不同食鹽添加量對芥菜腌制過程中主要成分的影響

江玉琴，羅鳳蓮 ，2，3，李文青，卿 泉 ，蔣依琳

（1.湖南農業大學食品科學技術學院，湖南長沙 410128；2.國家蔬菜加工技術研發分中心，湖南長沙 410128；3.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室，湖南長沙 410128）

醬腌菜在我國歷史悠久，迄今有2 000多年，漢朝的《說文解字》中的“菹”是最早有關腌漬蔬菜的記錄[1]。古人利用高鹽和酸抑制雜菌的生長，從而達到長期貯藏蔬菜的效果，現今，醬腌菜已成為一種調味品出現在日常飲食中。隨著歷史的遷移，醬腌菜的種類也更加豐富，按照生產工藝和輔料不同，可分為醬漬菜類、蝦油漬菜類、糖醋漬菜、糠漬菜、漬菜類等9類，其中漬菜類中的鹽漬菜又可分為濕態、半干態和干態鹽漬菜[2]。近年來，人們對于腌制菜中存在的亞硝酸鹽問題表示擔憂，但研究顯示[3-6]，腌制了一定時間的蔬菜中亞硝酸鹽的含量遠低于國家規定的限量指標（以NaNO2計，＜20 mg/kg）[7]。相反，腌制菜以其酸爽可口、咸甜適中的口感，以及其中富含的有益于人體腸道健康的乳酸菌而深受歡迎，更有研究表明[8]，發酵蔬菜中含有豐富的B族維生素，包括高等動植物不能合成的VB12。

芥菜是我國傳統蔬菜之一，為十字花科、蕓薹屬東方系統的一個組群[9]。按照植物學形態特征，可以把芥菜劃分為小葉芥菜、大葉芥菜、花葉芥菜、皺葉芥菜、包心芥菜、大頭菜和雪里蕻等[10]。芥菜的營養價值高，不僅含有三大產能營養素碳水化合物、蛋白質、脂肪，還含有豐富的人體必需氨基酸，同時VC和人體所必需的微量元素鐵、錳、鋅、銅等營養成分的含量也較高[11-12]。芥菜不僅可以做時鮮蔬菜食用，也是用于腌制品的重要原料。研究發現[13]，腌制的大葉芥菜中含有多酚、黃酮等具有強抗氧化作用的物質，因此適當食用腌制芥菜對人體的健康大有裨益。試驗以水東芥菜為原料，采用鹽漬菜中的干腌法，設置3個食鹽添加量（10%，14%，18%），分別在自然條件下腌制90 d，采用相應國標方法檢測腌制期間芥菜中主要成分的含量變化，同時比較不同食鹽添加量對主要理化指標的影響，以期為工業生產中提高腌制芥菜的品質提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

水東芥菜，廣州五邀園貿易有限公司提供；氫氧化鈉、鄰苯二甲酸氫鉀、1%酚酞乙醇溶液、硫酸銅、次甲基藍、酒石酸鉀鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、葡萄糖、36%甲醛溶液、硼酸鈉、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉。

1.2 儀器與設備

DHG-9240A型電熱恒溫鼓風干燥箱，上海飛越實驗儀器有限公司產品；JB450型磁力攪拌器，常州市普達教學儀器有限公司產品；DK-98-IIA型電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司產品；722s型可見分光光度計，上海精密科學儀器有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 芥菜腌制工藝

新鮮芥菜→洗凈→切分→晾干→腌制→成品。

用陶瓷泡菜壇腌制，按一定食鹽添加量（10%，14%，18%）一層芥菜一層鹽，鹽量上層多下層少，層層壓實，腌制90 d左右，前1個月每15 d取樣檢測，后2個月每30 d取樣檢測。

1.3.2 腌制芥菜主要成分的測定方法

水分含量的測定采用GB 5009.3—2016食品中水分的測定 第一法；總酸含量的測定采用GB/T 12456—2008食品中總酸的測定酸堿滴定法；還原糖含量的測定采用GB 5009.7—2016食品中還原糖的測定 第一法；氨基酸態氮含量的測定采用GB 5009.235—2016食品中氨基酸態氮的測定 第一法；亞硝酸鹽含量的測定采用GB 5009.33—2016食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定第二法。

