冬瓜、蒲公英酵素發酵過程中亞硝酸鹽含量及其抗氧化活性測定

常桂芳，祝賀,2，田瑩瑩，遲曉君，崔鈺，邢艷霞*

（1.山東農業工程學院食品科學與工程學院，特色農產品采后品控與綜合利用實驗室，山東濟南 250100；2.中南林業科技大學，稻谷及副產物深加工國家工程實驗室，湖南長沙 410000）

酵素又被人稱作“酶”，狹義指具有催化功能的一種特殊的蛋白質[1]。但從嚴格意義上講，酵素并不能完全稱作酶，現在酵素涵蓋面較廣，既包括具有催化作用的酶，也包括可以產生酶的微生物及其他有關的調節因素。酵素屬于發酵制品，與我國古代流傳下來的釀酒和通過發酵產生醬品的工藝有所相似。酵素功效較多，如美容養顏、減肥減脂、抗炎消毒、促進消化、促進能量吸收等[2-4]。酵素還具有抗氧化活性[5]，可減輕人體內多余自由基對機體的損傷。冬瓜和蒲公英都是藥食同用的植物，含有較高營養價值。同時，冬瓜是涼性的，具有消炎、解渴、殺毒的作用。蒲公英有利于人體健康，具有利尿、利膽、緩解腹瀉等功效，是當下的健康綠色食品。

目前，人們對食品的需求從化工合成逐漸轉向食品自然制作工藝方向轉化，傳統天然發酵工藝悄然興起，酵素產品在我國發展迅速，市場上開始出現原料種類蕪雜、功能性成分多樣的酵素產品，市場潛力大。但酵素相關國家標準還未健全，行業亂象時有發生。蔬菜水果在發酵過程中會產生致癌物亞硝胺的前體——亞硝酸鹽，它在體內可以轉化為亞硝胺，長期攝入亞硝酸鹽會增加致癌隱患[6]。且天然發酵過程菌種復雜，極易被污染。基于此，本文以蒲公英、冬瓜為原料，在傳統工藝的基礎上加一定量菌種進行制作，在縮短了蒲公英酵素的成熟時間、降低酵素發酵所需各種條件的同時，使有益發酵菌提前擠占，不易被雜菌污染，為確定蒲公英酵素和冬瓜酵素的發酵周期以及產品開發提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

新鮮冬瓜、蒲公英葉；酵素專用發酵菌粉（干酪乳桿菌:長雙歧桿菌:嗜熱乳桿菌:植物乳桿菌:乳雙歧桿菌=2:2:1:1:1，純度98%）。

分析天平（精度為萬分之一），FA1004，上海第二天平儀器廠；專用酵素發酵桶，10 L，品牌為和風來；恒溫發酵培養箱，DH400A，天津市泰斯特儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 冬瓜酵素制作工藝

挑選→清洗→晾干稱質量→去皮→切塊→熱燙→放入容器→加糖水→加酵素粉→加水→攪拌→封蓋→恒溫培養。

1.2.2 蒲公英酵素制作工藝

挑選→清洗→晾干稱質量→熱燙→放入容器→加糖水→加酵素粉→加水→攪拌→封蓋→恒溫培養。

1.3 測定指標與方法

發酵期間每12 h分別取兩種酵素樣液進行亞硝酸鹽、總酚及維生素C的測定。亞硝酸鹽采用國標GB5009.33-2016第二法——分光光度法（鹽酸萘乙二胺法）測定[7]；總酚采用福林酚法測定[8-9]；維生素C采用紫外分光光度法測定[10-11]。

1.4 統計分析

數據處理采用Excel作圖、SPSS17.0進行平均值和標準差計算、Duncan多重比較（P＜0.05）、相關性分析，Origin8.0進行數據統計和分析。

2 結果與分析

2.1 發酵過程中亞硝酸鹽含量變化

由圖1可以看出，冬瓜酵素和蒲公英酵素在發酵過程中亞硝酸鹽含量先上升后下降，上升可能是因為酵素菌將酵素原液中的營養物質進行分解，使蒲公英酵素和冬瓜酵素中原有的硝酸鹽還原成亞硝酸鹽，并且冬瓜、蒲公英的維生素C和酚類等抗氧化性物質逐漸溶出，它們具有抑制硝酸鹽氧化成亞硝酸鹽的能力，從而總體上使得亞硝酸鹽含量上升；后來下降可能因為乳酸菌數量的不斷增加，使氧氣含量不斷降低，導致供氧不足，且乳酸菌通過代謝活動產生的乳酸達到一定水平，抑制了乳酸菌本身的生命活動，使乳酸菌還原硝酸的酶活性降低，亞硝酸鹽含量下降。

