葡萄糖对泡菜甘蓝亚硝酸盐含量的影响
2017-10-18燕平梅燕昕仪
燕平梅,燕昕仪
(太原师范学院生物系,太原 030031)
葡萄糖对泡菜甘蓝亚硝酸盐含量的影响
燕平梅*,燕昕仪
(太原师范学院生物系,太原 030031)
文章在发酵甘蓝中加入1%,2%,3%,4%不同浓度的葡萄糖,研究葡萄糖对发酵甘蓝亚硝酸盐含量的影响。采用分光光度法测定亚硝酸盐浓度、MRS琼脂培养基培养乳酸菌法分离和计数乳酸菌数量。由研究结果可知,添加2%葡萄糖的发酵甘蓝中亚硝酸盐含量最低(5.185 mg/kg);亚硝酸盐生成菌较其他处理低;乳酸菌数量在12天时高于其他发酵液。说明添加2%的葡萄糖浓度有利于降低发酵甘蓝中亚硝酸盐含量。
发酵蔬菜;葡萄糖;亚硝酸盐;乳酸菌
泡菜是中国人的传统食物,其独特的风味受到男女老少的喜爱。泡菜富含对人体有益的乳酸菌,受到消费者的欢迎。乳酸菌产生的有机酸不仅能增加泡菜的风味,也可能抑制有害细菌的生长,而且可以通过增加钙、铁、磷的利用率,以及转变为半乳糖等来增加泡菜的营养,此外还有促进消化,增强免疫功能,减少胆固醇的含量,减少肠道感染等功能[1]。但是蔬菜发酵过程中其附着的微生物所具有的硝酸还原酶活性会将硝酸盐转变为亚硝酸盐。当人体摄入亚硝酸盐后,亚硝酸盐会与胃中存在的胺及氨基酸结合成亚硝胺,亚硝胺具有致癌性[2,3]。所以,消除泡菜中的亚硝酸盐是研究泡菜品质的关键课题,对提升泡菜品质的研究有重要意义,发酵过程中亚硝酸盐浓度及乳酸菌的数量变化是研究泡菜品质的主要指标。目前已有很多生物学家对改良泡菜品质做过研究,燕平梅等[4]对泡菜老汤是否能改善泡菜品质进行了研究,同时也从纯种接种发酵的角度提出提高发酵蔬菜品质的另一方法[5];周相玲等[6]也研究证明了接种发酵能明显减少亚硝酸盐的含量;李增利[7]通过设置起始发酵液的p H值,探究了起始p H值对泡菜亚硝酸盐含量的影响;尹利端等[8]研究了萝卜泡菜发酵过程中食盐对微生物变化的影响;另外,李敏[9]、何玲、张祖德[10]还对发酵温度对发酵过程的影响做过研究;杨瑞等[11]在泡菜中加入花椒和碘盐检测了其对微生物区系的影响。也有一些学者在泡菜中加入抗坏血酸、茶多酚、柠檬酸和葡萄糖等来消除腌制菜中的亚硝酸盐浓度[12,13],但是,对这方面的研究还很少。本试验着重研究葡萄糖对发酵蔬菜亚硝酸盐含量的影响,通过设置不同浓度的葡萄糖加入发酵蔬菜中,测定发酵过程中的亚硝酸盐含量,对泡菜品质做出综合评价,有利于人们正确食用泡菜,从而促进自身身体健康。
1 材料与方法
1.1 实验材料
甘蓝:购于太原市美特好超市。
1.2 方法
1.2.1 发酵蔬菜的制备
将250 m L的三角瓶洗干净,瓶盖用棉塞塞紧,将三角瓶和棉塞一起在高压灭菌锅中于121℃保温20 min,冷却后加入洗干净沥干的蔬菜50 g和5%煮沸后冷却的氯化钠溶液100 mL(菜∶盐水为1∶2,m/V),再依次加入0,1,2,3,4 g的葡萄糖使其浓度为0,1%,2%,3%,4%,然后塞上棉塞,用报纸包住瓶口(以上操作在无菌的超净台上进行),在室温中发酵。
1.2.2 取样
每4天取1瓶泡菜,在无菌的超净台上用灭菌的移液器取出一定量的发酵液,采用梯度稀释平板方法计数各种微生物菌落数量。取出适量发酵蔬菜,测定发酵蔬菜中亚硝酸盐含量,同时取出一定量的发酵液,测定发酵卤中的亚硝酸盐含量,并用p H试纸测发酵蔬菜卤中的p H。
1.2.3 泡菜卤中乳酸菌的计数
乳酸菌的计数用选择性培养基MRS和M17琼脂,以适宜的稀释度接种泡菜老汤于MRS和M17琼脂平板上,在30℃培养箱中培养48 h。
1.2.4 亚硝酸盐生成细菌的分离和计数(SAN琼脂重层法)
