發(fā)酵條件對(duì)腌制蘿卜品質(zhì)影響及其工藝優(yōu)化研究

周強(qiáng)，劉蒙佳*，游慧英

(1.福建師范大學(xué) 閩南科技學(xué)院，福建 泉州 362332；2.南昌泰康食品科技公司，南昌 330100)

白蘿卜是蘿卜的一種，為十字花科植物，也名萊菔，在蘿卜品種中較為普遍。白蘿卜是半耐寒性蔬菜，喜溫和涼爽、溫差較大的氣候，易成活，且產(chǎn)量高，用途廣。白蘿卜可以生食也可熟食，其味略帶辛辣，爽脆可

口。白蘿卜生食有助于調(diào)整胃腸機(jī)能，促進(jìn)腸道消化，潤(rùn)肺止咳，還有較強(qiáng)的消炎作用；同時(shí)也可以將蘿卜切塊放入水中熬煮，留蘿卜湯，當(dāng)飲料飲用，不僅可促進(jìn)消化，亦可增強(qiáng)人體免疫力。食品營(yíng)養(yǎng)專家研究認(rèn)為，白蘿卜含有芥子油、淀粉酶和粗纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有加快腸胃蠕動(dòng)、促進(jìn)食物消化、增強(qiáng)食欲和止咳化痰的作用[1]。中醫(yī)也認(rèn)為白蘿卜味微辛，性涼，入肺胃經(jīng)，乃食療之佳品，白蘿卜的種子、鮮根、葉都可作為中藥材用于治療或輔助治療多種疾病[2]。白蘿卜因其口感脆嫩、爽口開(kāi)胃，人們常以其為原料并添加香辛料、蔗糖等輔料生產(chǎn)腌制蘿卜和干制蘿卜，其產(chǎn)品口感清脆、酸甜適宜，微咸。

將蔬菜經(jīng)過(guò)清洗、去皮等處理后浸泡在一定濃度的鹽水中，添加入不同的輔料，密封后置于恒溫下，通過(guò)蔬菜自身所含的微生物或者人工接種的乳酸菌進(jìn)行乳酸發(fā)酵，并伴隨著酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵而形成的具有特殊風(fēng)味的發(fā)酵制品即為泡菜[3]。泡菜作為一種腌制食品，具有成本低廉，制作過(guò)程簡(jiǎn)易便捷，口感佳，風(fēng)味獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，為大眾消費(fèi)者所喜愛(ài)。同時(shí)泡菜還有抗菌、凈腸、預(yù)防動(dòng)脈硬化[4,5]、減肥和抗衰老等作用。泡菜作為我國(guó)的一種傳統(tǒng)特色發(fā)酵食品，具有很好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能。泡菜中不僅富含維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C，而且還含有胡蘿卜素、膳食纖維以及鈣、磷、鐵等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。維生素C和胡蘿卜素具有提高機(jī)體免疫力、抗腫瘤的效果；而膳食纖維素則對(duì)便秘和大腸癌有較好的預(yù)防和抑制作用，還可降低膽固醇。預(yù)防高血壓、動(dòng)脈硬化等成人循環(huán)系統(tǒng)病癥[6]。泡菜腌制過(guò)程中所產(chǎn)生的發(fā)酵產(chǎn)物包括有機(jī)酸、酒精和酯類等物質(zhì)，能夠刺激食欲[7]，且泡菜中所含有的大量乳酸菌能夠促進(jìn)腸胃蠕動(dòng)和胃蛋白酶的分泌，抑制人體消化道內(nèi)有害菌的繁殖，幫助腸道內(nèi)微生物正常化分布,有助于腸道提高對(duì)食物的消化、吸收能力，同時(shí)乳酸菌代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸還可使腸道內(nèi)的滲透壓增高，水分分泌亢進(jìn)，糞便中水分增高而緩解便秘[8]。

