d→酸豇豆

1.3.2 分析檢測(cè)

硝酸鹽測(cè)定：參照唐志華[13]的方法；亞硝酸鹽測(cè)定：參照GB5009.33—2016《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》中的分光光度法[14]；氨基酸態(tài)氮測(cè)定：參照王冉[15]的方法；泡菜揮發(fā)性風(fēng)味成分測(cè)定：采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。

頂空固相微萃?。╤eadspacesolid-phasemicro-extraction，HS-SPME）提取泡菜香氣成分：取適量泡菜用研缽粉碎至勻漿，稱取1.00 g樣品放入頂空瓶中，加入3.00 g NaCl，60 ℃水浴平衡30 min后用PDMS萃取頭在60 ℃吸附30 min[16-17]。然后將萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口中解吸3 min，進(jìn)行GC-MS分析，其色譜條件如下：

氣相色譜條件：DB-5MS色譜柱（30.0 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣：氦氣（He）；進(jìn)樣口溫度為230 ℃，柱箱溫度50 ℃，進(jìn)樣時(shí)間1 min，溶劑延遲3 min，不分流進(jìn)樣；升溫程序：50 ℃，保持4 min，以7 ℃/min升至140 ℃，再以10 ℃/min升至150 ℃，再以5 ℃/min升至180 ℃，保持2 min，最后以10 ℃/min升至230 ℃，保持3 min[18-19]。

質(zhì)譜條件：離子源為電子電離（electronic ionization，EI）源；離子源溫度230 ℃；電子能量70 eV；接口溫度230 ℃；掃描質(zhì)量范圍50～550 m/z[20]。

揮發(fā)性成分定性與定量：利用質(zhì)譜結(jié)果定性，通過計(jì)算機(jī)檢索與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（national institute of standards and technology，NIST）2014提供的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜對(duì)照，根據(jù)匹配度，并結(jié)合已有的文獻(xiàn)進(jìn)行定性分析。并采用面積歸一法計(jì)算各成分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加不同濃度檸檬酸對(duì)硝酸鹽和亞硝酸鹽含量的影響

不同的檸檬酸添加量（0、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%、0.90%）對(duì)發(fā)酵過程中泡菜的硝酸鹽及亞硝酸鹽含量影響結(jié)果見圖1。由圖1A可知，泡菜中硝酸鹽含量隨著發(fā)酵進(jìn)行不斷減少，在發(fā)酵前5 d，檸檬酸處理組比未處理組降低速率慢；發(fā)酵第7 天，檸檬酸處理組中硝酸鹽含量均明顯低于未處理組（145.13 mg/kg），但各處理組間差異不顯著（P＞0.05）。綜上所述，添加檸檬酸能降低泡菜中硝酸鹽含量，且添加0.30%檸檬酸使終產(chǎn)品的硝酸鹽含量最低。由圖1B可知，在整個(gè)發(fā)酵過程中，檸檬酸各處理組中亞硝酸鹽含量均保持在3 mg/kg的低水平，與未處理組相比，未出現(xiàn)“亞硝峰”。原因可能是經(jīng)檸檬酸處理后，一方面抑制了發(fā)酵后期微生物中的硝酸鹽還原酶活性，使亞硝酸鹽的產(chǎn)生降低；另一方面，檸檬酸使亞硝酸鹽降解加快且積累少，最終使其含量一直保持較低水平。不同濃度檸檬酸處理組之間差異性不顯著（P＞0.05），但考慮到成本以及對(duì)硝酸鹽含量影響效果，選用檸檬酸添加量為0.3%較為合適。

圖1 不同濃度檸檬酸對(duì)泡菜中硝酸鹽（A）及亞硝酸鹽含量（B）的影響Fig.1 Effect of different citric acid concentration on nitrate content (A)and nitrite contents (B) in pickle

