葉美作，陳 功，2，梁 勇，曾小平，李嘉儀，黃潤(rùn)秋，詹 軍，徐 飛，張其圣，2，溫貴賓*

(1.四川東坡中國(guó)泡菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，四川 眉山 620010；2.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司， 成都 611130；3.四川省眉山市泡菜產(chǎn)業(yè)推進(jìn)服務(wù)中心，四川 眉山 620000；4.四川李記醬菜調(diào)味品有限公司,四川 眉山 620000)

四川泡菜是以各種生鮮蔬菜為原料，經(jīng)以乳酸菌為主的微生物在厭氧或兼性厭氧條件下自然發(fā)酵而成[1]。四川泡菜酸咸適口，自然純正，泡菜中的乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，酵母菌發(fā)酵產(chǎn)生大量的醇類(lèi)風(fēng)味成分[2],多種微生物的相互作用賦予了泡菜獨(dú)特的風(fēng)味，由此深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[3]。

泡菜受溫度、鹽度、原料、工藝等多種因素影響，品質(zhì)差異較大，其中蔬菜原料是最重要的影響因素之一[4-5]。四川泡菜中常見(jiàn)的蔬菜原料有根莖類(lèi)和瓜果類(lèi)等。一般認(rèn)為蘿卜、萵筍等蔬菜發(fā)酵快，而胡蘿卜、豇豆等成熟期長(zhǎng)。周強(qiáng)等[6]研究表明5%的蔗糖、5%的香辛料、6%的食鹽水的蘿卜在25℃下恒溫發(fā)酵5d，可制出口感脆嫩、美味的泡蘿卜。而余文華等人[7]研究表明直投式茵劑在30℃條件下發(fā)酵蘿卜、豇豆、白菜、青菜，其發(fā)酵周期為3～4d。

在企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，由于生產(chǎn)的需要，通常需要選擇不同的原料進(jìn)行混和發(fā)酵，如什錦泡菜，原料成熟時(shí)間和風(fēng)味的差異，極大地影響泡菜的品質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)[8]，不同蔬菜原料泡菜的品質(zhì)變化相關(guān)性的文獻(xiàn)很少，不同蔬菜原料的泡菜的特性需進(jìn)一步研究和比較。本研究分別探討了泡豇豆、泡萵筍、泡蘿卜在發(fā)酵過(guò)程中品質(zhì)的變化，分析發(fā)酵過(guò)程中微生物數(shù)量、質(zhì)構(gòu)特性、底物濃度和代謝產(chǎn)物，對(duì)比其特征差異并確定最佳成熟時(shí)間，為傳統(tǒng)四川泡菜標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑 白蘿卜、豇豆、萵筍和食鹽購(gòu)于眉山市大潤(rùn)發(fā)超市。MRS培養(yǎng)基購(gòu)于北京路橋技術(shù)有限責(zé)任公司。硝酸銀、鉻酸鉀、氫氧化鈉溶液、亞硝酸鈉基準(zhǔn)試劑、飽和硼砂、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、鹽酸均購(gòu)于成都市科隆化學(xué)品有限公司。檸檬酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、琥珀酸、乳酸、乙酸、乙醇、葡萄糖和果糖標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)于上海源葉生物科技有限公司。

1.1.2 儀器和設(shè)備 DHP-9270B能型電熱恒溫培養(yǎng)箱來(lái)自上?，槴\實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。BMJ-250C生化培養(yǎng)箱來(lái)自上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。HH-4恒溫水浴鍋來(lái)自常州澳華儀器有限公司。6S紫外分光光度計(jì)、PHS-3C雷磁pH計(jì)源于上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。TMS-Pilot質(zhì)構(gòu)分析儀源于美國(guó)FTC公司。高壓滅菌鍋、酸度計(jì)購(gòu)于梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 不同蔬菜原料泡菜的制備及取樣 將白蘿卜、萵筍、豇豆分別洗凈、晾干、切分，加入配料，萵筍和蘿卜切成2～3cm塊狀，豇豆切分成2～4cm段狀，裝入2L玻璃泡菜壇中，向壇中加入食鹽水(冷開(kāi)水配置)，菜和食鹽水質(zhì)量比為1:1.5，控制食鹽濃度為總質(zhì)量的3%，壇沿加水密封，每組3個(gè)平行，取發(fā)酵0、2、4、6、8、10d泡菜用于后續(xù)分析。