隨著人們對(duì)泡菜的深入研究，在發(fā)現(xiàn)泡菜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能的同時(shí)，泡菜中亞硝酸鹽類物質(zhì)的危害性也被逐漸發(fā)現(xiàn)[9-11]。臨床研究表明當(dāng)人體攝入的亞硝酸鹽總量達(dá)到0.3～0.5 g時(shí)，會(huì)出現(xiàn)中毒現(xiàn)象，而當(dāng)攝入量達(dá)到3 g時(shí)，會(huì)引起死亡[12]。亞硝酸鹽是強(qiáng)氧化劑，可以由消化道吸收進(jìn)入血液中，使血液中的低鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，從而失去攜帶氧的功能，造成人體組織缺氧，產(chǎn)生一系列相應(yīng)的中毒癥狀[13]。亞硝酸鹽還可經(jīng)母乳進(jìn)入嬰兒體內(nèi)，導(dǎo)致嬰兒組織缺氧，皮膚黏膜出現(xiàn)青紫斑等[14]。因此，基于泡菜腌制過(guò)程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生一定的危害，人們應(yīng)予以重視。

本試驗(yàn)選用白蘿卜作為腌制的主要原料，再添以生姜、大蒜、小米椒、八角、蔗糖、白酒等輔料，通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，測(cè)定泡蘿卜的可溶性固形物、汁液pH及亞硝酸鹽含量等的變化，探討影響亞硝酸鹽含量等指標(biāo)變化的因素，并結(jié)合感官評(píng)價(jià)來(lái)綜合分析討論泡蘿卜的品質(zhì)，確定泡蘿卜的最優(yōu)工藝，旨在為生產(chǎn)安全、味美的泡蘿卜提供一定的技術(shù)參考。

1 試驗(yàn)材料及儀器

1.1 原料

白蘿卜、食用鹽、白砂糖、白酒、生姜、大蒜、八角、泡椒等均購(gòu)于超市。

1.2 主要試劑

飽和硼砂；亞鐵氰化鉀；乙酸鋅；對(duì)氨基苯磺酸；鹽酸奈乙二胺；亞硝酸鈉；鹽酸；冰乙酸；無(wú)水乙醇；鄰苯二甲酸氫鉀；磷酸二氫鉀等均為分析純。

1.3 主要儀器

SPX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱、PH-108型數(shù)顯筆試酸度計(jì)、手持糖度儀、C21-SN216型多功能電磁爐、HC2003型電子天平、TE612-L型電子天平、HWS-28型數(shù)顯恒溫水浴鍋、SHB-III型循環(huán)水式多用真空泵、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、721型可見(jiàn)分光光度計(jì)、JJ600型電子天平、JJ-2型組織搗碎勻漿機(jī)。

2 試驗(yàn)方法

2.1 工藝流程

蔗糖、香辛料包、白酒

↓

白蘿卜→清洗→切段/片→低溫漂燙→晾干→裝罐→倒入調(diào)配好的鹽水→密封→恒溫箱發(fā)酵→感官評(píng)定泡菜的質(zhì)量。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 白蘿卜的預(yù)處理

挑選新鮮的、脆嫩的白蘿卜，去根須留皮，清洗干凈，切成相同厚度的片狀，將切好的蘿卜片放入溫開(kāi)水中漂洗，撈出，置于通風(fēng)處晾干至略顯萎蔫。

2.2.2 香辛料包的準(zhǔn)備及食鹽水的配制

根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，將香辛料按比例稱量好后，用高溫消毒過(guò)的不沾油紗布包裹備用；稱取不同質(zhì)量的食鹽，用煮沸過(guò)的食鹽水溶解，配制成一定濃度的食鹽溶液。

2.2.3 蘿卜的腌制

泡菜罐使用前先進(jìn)行清洗,需保證罐身無(wú)污無(wú)油，罐蓋干凈無(wú)鐵銹，并用沸水消毒,晾干水分。將處理好的蘿卜條/片放入罐中，放入香辛料包，加入定量的蔗糖，后灌入事先配制好濃度的鹽水，標(biāo)準(zhǔn)為剛好沒(méi)過(guò)蘿卜，并加入幾滴白酒，最后密封泡菜罐，放置于25 ℃條件下自然發(fā)酵成熟，得到泡蘿卜成品。

2.3 指標(biāo)測(cè)定

2.3.1 亞硝酸鹽含量的測(cè)定

亞硝酸鹽含量的測(cè)定采用鹽酸萘乙二胺法，根據(jù)GB/T 5009.33-2010的方法進(jìn)行測(cè)定[15]。在每次測(cè)定時(shí)都從各組處理樣中隨機(jī)抽取3個(gè)平行樣進(jìn)行測(cè)定，然后取其平均值。

