VC和若干香辛料对腌制甘篮亚硝酸盐含量的影响

孙志栋,毛培成,陈纪算,李共国

1(宁波市农业科学研究院，浙江 宁波，315040) 2(浙江万里学院，浙江 宁波，315100) 3 (宁波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪，315300)

VC和若干香辛料对腌制甘篮亚硝酸盐含量的影响

孙志栋1*,毛培成3,陈纪算3,李共国2*

1(宁波市农业科学研究院，浙江 宁波，315040) 2(浙江万里学院，浙江 宁波，315100) 3 (宁波海通食品科技有限公司，浙江 慈溪，315300)

采用4因素3水平的正交试验设计，研究了添加VC和调味干品(大蒜、辣椒和花椒)的热水浸泡液对腌制甘篮产品亚硝酸盐含量的影响。结果表明，影响甘篮亚硝酸盐含量的重要因子依次为VC>辣椒>花椒>大蒜，影响甘篮VC和总酸含量的最重要因子分别为添加VC和辣椒。添加Vc和辣椒对甘篮亚硝酸盐含量的影响分别达到极显著(p<0.01)和显著(p<0.05)程度。添加0.05%～0.10%VC的腌制甘篮亚硝酸盐含量极显著地低于对照(p<0.01)；添加2.24%辣椒能显著抑制甘篮亚硝酸盐含量升高，并促进总酸含量的升高(p<0.05)。适宜的工艺组合为添加0.05%VC、0.45%大蒜、2.24%辣椒、0.50%花椒，腌制过程中亚硝酸盐含量的峰值不明显，平均含量仅为0.89 mg/kg，比对照下降50.3%。

腌制甘篮；VC；香辛料；亚硝酸盐

我国腌制蔬菜历史悠久，形成了自己独特的风味。但在自然腌制初期(20 d)，腌菜中会出现亚硝峰期，菜体亚硝酸盐含量高达23.1 mg/kg，超过了相关的国家食品安全标准；腌制后期，如大缸腌菜反复取样，受微生物污染而长霉时，菜体将出现第二次亚硝峰期，含量高达152.4 mg/kg[1]。亚硝酸盐毒性较强，不但可导致高铁血红蛋白症，还会与食物中的仲胺类物质发生反应而生成强致癌物质——亚硝胺，亚硝酸盐含量成为衡量食品卫生质量的一个重要指标[2]。为此，有很多学者开展了清除腌制肉品[2-3]、酱腌菜[4-5]中亚硝酸盐的研究，并以新鲜大蒜浸提液对亚硝酸盐的清除能力为最强，而在腌制加工这些产品过程中对于抑制亚硝酸盐含量升高的研究则较少。有人通过在四川泡菜中接种植物乳杆菌和鲁氏酵母发酵，以降低酸菜中亚硝酸盐和生物胺的含量[6]，但这种方法在生产应用上有一定的操作难度。赵红等[7]研究认为，在腌制雪里红时加入适量(新鲜)蒜或生姜，对咸菜中亚硝酸盐的生成有一定的拮抗作用，尤其以加蒜效果最好。孙志栋等[8]研究认为，添加Vc成分较多的水果及茶叶或其提取物，控制腌制蔬菜亚硝酸盐含量效果更好。这些调味原料对亚硝酸盐的消除能力取决于其还原性成分的种类、含量及其氧化还原特性[9]。本文在分析腌制蔬菜加工工艺的基础上，以加入腌制蔬菜调味(干)料作为试验的切入点，结合加工用水需要烧开杀菌、冷却的工序，让调味(干)料趁热充分浸提有效成分，研究添加调味(干)品浸提液和VC对自然发酵的腌制甘篮亚硝酸盐含量的影响。

1 材料与方法

1.1实验材料及仪器

甘篮，干制辣椒、花椒和大蒜(粉)均市售。

722S型分光光度计，上海精密仪器仪表有限公司；DK-S24型电热恒温水浴锅，上海精密仪器仪表有限公司。

1.2实验方法

根据传统的腌制蔬菜加工工艺配方(大蒜0.90%、辣椒2.24%、花椒0.50%)，4因素3水平的正交试验设计见表1。

1.3测定指标与方法

亚硝酸盐含量采用盐酸萘乙二胺法[10]，VC含量采用2,4-二硝基苯肼比色法测定[11]，总酸度(TA，以乳酸计)采用NaOH标准溶液滴定法[12]。

表1 正交试验因子水平表

1.4数据处理

应用DPS数据处理系统(2007年第一版)[13]，对实验数据进行统计分析，在0.05和0.01水平上进行显著性分析，采用最小显著差数法(least significant difference,LSD)对各因子的水平之间进行多重比较。

