发酵方式对苤蓝泡菜品质的影响

王海平，黄和升，田青

(1.江苏食品药品职业技术学院，江苏 淮安 223003；2.江苏食品加工工程技术研究开发中心，江苏 淮安 223003)

泡菜作为我国传统的发酵食品之一，有着悠久的历史。蔬菜经发酵后，有着特殊的风味，经不同烹饪方法可做成各种菜肴，质地清脆，酸味适口，蔬菜经发酵形成多种功能性成分已经得到广泛验证[1-5]。但是传统蔬菜发酵生产过程中受到卫生、季节等多种因素的影响，导致发酵周期长，易被杂菌污染，产品品质不稳定等问题发生，尤其是发酵过程中产生的有害人体健康的亚硝盐含量是人们高度关注的问题[6-9]。有研究表明人工接种发酵产品可缩短发酵周期，降低亚硝酸盐含量[10-12]。为了明确传统的腌制蔬菜方法和现代的接种发酵对蔬菜品质的影响，本试验以新鲜苤蓝为原料，采用自然干法发酵、自然湿法发酵、纯种干法发酵、纯种湿法发酵4种发酵方式制作苤蓝泡菜，发酵过程中，测定苤蓝的总酸、总糖、pH、氨基酸态氮、亚硝酸盐、乳酸菌数和大肠菌群数的变化，分析发酵方式对苤蓝品质的影响，找出苤蓝最适合的发酵方式，提高苤蓝的生产品质，保证产品的安全性。

1 材料与方法

1.1 材料

淮安市售新鲜苤蓝、食盐、植物乳杆菌(江苏食品药品职业技术学院微生物实验室)。

1.2 主要仪器

电子天平 上海天平仪器厂；7530G分光光度计 惠普上海分析仪器有限公司； PHS-2F酸度计 上海五相仪器仪表有限公司；美国博勒飞Brookfield CTX质构仪 倍迎电子科技(上海)有限公司；SPX-250B-Z 型生化培养箱 上海博迅实业有限公司。

1.3 苤蓝泡菜制作工艺

原材料选择→去皮→清洗→沥干水分→切段→装坛→密封→发酵→成品。

1.4 试验设计

自然干法腌制：将苤蓝洗净，控干水分，去皮切段，加入苤蓝质量5%的NaCl进行自然发酵。

自然湿法腌制：将苤蓝洗净，控干水分，去皮切段，加入5%的NaCl溶液(料液质量比1∶2)进行自然发酵。

纯种干法腌制：将苤蓝洗净，控干水分，去皮切段，加入苤蓝质量5%的食盐及0.04 g/kg植物乳杆菌进行发酵。

纯种湿法腌制：将苤蓝洗净，控干水分，去皮切段，加入5%的食盐水(料液质量比1∶2)，加入0.04 g/kg植物乳杆菌进行发酵。

本次试验周期为14 d，发酵温度为自然室温状态(约24～26 ℃)，自腌制之日起每2 d测定4种不同发酵方式的苤蓝理化指标，包括pH值、总酸含量、残糖含量、氨基酸态氮含量、亚硝酸盐含量、乳酸菌数和大肠菌群数，比较4种不同发酵方式的苤蓝品质变化。

1.5 分析方法

还原糖、总糖的测定采用直接滴定法；总酸的测定采用酸碱滴定法；氨基酸态氮的测定采用电位滴定法；pH值的测定采用酸度计；亚硝酸盐的测定采用盐酸萘乙二胺法(参见GB 5009.33—2008)；泡菜的脆度采用质构仪测定； 乳酸菌数、大肠菌群数的测定采用GB 4789.3—2016《食品微生物学检验 大肠菌群计数》的方法。

