云南新平腌菜发酵过程中品质变化规律

王馨蕊 李 宏 马伊然 刘毕琴 史 巧

(云南省农业科学院农产品加工研究所，云南 昆明 650000)

新平腌菜是云南省新平县的一种传统特色发酵蔬菜，是将新平当地叶用芥菜晾至半干后经低盐工艺快速发酵而成。经发酵后的芥菜，营养成分更加丰富，抗氧化能力增强，对人体健康具有一定的功能性[1-2]。目前对云南新平腌菜发酵过程中的品质变化尚缺乏系统研究，产品适宜发酵天数、出厂品质还没有统一的标准，不利于其产业的长远发展。研究拟对不同发酵时间的云南新平腌菜进行感官评价和质构分析，并测定pH值及亚硝酸盐含量，以期探明其品质变化规律，确定适宜发酵时间，为云南新平腌菜的标准化生产、产品质量稳定性控制提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

叶用芥菜(Brassicajuncea)：峨山翠嘎商贸有限公司；

食盐：云南省盐业有限公司；

大红袍花椒、辣椒粉、八角、小茴香：昆明家乐福超市有限公司；

牛栏山二锅头白酒：北京顺鑫农业股份有限公司；

亚铁氰化钾：分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司；

乙酸锌、冰乙酸、硼酸钠、对氨基苯磺酸：分析纯，天津市致远化学试剂有限公司；

盐酸：分析纯，四川西陇科学有限公司；

盐酸萘乙二胺：分析纯，上海展云化工有限公司；

亚硝酸钠基准试剂：99.99%，上海麦克林生化科技有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

质构仪：TMS-Touch型，美国FTC公司；

肝病属于在肝脏位置发生病变的疾病，如乙肝、丙肝、甲肝、肝硬化、肝癌、脂肪化、酒精肝等，属于常见的一种较大危害性临床疾病，动物和人的胆碱酯酶包括乙酰胆碱酯酶和酰基胆碱酰基水解酶两种，乙酰胆碱酯酶大部分分布在肺、红细胞、神经末梢、脾中，也被叫真胆碱酯酶；酰基胆碱酰基水解酶主要在脑白质、心、肝、胰中分布，也被叫做假胆碱酯酶。血清胆碱酯酶是肝脏合成的一种物质[1]，在损伤肝细胞时会降低合成血清胆碱酯酶的含量，减少血清中血清胆碱酯酶活性。将2013年11月—2017年11月收入的160例肝病患者和40例健康体检人员作为研究对象，报道血清胆碱酯酶检测的效果。

pH计：FE20 Plus型，梅特勒—托利多仪器(上海)有限公司；

酶标仪：MULTISKAN GO型，美国Thermo Fisher Scientific公司；

鼓风干燥箱：DHG-9140A型，上海一恒科学仪器有限公司；

电子天平：AUY220型，岛津制作所。

1.2 方法

1.2.1 腌菜制作 挑选无病害的原料菜，去除黄叶，晾晒2～3 d，至重量为鲜菜的65%左右。轻轻搓揉清洗菜叶，挤干水分。根据晾晒后的菜重，称取配料并混匀，配料有3%食盐、1.6%红糖、0.4%大红袍花椒、1.3%辣椒粉、0.5%八角及0.2%小茴香。将配料均匀揉搓于菜叶上，即可入坛，入坛时需按压紧实。封坛前，在腌菜顶部倒入5 mL高度白酒，扣盖，在坛沿倒入冷开水封坛，常温下自然发酵10 d。重复3个批次，每个取样时间点从不同坛中取3组样品，开坛取样过的坛子不再从中取样。试验在11—12月进行，白天气温18～21 ℃，夜间温度7～10 ℃。

1.2.2 感官评价 选取10名感官评定人员，对各发酵阶段的腌菜进行感官评价，针对腌菜的色泽、质地、香气及滋味4项指标进行打分，感官评价标准见表1。

表1 新平腌菜发酵感官指标评分标准

1.2.3 质构测定 以修剪为2 cm×3 cm的条状菜柄进行全质构(TPA)测试。采用TMS 10 mm圆柱探头，参数设置为测前速度1.0 mm/s，测试速度0.5 mm/s，测后上行速度1.0 mm/s，两次压缩间隔时间5 s，形变量60%，触发力0.l N。测定指标包括硬度、弹性、破裂力、黏附性、内聚性及咀嚼性。每组样品进行6次测定。

1.2.4 酸碱度测定 根据GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》进行测定。测定3个平行。

1.2.5 亚硝酸盐含量测定 根据GB 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中第二法(分光光度法)进行测定。测定3个平行。