1.2.2 理化指標(biāo)及乳酸菌數(shù)量測(cè)定 pH測(cè)定參考《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中pH值的測(cè)定方法》GB5009.237-2016，pH用PHS-3C型pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定?？傻味ㄋ釡y(cè)定參考GB/T12456-2008《食品中總酸的測(cè)定方法》中電位滴定法，用0.05mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液反滴定pH至8.20，結(jié)果以乳酸計(jì)。亞硝酸鹽含量測(cè)定參考 《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》GB 5009.33-2016中分光光度法。乳酸菌數(shù)量測(cè)定參考參照《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌測(cè)定》GB4789.35-2016。

1.2.3 還原糖與有機(jī)酸含量測(cè)定 對(duì)段先哲等[9]的研究方法稍作修改，將樣品粉碎后，稱(chēng)取2g樣品，加入8ml超純水，然后進(jìn)行30min超聲波清洗，完成后進(jìn)行10000r/min離心1min，用0.22μm水系濾膜針頭過(guò)濾器過(guò)濾上清液，將濾液上機(jī)檢測(cè)。

分析條件為色譜柱：Carbomix H-NP10：8% (10μm,7.8x300mm)，流動(dòng)相A：10mM H2SO4，流動(dòng)相B：超純水，柱溫65℃，流速0.4mL/min，B泵濃度60%，進(jìn)樣量：10μL，檢測(cè)器：UV 210nm。RID溫度35℃。

1.2.4 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定 參考朱翔等人[10]的研究方法，選用全質(zhì)構(gòu)測(cè)試(TPA)表征傳統(tǒng)四川泡菜的質(zhì)構(gòu)特性。每組樣品分別選取一致的規(guī)格，將其處理為長(zhǎng)3cm、寬2cm，厚2cm大小相同的長(zhǎng)方體使用TAxT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀75mm圓盤(pán)探頭進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。TPA測(cè)試程序：使用75mm圓盤(pán)探頭，以放置樣品的平臺(tái)為位移零點(diǎn)，設(shè)定最大力為400 N，起始為0.75 N，形變量為45 %，速度為15mm/min，最后由質(zhì)構(gòu)特性曲線得到硬度、彈性及咀嚼性等指標(biāo)值。

1.2.5 感官評(píng)價(jià) 參考陳功等[11]感官評(píng)定方法。由10名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)且了解泡菜屬性的小組成員對(duì)過(guò)程中的樣品進(jìn)行感官分析。不同蔬菜原料的四川泡菜的感官評(píng)價(jià)采用綜合評(píng)分法，總分100分，泡菜的色澤和香味各占20分，口感和質(zhì)地各占30分。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同原料泡菜pH、總酸和乳酸菌數(shù)量的變化

如圖1A所示，3種不同蔬菜原料泡菜在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中pH變化趨勢(shì)基本相同，即先下降后趨于穩(wěn)定。泡豇豆和泡蘿卜從初始的pH5.5最終降至 3.5左右，而泡萵筍從初始的pH6.07最終降至3.53。研究結(jié)果與韓新峰等[12]的研究結(jié)果一致。當(dāng)環(huán)境pH穩(wěn)定時(shí)發(fā)酵結(jié)束，這時(shí)環(huán)境中代謝產(chǎn)物最多，泡菜的風(fēng)味、口感最佳。

圖1 不同原料泡菜發(fā)酵過(guò)程中pH值、總酸和乳酸菌的變化(A:pH；B：總酸；C:乳酸菌)

