張娜威,陳鳳儀,李二虎
(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖北 武漢 430070)
泡菜是我國傳統(tǒng)的發(fā)酵蔬菜,通常以大白菜、蘿卜、甘藍(lán)等蔬菜為原材料,以香辛料(如大蒜、生姜、洋蔥等)和食鹽等為輔料,利用蔬菜自身含有的乳酸菌或人工接種乳酸菌發(fā)酵制成[1]。泡菜富含礦物質(zhì)、膳食纖維及乳酸菌活菌等,其健康益處得到全球認(rèn)可[2]。新鮮蔬菜被制成泡菜后,不僅延長了蔬菜的貯藏期,而且能夠保存蔬菜的營養(yǎng)。泡菜發(fā)酵過程中,在乳酸菌及其他微生物的共同作用下,發(fā)生一系列的生化反應(yīng),從而具有獨特的滋味、香氣、質(zhì)地及色澤,泡菜也因此成為人們飯桌上不可或缺的一種佐餐佳肴[3]。
然而,不當(dāng)?shù)募庸し绞讲粌H導(dǎo)致泡菜感官品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)降低,還會造成亞硝酸鹽和生物胺含量超標(biāo)等食用安全問題。亞硝酸鹽的累積是泡菜中常見的問題,一般認(rèn)為引起該現(xiàn)象的原因有兩種:主要原因是泡菜在發(fā)酵過程中污染了能夠產(chǎn)生硝酸鹽還原酶的微生物,如腸桿菌、芽孢桿菌、根瘤菌等,使蔬菜中NO3-被還原成NO2-,導(dǎo)致亞硝酸鹽的蓄積[4];另外,蔬菜原材料本身可能含有硝酸鹽還原酶[5]。泡菜中亞硝酸鹽引起的安全問題一直受到人們的廣泛關(guān)注。據(jù)報道,亞硝酸鹽引起成人食物中毒的劑量為0.3~0.5 g,致死劑量為1.0~3.0 g[6]。GB 2762—2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》規(guī)定,發(fā)酵蔬菜中亞硝酸鹽含量不可超過20 mg/kg。Ashworth等[7]指出,長期過量食用富含亞硝酸鹽的食品會增加高鐵血紅蛋白癥和癌癥的發(fā)病率。
生物胺是一種由氨基酸脫羧或醛、酮胺化形成的堿性有機含氮化合物[8],在各種食品中的種類和含量都會有所差異,但形成途徑大致相同。生物胺主要是蛋白質(zhì)在微生物作用下分解成游離氨基酸,再在氨基酸脫羧酶作用下發(fā)生脫羧反應(yīng)形成[9-10]。組胺、色胺和酪胺是一元胺,腐胺、尸胺是二元胺,精胺、亞精胺則是多元胺,一元胺和二元胺可以結(jié)合形成多元胺[11]。生物胺參與激素、生物堿、部分DNA和RNA以及蛋白質(zhì)的合成及表達(dá),對機體免疫系統(tǒng)代謝和正常的內(nèi)臟器官功能有重要作用[9]。但過量攝入生物胺不僅會導(dǎo)致人體中毒,還會和亞硝酸鹽發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生強致癌物質(zhì)亞硝胺[12-13]。組胺和酪胺是毒性最強的兩種生物胺,當(dāng)人體攝入含組胺的食物,尤其是組胺含量高于500 μg/g時,會出現(xiàn)呼吸困難、皮疹、發(fā)熱等癥狀[14]。
目前國內(nèi)外已有大量研究表明從動植物中提取的多酚類物質(zhì)對食品中亞硝酸鹽和生物胺的累積有明顯的抑制作用。一方面,植物多酚能夠顯著抑制腸桿菌、芽孢桿菌、霉菌及微球菌等硝酸鹽還原菌和具有氨基酸脫羧酶活性的有害微生物的生長;另一方面,植物多酚具有很強的還原性,能夠?qū)喯跛猁}還原為氮氣[15-18]。藍(lán)莓酒渣是藍(lán)莓酒釀造過程中的附加產(chǎn)物,經(jīng)歷發(fā)酵和榨取等加工工藝后仍富含大量的天然活性物質(zhì),如花色苷、黃酮以及酚酸等多酚類物質(zhì),其中花色苷含量在藍(lán)莓果中高達(dá)71.9%[19]。據(jù)報道,藍(lán)莓鮮果經(jīng)發(fā)酵后剩下的藍(lán)莓酒渣中部分花色苷轉(zhuǎn)化為?;ㄉ?,導(dǎo)致藍(lán)莓酒渣的抗氧化性強于藍(lán)莓鮮果[20]。綜上可推測,將藍(lán)莓酒渣作為輔料加入泡菜,可能會在控制亞硝酸鹽和生物胺形成的同時提高泡菜的營養(yǎng)價值和保健功能,且目前鮮見此方面的研究。通過前期實驗確定了泡菜發(fā)酵基礎(chǔ)條件后,本實驗主要研究藍(lán)莓酒渣對泡菜發(fā)酵過程中亞硝酸鹽和生物胺的抑制作用,同時考察其對泡菜理化特性(pH值,總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù),氨基酸態(tài)氮、還原糖、亞硝酸鹽、生物胺含量,抗氧化性)、微生物指標(biāo)(乳酸菌總數(shù)、菌落總數(shù))及感官品質(zhì)的影響。
