蔗糖對(duì)發(fā)酵蔬菜品質(zhì)的影響

燕平梅，李潤(rùn)花，張小冰，牛璐

(太原師范學(xué)院，太原 030031)

發(fā)酵蔬菜，人稱“泡菜”，通常指為了利于長(zhǎng)時(shí)間存放食用而經(jīng)過(guò)發(fā)酵的蔬菜。一般而言，只要是植物纖維豐富的蔬菜，都可以被制成泡菜，例如甘藍(lán)、蘿卜等。尤其甘藍(lán)是最常見(jiàn)的腌制泡菜的原材料。蔬菜在經(jīng)過(guò)腌漬及調(diào)味之后，有種特殊的風(fēng)味，達(dá)到了所謂的色、 香、味俱全，因而很多人會(huì)將之當(dāng)作是一種常見(jiàn)的配菜食用。全世界都有風(fēng)格各異和風(fēng)味各異的泡菜，這與其配料不同有關(guān)，尤其是中國(guó)四川和東北的泡菜[1,2]。就外國(guó)而言，韓國(guó)的泡菜及其產(chǎn)業(yè)非常有名[3]，泡菜是當(dāng)?shù)厝巳粘Ｉ钪斜夭豢缮俚牟似分弧Ｅ莶说纳a(chǎn)過(guò)程是利用食鹽產(chǎn)生的高滲透壓作用[4]，以乳酸菌作為發(fā)酵微生物的微生物發(fā)酵過(guò)程，泡菜是使用低濃度(5%左右)的鹽水來(lái)腌制各種纖維豐富的蔬菜，再經(jīng)乳酸菌發(fā)酵，制作成一種有酸味的腌制蔬菜，即泡菜的發(fā)酵是發(fā)酵原材料本身和微生物在一定條件下的理化作用和代謝作用共同的結(jié)果[5-7]。本實(shí)驗(yàn)的泡菜是以甘藍(lán)為原料經(jīng)自然發(fā)酵制成泡菜，甘藍(lán)表面有豐富的乳酸菌，所以可以通過(guò)自然發(fā)酵制得泡菜。泡菜中含有豐富的維生素C，有助于促進(jìn)新陳代謝，食用泡菜除了吸收蔬菜的營(yíng)養(yǎng)成分外，還可以同時(shí)攝入乳酸菌及其代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸等。乳酸菌在動(dòng)物體內(nèi)能夠發(fā)揮許多的生理功能。大量實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果表明，乳酸菌能促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)和刺激動(dòng)物各個(gè)組織發(fā)育；乳酸菌能促進(jìn)調(diào)節(jié)動(dòng)物胃腸內(nèi)正常微生物體系，維持動(dòng)物體內(nèi)生態(tài)平衡，從而改善動(dòng)物胃腸道功能；乳酸菌能降低血液中的膽固醇含量[8]，控制體內(nèi)有毒物質(zhì)；乳酸菌能提高機(jī)體免疫能力。

但是制作所得到的泡菜并非完全可以放心食用，因?yàn)榕莶酥胁粌H有乳酸菌，還有其他的微生物區(qū)系[9]，如酵母菌[10]、醋酸菌[11]。亞硝酸鹽生成菌、霉菌等有害微生物常常引起泡菜的變質(zhì)，若是誤食亞硝酸鹽含量高或被霉菌污染的泡菜，容易造成拉肚子或是食物中毒[12]。

泡菜中的亞硝酸鹽含量與泡菜中的pH、乳酸菌含量、亞硝酸鹽生成菌含量、含糖量、溫度之間相互關(guān)聯(lián)[13,14]。因而通過(guò)該實(shí)驗(yàn)就是為了探索加入蔗糖這個(gè)碳源后對(duì)微生物品質(zhì)(尤其是微生物數(shù)量)的影響，以及由此所導(dǎo)致的pH，亞硝酸鹽含量和發(fā)酵蔬菜品質(zhì)(尤其是營(yíng)養(yǎng))的狀態(tài)[15]。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