如圖1B所示，3種不同蔬菜原料泡菜在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中總酸變化趨勢(shì)均呈先下降后上升趨勢(shì)。其中泡豇豆總酸由最初的0.36g/100g增加到0.55g/100g，泡萵筍總酸由最初的0.15g/100g增加到0.285g/100g。3種泡菜發(fā)酵后期總酸較高，會(huì)抑制乳酸菌等相關(guān)微生物的代謝活動(dòng)，使得總酸含量逐漸趨于穩(wěn)定[10]。

如圖1C所示，在發(fā)酵初期，乳酸菌利用蔬菜原料中的糖類(lèi)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)快速增殖，其中泡蘿卜中乳酸菌數(shù)量生長(zhǎng)更快，發(fā)酵2d后達(dá)到峰值，為8.083lg(CFU/g)，這與其質(zhì)地有關(guān)，糖類(lèi)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更好溢出。泡豇豆和泡萵筍在發(fā)酵4d后分別達(dá)到峰值8.065lg(CFU/g)和7.702lg(CFU/g)。

2.2 不同原料泡菜的亞硝酸鹽含量

泡菜亞硝酸鹽含量隨發(fā)酵時(shí)間的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)(圖2)。泡豇豆和泡蘿卜在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量均低于10mg/kg。泡萵筍在第2d出現(xiàn)亞硝酸鹽“高峰”，達(dá)到57.48mg/kg，超過(guò)了國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)20mg/kg。泡豇豆在第4d出現(xiàn)“亞硝峰”峰值，達(dá)到8.16mg/kg。隨著發(fā)酵進(jìn)行，亞硝酸鹽被逐漸降解，泡菜成熟時(shí)亞硝酸鹽含量遠(yuǎn)低于國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。這與黃潤(rùn)秋等[14]的研究結(jié)果一致。泡菜液中亞硝酸鹽的來(lái)源一部分來(lái)源于原料本身，另一部分來(lái)源于泡菜液中的微生物作用，具有硝酸還原酶的細(xì)菌將原料中的硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁}[15]，是泡菜液產(chǎn)生大量亞硝酸鹽的決定性因素。目前泡菜大多采用自然發(fā)酵的模式，大量來(lái)自原料的腸桿菌科細(xì)菌具有硝酸鹽還原能力，特別是新制泡菜的發(fā)酵前期存在大量大腸菌群等微生物[16]。

圖2 不同蔬菜原料在發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量的變化

2.3 不同原料泡菜還原糖和有機(jī)酸的變化

如圖3A、B所示，幾種不同原料泡菜發(fā)酵過(guò)程中葡萄糖、果糖含量均呈先下降后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，是由于乳酸菌等相關(guān)微生物利用蔬菜原料中的碳源進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，并將其分解成乳酸等代謝產(chǎn)物[17]。

圖3 不同蔬菜原料在發(fā)酵過(guò)程中還原糖和有機(jī)酸的變化(A：果糖；B：葡萄糖；C：乳酸；D：乙酸)

泡豇豆的還原糖含量整體最低，而泡蘿卜的還原糖含量整體較高，可能是蘿卜原料的還原糖含量較其他兩種蔬菜高。泡蘿卜的葡萄糖含量整體大于其它2種泡菜，且其果糖被消耗速度最快，發(fā)酵4d時(shí)，菌群已消耗果糖0.90g/100g。而在發(fā)酵6～8d時(shí)，泡萵筍的果糖含量呈緩慢的上升趨勢(shì)，其中的原因可能是泡萵筍體系內(nèi)果糖的利用率低于葡萄糖，果糖的生成可能浸到液體中的速率大于消耗速率，因此果糖有所積累[17]。