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1.3.1 泡菜樣品的制作與實驗分組
工藝流程:泡菜壇預(yù)處理→原材料預(yù)處理→食鹽水配制→添加藍(lán)莓酒渣等配料→裝壇→密封→發(fā)酵→成品
具體步驟參考蔡麗清[21]的泡菜加工工藝。實驗分為4 組,每組3 個平行,取12 個泡菜壇用清水和沸水反復(fù)沖洗后,用冷卻的沸水配制體積分?jǐn)?shù)1%的白醋,裝滿壇子,蓋上壇蓋,在壇沿注滿質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的食鹽水并置于陰涼通風(fēng)處晾4 d后,將壇中及壇沿水倒掉,用沸水洗凈壇子及壇蓋后將其倒扣于陰涼通風(fēng)處,待其表面殘留的水完全晾干。將新鮮大白菜去除根部、老葉及蟲害部位后把葉片分開,清洗干凈后在干凈食品級實驗桌上攤開,晾干約4~5 h,使其輕微脫水,直至白菜表面無水分殘留后,分別放入經(jīng)處理的壇中,添加0.1%(以白菜質(zhì)量計,下同)發(fā)酵粉后,在4 組壇中分別添加0(對照)、3%、6%、9%的藍(lán)莓酒渣,再添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%的食鹽水(大白菜與食鹽水的質(zhì)量比約為3∶4),將白菜完全浸沒;蓋上壇蓋,向壇沿注滿質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%食鹽水以隔絕空氣。將泡菜壇置于恒溫培養(yǎng)箱中,在32 ℃下發(fā)酵5 d得到泡菜成品;發(fā)酵過程中時常在壇沿加食鹽水,保持壇沿水不干。
取樣時使用潔凈干燥的泡菜夾子,嚴(yán)禁將生水或壇沿的食鹽水帶入發(fā)酵的泡菜壇中,取樣后應(yīng)及時蓋上壇蓋。化學(xué)指標(biāo)測定時,每天從各個泡菜壇中取出50 g白菜樣品及50 mL泡菜發(fā)酵液樣品,并將白菜樣品置于榨汁機中充分破碎。微生物指標(biāo)測定時,每天從各個泡菜壇中取出10 mL發(fā)酵液于無菌離心管中。
1.3.2 泡菜化學(xué)指標(biāo)測定
pH值的測定參照GB 5009.237—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測定》??偹豳|(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》。氨基酸態(tài)氮含量的測定參照GB 5009.235—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸態(tài)氮的測定》。還原糖含量的測定參照GB 5009.7—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中還原糖的測定》。亞硝酸鹽含量測定參照GB 5009.33—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》。生物胺含量的測定采用液相色譜法[22]。
1.3.3 泡菜和發(fā)酵液抗氧化性相關(guān)指標(biāo)測定
參照Park等[23]的方法測定總酚水平和DPPH自由基清除能力。參照劉丹文[24]的方法測定總還原力。
1.3.4 泡菜發(fā)酵液微生物指標(biāo)測定
