黄连对发酵甘蓝品质的影响

王文慧，张小冰，燕平梅，寇晓月，刘慧敏

(太原师范学院 生物系，太原 030031)

泡菜作为我国传统特色发酵食品的代表之一，不仅味道鲜美，而且有研究表明泡菜有减肥、抗病毒、预防动脉硬化等多种保健和医疗功效[1-3]。国内泡菜一般是自然发酵，其中乳酸菌主导着发酵过程，乳酸菌发酵会产生很多化合物，使泡菜呈现出各种风味和感官特性，并促进健康[4,5]。然而自然发酵方法却带来了一些问题，一是发酵产品口感和感官质量不一，易污染有害菌或致病菌[6]，如细菌、霉菌、酵母菌大量繁殖，造成发酵蔬菜软化、腐臭，造成严重的损失[7-9]，使得生产过程难以控制[10]；二是使得产品中的NO2-含量增高[11]。NO2-进入人体后，在血液中生成高铁血红蛋白，造成人体缺氧中毒[12]，NO2-还能够与胺类形成具有强致癌性的亚硝胺[13]。因此，如何有效降低发酵蔬菜中的NO2-已成为了首要问题。黄连为毛茛科植物黄连等的干燥根茎[14]，邱世翠等证明黄连在体外有明显的抑菌作用[15]。本文以甘蓝为材料，通过借助黄连的抑菌功效进而探索加入黄连对微生物数量的影响，以及由此所导致的pH、亚硝酸盐含量[16]和泡菜品质的状态。

1 材料和方法

1.1 材料

新鲜甘蓝：选自附近超市。

1.2 材料处理

取4%食盐盐渍过并切碎的甘蓝80 g装入灭菌过的250 mL锥形瓶中，然后添加黄连浓度为0，0.5%，2%，3.5%，5%的黄连水，于30 ℃恒温培养箱中培养。每隔4天选取不同浓度黄连的泡菜各1瓶，取样并检测相应的指标。

1.3 理化指标的测定方法

1.3.1 亚硝酸盐含量和pH的测定

发酵甘蓝泡菜液pH的测定用数字pH计，pH计的校准用厂商供给的pH为4.0和7.0的标准缓冲溶液。

亚硝酸盐的测定按盐酸萘乙二胺法。

1.3.2 感官指标

发酵甘蓝产品感官指标评分标准见表1。

表1 发酵甘蓝产品感官指标评分标准Table 1 The evaluation standard for sensory indexes of fermented cabbage products

综合评分时，按加权系数：颜色、滋味、香气、苦的程度、质地满分各为20分，总分100分，记录数据。

1.4 微生物指标的测定方法

1.4.1 乳酸菌的测定

用平板菌落计数方法，将样品液稀释1012倍到每个平板生长30～300个菌落为计数的合适稀释度，涂布于MRS固体培养基上，将涂布样品的MRS固体培养基于30 ℃培养箱中培养2天后计数。

1.4.2 亚硝酸盐生成菌的测定

用平板菌落计数方法，将样品液稀释1012倍到每个平板生长30～300个菌落为计数的合适稀释度，涂布于细菌培养基上，将涂布样品的细菌培养基于30 ℃培养箱中培养1天后计数。在形成细菌菌落的培养基上加入约15 mL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 mL 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，计数。

2 结果及分析

2.1 不同黄连浓度对发酵甘蓝感官的影响

表2 发酵甘蓝产品的感官指标评分Table 2 The scoring of sensory indexes of fermented cabbage products

注：腌制那天算第1天，其后的第4天为第1次，以后每4天测1次，下同。

由表2可知，感官评分的整体趋势是先上升后下降，在第12天时，各个浓度的分数都达到了最高，说明腌制后第12天即可食用。

表2中黄连浓度为0.5%的分数是最高的，说明0.5%浓度下的甘蓝泡菜口感好，是最适宜食用的；0和2%浓度的居中；3.5%浓度的次之；5%浓度的评分是最低的，说明该浓度下甘蓝泡菜最差。因为黄连浓度越高，使得甘蓝泡菜渗透失水，水分大量丢失，影响甘蓝泡菜的脆度。此外，在色泽、香气以及其他方面，0.5%浓度的甘蓝泡菜色泽鲜亮有光泽，苦味适中，乳酸发酵造成的酸甜度适口，甘蓝泡菜味浓郁，酯香清香；0和2%浓度的甘蓝泡菜虽有酸甜，但是菜叶白色，边叶发黄，酸气略淡，酯香、清香略差，较0.5%浓度略差；3.5%黄连浓度高，造成苦味、色泽差，但略微酸甜；5%浓度的甘蓝泡菜颜色暗淡不鲜亮，香气较差，由于腌渍黄连浓度过高造成过苦，而且酸气淡且不正，柔韧性差，口感较差。

2.2 不同黄连浓度对发酵甘蓝pH值的影响

表3 甘蓝发酵液的pH值Table 3 The pH values of cabbage fermentation broth

pH值是判断甘蓝发酵程度的重要指标之一，pH值的快速降低对防止细菌污染、保证甘蓝品质至关重要[17]。由表3可知，pH值整体呈下降趋势，第4天甘蓝泡菜的pH值最高，第12天时普遍降到最低值，达到平衡，原因主要是发酵初期，乳酸菌处于低水平，产生乳酸量少，但随着腌制时间的增加，乳酸菌会逐渐增加，产生大量乳酸，所以pH值下降得越来越快。说明第4天的甘蓝泡菜不宜食用，而第12天的最适宜食用。