圖1 亞硝酸鹽含量變化趨勢Fig.1 Change trend of nitrous acid content

試驗后期，冬瓜酵素和蒲公英酵素中的亞硝酸鹽因被氧化而含量下降，最后基本趨于穩定。冬瓜酵素亞硝酸鹽在60 h達到最高峰，含量為5.76 mg/kg。蒲公英酵素亞硝酸鹽在36 h達到最高峰，含量為3.13 mg/kg。由于現在我國關于食用酵素的產品質量和衛生安全標準還未出臺，所以根據《食品安全國家標準 食品中污染物的限量GB2762-2017中蔬菜及其制品》中亞硝酸鹽含量限量為20 mg/kg的標準。蒲公英和冬瓜酵素在發酵過程中的亞硝酸鹽含量并未超標，符合國家標準。

2.2 發酵過程中總酚含量的變化

由圖2可看出，兩種酵素發酵過程中總酚含量增加，并呈先上升后下降的趨勢。在發酵開始時，由于菌群通過代謝活動產生酶類和酸性物質，使冬瓜和蒲公英中的酚類物質擴散到酵素原液中，總酚含量上升，這與陳永芳等的研究結論相同[12]。發酵后期，因為酚類物質具有抑菌作用，酚類物質含量的增加會抑制酵素菌；同時某些乳酸菌在發酵過程中，也會產生一些酚酸脫羧酶，這種酶能使酚類物質之間相互轉化，從而使得酚類物質的含量開始呈現下降趨勢[12-14]。蒲公英酵素總酚含量在12 h達到最高值，含量為1.599 μg/mL，冬瓜酵素總酚含量在60 h達到最高值，含量為0.146 μg/mL，從兩種原料來看，發酵過程中蒲公英酵素的總酚含量高于冬瓜酵素。

圖2 總酚含量變化趨勢Fig.2 Change trend of totalphenols content

2.3 發酵過程中維生素C含量的變化

圖3 維生素C變化趨勢Fig.3 Change trend of vitamin C

由圖3可以看出，蒲公英與冬瓜酵素發酵過程中維生素C含量呈先上升后下降趨勢。這可能是因為VC的溶出和菌群通過酶的作用合成了一部分維生素C，導致酵素中的維生素C含量上升，之后微生物的相關活動和利用使維生素C含量下降。另外，雖然酵素的酸性環境和黃酮類物質能保護其穩定性，但維生素C作為強還原性物質會有不同程度的流失。根據原料來看，發酵過程中蒲公英酵素維生素C含量整體高于冬瓜酵素中維生素C的含量。蒲公英維生素C含量在60 h最高，為7.35 μg/mL。冬瓜維生素C含量在48 h最高，為5.40 μg/mL。

3 結論

本試驗對兩種原料（冬瓜、蒲公英）制作的酵素進行亞硝酸鹽含量的全過程檢測，以防超標威脅食品安全，并對抗氧化活性典型代表物質總酚進行全過程測定，另外，為驗證維生素C作為酵素的宣傳標簽是否確有其效，本試驗還進行了全過程維生素C含量分析。結果表明，酵素發酵過程中，亞硝酸鹽含量呈現上升后下降趨勢，且全程符合國家食品中污染物限量標準，正常發酵情況完全不會引起亞硝酸鹽含量的超標，試驗還發現發酵過程中維生素C含量呈先上升后下降趨勢，冬瓜酵素在48 h含量最高，蒲公英酵素在60 h含量最高，且72 h之后維生素C基本完全損失，這表明酵素的維生素C含量較有限，在目前市場上被夸大了宣傳，總酚在12 h便達到峰值，之后含量下降并趨于平衡，整個發酵過程中總酚含量仍然較高，證明酵素具有較高的抗氧化活性及相應功能。