菌落總數(shù)和乳酸菌總數(shù)的測定分別參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》和GB 4789.35—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 乳酸菌檢驗》。
1.3.5 泡菜和發(fā)酵液色澤的測定
發(fā)酵5 d后,取色澤較為均勻的泡菜葉片洗凈擦干后用于泡菜色差的分析;取經(jīng)6 000 r/min離心5 min后的泡菜發(fā)酵液上清液用于泡菜發(fā)酵液的色差分析。使用色差計按照儀器說明測定色澤。
1.3.6 泡菜感官評價
對發(fā)酵5 d后所得泡菜進(jìn)行感官評價,感官評價指標(biāo)包括顏色、酸味、鮮味、脆度、整體可接受性。在泡菜發(fā)酵成熟后邀請10 名感官評價人員對泡菜的這5 項指標(biāo)采用5 分制,根據(jù)其強度,分別進(jìn)行評分,其中1 分表示很差,3 分表示中等,5 分表示很好。
使用Microsoft Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,所有數(shù)據(jù)均是3 次平行的平均值,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,利用方差分析(analysis of variance,ANOVA)、最小顯著性差異法(least significant difference,LSD)進(jìn)行差異顯著性檢驗和多重比較,P<0.01表示差異極顯著,P<0.05表示差異顯著。使用GraphPad Prism 5.0軟件作圖。
2.1.1 添加藍(lán)莓酒渣對泡菜pH值、總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響
圖 1 不同藍(lán)莓酒渣添加量下泡菜pH值(A)和總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)(B)的變化Fig. 1 Changes in pH (A) and total acid concentration (B) of kimchi with different amounts of blueberry pomace added
從圖1A可以看出,添加藍(lán)莓酒渣組泡菜在發(fā)酵第0天的pH值顯著低于對照組(P<0.05),隨發(fā)酵的進(jìn)行,4 組泡菜pH值逐漸下降并趨于穩(wěn)定。添加藍(lán)莓酒渣后,泡菜pH值的降低速率比對照組緩慢,發(fā)酵結(jié)束時,pH值顯著高于對照組(P<0.05)。
由圖1B可知,隨泡菜發(fā)酵的不斷進(jìn)行,添加藍(lán)莓酒渣組總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增長速率低于對照組,發(fā)酵結(jié)束時,添加3%、6%及9%藍(lán)莓酒渣組泡菜的總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.50%、0.47%和0.43%,顯著低于對照組(P<0.05)。
2.1.2 添加藍(lán)莓酒渣對泡菜氨基酸態(tài)氮、還原糖含量的影響
圖 2 不同藍(lán)莓酒渣添加量下泡菜氨基酸態(tài)氮(A)和還原糖(B)含量的變化Fig. 2 Changes in amino acid nitrogen (A) and reducing sugar (B)contents in kimchi with different amounts of blueberry pomace added
由圖2A可知,對照組和添加3%藍(lán)莓酒渣組泡菜中氨基酸態(tài)氮含量在0~1 d迅速上升,在第1天分別達(dá)到最大值0.34 g/kg和0.31 g/kg,添加6%和9%藍(lán)莓酒渣組泡菜的氨基酸態(tài)氮含量在發(fā)酵第2天達(dá)到最大值,分別為0.30 g/kg和0.29 g/kg,明顯低于對照組第1天所達(dá)到的最大值,4 組泡菜的氨基酸態(tài)氮含量在達(dá)到最大值后逐漸降低,且差異逐漸縮小,發(fā)酵結(jié)束時無顯著差異(P>0.05)。