2 结果与分析

2.1正交试验结果与极差分析

为了充分利用实验测定的数据信息，正交试验结果中的亚硝酸盐、VC和总酸含量均为腌制期内的平均值(表2)。试验1号中的4个因子均没有处理，可看作为试验内的对照。经VC和调味品浸提液处理后，各试验组之间的腌制甘篮亚硝酸盐、VC和总酸含量在0.05水平上均存在显著的差异，如试验5号的亚硝酸盐含量显著低于1～4号和9号，试验2号则显著高于其他试验组；VC含量以7～9号显著高于4～6号，后者又显著高于1～3号；总酸含量以试验2号显著高于8号。各试验组之间的腌制甘篮亚硝酸盐和VC含量在0.01水平上还存在极显著的差异，如第5试验号的亚硝酸盐含量极显著地低于试验1-2号，7～9号VC含量极显著地高于1～6号。从表2中极差值可见，影响亚硝酸盐含量的重要因子依次为：VC>辣椒>花椒>大蒜，影响产品VC和总酸含量的最重要因子分别为添加VC和辣椒。减少甘篮亚硝酸盐含量的最佳工艺组合为A2B3C3D1(D3)，基于大蒜(粉)对亚硝酸盐含量的影响极小，试验5号接近于最佳工艺组合。

2.2方差分析

由表2可见，因大蒜B因子对甘篮亚硝酸盐含量的变异很小，可视作空闲因子，对其他3个因子进行方差分析；同理，因花椒D因子对甘篮VC含量变异很小，也可将其视作空闲因子，对其他3个因子进行方差分析，结果见表3。添加VC(A)和辣椒(C)对甘篮亚硝酸盐含量的影响分别达到极显著(p<0.01)和显著(p<0.05)程度；添加VC(A)对腌制甘篮VC含量的影响达到极显著(p<0.01)程度。试验中4个因子对总酸含量的影响均未达到显著水平。

表2 正交试验结果

注：*亚硝酸盐、VC和总酸含量均为腌制期内的平均值，**不同小(大)写字母之间表示存在0.05(0.01)显著性差异。

表3 腌制加工因子影响甘篮亚硝酸盐和Vc含量的方差分析

注：*为0.05显著差异，**为0.01显著差异。

2.3多重比较

应用最小显著差数法(LSD)对重要因子的水平间进行多重比较，添加VC(A)和辣椒(C)水平间腌制甘篮中亚硝酸盐含量的多重比较结果见表4。对照(A1)的亚硝酸盐含量极显著地高于添加0.10%VC(A3)和0.05%VC(A2)组(p<0.01)；添加1.12%辣椒(C2)的亚硝酸盐含量显著高于对照(C1)和添加2.24%辣椒(C3)组(p<0.05)。

表4 添加VC(A)和辣椒(C)浓度水平间腌制甘篮亚硝酸盐含量的多重比较

注：各因子水平之间综合评定的最小显著差数为*LSD0.05=0.19，**LSD0.01=0.44。

同上，添加VC(A)和大蒜(B)浓度水平间腌制甘篮中VC含量的多重比较结果见表5。添加0.05%VC(A2)和0.10%VC(A3)的VC含量极显著地高于对照(A1)，且A3的VC含量极显著地高于A2(p<0.01)。

表5 添加VC(A)和大蒜(B)水平间腌制甘篮中VC含量的多重比较

注：各因子水平之间综合评定的最小显著差数为*LSD0.05=4.85，**LSD0.01=11.18。

添加0.9%大蒜(B3)后腌制甘篮中VC含量显著高于对照(B1)(p<0.05)。

另外，添加辣椒(C2和C3)的腌制甘篮总酸含量显著高于对照(C1)(p<0.05)。

2.4亚硝酸盐、VC和总酸含量的动态变化

腌制过程中对照组(1号)、试验2号和5号的亚硝酸盐、VC和总酸含量的动态变化见图1和图2。

图1 腌制过程中甘篮亚硝酸盐含量的变化Fig.1 Changes innitrite contents of the cabbage under different treatments during saline process

图2 腌制过程甘篮VC(a)和总酸(b)含量的变化Fig.2 Changes in VC (a) and TA contents (b) of the cabbage under different treatments during saline process

对照和试验2号的亚硝酸盐含量在第3天出现高峰，分别达5.23 mg/kg和11.85 mg/kg，而处理5号亚硝峰出现在第4天，且不明显。腌制过程中，甘篮中VC含量不断下降、总酸含量缓慢上升，两者均以对照含量最低(图2)。由于试验前5号添加了50 mg/100 g的VC，腌制过程中甘篮的VC含量基本比对照组高出20 mg/100 g，但腌制第6～8天时有小幅的升高；总酸以试验2号含量最高。