1.2.6 数据统计分析 采用IBM SPSS Statistics 22对数据进行单因素方差等分析，应用OriginPro 9.1绘图，应用SIMCA 14.1进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 食用品质分析

2.1.1 感官品质 感官评定人员根据评分标准对新平腌菜各发酵时间的评分情况如表2所示，发酵过程中腌菜的色泽、质地、香气及滋味变化情况见图1。总体上，新平腌菜的感官品质分值呈先缓慢上升，后快速下降的趋势。发酵7 d总得分最高，其次为6，8 d。色泽方面，腌菜由绿色逐渐变为黄绿色，最后变为金黄色。发酵第6天腌菜呈现出的金黄色较为均匀，之后色泽变化不显著。质地方面的变化趋势与色泽类似，腌菜质地从发酵第6天开始脆嫩可口，得分稳定。腌菜的香气在发酵7 d时最佳，之后得分降低较快，研究显示发酵芥菜中优势的挥发性风味成分为以异硫氰酸烯丙酯为主的酯类物质，这类物质具有芳香和辛辣味，被认为是十字花科蔬菜产品中的特征成分[3-4]。滋味方面，发酵7 d得分最高，其次为6，8 d，腌菜中的蛋白质在微生物的作用下降解为氨基酸态氮，丰富了腌菜滋味[5-6]，发酵9，10 d的腌菜滋味由于过酸的原因，分值显著下降。由图2(a)可知，新平腌菜不同发酵天数大致聚为3簇，可看成发酵的3个阶段，发酵1～4 d为起始期，发酵5～8 d为成熟期，发酵9～10 d 为过酸期。云琳[7]对四川泡菜的研究发现对泡菜的整体喜好度影响较大的因素为甜味和发酵香。由图2(b)可知，在成分1正方向上，新平腌菜的滋味和香气距离最近，具有较强相关性。

图1 新平腌菜发酵过程中感官品质的变化

图2 新平腌菜感官品质主成分分析

表2 新平腌菜感官品质测定数据†

2.1.2 质构品质 在食用新平腌菜时，菜柄是影响口感的主要部位，因此对新平腌菜菜柄进行全质构测试，结果见表3。随着发酵的进行，腌菜不断失水，其硬度大致呈持续下降的趋势，发酵5 d后硬度基本保持稳定。发酵6 d时新平腌菜弹性较好，发酵8 d后逐渐减弱。随着发酵的进行，破裂力在小范围内波动，变化不显著。发酵7 d时新平腌菜黏附性较高，但整体变化不大。内聚性总体稳定，发酵1 d时相对较强。咀嚼性为咀嚼固体样品时需要的能量，发酵1 d时所需能量最大，发酵2～6 d伴随轻微波动有所降低，发酵7 d后所需能量显著下降。对新平腌菜质构品质PCA分析如图3(a)所示，由于发酵7 d的腌菜黏附性较高，发酵1 d的腌菜内聚性和咀嚼性较强，这两个点与其他发酵天数明显分开。由图3(b)可以看出，除黏附性外，其余各项质构品质处于成分1正方向上，呈正相关关系。

图3 新平腌菜质构品质主成分分析

表3 新平腌菜质构品质测定数据†

2.2 pH值及亚硝酸盐含量变化分析

由于发酵初期腌菜亚硝酸盐含量变化较大，在发酵的前40 h测试间隔较短，每10 h对pH值及亚硝酸盐含量进行了测定，在发酵进行2 d即48 h时测定一次，之后每24 h测定一次，整个测定周期为10 d。

2.2.1 pH值 新平腌菜发酵过程中pH值的变化如图4所示，起始pH值约为6.04，在发酵的前3 d pH值缓慢下降。发酵起始时，乳酸菌尚未适应发酵环境，产酸较少，故pH值降低速度较慢。发酵4～7 d pH值降低速度较快，从5.40下降至4.67左右。腌菜中的乳酸菌适应环境后，大量产酸，酸性环境在抑制其他杂菌生长的同时也促进了乳酸菌进一步繁殖。发酵8～10 d pH值基本稳定在4.3左右，不再降低。乳酸菌对酸性环境的适应性有一定限度，在pH值达到一定数值后，部分乳酸菌可能会受到抑制，导致腌菜pH值趋于稳定，不再下降。不同种类蔬菜、工艺条件等因素下，发酵蔬菜达到成熟的pH值有所不同，但大部分蔬菜达到发酵成熟后，pH值仍会继续下降，这将对产品食用品质造成不利影响。四川泡制小叶芥菜在pH值为3.5时可视为达到发酵成熟，继续发酵pH值降低至3.3左右[8]；泡制大白菜在发酵第8天pH值为4.7时达到出厂标准，之后pH值下降到4.6左右[9]；韩国泡卷心菜则被认为pH值在4.1左右发酵成熟，pH值低于此标准时将影响消费者购买意愿[10]。试验发现发酵7 d的新平腌菜食用品质较佳，此时pH值为4.67左右，可以此作为产品出厂参考指标之一，pH值过低时产品品质将受到影响。