由圖2B可知,添加藍(lán)莓酒渣后泡菜的還原糖含量變化趨勢與對照組一致,均在發(fā)酵過程中保持下降趨勢。發(fā)酵結(jié)束時,藍(lán)莓酒渣添加量越多,泡菜中還原糖含量越高,并顯著高于對照組(P<0.05)。
2.1.3 添加藍(lán)莓酒渣對泡菜發(fā)酵液微生物的影響
圖 3 不同藍(lán)莓酒渣添加量下泡菜菌落總數(shù)(A)和乳酸菌總數(shù)(B)的變化Fig. 3 Changes in total bacterial (A) and lactic acid bacterial (B)counts in kimchi with different amounts of blueberry pomace added
由圖3A可知,各組菌落總數(shù)都是先迅速增加后逐漸減少。泡菜發(fā)酵第0天,添加藍(lán)莓酒渣組泡菜發(fā)酵液的菌落總數(shù)低于對照組,發(fā)酵結(jié)束時,對照組菌落總數(shù)為7.70(lg(CFU/mL)),顯著高于其他3 組(P<0.05),且其他3 組菌落總數(shù)從大至小排列順序為:3%藍(lán)莓酒渣組>6%藍(lán)莓酒渣組>9%藍(lán)莓酒渣組。
由圖3B可知,4 組泡菜發(fā)酵液中乳酸菌總數(shù)的變化趨勢與菌落總數(shù)相似。添加藍(lán)莓酒渣組乳酸菌總數(shù)的最大值出現(xiàn)時間比對照組晚1 d,隨發(fā)酵的進(jìn)行,乳酸菌總數(shù)減少程度比對照組弱,發(fā)酵結(jié)束時,添加3%、6%和9%藍(lán)莓酒渣組乳酸菌總數(shù)分別為7.14、7.18(lg(CFU/mL))和7.25(lg(CFU/mL)),均顯著高于對照組(P<0.05)。
2.1.4 添加藍(lán)莓酒渣對泡菜亞硝酸鹽含量的影響
圖 4 不同藍(lán)莓酒渣添加量下泡菜亞硝酸鹽含量的變化Fig. 4 Changes in nitrite content in kimchi with different amounts of blueberry pomace added
由圖4可知,添加藍(lán)莓酒渣組泡菜中亞硝酸鹽含量的變化規(guī)律與對照組相似。對照組亞硝酸鹽含量在發(fā)酵第1天達(dá)到峰值(41.34 mg/kg),添加3%、6%和9%藍(lán)莓酒渣組亞硝酸鹽的峰值分別為39.25、24.98 mg/kg和11.31 mg/kg,且藍(lán)莓酒渣添加量為9%時,亞硝酸鹽的峰值出現(xiàn)時間較其他3 組推后1 d。隨發(fā)酵的進(jìn)行,4 組泡菜中亞硝酸鹽含量逐漸下降。發(fā)酵結(jié)束時,其含量在0.62~1.64 mg/kg之間,添加9%藍(lán)莓酒渣組泡菜中亞硝酸鹽殘留量比對照組低62.20%(P<0.05);當(dāng)藍(lán)莓酒渣添加量為3%和6%時,發(fā)酵結(jié)束時泡菜制品中亞硝酸鹽殘留量與對照組差異不顯著(P>0.05),但6%的藍(lán)莓酒渣能顯著降低亞硝酸鹽含量峰值(P<0.05)。
2.1.5 添加藍(lán)莓酒渣對泡菜生物胺含量的影響
表 1 不同藍(lán)莓酒渣添加量下泡菜生物胺含量的變化Table 1 Changes in biogenic amine content in kimchi with different amounts of blueberry pomace added
由表1可以看出,隨泡菜發(fā)酵的進(jìn)行,生物胺總量不斷增加。發(fā)酵第0天,藍(lán)莓酒渣添加量為6%和9%時,泡菜中生物胺總量顯著高于對照組(P<0.05),發(fā)酵結(jié)束時,添加藍(lán)莓酒渣組泡菜的生物胺總量均顯著低于對照組(P<0.05),且當(dāng)藍(lán)莓酒渣添加量為9%時,總生物胺含量比對照組低29.19%。說明藍(lán)莓酒渣對泡菜中生物胺的累積有抑制作用,添加量越多,抑制作用越強。