2.3.2 泡菜汁pH的測(cè)定方法

對(duì)清洗干凈的筆式酸度計(jì)進(jìn)行校正，即將酸度計(jì)電極插入pH為6.86的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，酸度計(jì)可自動(dòng)補(bǔ)溫，當(dāng)pH顯示6.9時(shí)，取出酸度計(jì)，再以蒸餾水充分潤(rùn)洗，擦拭干凈，插入pH 4.0的緩沖溶液中，待其數(shù)值穩(wěn)定，確定其數(shù)值在誤差范圍內(nèi)(4.0～4.1)，即校正完畢，清洗干凈，備用[16]。用干凈無(wú)水的燒杯盛取一定量的泡菜液，迅速用校正過(guò)的酸度計(jì)測(cè)得pH值并記錄。

2.3.3 可溶性固形物的測(cè)定

用干凈無(wú)油的筷子取出適量泡蘿卜，切碎、混勻后，放入高速組織搗碎機(jī)中搗碎成勻漿，用2層干凈無(wú)油的紗布擠出勻漿汁液用于測(cè)定[17]。

將手持糖度計(jì)棱鏡表面擦干后，滴加2～3滴蒸餾水，對(duì)準(zhǔn)光源，觀察藍(lán)白交界線是否在零刻度上，若不在，需進(jìn)行校正。校正完成后，用擦鏡紙擦拭干凈棱鏡表面，滴加少許待測(cè)樣液于棱鏡中央，立即閉合上鏡蓋，使樣液均勻分布棱鏡表面，將糖度計(jì)的棱鏡面對(duì)準(zhǔn)光源，以手托住糖度計(jì)平行于視線，觀察藍(lán)白交界線，讀取數(shù)據(jù)并記錄。

2.3.4 感官評(píng)分

挑選4～5名固定人選作為感官評(píng)價(jià)者，根據(jù)表1的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)泡蘿卜的色澤、香氣、滋味等進(jìn)行感官評(píng)定，并做出評(píng)分。

表1 感官指標(biāo)評(píng)定表Table 1 Sensory indexes evaluation table

2.3.5 評(píng)價(jià)

結(jié)合感官評(píng)分、亞硝酸鹽含量、可溶性固形物及汁液pH等指標(biāo)，對(duì)泡蘿卜的口感及滋味做出評(píng)價(jià)。

2.3.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)中所有分析重復(fù)2次，每個(gè)試樣做6個(gè)平行測(cè)定，結(jié)果為算術(shù)平均值。正交表結(jié)果分析采用DPS數(shù)據(jù)處理軟件。

3 試驗(yàn)分析與討論

3.1 單因素試驗(yàn)

3.1.1 蔗糖添加量對(duì)腌制蘿卜品質(zhì)的影響

為了研究工藝中蔗糖的最佳添加量，試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別往5罐同等質(zhì)量的蘿卜中添加1%,2%,3%,4%,5%的蔗糖，加入固定比例的香辛料3%，注入6%濃度的食鹽水，在25 ℃的恒溫條件下發(fā)酵9天，在第9天測(cè)定泡蘿卜的汁液pH、亞硝酸鹽、可溶性固形物，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分，最終結(jié)合理化指標(biāo)及感官評(píng)分，得出綜合評(píng)分，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 蔗糖添加量對(duì)腌蘿卜感官質(zhì)量及性質(zhì)的影響Table 2 The influence of the additive amount of sucrose on the sensory quality and character of pickled radish

由表2可知，蔗糖添加量的增加，可使泡菜液的pH降低，但當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)，pH反而會(huì)上升。蔬菜或鹽水中的乳酸菌、酵母菌等微生物，可以鹽水中的糖為養(yǎng)料進(jìn)行乳酸發(fā)酵、酒精發(fā)酵等，產(chǎn)生乳酸，從而改善泡蘿卜風(fēng)味。泡蘿卜的汁液pH的大小對(duì)亞硝酸鹽含量的高低有一定的影響，一般情況下，pH較低的環(huán)境下，泡蘿卜中亞硝酸鹽的產(chǎn)生會(huì)受到抑制。因此，在腌制泡蘿卜時(shí)，可考慮通過(guò)添加蔗糖調(diào)節(jié)發(fā)酵過(guò)程中泡菜汁液pH的方法，來(lái)降低泡蘿卜中的亞硝酸鹽含量。由表2可知，4%蔗糖添加量的泡蘿卜口感脆嫩，滋味鮮美，酸甜咸味適宜，并且其亞硝酸鹽含量相對(duì)較低。