新鮮甘藍(lán)、NaCl、蔗糖。

1.2 方法

1.2.1 發(fā)酵甘藍(lán)的制備

把250 mL的三角瓶洗干凈，瓶蓋用棉塞塞緊，將三角瓶和棉塞一起在高壓滅菌鍋中于121 ℃保溫20 min，冷卻后加入洗凈瀝干的甘藍(lán)50 g和5%煮沸后冷卻的氯化鈉溶液100 mL(菜∶鹽水為1∶2，m/V)，再依次加入0，1，2，3，4 g的蔗糖使其濃度為0，1%，2%，3%，4%，然后塞上棉塞，用報(bào)紙包住瓶口，用線扎緊(以上操作在無(wú)菌的超凈臺(tái)上進(jìn)行)，在室溫中發(fā)酵。

1.2.2 取樣

每4天取1瓶泡菜，在無(wú)菌的超凈臺(tái)用滅菌的移液器取出一定量的發(fā)酵液，采用梯度稀釋平板方法計(jì)數(shù)各種微生物的菌落數(shù)量。取出適量發(fā)酵甘藍(lán)，測(cè)定發(fā)酵甘藍(lán)中的亞硝酸鹽含量，同時(shí)取出一定量的發(fā)酵液測(cè)定發(fā)酵液中的亞硝酸鹽含量。

1.2.3 亞硝酸鹽含量和pH的測(cè)定

泡菜液pH的測(cè)定用數(shù)字pH計(jì)，pH計(jì)的校準(zhǔn)用廠商供給的pH為4.0和7.0的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。

亞硝酸鹽的測(cè)定分析按GB/T 5009.33-1996的方法[16]。

1.2.4 亞硝酸鹽生成細(xì)菌的分離和計(jì)數(shù)(SAN瓊脂重層法)

在形成細(xì)菌菌落的培養(yǎng)基上加入約15 mL的SAN瓊脂培養(yǎng)基，凝固后放于30 ℃培養(yǎng)箱中靜置15 min，在培養(yǎng)基表面注入1 mL N-1-萘基乙二胺溶液(1 g/L)，菌落及菌落周邊變紅的即為亞硝酸鹽生成細(xì)菌。

1.2.5 發(fā)酵甘藍(lán)液中乳酸菌的分離和計(jì)數(shù)

用平板菌落計(jì)數(shù)方法，將樣品液稀釋106～107倍到每個(gè)平板生長(zhǎng)30～300個(gè)菌落為計(jì)數(shù)的合適稀釋度，涂布于MRS固體培養(yǎng)基上，將涂布樣品的MRS固體培養(yǎng)基于30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2天后計(jì)數(shù)[17]。

1.2.6 感官指標(biāo)(評(píng)分法)

甘藍(lán)發(fā)酵產(chǎn)品感官指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 甘藍(lán)發(fā)酵產(chǎn)品的感官指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

注：綜合評(píng)分時(shí)，按加權(quán)系數(shù): 顏色、滋味、香氣、質(zhì)地滿分各為25分，總分100分，每次評(píng)分請(qǐng)10人，記錄數(shù)據(jù)分析，判斷處理間差異顯著性。

1.2.7 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果為3次平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值。用統(tǒng)計(jì)分析軟件SAS 8.2進(jìn)行Duncan法單因素方差分析其顯著性差別。

2 結(jié)果及分析

2.1 不同蔗糖濃度對(duì)發(fā)酵甘藍(lán)感官的影響

表2 甘藍(lán)發(fā)酵產(chǎn)品的感官指標(biāo)評(píng)分

由表2可知，蔗糖濃度為2%和3%時(shí)分?jǐn)?shù)是最高的，說(shuō)明這些濃度下的泡菜是最好的，1%和4%的居中，0濃度的評(píng)分是最低的，說(shuō)明該濃度下泡菜最不好。在第12天時(shí)，各個(gè)濃度的分?jǐn)?shù)都達(dá)到了最高，說(shuō)明腌制后第12天即可食用。