由表1可知,泡菜中組胺含量在發(fā)酵前3 d顯著上升(P<0.05),隨后保持穩(wěn)定,發(fā)酵結(jié)束時,添加9%的藍(lán)莓酒渣組泡菜中組胺含量顯著低于其他3 組(P<0.05),相比于對照組,其含量降低了41.16%。4 組泡菜中色胺含量的變化趨勢與組胺一致,且藍(lán)莓酒渣的添加對色胺的累積無顯著影響(P>0.05)。對照組和添加3%藍(lán)莓酒渣組泡菜中β-苯乙胺含量在整個發(fā)酵階段顯著增加(P<0.05),而添加6%和9%藍(lán)莓酒渣組泡菜的β-苯乙胺含量在發(fā)酵3 d后變化不顯著(P>0.05),發(fā)酵結(jié)束時,隨藍(lán)莓酒渣添加量的增加,泡菜中β-苯乙胺含量顯著降低(P<0.05)。泡菜原材料中檢測出腐胺和亞精胺兩種生物胺,且當(dāng)藍(lán)莓酒渣添加量達(dá)到6%和9%時,發(fā)酵第0天的泡菜中腐胺含量顯著高于其他兩組(P<0.05);隨發(fā)酵的進(jìn)行,泡菜中腐胺含量呈不斷增加的趨勢,添加藍(lán)莓酒渣減緩了其增長速率,導(dǎo)致發(fā)酵結(jié)束時,添加6%和9%藍(lán)莓酒渣組泡菜中腐胺含量與對照組相比分別減少了18.80%和30.54%。藍(lán)莓酒渣的添加明顯降低了泡菜中亞精胺含量的增長速率,發(fā)酵第5天時,添加3%、6%及9%藍(lán)莓酒渣組亞精胺含量與對照組相比分別降低了23.35%、26.93%和31.89%。藍(lán)莓酒渣對泡菜制品中尸胺的形成也具有一定的抑制作用,且當(dāng)其添加量達(dá)到6%和9%時,抑制作用顯著(P<0.05)。
表 2 不同藍(lán)莓酒渣添加量對泡菜抗氧化性的影響Table 2 Effect of different amounts of blueberry pomace addition on antioxidant activity of kimchi
表 3 不同藍(lán)莓酒渣添加量對泡菜發(fā)酵液抗氧化性的影響Table 3 Effect of different amounts of blueberry pomace addition on antioxidant activity of kimchi juice
表2和表3分別為發(fā)酵5 d后泡菜產(chǎn)品和發(fā)酵液3 項抗氧化性能的檢測結(jié)果。添加藍(lán)莓酒渣組發(fā)酵液的總還原力、總酚質(zhì)量濃度和DPPH自由基清除率均高于泡菜。添加9%藍(lán)莓酒渣組泡菜和發(fā)酵液的總還原力為對照組的2.06 倍和2.96 倍,總酚水平分別是對照組的1.60 倍和3.89 倍,DPPH自由基清除率較對照組分別增加了2.03 倍和2.25 倍。說明添加藍(lán)莓酒渣能顯著增加泡菜和發(fā)酵液的總還原力、總酚水平和DPPH自由基清除率(P<0.05),且添加量越多,增加幅度越大。
表4為發(fā)酵5 d后泡菜產(chǎn)品和發(fā)酵液色差分析結(jié)果。泡菜的色澤與L*、a*和b*值有關(guān)。L*值代表明暗程度,數(shù)值越大代表明亮度越高;a*值代表紅綠程度,數(shù)值越大代表顏色越紅,越小則越綠;b*值代表黃藍(lán)程度,數(shù)值越大代表顏色越黃,越小則越藍(lán)[25]。
表 4 不同藍(lán)莓酒渣添加量對泡菜和發(fā)酵液色澤的影響Table 4 Effect of different amounts of blueberry pomace addition on the color of kimchi and kimchi juice
由表4可以看出,對照組泡菜和發(fā)酵液的L*、a*和b*值沒有明顯的區(qū)別,添加藍(lán)莓酒渣后,泡菜的L*值和b*值比發(fā)酵液高,a*值比發(fā)酵液的低。添加藍(lán)莓酒渣的各組,泡菜和發(fā)酵液的L*值和b*值均低于對照組,a*值均高于對照組,添加藍(lán)莓酒渣后,泡菜和發(fā)酵液的顏色逐漸偏紅藍(lán),明亮度降低,且隨藍(lán)莓酒渣添加量的增加,與對照組色澤差異增大。