3 讨论与结论

腌制蔬菜中原有的硝酸盐还原为亚硝酸盐主要是细菌的作用[6-7，14-15]，菜中亚硝酸盐含量与卤汁中菌落总数、硝酸盐还原酶活性关系密切，硝酸盐还原酶活性和亚硝酸盐含量的高峰期落后于卤汁中菌落总数高峰期约2 d时间[14]。已有报道低pH值和由乳酸菌主导产生的抗菌物质能抑制肠杆菌和其他革兰氏阴性细菌[15]，有些乳酸菌还能酶解亚硝酸盐[16]。WU等[6]认为，接种植物乳杆菌和鲁氏酵母及其快速增长可导致总可滴定酸和乙醇含量的升高，这可有效地抑制革兰氏阴性细菌的生长，从而降低亚硝酸盐和含量。这些都能很好的说明了腌制初期对照甘篮中亚硝峰的出现，以及添加VC和调味料的处理5能抑制该高峰出现的原因[7](图1)。但本试验使用大蒜(粉)热浸泡液阻断硝酸盐向亚硝酸盐转化的效果并不理想，可能与大蒜素不(或稍)溶于水，对热和碱的稳定性差，影响其效果发挥[17]，以及大蒜粉的有效抑菌浓度在0.5%～1.5%有关[18]。朱凤妹等[3-4]等研究发现，要获得大蒜对亚硝酸盐高的清除率，需用鲜大蒜在80℃水浴、pH值4.0条件下浸提，并在一定酸度的环境下应用。

试验中另一值得讨论的现象是试验2号的亚硝峰，高达11.85 mg/kg(图1)，比对照还高出1倍多，这一情况与赵红等[7]“加入5%新鲜葱和1.25%干辣椒两试验组咸菜中的亚硝酸盐含量不降反升”相一致，认为加入1.25%干辣椒后反而促进了硝酸盐还原菌的活力，不妨称这种现象为细菌的“应激”反应。如一定浓度的镉对大肠杆菌的超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性均有不同程度的诱导作用，表现为低浓度时激活，高浓度时抑制的现象[19]；用80 g/L和40 g/L浓度的辣椒干叶浸提液处理的根际土细菌数量和脲酶活性均显著高于对照，且细菌数量随着浸提液浓度的增大而增大[20]。同样的情形可能也发生在花椒浸提液对亚硝酸盐含量的影响(表2)，如浓度为干花椒100 g/L的浸提液处理鲜切玫瑰花时，其保鲜寿命反而低于对照，原因为花茎切口表面微生物大量繁殖，菌丝堵塞了维管束[21]。由于试验2号的调味(干)品均为中等浓度水平(表2)，辣椒和花椒富有辛辣味的物质是否对细菌或硝酸盐还原酶活性存在诱导作用，也表现出低浓度时激活，高浓度时抑制的“应激”反应，还有等于进一步的研究。

综上，影响腌制甘篮亚硝酸盐含量的重要因子依次为：VC>辣椒>花椒>大蒜，其中，添加VC和辣椒对甘篮亚硝酸盐含量的影响分别达到极显著(p<0.01)和显著(p<0.05)程度。添加0.05%～0.10%VC的甘篮亚硝酸盐含量极显著地低于对照(p<0.01)，添加2.24%辣椒能阻断硝酸盐向亚硝酸盐转化，并促进总酸含量的显著升高(p<0.05)。减少亚硝酸盐含量较佳的工艺组合为A2B2C3D3，即添加0.05%VC、0.45%大蒜、2.24%辣椒、0.50%花椒，腌制过程中亚硝酸盐含量的峰值不明显，平均含量仅为0.89 mg/kg，比对照下降50.3%。

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EffectsofvitaminCandspicesonnitriteconcentrationduringcabbagesalineprocess

SUN Zhi-dong1*, MAO Pei-cheng3,CHEN Ji-suan3,LI Gong-guo2*

1(Ningbo Academy of Agricultural Sciences,Ningbo 315040,China) 2 (College of Biological & Environmental Sciences,Zhejiang Wanli University,Ningbo 315100,China) 3 (Ningbo Haitong Food Science and Technology Co.,Ltd.,Cixi 315300,China)

Effects of VCand dried condiments (garlic,chili and pepper) in nitrite concentration during cabbage hot water marinating process were studied by orthogonal design L9(34).The results showed that: the order of influenced factors on nitrite content of the marinated cabbage were: VC> chili> pepper> garlic,the most important factors were VCand chili.Effects of VCand the pepper on the cabbage nitrite content were highly significant (p<0.01) and significantly (p<0.05) level.The cabbage nitrite content of with 0.05%-0.10% VCwas significantly lower than that of the control (p<0.01); chili 2.24% could significantly control the nitrite content,and promote the raise of total acid content (p<0.05).The best combination of 0.05% VC,0.45% garlic,2.24% chili,and 0.50% pepper showed no obvious nitrite peak during cabbage marinating process,the average content was only 0.89 mg/kg,which was reduced 50.3% than the control.

marinated cabbage；vitamin C；spice；nitrite

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.012501

硕士,教授级高级工程师(孙志栋，李共国为共同通讯作者,E-mail:zdsun.cn@163.com;ligongguo@tom.com)。

宁波市公益类重大专项(2015C110008)

2016-07-16，改回日期：2017-03-06