2.2 不同蔗糖濃度對(duì)發(fā)酵甘藍(lán)pH的影響

表3 甘藍(lán)發(fā)酵液的pH

由表3可知，pH在4.5～5.0之間，已經(jīng)變酸，到達(dá)第12 天時(shí)普遍降到最低值，說(shuō)明在第12 天達(dá)到了一個(gè)平衡。蔗糖濃度為2%的泡菜pH值下降最快，說(shuō)明產(chǎn)酸菌增加量快，并在12天達(dá)到穩(wěn)定。蔗糖濃度為0的泡菜pH值一直慢慢下降，說(shuō)明產(chǎn)有機(jī)酸的菌一直慢慢增加。1%，3%，4%介于它們之間，但乳酸菌不會(huì)一直增加。

2.3 不同蔗糖濃度對(duì)發(fā)酵甘藍(lán)亞硝酸鹽含量的影響

表4 甘藍(lán)發(fā)酵液中亞硝酸鹽濃度

由表4可知，蔗糖濃度為0，2%，1%，3%的泡菜中亞硝酸鹽濃度在第4天時(shí)達(dá)到頂峰，蔗糖濃度為0，3%，2%，1%的泡菜中亞硝酸鹽濃度頂峰值依次降低，到12天時(shí)含量已經(jīng)很低并穩(wěn)定。4%濃度的泡菜液在第8天就達(dá)到頂峰，然后開(kāi)始下降，到12天時(shí)含量已經(jīng)很低并穩(wěn)定。亞硝酸鹽濃度降低說(shuō)明產(chǎn)亞硝酸鹽的微生物含量減少。由此可知2%濃度的泡菜最適合食用，0，3%，1%次之，4%最次。第4天的泡菜最不適合食用，第12天后即可食用。

2.4 不同蔗糖濃度對(duì)發(fā)酵甘藍(lán)亞硝酸鹽生成菌數(shù)量的影響

表5 甘藍(lán)發(fā)酵液中亞硝酸鹽生成菌數(shù)量

由表5可知，蔗糖濃度為0，2%，1%，3%的泡菜液中亞硝酸鹽生成菌數(shù)量在第4天時(shí)達(dá)到頂峰，蔗糖濃度為0，3%，2%，1%的泡菜液中亞硝酸鹽生成菌頂峰值依次降低，第12天時(shí)顯著下降，到16天時(shí)含量已經(jīng)降到最低并穩(wěn)定。4%濃度的泡菜亞硝酸鹽生成菌數(shù)量在第8天就達(dá)到頂峰，然后開(kāi)始下降，到16天時(shí)含量已經(jīng)很低并穩(wěn)定。產(chǎn)亞硝酸鹽的微生物含量減少使得亞硝酸鹽濃度降低，泡菜越好。由此可知2%濃度的泡菜最適合食用，0，3%，1%次之，4%最次。第4天的泡菜最不適合食用，第12天后即可食用。

2.5 不同蔗糖濃度對(duì)發(fā)酵甘藍(lán)乳酸菌數(shù)量的影響

表6 甘藍(lán)發(fā)酵液中乳酸菌數(shù)量的變化

由表6可知，乳酸菌的數(shù)量一直在增加，到12天時(shí)基本達(dá)到最大值并保持穩(wěn)定，蔗糖濃度為2%的泡菜乳酸菌數(shù)量最多，3%和4%的次之，0和1%的再次之。在合理范圍內(nèi)，乳酸菌含量越高，說(shuō)明泡菜越好，因?yàn)槿樗峋鷷?huì)抑制其他細(xì)菌的生存，尤其是一些有害菌減少后，泡菜就越有營(yíng)養(yǎng)，有害物質(zhì)越少。