表 5 不同藍(lán)莓酒渣添加量對泡菜感官品質(zhì)的影響Table 5 Effect of different amounts of blueberry pomace addition on sensory quality of kimchi
表5為發(fā)酵5 d后泡菜產(chǎn)品的感官評價結(jié)果。隨藍(lán)莓酒渣添加量的增加,泡菜的整體可接受性得分提高,添加量達(dá)到9%時,得分顯著高于對照組(P<0.05)。在顏色和脆度方面,添加6%和9%藍(lán)莓酒渣組泡菜的得分均顯著高于其他兩組(P<0.05)。在酸味方面,隨藍(lán)莓酒渣添加量的增加,得分降低,但差異不顯著(P>0.05)。藍(lán)莓酒渣的添加提高了泡菜在鮮味方面的得分,但也未形成顯著差異(P>0.05)。
傳統(tǒng)的泡菜發(fā)酵方式一般為自然發(fā)酵,但由于自然發(fā)酵周期較長,且存在很多不可控因素,影響產(chǎn)品的品質(zhì)[25]。目前,很多學(xué)者在研究更為方便的接種發(fā)酵泡菜的方式。有研究表明,和自然發(fā)酵相比,接種發(fā)酵泡菜不僅可以加快發(fā)酵速度,縮短發(fā)酵時間,還能在降低泡菜中硝酸鹽殘留量的同時提前亞硝酸鹽含量峰值出現(xiàn)的時間,泡菜的風(fēng)味和品質(zhì)也得到提高[21]。因此選擇接種乳酸菌發(fā)酵泡菜的方式來探究藍(lán)莓酒渣對其發(fā)酵過程的影響。
從pH值和總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果來看,添加藍(lán)莓酒渣后,泡菜中總酸積累速度變緩,發(fā)酵結(jié)束時,泡菜中總酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨藍(lán)莓酒渣添加量的增加而降低。這與前人的研究結(jié)果[26]一致,可能是花青素等多酚類物質(zhì)中的羥基會與泡菜發(fā)酵體系中氫離子結(jié)合,對pH值的降低起到緩沖作用。藍(lán)莓酒渣添加量為6%和9%時,顯著增加了泡菜發(fā)酵第0天泡菜發(fā)酵液中的菌落總數(shù)(P<0.05),這是因為藍(lán)莓酒渣中帶有酵母菌等雜菌,而發(fā)酵結(jié)束時,添加藍(lán)莓酒渣組發(fā)酵液中菌落總數(shù)顯著低于對照組(P<0.05),乳酸菌總數(shù)顯著高于對照組(P<0.05)。藍(lán)莓酒渣富含花青素、黃酮和酚酸等植物多酚,經(jīng)歷釀酒酵母的發(fā)酵作用后,部分花色苷發(fā)生?;饔茫瑢?dǎo)致藍(lán)莓酒渣的抗氧化性能強于藍(lán)莓鮮果和藍(lán)莓果渣[20]。從本研究結(jié)果可以看出,藍(lán)莓酒渣的添加使泡菜及發(fā)酵液的抗氧化性能顯著增加(P<0.05)。有學(xué)者指出,植物多酚主要通過以下兩種作用機制對食品中腸桿菌、酵母、霉菌及金黃色葡萄球菌等細(xì)菌和病原菌達(dá)到明顯的抑制或者殺滅作用:1)破壞如膜蛋白等菌體的結(jié)構(gòu)成分,改變菌體的形態(tài),使其細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的完整性遭到毀壞,進(jìn)而導(dǎo)致其細(xì)胞內(nèi)部成分外泄,細(xì)菌死亡;2)對DNA、RNA和蛋白質(zhì)的合成途徑形成干擾,導(dǎo)致細(xì)菌死亡[27]。Zhang Qiuqin等[17]將玫瑰多酚按一定比例加入到香腸后發(fā)酵得到相同的結(jié)果,即玫瑰多酚在減少總菌落數(shù)的同時促進(jìn)了乳酸菌的生長繁殖。藍(lán)莓酒渣的抑菌效果使泡菜中蛋白質(zhì)更少地被微生物分解為游離氨基酸[28],進(jìn)而導(dǎo)致氨基酸態(tài)氮含量在發(fā)酵前期累積量比對照組低,但由于泡菜發(fā)酵進(jìn)程的減緩,含氮物質(zhì)流入發(fā)酵液以及被微生物利用的量也減少,因而添加藍(lán)莓酒渣后泡菜制品中氨基酸態(tài)氮含量在發(fā)酵第5天未出現(xiàn)顯著性差異(P>0.05)。另外,藍(lán)莓酒渣對總菌落的抑制作用也減小了還原糖被利用的程度,使泡菜原材料中的還原糖得到更好的保存,且酸度較低的環(huán)境會減少泡菜中還原糖溶入到發(fā)酵液中的量[26]。