3.1.2 香辛料添加量對(duì)腌制蘿卜品質(zhì)的影響

在泡蘿卜的腌制過(guò)程中，香辛料的添加不僅可改善泡蘿卜風(fēng)味，并且個(gè)別香辛料更有抑制亞硝酸鹽產(chǎn)生的作用。試驗(yàn)設(shè)計(jì)選取大蒜、生姜、八角、泡椒作為香辛料組合，比例為1∶1∶1∶1。分別將2%，3%，4%，5%，6%的香辛料用干凈無(wú)油的紗布包裹后，放入裝有同等質(zhì)量蘿卜的罐內(nèi)，添加1%的蔗糖，注入6%的食鹽水，在25 ℃下恒溫發(fā)酵9天。在第9天測(cè)定泡蘿卜的汁液pH、亞硝酸鹽、可溶性固形物，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分，最終結(jié)合理化指標(biāo)及感官評(píng)分，得出綜合評(píng)分，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 香辛料對(duì)腌蘿卜感官質(zhì)量及性質(zhì)的影響Table 3 The influence of spices on the sensory quality and character of pickled radish

續(xù) 表

泡菜的生產(chǎn)中常要添加香辛料，這種做法不僅可增進(jìn)泡菜的風(fēng)味，刺激進(jìn)食者的食欲，還可殺滅泡制過(guò)程中產(chǎn)生的腐敗菌及致病菌[18]。試驗(yàn)結(jié)果顯示：香辛料的添加在一定程度上起到抑制亞硝酸鹽含量的作用，同時(shí)亦增進(jìn)泡蘿卜的口感、滋味。張鵬、吳海波等人的研究結(jié)果顯示：大蒜、生姜等香辛料都具有不同程度的抑制或促進(jìn)泡菜中乳酸菌等菌類的生長(zhǎng)，表明添加不同比例的香辛料，腌制出的泡蘿卜風(fēng)味有較大的區(qū)別。由表3可知，香辛料添加量為4%時(shí)，可腌制出香氣濃郁、滋味適宜的泡蘿卜。

3.1.3 食鹽添加量對(duì)腌制蘿卜品質(zhì)的影響

制作泡菜的一個(gè)重要工藝步驟在于腌制泡菜所用的鹽水，因此食鹽水的濃度高低對(duì)于泡蘿卜的滋味以及亞硝酸鹽含量等指標(biāo)的變化有一定的影響。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別向5罐同等質(zhì)量的蘿卜中注入濃度為4%，6%，8%，10%，12%的食鹽水，添加蔗糖1%和香辛料3%，在25 ℃下恒溫發(fā)酵9天。在第9天測(cè)定泡蘿卜的汁液pH、亞硝酸鹽、可溶性固形物，并對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)分，最終結(jié)合理化指標(biāo)及感官評(píng)分，得出綜合評(píng)分，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 泡菜水鹽濃度對(duì)腌蘿卜感官質(zhì)量及性質(zhì)的影響Table 4 The influence of the salt concentration of pickle water on the sensory quality and character of pickled radish

由表4可知，在食鹽水濃度不同的情況下腌制所得的泡蘿卜，其亞硝酸鹽的值大小不一，泡蘿卜滋味也相差較大。鹽水濃度過(guò)高，泡蘿卜的咸味過(guò)重，甚至可能產(chǎn)生苦澀味；鹽水濃度過(guò)低，泡蘿卜在腌制過(guò)程中易出現(xiàn)發(fā)霉、酸敗現(xiàn)象。因此，鹽水濃度應(yīng)適宜，不可過(guò)高或過(guò)低，鹽濃度在6%時(shí)較適宜。