在形成细菌落的培养基上加入约15 m L的SAN琼脂培养基,凝固后放于30℃培养箱中静置15 min,在培养基表面注入1 m L N-1-萘基乙二胺溶液(1 g/L),菌落及菌落周边变红的即为亚硝酸盐生成细菌。
1.2.5 泡菜卤食盐浓度、可滴定酸、p H值和泡菜中亚硝酸盐的测定
泡菜卤食盐浓度用硝酸银滴定法,铬酸钾为滴定终点指示剂[14]。
可滴定酸的测定由0.1 N氢氧化钠滴定,酚酞为滴定终点指示剂。
泡菜卤p H测定用数字p H计,p H计的校准用厂商供给的p H为4.0和7.0的标准缓冲溶液。
亚硝酸盐的测定分析按GB/T 5009.33—1996的方法[15]。
2 结果与分析
2.1 p H值变化
图1 发酵蔬菜中p H值变化图
由图1可知,在发酵过程中p H在前12天的发酵过程中,含有不同浓度葡萄糖的发酵液p H均呈下降趋势,12天以后p H值变化趋于缓慢,发酵液由刚开始的趋近中性到酸性环境,在发酵过程中产生了酸性物质。在12~16天中p H值只是稍有下降,说明此时酸性物质产生的比较少。
2.2 亚硝酸盐含量变化
表1 发酵蔬菜中亚硝酸盐浓度(mg/kg)变化
由表1可知,在发酵过程中含0,1%,2%,4%葡萄糖的发酵甘蓝中亚硝酸盐含量在第1次(第4天)最高,而3%葡萄糖的发酵甘蓝中亚硝酸盐含量在第2次(第8天)最高。添加葡萄糖和不加的发酵甘蓝在第3次(第12天)和第4次(第16天)样品中亚硝酸盐含量低于国家规定的盐渍菜中亚硝酸盐的含量。比较0,1%,2%,4%葡萄糖的发酵甘蓝处理中,添加2%葡萄糖的发酵甘蓝中亚硝酸盐含量最低(5.185 mg/kg),说明添加2%葡萄糖有利于降低发酵甘蓝中亚硝酸盐含量。
2.3 发酵过程中亚硝酸盐生成菌的数量变化
表2 亚硝酸盐生成菌数量(log cfu/mL)变化
由表2可知,葡萄糖含量为0,4%的发酵液中,亚硝酸盐生成菌在发酵刚开始时数量上升,在第8天时达到最大数量,而后迅速下降。而葡萄糖含量1%,2%和3%的发酵液中亚硝酸盐生成菌的数量则一直下降,在第1次取亚硝酸盐生成菌的样品中数量最高,其中添加2%葡萄糖发酵甘蓝亚硝酸盐生成菌较其他处理低。说明添加2%葡萄糖含量的发酵甘蓝不利于亚硝酸盐生成菌的生长。
2.4 发酵过程中乳酸菌的数量变化
表3 发酵过程中乳酸菌数量(log cfu/m L)变化
由表3可知,在发酵过程中含0,1%,2%,3%,4%葡萄糖的发酵甘蓝中乳酸菌数量在第2次取得样品(第8天)最高,第4次(第16天)乳酸菌数量出现了第2次高峰。其中,添加2%葡萄糖的发酵甘蓝中乳酸菌数量在第4天和第8天高于添加1%,3%,4%的葡萄糖,说明添加2%葡萄糖有利于乳酸菌的生长。
乳酸菌的作用主要是产生乳酸形成酸性环境,使泡菜具有酸香味,也会抑制一部分不耐酸的有害菌生长,同时,乳酸还会与泡菜中含有的酵母菌产生的酒精发生酯化反应,反应生成的酯能提高泡菜的香气,使泡菜更美味。
3 讨论
通过本研究可知亚硝酸盐浓度变化基本上与亚硝酸盐生成菌的基本趋势一致,当亚硝酸盐生成菌数量下降时,亚硝酸盐浓度也下降。但是有一点可以看出,在8天以后亚硝酸盐生成菌虽然有所下降,但是亚硝酸盐下降速度却迅速下降。可以反映出,亚硝酸盐含量不仅与亚硝酸盐生成菌有关,泡菜中的其他成分也会影响亚硝酸盐的积累。在2002年,张庆芳等[16]提出乳酸菌有降解亚硝酸盐的作用,并且解释了降解机理主要是酶降解和酸降解。而蒋欣茵等[17]在2008年的研究中从腌制食品中分离出降解亚硝酸盐的乳酸菌。而结合乳酸菌的数量变化图,乳酸菌在发酵到8天后逐渐升高,对亚硝酸盐的降解有很大作用。