2.2 添加不同濃度檸檬酸對(duì)氨基酸態(tài)氮含量的影響

不同檸檬酸添加量（0、0.30%、0.45%、0.60%、0.75%、0.90%）對(duì)泡菜中氨基酸態(tài)氮含量變化影響結(jié)果見圖2。由圖2可知，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，各處理組中氨基酸態(tài)氮含量均呈先上升再曲折下降的趨勢(shì)。在發(fā)酵初期，所有處理組的氨基酸態(tài)氮含量均上升，最高可達(dá)到0.82 g/kg，這可能是由于豇豆中的蛋白質(zhì)被微生物分泌的蛋白酶降解形成多肽、氨基酸[21]；之后隨著發(fā)酵的進(jìn)行，氨基酸態(tài)氮含量開始下降，且在第7 天時(shí)，0.90%處理組中氨基酸態(tài)氮含量降至最低，為0.44 g/kg。這可能是由于多肽、氨基酸不斷滲透進(jìn)入到泡菜液中，且有些會(huì)被微生物生長(zhǎng)繁殖所利用所致。經(jīng)過7 d發(fā)酵后，0.30%檸檬酸處理組與未處理組最為接近，無顯著差異（P＜0.05）。因此，0.30%檸檬酸處理組對(duì)氨基酸態(tài)氮含量無顯著影響。

圖2 不同濃度檸檬酸對(duì)泡菜中氨基酸態(tài)氮含量的影響Fig.2 Effect of different citric acid concentration on amino acid nitrogen contents in pickles

2.3 不同濃度檸檬酸處理對(duì)蔬菜發(fā)酵過程中揮發(fā)性香氣成分的影響

由表1可知，經(jīng)HS-SPME-GC-MS共檢出148種物質(zhì)，酯類30種，醇類31種，醛類26種，酮類11種，揮發(fā)性酸類11種，芳香族類13種，烯烴類5種，烷烴類21種，各類物質(zhì)相對(duì)含量變化見圖3。由圖3可知，添加檸檬酸對(duì)泡菜中醇類和烯烴類物質(zhì)含量影響較大。0.30%檸檬酸處理組使泡菜中醇類物質(zhì)由44.64%降至28.84%，烯烴類物質(zhì)由21.20%降至2.70%；而添加檸檬酸使泡菜中酯類物質(zhì)、醛類物質(zhì)和芳香族物質(zhì)相對(duì)含量有所提升，其中0.30%檸檬酸處理組中這3類物質(zhì)較其他處理組均最高，分別為12.54%、20.09%和16.13%。

0.30%檸檬酸處理組發(fā)酵7 d后，樣品的香氣物質(zhì)種類最多（88種，其中酯類20種，醇類13種，醛類19種，酮類5種，揮發(fā)性酸類5種，芳香族類9種，烯烴類3種，烷烴類14種）。醇類物質(zhì)具有香甜花香味，酮類物質(zhì)具有甘草氣息，含有苯環(huán)的芳香族類物具有芳香氣味，醛類物質(zhì)是泡菜特殊風(fēng)味的重要組成部分，這些物質(zhì)的存在使泡菜風(fēng)味協(xié)調(diào)。且0.30%檸檬酸處理組各類物質(zhì)相對(duì)含量相差小，形成的泡菜風(fēng)味更好，這可能是該濃度檸檬酸抑制了有害微生物的生長(zhǎng)，但未抑制有益微生物的發(fā)酵作用，使泡菜發(fā)酵環(huán)境快速進(jìn)入理想化狀態(tài)，從而使泡菜的香氣物質(zhì)組成更豐富，風(fēng)味更和諧。

表1 各處理組發(fā)酵7 d樣品香氣成分相對(duì)含量Table 1 Relative contents of aroma components of each treatment group after fermentation 7 d

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

圖3 不同處理組發(fā)酵7 d各揮發(fā)性香氣成分變化Fig.3 Variation of aroma components of each treatment group after fermentation 7 d

3 結(jié)論

添加0.30%檸檬酸于泡菜中能最大程度的降解其中的硝酸鹽、亞硝酸鹽，使其含量分別達(dá)到97.86 mg/kg、2.33 mg/kg；且氨基酸態(tài)氮含量為0.52 g/kg，與自然發(fā)酵泡菜相近。經(jīng)檸檬酸處理的6組泡菜在發(fā)酵7 d后共檢測(cè)出148種香氣成分，且0.30%檸檬酸處理組的香氣物質(zhì)種類最多，為88種，包括酯類20種，醇類13種，醛類19種，酮類5種，揮發(fā)性酸類5種，芳香族類9種，烯烴類3種，烷烴類14種，且各類物質(zhì)含量差異小，使各香氣物質(zhì)組成更協(xié)調(diào)，泡菜整體風(fēng)味整體更和諧。因此，選擇0.30%檸檬酸添加至泡菜中，既能最大程度的降解硝酸鹽和亞硝酸鹽，同時(shí)對(duì)泡菜風(fēng)味的影響也最小。