3.1.4 腌制天數(shù)對(duì)腌制蘿卜品質(zhì)的影響

腌制時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)泡蘿卜的品質(zhì)有較大的影響，在固定蔗糖添加量、香辛料添加量等條件的情況下，腌制時(shí)間過(guò)短，會(huì)影響泡蘿卜的滋味，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，泡蘿卜口感差，脆度較差。

為研究腌制天數(shù)的不同對(duì)泡蘿卜的感官質(zhì)量及理化指標(biāo)變化的影響，試驗(yàn)設(shè)計(jì)將添加5%的蔗糖、5%的香辛料、鹽水濃度6%的泡蘿卜置于25 ℃恒溫條件下腌制，在第1,3,5,7,9天分別測(cè)定泡蘿卜的亞硝酸鹽、可溶性固形物及泡蘿卜汁液的pH值，并對(duì)其做感官評(píng)分，最終結(jié)合感官評(píng)分及各項(xiàng)指標(biāo)得出綜合評(píng)分，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 腌制時(shí)間對(duì)腌蘿卜感官質(zhì)量及性質(zhì)的影響Table 5 The influence of fermentation time on the sensory quality and character of pickled radish

由表5可知，用同一配方腌制的泡蘿卜腌制時(shí)間的不同，腌制出泡蘿卜的滋味與亞硝酸鹽含量均不相同。腌制時(shí)間過(guò)短，乳酸菌與酵母菌產(chǎn)酸少，泡蘿卜滋味欠佳，且亞硝酸鹽含量較高；而腌制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，亞硝酸鹽含量雖低，但蘿卜的口感差，滋味不佳。腌制5天的泡蘿卜其亞硝酸鹽含量相對(duì)較低，且口感、風(fēng)味都相對(duì)較好。故腌制天數(shù)選擇5天左右為宜。

3.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)所得的最終結(jié)果可以得到正交試驗(yàn)的水平因素，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表見(jiàn)表6。利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表進(jìn)行正交試驗(yàn)，通過(guò)感官評(píng)價(jià)及理化指標(biāo)得出綜合評(píng)分，利用DPS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行分析得出最佳工藝配方。正交試驗(yàn)結(jié)果分析見(jiàn)表7，方差結(jié)果分析見(jiàn)表8。

表6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 6 The orthogonal test design table

表7 正交試驗(yàn)結(jié)果分析Table 7 The result analysis of orthogonal test

表8 方差結(jié)果分析Table 8 The result analysis of variance

注：F0.01(2，2)=99，F(xiàn)0.05(2，2)=19。“*”表示顯著(0.01F0.01)。

由表7中R值可知，泡蘿卜品質(zhì)的影響因素主次依次為D>A>B>C，腌制天數(shù)>蔗糖添加量>香辛料添加量>食鹽水濃度，故腌制天數(shù)的水平變動(dòng)對(duì)泡蘿卜的感官及指標(biāo)變化影響最大。由表8方差結(jié)果可知，腌制天數(shù)和蔗糖添加量為極顯著，香辛料添加量為顯著。得出的最佳水平組合為：A3B3C2D1，即：蔗糖添加量5%、香辛料5%、食鹽水濃度6%的蘿卜在25 ℃恒溫下腌制5天所得出的泡蘿卜口感最佳，滋味最為鮮美，且亞硝酸鹽含量相對(duì)較低。

4 結(jié)論

蘿卜在制作與腌制過(guò)程中，蔗糖的添加量與腌制天數(shù)的長(zhǎng)短是較為重要的影響因素。蔗糖添加量的多少對(duì)蘿卜腌制過(guò)程中乳酸菌及酵母菌的產(chǎn)酸有較大的影響，從而影響泡蘿卜的風(fēng)味及口感。而其腌制天數(shù)的長(zhǎng)短對(duì)泡蘿卜的口感、滋味及亞硝酸鹽含量的高低有較大的影響，一般情況下腌制天數(shù)長(zhǎng)，泡蘿卜中亞硝酸鹽的含量較低，食用更安全，但腌制天數(shù)過(guò)長(zhǎng)，泡蘿卜的口感及滋味都較差。因此，采用正交試驗(yàn)所得到的泡蘿卜配方腌制出的泡蘿卜其口感、滋味都是較能被消費(fèi)者接受的，且其亞硝酸鹽含量較低，安全、味美。

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