1.6 感官评分

由10名有经验的感官评定专家按照表1的评分标准对不同发酵方式的苤蓝泡菜进行评分。

表1 苤蓝泡菜感官评定标准Table 1 The sensory evaluation standard of pickled kohlrabi

续 表

2 结果与分析

2.1 苤蓝发酵过程中理化指标的变化

2.1.1 苤蓝发酵过程中总糖和还原糖的变化

4种发酵方式的苤蓝泡菜在发酵过程中总糖和还原糖变化情况见图1和图2。

图1 不同发酵方式苤蓝泡菜的总糖变化曲线Fig.1 Variation curves of total sugar of pickled kohlrabi by different fermentation methods

图2 不同发酵方式苤蓝泡菜的还原糖变化曲线Fig.2 Variation curves of reducing sugar of pickled kohlrabi by different fermentation methods

由图1和图2可知，试验时间范围内，4种发酵方式的苤蓝总糖和还原糖含量均随发酵时间的延长而减少，最后趋于稳定，发酵14 d的苤蓝含糖量无明显差异。从含糖量降低的速率分析，湿法发酵的苤蓝总糖和还原糖降低速率明显高于干法发酵，其中纯种湿法发酵在8～10 d还原糖和总糖含量趋于稳定。因此，纯种湿法发酵可以缩短发酵周期，但不会影响产品的含糖量。

2.1.2 苤蓝发酵过程中总酸和pH变化

4种发酵方式的苤蓝在发酵过程中总酸和pH值变化情况见图3和图4。

图3 不同发酵方式苤蓝泡菜的总酸变化曲线Fig.3 Variation curves of total acid content of pickled kohlrabi by different fermentation methods

图4 不同发酵方式苤蓝泡菜的pH变化曲线Fig.4 Variation curves of pH value of pickled kohlrabi by different fermentation methods

由图3和图4可知，试验时间范围内，4种发酵方式的苤蓝总酸总体均呈上升趋势，pH值均呈下降趋势。相同发酵时间内，4种发酵方法的苤蓝中总酸含量和pH差异明显，其中纯种湿法发酵的苤蓝最终总酸含量最高，pH值最低，达到酸含量稳定和pH稳定的时间最短，约为8～10 d，产品总酸含量高、pH低可能是由于腌制过程中加入植物乳杆菌，乳酸大量产生的原因。

2.1.3 苤蓝发酵过程中氨基酸态氮变化

4种发酵方式的苤蓝在发酵过程中氨基酸态氮含量变化情况见图5。

泡菜制作过程中，某些微生物降解蛋白质，增加氨基氮含量；某些微生物利用氨基酸进行生长代谢，减少产品中氨基氮含量。由图5可知，4种发酵方式的苤蓝氨基酸态氮总体变化比较平缓，干法发酵得到的苤蓝泡菜氨基酸态氮含量明显高于湿法苤蓝泡菜的氨基酸态氮含量，可能与湿法发酵中大量水分使乳酸菌产蛋白酶活力减弱有关。因而，从氨基酸态氮含量的变化来看，纯种干法腌制效果最好。

图5 不同发酵方式苤蓝泡菜的氨基酸态氮含量变化曲线Fig.5 Variation curves of amino acid nitrogen content of pickled kohlrabi by different fermentation methods

2.1.4 苤蓝发酵过程中亚硝酸盐变化

泡菜中的亚硝盐酸主要来源于腌制过程中细菌产生的硝酸还原酶还原原料中的硝酸盐为亚硝酸盐，亚硝酸盐进入人体会有一定的致癌性，因而各国对泡菜中亚硝酸盐含量都有严格的限量要求[13-15]。4种发酵方式的苤蓝泡菜在发酵过程中亚硝酸盐变化情况见图6。

图6 不同发酵方式苤蓝泡菜的亚硝酸盐含量变化曲线Fig.6 Variation curves of nitrite content of pickled kohlrabi by different fermentation methods

由图6可知，经过一定时间的发酵，4种发酵方式的苤蓝泡菜最终产品亚硝酸盐含量都未超过国家卫生标准2 mg/100 g，发酵苤蓝中亚硝酸盐含量高峰值均在第6天出现，而后又逐渐减小，其中，纯种湿法发酵10 d降到稳定值约0.74 mg/100 g，用时最短，因而，从亚硝酸盐变化来看，纯种湿法最为优越。