從亞硝酸鹽含量的測定結(jié)果可看出,添加藍(lán)莓酒渣能抑制泡菜中亞硝酸鹽的累積,且添加量為9%時,在發(fā)酵結(jié)束時與對照組相比亞硝酸鹽殘留量顯著降低(P<0.05)。國內(nèi)外大量研究表明,花青素、葡萄多酚、茶多酚等植物多酚能夠抑制硝酸鹽還原菌的增殖,并通過與酶蛋白的結(jié)合來阻礙亞硝酸鹽的形成;植物多酚還具有較強的還原性,能夠?qū)喯跛猁}還原為氮氣,且泡菜的酸性環(huán)境有利于這一反應(yīng)的進(jìn)行[16-17,29]。
從生物胺含量的測定結(jié)果可看出,藍(lán)莓酒渣對泡菜中總生物胺含量的累積有顯著的抑制效應(yīng)(P<0.05),隨藍(lán)莓酒渣添加量的增加,抑制效果變強。但值得注意的是,當(dāng)藍(lán)莓酒渣添加量達(dá)到6%和9%時,發(fā)酵第0天泡菜中生物胺總量顯著增加(P<0.05)。張敬等[30]報道發(fā)酵型酒精飲料(如葡萄酒、藍(lán)莓酒、黃酒等)中可能含有含量較低的生物胺,因此推測,藍(lán)莓酒渣攜帶的藍(lán)莓酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生的生物胺增加了泡菜未發(fā)酵時的生物胺總量。目前國內(nèi)外關(guān)于藍(lán)莓酒渣對泡菜中生物胺的抑制作用鮮見報道,但有研究表明,植物多酚(如茶多酚、葡萄多酚、紫蘇以及玫瑰多酚等)均包含黃酮、花青素及酚酸等物質(zhì),對具有氨基酸脫羧酶活性的微生物有很強的抑制作用,尤其是對枯草芽孢桿菌和金黃色葡萄球菌[16-17,31]。另外,藍(lán)莓酒渣能賦予泡菜制品新穎的色澤,提升泡菜脆度,在對其酸味無顯著降低作用的基礎(chǔ)上提高了泡菜的整體感官品質(zhì)。
近年來,部分學(xué)者對藍(lán)莓酒渣中花青素等多酚類物質(zhì)的生理活性和提取工藝進(jìn)行了研究,但藍(lán)莓酒渣在食品領(lǐng)域直接應(yīng)用的研究比較少。本實驗將藍(lán)莓酒渣作為輔料加入泡菜中進(jìn)行發(fā)酵,較好地減少了泡菜中亞硝酸鹽和生物胺含量,同時提升了泡菜制品的營養(yǎng)價值,也使泡菜的色澤得到創(chuàng)新性改變。但藍(lán)莓酒渣的添加對泡菜中總酸累積產(chǎn)生了影響,使泡菜在酸味方面的感官評價得分偏低。在未來進(jìn)一步的實驗中,應(yīng)明確藍(lán)莓酒渣降低泡菜中亞硝酸鹽和生物胺含量的詳細(xì)機制,對藍(lán)莓酒渣進(jìn)行詳盡的研究,并設(shè)計出更加優(yōu)化的發(fā)酵工藝來提升泡菜的酸味,得到更為優(yōu)質(zhì)的泡菜產(chǎn)品,為泡菜的現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)助力。
當(dāng)藍(lán)莓酒渣添加量為3%和6%時,泡菜制品中亞硝酸鹽殘留量在發(fā)酵第5 天與對照組差異不顯著(P>0.05),但6%的藍(lán)莓酒渣能顯著降低亞硝酸鹽峰值(P<0.05),當(dāng)添加量達(dá)到9%時,泡菜發(fā)酵第5天亞硝酸鹽殘留量顯著低于對照組(P<0.05)。藍(lán)莓酒渣對泡菜中生物胺的形成具有顯著的抑制效應(yīng)(P<0.05),且添加量越多,抑制效應(yīng)越強,發(fā)酵結(jié)束時,添加9%藍(lán)莓酒渣組生物胺總量與對照組相比降低了29.19%。添加藍(lán)莓酒渣能提高泡菜制品中還原糖的含量,顯著增強泡菜及發(fā)酵液的抗氧化性能(P<0.05),還能賦予泡菜新穎的色澤,提升泡菜的脆度,但會減慢泡菜的發(fā)酵進(jìn)程,影響泡菜產(chǎn)品的酸味。