2 結果與分析

2.1 不同食鹽添加量下芥菜水分含量的動態分析

腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜水分的變化見圖1。

水是蔬菜中含量最高的成分，試驗中測得芥菜原料在晾干后含水量為91.82%。由圖1可知，在腌制過程中，3種食鹽添加量下芥菜水分含量均呈下降趨勢。前期下降速度快，后期趨向穩定，且食鹽添加量為18%時，芥菜水分下降幅度最大；食鹽添加量為10%時，芥菜水分變化幅度最小。這是因為腌制過程中，水分含量的下降主要靠食鹽的滲透作用，食鹽濃度越大，滲透壓越大，芥菜失水越多。后期，細胞內外食鹽濃度趨于平衡，滲透壓下降，含水量下降較緩。在腌制過程中，要對原材料的水分進行適當控制，若腌用芥菜含水量過大，容易遭到微生物的污染，芥菜易腐爛變質，因此可在腌制前將新鮮芥菜進行晾干至萎蔫狀態，同時可以提高芥菜中可溶性固形物的相對含量，從而增加發酵底物，對芥菜腌制成品的風味更有利。

圖1 腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜水分的變化

2.2 不同食鹽添加量下芥菜總酸含量的動態分析

腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜總酸含量的變化見圖2。

圖2 腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜總酸含量的變化

由圖2可知，在不同食鹽添加量腌制過程中，芥菜總酸含量均呈先上升后下降的趨勢，且食鹽添加量越少，芥菜總酸的含量越高。相關研究表明[14-15]，我國傳統發酵蔬菜的制作主要利用新鮮蔬菜表面附著的乳酸菌進行厭氧發酵，在發酵過程中，乳酸菌的數量隨著腌制時間的延長呈先增加后減少的趨勢。所以發酵初期，由于乳酸菌的大量繁殖，總酸含量迅速增加。且不同食鹽添加量對乳酸菌的產酸均有一定的抑制作用[16]，食鹽濃度越大抑制作用越強，因此在食鹽添加量為10%時，芥菜總酸的增加幅度最大；而食鹽添加量為18%時，乳酸菌的生長能力和產酸能力都被抑制，導致芥菜中總酸的含量變化不明顯。腌制30 d后，芥菜總酸的含量開始下降，這可能是因為發酵后期乳酸菌的數目減少，同時產酸底物可發酵性糖含量下降。根據鄧靜等人[17]對比分析腌制30 d和腌制90 d的大頭菜中酯類含量，發現酯類物質一般在腌制后期形成，所以發酵后期總酸含量下降，還有可能是因為酵母菌利用乳酸生成酯類等風味物質。由于試驗是在第4季度進行，自然發酵溫度在8～15℃，未能對乳酸菌的生長提供最佳條件（25～35℃）[14]。因此，芥菜總酸含量整體偏低。

2.3 不同食鹽添加量下芥菜還原糖含量的動態分析

腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜還原糖含量的變化見圖3。

圖3 腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜還原糖含量的變化

還原糖在為腌制芥菜提供甜味的同時，可作為微生物的碳源，芥菜本身還原糖含量較高，為2.61%。由圖3可知，在整個腌制過程中，芥菜還原糖的含量隨著腌制時間的延長總體有所下降，初期下降速度快。并且結合芥菜總酸含量的變化趨勢可發現，芥菜腌制過程中芥菜總酸和還原糖的含量變化基本呈現此起彼伏的趨勢。乳酸菌在發酵初期大量繁殖，其利用還原糖生成酸，發酵至30 d時，總酸含量大量增加，因此在此過程中，芥菜還原糖的消耗增大，含量大幅度下降；發酵30～60 d，芥菜還原糖的含量小幅度增加，可能是因為腌制過程中，芥菜組織中水分含量減少，干物質還原糖的濃度相對上升，以及芥菜中的多糖轉化成葡萄糖等單糖所引起[18]。但是，整個過程微生物對還原糖的消耗占主導地位。

