自然发酵酸菜发酵液中化学成分测定

武俊瑞，张 苗，蔡 淼，李 欣，杨臣辰，岳喜庆*

(沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110866)

自然发酵酸菜发酵液中化学成分测定

武俊瑞，张 苗，蔡 淼，李 欣，杨臣辰，岳喜庆*

(沈阳农业大学食品学院，辽宁 沈阳 110866)

采用酸碱滴定法、直接滴定法、盐酸萘乙二胺法、凯氏定氮法和间接沉淀滴定法，分别对采集的5份自然发酵酸菜发酵液样品的酸度、糖、亚硝酸盐、蛋白质及氯化钠含量进行分析。结果表明：各样品酸度含量在(0.283±0.009)%～(0.891±0.006)%之间，糖含量在(3.96±0.09)%～(4.37±0.13)%之间，亚硝酸钠含量在(0.167±0.008)～(2.67±0.01)mg/kg之间，蛋白质含量在(0.0169±0.003)%～(0.0218±0.002)%之间，氯化钠含量在(0.412±0.009)%～(0.447±0.01)%之间。由此可以推断：酸度和亚硝酸盐含量的差异，可能是导致各家自然发酵酸菜及其发酵液在风味、营养和安全差异的因素之一。

酸菜发酵液；酸度；糖；亚硝酸盐；氯化钠

自然发酵酸菜是我国的传统美食。酸菜除了含有白菜中原有的一些维生素、矿物质、纤维素等物质外，白菜在发酵过程中还生成了乳酸、胆碱、乙酰胆碱、激糖素、VC、VB12及各种酶等有机化合物[1]。然而，由于在自然条件下进行，易受原料、工艺、配方和环境等外界因素影响，发酵过程、发酵产物、酸菜品质都很不稳定。利用人工接种生产酸菜制品，目前还处于起步阶段，由于基础研究支持不够，加工条件和工艺技术还不完善，产品往往在风味上不尽如人意，因此，改善风味已成为当前酸菜工业化生产中亟待解决的现实问题。

目前，国内外对于自然发酵酸泡菜的研究，多集中在酸泡菜中乳酸菌区系和乳酸菌分离鉴定等方面[2-3]。而有关酸泡菜及其发酵液的化学组成分析的研究多集中在对人工发酵酸泡菜发酵过程有机酸等风味物质及亚硝酸盐含量的分析[4-8]。对自然发酵酸菜尤其是东北酸白菜及其发酵液的化学组成进行分析，还未见报道。

本研究主要采用酸碱滴定法、直接滴定法、盐酸萘乙二胺法、凯氏定氮法和间接沉淀滴定法，对采集的东北自然发酵酸白菜发酵液样品的化学组成进行分析，以期为探讨自然发酵酸菜的化学组成与酸菜品质及安全的关系提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

5份自然发酵酸菜发酵液样品(采自大庆)，记作样品1～5号。

实验所用试剂均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司或沈阳精细化学品有限公司。

1.2 仪器与设备

LNK-872型多功能快速消化器 江苏省宜兴市科技仪器研究所；KDN-04A凯式定氮仪 浙江托普仪器有限公司；CN61M721A可见分光光度计 北京中西科技远大有限公司；DHG-9023A恒温干燥箱 沈阳林频实验设备有限公司；HI9063防水型便携式温度计、PHBJ-260便携式pH计等。

1.3 方法

1.3.1 采样

从大庆农家采集自然发酵酸菜发酵液样品5份，同时利用便携式温度计和pH计分别测定样品温度和pH值，并记录发酵过程及时间等信息，于冰盒中运回实验室于－60℃超低温冰箱中保存，备用[9]。

1.3.2 化学组成测定

酸度：参考GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》，采用酸碱滴定法[10-11]；糖含量：参照GB/T 5009.7—2008《食品中还原糖的测定》，采用直接滴定法[12-13]；亚硝酸盐含量：参照GB 5009.33—2010《食品中亚硝酸盐和硝酸盐的测定》，采用盐酸萘乙二胺法[14-17]；蛋白质含量：参照GB 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》，采用凯氏定氮法[15,18-21]；氯化钠含量：参照GB/T 12457—2008《食品中氯化钠的测定》和文献[22-24]方法。

2 结果与分析

2.1 样品采集

5份自然发酵酸菜汁的采集温度、pH值和发酵时间等情况，如表1所示。

表1 样品采集情况Table 1 Details of naturally fermented sauerkraut samples collected in this study

由表1可知，采集的5份样品采集时的温度、pH值和发酵时间各不相同，样品温度在3.6～10.5℃之间，差异较大。样品发酵时间在83～106d之间，腌制的时间也不完全相同。样品pH值在3.8～5.1之间，属于偏酸性。这是因为各家腌制酸菜所采用发酵温度和时间不同，发酵优势菌群及发酵过程也不同，酸菜产酸量亦各不相同所致。

2.2 样品酸度的测定

表2 酸菜发酵液酸度测定结果Table 2 Acidity of each sample

由表2可知，5份样品的酸度范围在(0.283±0.009)%～(0.891±0.006)%之间，各样品酸度差异较大，极差达0.608%，5份样品的总酸含量均低于商务部标准SB/T 10439—2007《酱腌菜》[25]中的“盐水渍菜”和农业部标准NY/T437—2000《绿色食品酱腌菜》[26]中的“发酵性咸菜”，相关标准≤1.0%或1.5%。说明采集样品的酸度符合相关标准。其中样品3和样品5总酸含量偏高，均超过0.8%，样品2和样品4总酸含量较低，在0.3%左右。这是因为各家腌制酸菜所采用的原料、发酵温度和时间不同，其发酵优势菌群及发酵过程也不同，从而生成的有机酸含量各不相同所致。