由实验可知p H值持续下降,乳酸菌在前12天内数量呈上升趋势,乳酸菌产生的乳酸对p H下降有决定性的作用。而在p H下降到过低时,乳酸菌数量不仅停止还有下降的趋势。乳酸菌的最适生长p H范围为6.0~6.5[18],当p H值较低时,乳酸菌的生长速度会有一定抑制。当乳酸菌减少后,为微生物提供了一定生长空间和条件,所以亚硝酸盐生成菌会增加,这也是得出葡萄糖浓度为2%的发酵液的p H值在后期有稍微上升的原因。
综合各实验结果可知,葡萄糖浓度为2%的发酵蔬菜在发酵后期,亚硝酸盐含量以及亚硝酸盐生成菌数量都比较小,而乳酸菌数量在12天时高于其他发酵液,得出葡萄糖含量为2%的发酵蔬菜为泡菜中最佳的添加量。
葡萄糖有消除亚硝酸盐的能力[19],在一定范围内,葡萄糖浓度升高,消除亚硝酸盐的能力越明显,超出最适范围则趋于平缓,浓度太高则起不到消除亚硝酸盐的功能。由本研究可知葡萄糖浓度为2%的泡菜消除亚硝酸盐的能力比1%,3%和4%的要强,1%的泡菜消除亚硝酸盐的能力比3%和4%的要强。说明消除亚硝酸盐的最佳葡萄糖浓度在1%~2%之间。研究指出:葡萄糖具有降低亚硝酸盐功能的原因大致有:其一,其具有的半缩醛羟基有还原能力;其二,添加少量葡萄糖,会经细菌作用,使亚硝酸盐迅速转换成NO[20]。
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Effect of Glucose on Nitrite Content in Pickled Cabbage
YAN Ping-mei*,YAN Xin-yi
(Department of Biology,Taiyuan Normal University,Taiyuan 030031,China)
The effect of glucose on the content of nitrite in fermented cabbage is studied by adding 1%,2%,3%,4%glucose.The concentration of nitrite is determined by spectrophotometry.The lactic acid bacteria are separated and counted by MRSagar culture medium.The results show that the content of nitrite is the lowest(5.185 mg/kg)in fermented cabbage with 2%glucose,the nitrite-producing bacteria are lower than other treatments and the number of lactic acid bacteria is higher than other fermentation broths on the 12th day.The results show that adding 2%glucose could decrease the nitrite content in fermented cabbage.
fermented vegetables;glucose;nitrite;actic acid bacteria
TS245.4
A
10.3969/j.issn.1000-9973.2017.10.010
1000-9973(2017)10-0045-04
2017-04-20 *通讯作者
国家自然基金项目(31171743);山西省基础条件平台项目(2014091003-0107)
燕平梅(1968-),女,山西应县人,教授,博士,主要从事食品微生物学方面的研究。