字母不同表示有显著性差异(P<0.05)

2.2.2 亚硝酸盐含量 如图5所示，发酵过程中新平腌菜的亚硝酸盐含量整体呈先增加后减少的趋势，在发酵的前40 h内，出现了亚硝峰及次亚硝峰。发酵20 h时亚硝酸盐含量最高，约为14.65 mg/kg；发酵30 h，亚硝酸盐含量有所下降；发酵40 h，出现次亚硝峰(13.45 mg/kg)，之后由于腌菜中乳酸菌逐渐成为优势菌群，其亚硝酸还原酶不断将生成的亚硝酸盐还原，腌菜中的亚硝酸盐含量显著减少[11]；发酵2 d后，亚硝酸盐含量无显著差异，稳定在1～3 mg/kg。从测定的数据看，新平腌菜亚硝酸盐含量最高值并未超过国家限量标准(20 mg/kg)。张静等[12]对闽北不同方法腌制的芥菜测定发现其亚硝峰也出现在24～48 h，最后均稳定在4 mg/kg以下。试验在11—12月进行，在此期间发酵2 d后的新平腌菜亚硝酸盐引起的中毒风险较低。但由于试验测定的时间间隔有限，在亚硝酸盐含量上升的过程中，其峰值仍有可能超过测定值，此时食用存在安全隐患。后续研究中应在20～40 h增加检测点，以探明亚硝酸盐更为准确的变化规律。由于季节等原因，发酵温度升高，亚硝峰可能更早出现；而温度降低，亚硝峰可能出现得更晚，峰值更大，残留量超标的可能性也相应增加[13]。因此在寒冷季节腌制时，应适当延后食用时间。纪淑娟等[14]发现亚硝酸还原酶和酸是影响亚硝酸盐降解的主要因素，发酵初期亚硝酸盐的降解主要通过乳酸菌胞内亚硝酸还原酶来实现，当pH值降至4以下时，则通过大量积累的乳酸来降解亚硝酸盐。新平腌菜亚硝峰出现时间较早，还与其盐浓度较低有关，腌制时仅加入了晾干后菜重3%(约为鲜菜重量的2%)的食盐，属于低盐腌菜。韩兰英等[15]对不同盐浓度腌制雪里蕻菜进行分析，发现5%盐浓度下亚硝峰出现的时间较20%盐浓度早6 d，5%盐浓度的峰值(7.59 mg/kg)较20%盐浓度(8.51 mg/kg)略低。这可能是由于发酵初期，乳酸菌尚未形成优势菌群，而较低的盐浓度对硝酸盐还原酶阳性菌抑制作用较弱，导致亚硝酸盐含量迅速上升。因此在腌菜盐浓度较低时，应尽量避免过早食用。不同盐浓度还会影响新平腌菜中的细菌群落结构，从而影响腌菜的风味口感与保藏时间[16]，对新平腌菜盐浓度的标准化是控制其亚硝酸盐含量及风味的关键环节。

字母不同表示有显著性差异(P<0.05)

3 结论

云南新平腌菜发酵过程中，品质有一定变化规律。通过对其感官品质的分析，发现新平腌菜在感官评分上呈先缓慢上升后快速下降的趋势，总体评分为发酵7 d最佳。质构方面，咀嚼性从发酵7 d开始趋于稳定，与感官评价中对质地的得分规律接近。发酵7 d后，pH值下降较快，8 d后逐渐稳定，但由于过酸的原因，食用品质急剧下降。亚硝酸盐含量整体呈先增加后减少的规律，但始终在规定范围内，在发酵20 h时亚硝酸盐含量最高，应避免在发酵初期食用。综合考虑各项品质变化，试验条件下发酵7 d左右的新平腌菜品质最佳，相关生产企业可将此时新平腌菜各项指标作为出品参考标准，有利于保证产品品质一致性。但由于腌菜品质受到发酵温度等因素的影响，要实现周年化生产，保证不同季节品质统一，还需要借助环境控温、标准化盐浓度或接种特定菌种发酵[17-18]等工艺手段。此外，如何采用非热灭菌、天然防腐剂等新型保质手段维持成品在后续保藏过程中的稳定性是下一步亟待解决的技术难点。