3 討論

泡菜是人們?nèi)粘Ｉ钪谐３Ｊ秤玫呐洳恕Ｔ搶?shí)驗(yàn)的目的是通過(guò)研究蔗糖對(duì)發(fā)酵蔬菜品質(zhì)的影響，從而提高發(fā)酵蔬菜的品質(zhì)，尤其是增加發(fā)酵蔬菜的口感和營(yíng)養(yǎng)以及提高有益菌的含量和降低亞硝酸鹽的含量。通過(guò)對(duì)蔗糖濃度不同的發(fā)酵蔬菜的色、香、味和發(fā)酵液pH值、乳酸菌和亞硝酸鹽生成菌的變化趨勢(shì)以及亞硝酸鹽含量變化趨勢(shì)的研究，可以看出pH隨著時(shí)間的推移變得越低，降低到3左右，而乳酸菌會(huì)逐漸增加，乳酸菌產(chǎn)生乳酸所以導(dǎo)致pH降低，乳酸菌增多和pH的降低又會(huì)抑制其他細(xì)菌的生長(zhǎng)，一方面乳酸菌增多會(huì)造成一個(gè)厭氧環(huán)境，pH在3左右又抑制了一大批需要中性pH環(huán)境的微生物生長(zhǎng)，所以可以看到大多數(shù)亞硝酸鹽生成菌在第4天達(dá)到最大值后逐漸下降，亞硝酸鹽濃度也隨之下降。就蔗糖濃度而言，2%的泡菜腌制12天是最適合食用的，發(fā)酵蔬菜微生物品質(zhì)也最好。因?yàn)樵摋l件下亞硝酸鹽含量最低，乳酸菌含量高，亞硝酸鹽生成菌含量低，且泡菜的色、香、味俱佳。1%和3%濃度下次之，0和4%濃度下再次之。這說(shuō)明添加一定濃度蔗糖時(shí)，蔗糖作為糖源為乳酸菌所利用，或者乳酸菌容易利用蔗糖，然后優(yōu)先成為優(yōu)勢(shì)菌種，產(chǎn)生乳酸，導(dǎo)致pH降低，乳酸菌增多和pH降低又會(huì)抑制其他細(xì)菌的生長(zhǎng)，而蔗糖濃度過(guò)低時(shí)，乳酸菌增長(zhǎng)緩慢，成為優(yōu)勢(shì)菌種所需的時(shí)間長(zhǎng)，那么它對(duì)其他微生物所起的抑制作用就不明顯或需要很長(zhǎng)時(shí)間；而蔗糖濃度過(guò)高時(shí)，它不僅是乳酸菌的糖源，也可以是其他微生物的糖源，在促進(jìn)乳酸菌增長(zhǎng)的同時(shí)也在促進(jìn)其他微生物的生長(zhǎng)，乳酸菌成為優(yōu)勢(shì)菌種所需時(shí)間長(zhǎng)，那么它對(duì)其他微生物所起的抑制作用就不明顯或需要很長(zhǎng)時(shí)間。但不論是否加蔗糖，泡菜總是能發(fā)酵成的，因?yàn)殡缰婆莶说脑牧虾碗缰骗h(huán)境是有利于乳酸菌成為優(yōu)勢(shì)菌種的，只是時(shí)間快慢的問(wèn)題。就腌制時(shí)間而言，12天是最合適的，當(dāng)然這與腌制原材料、腌制的季節(jié)溫度有關(guān)[18]。希望通過(guò)此結(jié)果提供一個(gè)腌制泡菜時(shí)控制亞硝酸鹽含量和使泡菜更加美味且有營(yíng)養(yǎng)的蔗糖添加量。因?yàn)榕莶俗鳛橐环N配菜，越來(lái)越受人們的歡迎，泡菜工業(yè)也將會(huì)是一個(gè)熱門(mén)的產(chǎn)業(yè)，這也是該實(shí)驗(yàn)的初衷，當(dāng)然此結(jié)果對(duì)于不同原材料和不同腌制季節(jié)腌制的泡菜產(chǎn)生的影響和結(jié)果是不同的，具體材料應(yīng)該具體分析。