2.4 不同食鹽添加量下芥菜亞硝酸鹽含量的動態分析

2.4.1 亞硝酸鹽的標準工作曲線

以各標準液的亞硝酸鹽質量為橫坐標、對應吸光度為縱坐標，繪制標準曲線。

亞硝酸鹽標準曲線見圖4。

圖4 亞硝酸鹽標準曲線

2.4.2 芥菜亞硝酸鹽含量的動態分析

腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜亞硝酸鹽含量的變化見圖5。

圖5 腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜亞硝酸鹽含量的變化

蔬菜在生長過程中，吸收土壤中的氮肥，當吸收量大于同化量時，蔬菜本身可積累一定的硝酸鹽，所以絕大部分新鮮蔬菜中硝酸鹽含量高，亞硝酸鹽含量很低，一般少于1 mg/kg[19]，試驗所用芥菜的亞硝酸鹽含量為0.46 mg/kg。在蔬菜發酵前期，其硝酸鹽可被細菌中硝酸鹽還原酶還原成對人體健康有損害的亞硝酸鹽[20]。但是，近年來有研究結果表示[21-22]，亞硝酸鹽并非穩定物質，乳酸菌可以產生亞硝酸鹽還原酶，將亞硝酸鹽進一步降解為氨等物質。楊性民等人[23]對腌制雪里蕻亞硝酸鹽的控制研究中，也證實了乳酸菌可以降低亞硝酸鹽的含量，甚至阻止亞硝峰的形成。

由圖5可知，在腌制15 d左右時，亞硝酸鹽含量迅速升高，并形成亞硝峰，食鹽添加量為10%時，芥菜亞硝峰形成最快，且峰值最大，為5.68 mg/kg。這是因為腌制初期乳酸菌數量少，酸性環境未形成，雜菌趁此大量繁殖，將硝酸鹽還原成亞硝酸鹽[24]；鹽濃度越高，對硝酸鹽還原酶抑制作用越大，所以食鹽添加量為18%時，芥菜亞硝峰的值最低。亞硝峰形成過后，亞硝酸鹽的含量迅速下降，可能是因為腌制30 d時芥菜總酸的含量達到高峰，環境pH值下降，抑制了不耐酸雜菌的繁殖，尤其是硝酸還原菌，同時在乳酸菌的影響下，已形成的亞硝酸鹽開始降解。后期變化幅度平緩，到90 d時，3種食鹽添加量下芥菜亞硝酸鹽的含量均下降至最低點，符合國家醬腌菜衛生標準的規定。由于腌制前期芥菜亞硝酸鹽含量較高，因此在實際生活中，剛腌制或者腌制時間少于20 d的芥菜最好不要食用。

2.5 不同食鹽添加量下芥菜氨基酸態氮含量的動態分析

腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜氨基酸態氮含量的變化見圖6。

蛋白質是芥菜的重要成分之一，據有關研究顯示，每100 g芥菜中約含有蛋白質2.6 g[10]，而氨基酸是蛋白質的基本組成單位，也是芥菜腌制過程中色香味形成的主要因素。由圖6可知，發酵前期氨基酸態氮含量隨著腌制時間的延長不斷上升，30 d時芥菜中氨基酸態氮含量基本最大，這是因為發酵過程中蛋白質在酶的作用下分解為氨基酸[25]。30～60 d時，氨基酸態氮含量有所下降，可能是因為氨基酸被微生物作為氮源利用[26]。腌制至90 d時，氨基酸態氮含量有所回升，可能是由于發酵后期乳酸菌數量較少，對氨基酸的利用減少。所以某種程度而言，氨基酸的生成量高于消耗量，且在食鹽添加量為18%時芥菜氨基酸態氮的含量最低，可能是因為高鹽濃度在一定條件下抑制了蛋白酶的活性。

圖6 腌制過程中不同食鹽添加量下芥菜氨基酸態氮含量的變化

3 結論

在腌制過程中，不同食鹽添加量下腌制芥菜的水分均有所下降，食鹽添加量為18%時水分下降幅度最大；總酸含量與食鹽添加量呈負相關，食鹽添加量越高，總酸含量越低，尤其食鹽添加量為18%時，總酸含量始終處于低水平，與腌制前的總酸含量相差不大；3種食鹽添加量下還原糖的含量均呈下降趨勢；對于亞硝酸鹽而言，其含量均先升高后下降，且食鹽添加量越少，亞硝峰越高，后期亞硝酸鹽含量趨向穩定，始終低于安全限量要求；不同食鹽添加量下，氨基酸態氮的含量總體均有所增加，在腌制末期，食鹽添加量為18%時氨基酸態氮含量最低。所以，食鹽添加量越高，腌制芥菜中總酸和氨基酸的含量相對越低，一定程度上影響了腌制芥菜的風味，因此在實際生產中不建議采用過高的食鹽添加量。