如圖3C所示，所有組的乳酸濃度在發(fā)酵過(guò)程中都有所增加。在第4d時(shí)，泡豇豆的乳酸水平顯著高于泡蘿卜和泡萵筍，第8d時(shí)，泡豇豆的乳酸含量達(dá)到最大值480mg/100g。如圖3D所示，泡豇豆和泡蘿卜的乙酸均呈先上升后下降的趨勢(shì)，其中泡豇豆在發(fā)酵6d時(shí)，達(dá)到74.49mg/100g，而泡豇豆中乙酸含量顯著高于其他泡菜，可能是由于泡豇豆的乳酸含量較高，乳酸發(fā)酵產(chǎn)生乙酸[18]。發(fā)酵后期乙酸含量下降可能是由于乙酸參與醇類(lèi)的酯化反應(yīng)，生成酯類(lèi)等風(fēng)味物質(zhì)[18]。而與泡蘿卜和泡豇豆相比，泡萵筍含有較低的乙酸。

2.4 不同原料泡菜的質(zhì)構(gòu)

質(zhì)構(gòu)儀可通過(guò)監(jiān)測(cè)樣品的硬度、彈性、咀嚼性和回復(fù)性等反映樣品的質(zhì)構(gòu)變化。本研究從硬度、彈性和咀嚼性3個(gè)方面考察不同蔬菜原料發(fā)酵過(guò)程中質(zhì)構(gòu)的變化。從表2可看出，3種不同蔬菜原料泡菜的硬度、彈性和咀嚼性隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而呈現(xiàn)先下降后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)，其中泡豇豆的咀嚼性從初始28.64MJ下降到2.39MJ，泡萵筍在發(fā)酵10d后硬度和咀嚼性與發(fā)酵2d相比分別下降了15.2%和77%，而泡蘿卜的硬度下降最快，從130.05N下降到49.28N。大量研究表明,果蔬組織改變、細(xì)胞壁組分降解及細(xì)胞膨壓將會(huì)影響果蔬的質(zhì)地[19-20]。

表2 不同原料泡菜在發(fā)酵過(guò)程中質(zhì)構(gòu)的變化

2.5 不同原料泡菜感官評(píng)價(jià)分析

隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，泡豇豆的色澤逐步由青綠色轉(zhuǎn)變?yōu)樯罹G色。泡萵筍的綠色度逐漸褪去，黃色度逐漸上升。泡蘿卜的色澤逐步由白色轉(zhuǎn)變?yōu)槿榘咨?。在香味方面?種發(fā)酵蔬菜的風(fēng)味濃郁，無(wú)刺激性氣味。在口感方面，泡豇豆的口感顯著好于其他兩者，但在發(fā)酵后期，3種發(fā)酵蔬菜的口感較酸，不受大眾的喜歡。在脆度方面，萵筍中含有大量水分，這導(dǎo)致泡萵筍脆度較差，豇豆和蘿卜的脆度也隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減弱。

圖4 感官評(píng)價(jià)的變化(A:泡豇豆；B：泡萵筍；C：泡蘿卜)

3 結(jié)論

本文研究了萵筍、蘿卜、豇豆3種不同蔬菜原料發(fā)酵的傳統(tǒng)四川泡菜，比較不同蔬菜原料對(duì)泡菜中乳酸菌生長(zhǎng)、底物利用和質(zhì)地的影響。結(jié)果表明：隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，泡豇豆的乳酸和乙酸含量逐漸上升，葡萄糖和果糖含量降低，總酸含量升高，pH降低，泡豇豆變軟。泡萵筍在發(fā)酵4d后能完成發(fā)酵，且在第4d時(shí)口感最佳，泡萵筍的酸度偏低，總酸濃度最高值為0.285g/100g。發(fā)酵至第2d時(shí)，泡萵筍的亞硝酸鹽含量過(guò)高，但發(fā)酵成熟后其不存在亞硝酸鹽風(fēng)險(xiǎn)。泡蘿卜在發(fā)酵8d后能完成發(fā)酵，泡蘿卜發(fā)酵至第4d時(shí)具有較佳的口感，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，泡蘿卜中葡萄糖含量和果糖含量降低，乳酸和乙酸含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，總酸含量升高，蘿卜變軟，在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中其亞硝酸鹽含量均低于3mg/kg。