2.2 苤蓝发酵过程中微生物的变化

2.2.1 苤蓝发酵过程中乳酸菌数变化

乳酸菌可加速泡菜的发酵过程，缩短发酵周期，并且对泡菜风味物质的形成具有决定性的作用。4种发酵方式的苤蓝泡菜在发酵过程中乳酸菌数变化情况见图7。

由图7可知，试验时间范围内，4种发酵方式的苤蓝乳酸菌数整体变化趋势一致，均为先上升后下降然后趋于平稳。其中，发酵初始阶段，由于乳酸菌的加入，接种的苤蓝泡菜乳酸菌数明显多于自然发酵的苤蓝泡菜；纯种湿法苤蓝泡菜乳酸菌数在第6天达到最高值，为10.70 lg(CFU/mL)，其余3种发酵方式的苤蓝均在第8天达到峰值；相同发酵时间的苤蓝泡菜，自然发酵法的苤蓝乳酸菌数均小于同期接种发酵苤蓝的乳酸菌数；4种发酵方式中，纯种湿法发酵的乳酸菌数最先(8 d)趋于平稳值。

图7 不同发酵方式苤蓝泡菜的乳酸菌数变化曲线Fig.7 Variation curves of lactic acid bacteria count of pickled kohlrabi by different fermentation methods

2.2.2 苤蓝发酵过程中大肠群群数变化

4种发酵方式的苤蓝泡菜在发酵过程中大肠菌群数变化情况见图8。

图8 不同发酵方式苤蓝泡菜的大肠菌群数变化曲线Fig.8 Variation curves of coliforms count of pickled kohlrabi by different fermentation methods

由图8可知，试验时间范围内，4种发酵方式的苤蓝泡菜大肠菌群整体变化趋势基本一致，均为先上升后下降然后趋于平稳。相同发酵时间的苤蓝泡菜，自然腌制法苤蓝泡菜的大肠菌群数均高于接种发酵法苤蓝泡菜的大肠菌群数，干法发酵的苤蓝泡菜的大肠菌群数均高于湿法发酵苤蓝泡菜的大肠菌群数；4种发酵方式出现大肠菌群的高峰期均为第6天，随着发酵的进行，大肠菌群对酸性介质敏感，不能适应酸性环境，大肠菌群均开始下降，其中纯种湿法发酵的大肠菌群在10 d以后基本趋于稳定值，其他3种方式在12～14 d趋于稳定。

2.3 苤蓝泡菜感官品质评定结果

取发酵成熟的苤蓝泡菜产品进行质构测定与感官评定，结果见表2。

表2 不同腌制方式对苤蓝感官品质的影响Table 2 Effect of different fermentation methods on sensory quality of pickled kohlrabi

由表2可知，4种发酵方式的苤蓝泡菜，自然湿法发酵苤蓝泡菜的脆度和感官评分均为最低，纯种干法苤蓝泡菜的脆度和感官评分均略优于自然干法发酵的苤蓝泡菜，结合发酵时间来看，纯种湿法发酵更为优越。

3 结论

采用自然干法发酵、自然湿法发酵、纯种干法发酵、纯种湿法发酵4种方式制作苤蓝泡菜。纯种湿法发酵可提高苤蓝的发酵速度，缩短腌制时间，对最终产品的总糖含量、还原糖含量、大肠菌群数和pH无明显影响；纯种湿法发酵所得产品的氨基酸态氮含量稍低于其他发酵方式的产品，产品乳酸菌数稍高于其他方式；纯种湿法发酵可使苤蓝泡菜的亚硝酸盐含量从高峰值快速降到稳定值0.74 mg/100 g，纯种湿法发酵的苤蓝脆度较好，感官评分值最高，为91.35分。综合各项指标，纯种湿法发酵制作苤蓝泡菜具有明显的优势。