2.3 样品糖含量测定

图1 样品糖含量测定结果Fig.1 Sugar content in each sample

由图1可知，5份样品糖含量基本相近，在(3.96±0.09)%～(4.37±0.13)%之间，各样品糖含量相差不大，样品5糖含量为最高，达(4.37±0.13)%，样品2糖含量最低，达(3.96±0.09)%，极差达0.41%。这是因为各样品均处于发酵后期，发酵已经完成，绝大部分糖类物质，已经被各种微生物利用殆尽，所以样品中糖含量处于较低水平，同时相差不大。

2.4 亚硝酸盐含量测定

采用盐酸萘乙二胺法，以亚硝酸钠含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，回归方程：y＝0.1444x＋0.0265，R2＝0.9974呈线性关系。测定5份样品的亚硝酸钠含量结果，如表3所示。

表3 样品亚硝酸钠含量测定结果Table 3 Nitrite content in each sample

由表3可知，5份样品的亚硝酸盐含量范围在(0.167±0.008)～(2.67±0.01)mg/kg之间，差异较大，极差达2.503mg/kg，其中样品1和样品3的亚硝酸含量较高，均超过2.5mg/kg，样品2、4和5亚硝酸盐含量较低，均低于20mg/kg。同时符合GB 2714—2003《酱腌菜卫生标准》中亚硝酸盐最高残留量的要求标准[27]。各样品的亚硝酸含量存在的较大差异的原因，主要与原料、用水中硝酸盐含量，腌制温度和时间，发酵优势菌群等密切相关。

2.5 蛋白质含量测定

表4 样品中蛋白质含量测定结果Table 4 Protein content in each sample

由表4可知，样品中蛋白质含量较少，在(0.0169±0.003)%～(0.0218±0.002)%之间，各样品蛋白质差异不大，均低于0.025%，极差达0.0047%。这是因为酸菜原辅料中本身几乎不含蛋白质，酸菜在发酵过程中，由于微生物生长代谢，会产生一些氨基酸、肽类等蛋白类物质，但产生量较少。5份样品相差不大，也说明了自然发酵酸菜及其发酵液的蛋白质含量，受原料、工艺和环境等外界因素影响不大。

2.6 氯化钠含量的测定

表5 样品中氯化钠含量测定结果Table 5 Sodium chloride content in each sample

由表5可知，5份样品的氯化钠含量范围在(0.412±0.009)%～(0.447±0.01)%之间，最高达(0.447±0.01)%，各样品的氯化钠含量差异不大，同时符合商务部标准SB/T 10439—2007中“盐水渍菜”[25]和农业部标准NY/T 437—2000中“发酵性咸菜”[26]标准中食盐含量≤10%的规定。这说明本实验采集的自然发酵酸菜发酵液样品在制作时，各家添加的盐含量大体相同，同时符且合相关行业标准。

3 结 论

由于实验采集的自然发酵酸菜发酵液样品在制作时采用的原料、工艺、配方和环境等外界因素不同，各样品化学组成也不尽相同，其中，各样品的酸度和亚硝酸盐含量表现出较大的差异，而样品的糖含量、蛋白质含量和氯化钠含量相差较小。由此可以推断：自然发酵酸菜的原料、工艺和配方等因素对其酸度和亚硝酸盐含量影响较大，而对糖含量、蛋白质含量和氯化钠含量影响较小。酸度和亚硝酸盐含量可能是导致自然发酵酸菜制品的风味、营养和安全不稳定的因素之一。

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Chemical Composition Analysis of Naturally Fermented Sauerkraut

WU Jun-rui，ZHANG Miao，CAI Miao，LI Xin，YANG Chen-chen，YUE Xi-qing*
(College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)

In order to explore the relationship of chemical composition with flavor, quality and safety of homemade sauerkraut,the acidity and the contents of total sugar, nitrite, protein and sodium chloride in five naturally fermented sauerkraut samples were determined by acid-alkali titration, direct titration, hydrochloric acid naphthyl ethylenediamine method, Kjeldahl nitrogen method and indirect precipitation titration method, respectively. The results showed that the acidity and the contents of total sugar, nitrate, protein and sodium chloride in five samples ranged from (0.283 ± 0.009)% to (0.891 ± 0.006)%, (3.96 ± 0.09)%to (4.37 ± 0.13)%, (0.167 ± 0.008) mg/kg to (2.67 ± 0.01) mg/kg, (0.0169 ± 0.003)% to (0.0218 ± 0.002)% and (0.412 ±0.009)% to (0.447 ± 0.01)%, respectively. The differences in acidity and nitrite content may be considered as one of the causes of variations in flavor, nutrition value and safety.

sauerkraut；acidity；sugar；nitrite；sodium chloride

TS201.3

A

1002-6630(2012)16-0117-03

2011-07-04

国家自然科学基金青年科学基金项目(31000805)；国家“863”计划项目(2011AA100902)；沈阳农业大学青年教师科研基金项目(20091028)

武俊瑞(1977—)，男，讲师，博士，研究方向为动物性食品加工。E-mail：junruiwu@126.com

*通信作者：岳喜庆(1966—)，男，教授，博士，研究方向为动物性食品加工。E-mail：yxqsyau@126.com