从浓度来看，黄连浓度为0.5%的甘蓝泡菜pH值下降最快，说明该浓度下乳酸菌增加量快，产生大量乳酸，所以导致pH值快速下降。黄连浓度为5%的泡菜pH值一直慢慢下降，说明乳酸菌一直慢慢增加。0，2%，3.5%介于它们之间。与0浓度相比，3.5%，2%，0.5%浓度的泡菜pH值依次下降得更快，而5%浓度的却比对照组慢。这说明黄连浓度越高，乳酸菌数量增加速率越慢，这与王成涛等[18]的研究结果一致，最后导致pH值降低得越慢，即0.5%的甘蓝泡菜最适宜食用。

2.3 不同黄连浓度对发酵甘蓝亚硝酸盐含量的影响

表4 甘蓝发酵液亚硝酸盐浓度Table 4 The nitrite concentration of cabbage fermentation broth

由表4可知，亚硝酸盐含量整体呈下降趋势。在第4天时达到亚硝酸盐峰，且黄连浓度为0，5%，3.5%，2%的甘蓝泡菜液中亚硝酸盐浓度顶峰值依次降低，亚硝峰形成的主要原因是发酵初期杂菌所致[19]；随着发酵时间的增加，在第12天即甘蓝泡菜发酵后期pH值较低，能促使亚硝酸盐的降解，亚硝酸盐的降解以酸降解为主[20]，此时(第12天)亚硝酸盐含量已经很低并稳定，即第12天的甘蓝泡菜是最适宜食用的。

有研究表明，乳酸菌对亚硝酸盐具有明显的转化作用[21]，随着黄连浓度的升高，乳酸菌增加变慢，对亚硝酸盐的转化作用变弱，亚硝酸盐含量降低速率变慢。所以从黄连浓度来看，0.5%浓度的甘蓝泡菜中亚硝酸盐含量最低，最适合食用；2%，3.5%，5%浓度的次之；而0浓度的更次之。

2.4 不同黄连浓度对发酵甘蓝泡菜亚硝酸盐生成菌数量的影响

表5 甘蓝发酵液中亚硝酸盐生成菌数量Table 5 The number of the generating bacteria of nitrite of cabbage fermentation broth

由表5可知，亚硝酸盐生成菌整体呈下降趋势，第4天时达到顶峰，黄连浓度为0，5%， 3.5%，2%，0.5%的甘蓝泡菜液中亚硝酸盐生成菌顶峰值依次降低，到12天时含量基本稳定，即第12天最适宜食用。因为在开始腌制甘蓝泡菜时，乳酸菌含量很少，锥形瓶内有氧环境有利于一些杂菌如亚硝酸盐生成菌的繁殖，但随着腌制时间的增加，到发酵中后期，乳酸菌大量繁殖，乳酸菌产生乳酸导致pH值降低，pH值的降低以及乳酸菌的增多造成的厌氧环境，会抑制亚硝酸盐生成菌的生长，所以可以看到大多数亚硝酸盐生成菌在第4天达到最大值后逐渐下降，亚硝酸盐浓度也随之下降。

从黄连浓度来看，0.5%浓度的甘蓝泡菜亚硝酸盐生成菌数量最低，最适合食用；2%，3.5%，0浓度的次之；5%浓度的最次。黄连浓度对亚硝酸盐生成菌的效果有待于研究。

2.5 不同黄连浓度对甘蓝发酵泡菜乳酸菌数量的影响

表6 甘蓝发酵液中乳酸菌数量的变化Table 6 The number of lactic acid bacteria of cabbage fermentation broth

乳酸菌数量是泡菜的重要指标之一，在合理范围内，乳酸菌含量越高，说明泡菜越好，因为乳酸菌会抑制其他细菌的生存，尤其是一些有害菌减少后，泡菜越有营养，有害物质越少。由表6可知，乳酸菌的数量一直在增加，到12天时普遍达到最大值并保持稳定，即第12天后泡菜最适宜食用。

从黄连浓度来看，黄连浓度为0.5%的甘蓝泡菜乳酸菌数量最多；2%，3.5%次之；0，5%再次之，即0.5%的甘蓝泡菜最适宜食用，说明黄连浓度越大，对乳酸菌的抑菌效果越强。最初邱世翠等证明黄连在体外有明显的抑菌作用，之后研究证明黄连对乳酸菌具有抑菌效果[22]，而且随着黄连浓度越高，促进乳酸菌生长作用越弱，乳酸菌增加得越慢。小檗碱为黄连的主要成分之一，也具有抑菌功效，小檗碱作用细菌细胞以后能导致细胞内钙离子小流，造成细菌内环境的破坏，从而导致细菌生长被抑制[23]，因此黄连浓度越高，小檗碱浓度越高，对甘蓝泡菜发酵菌系如乳酸菌生长的抑制效果越强，使得乳酸菌数量减少。

3 结论

通过研究质量浓度为0，0.5%，2%，3.5%，5%的黄连添加量对甘蓝发酵过程中理化指标与微生物变化的影响，来确定腌制泡菜时控制亚硝酸盐含量和使泡菜更加美味且有营养的黄连添加量。结果表明：添加0.5%黄连的泡菜亚硝酸盐含量最低，为2.25 mg/kg；乳酸菌含量最高，为12.91 lg cfu/g；亚硝酸盐生成菌含量最低，为7.55 lg cfu/g，且泡菜的色、香、味俱佳。