糖蒜腌制及亞硝酸鹽變化規律研究

賈慶超，游新俠

(鄭州科技學院 食品科學與工程學院，鄭州 450064)

糖蒜是江浙滬及北方地區的風味名吃，受到很多人的青睞，不但味道獨特鮮美，而且含有蛋白質、維生素C、糖類等多種營養物質和微量元素，尤其是糖蒜中的多種微量元素鍺、鋅、硒等[2]能夠有效增強人體的各種機能，有效促進新陳代謝，可以起到很好的抵抗衰老，提高人體免疫力以及預防心腦血管疾病的作用。每年的六七月份大蒜收獲的時候，很多農家都自己腌制糖蒜，但腌制條件簡單，腌制過程中，由于硝酸還原酶(NRA)和微生物的共同作用，會使硝酸鹽轉換成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽不但會與血紅蛋白反應，造成人體血液氧中毒，攝入過多時可致命[3]，而且亞硝酸鹽能和人胃中的含氮化合物(仲胺、叔胺、酰胺)結合成具有致癌性的亞硝胺[4]。本文首先通過單因素和正交試驗確定腌制糖蒜的最佳配方，在此最佳配方下研究腌制糖蒜的亞硝酸鹽含量隨時間的變化規律，為人們在糖蒜的儲存、加工、食用中提供了參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

所選蔬菜為新鮮大蒜：采購于河南省鄭州市中牟縣；精致湖鹽：青海省鹽業股份有限公司；綿白糖：扶溝縣味美思食品廠；白醋：山西紫林醋業股份有限公司；陳醋：山西老陳醋集團有限公司。

亞鐵氰化鉀、濃鹽酸、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、乙酸鋅、冰乙酸、硼酸鈉和亞硝酸鈉。CAS號：7632-00-0(基準試劑)，應該按照功用將所有試劑設置為分析純(AR)，鄭州市德眾化學試劑廠作為本次試劑的主要供應商。

1.2 儀器與設備

UV-2800AH型紫外可見分光光度計 上海舜宇恒平科學儀器有限公司；BS224S型電子天平 杭州匯爾儀器設備有限公司；101-0ABS型電熱鼓風干燥箱 上海壘固儀器有限公司；HHW.21-600型電熱恒溫水溫箱 北京市永光明醫療儀器有限公司。

1.3 試驗方案設計

1.3.1 樣品制備

糖蒜的加工方法

選大蒜：挑選無創傷、無蟲蛀、無病斑的蒜頭，洗凈，用清水浸泡3次以除去辛辣味。最后剝去老蒜皮，內留嫩皮。

配料：新蒜、白糖、米醋、鹽、清水。

原料→去根葉→清洗→浸泡→換水→晾干→鹽水腌制→瀝干→糖蒜腌制→密封→存放→成品。

1.3.2 試驗設計

對影響糖蒜感官品質的主要因素白糖、醋、鹽和水的添加量進行單因素試驗，在確定鮮蒜1000 g的情況下，對各因素采用單因素試驗。白糖添加量的確定：選擇醋900 g、鹽50 g、水1000 g，白糖添加量分別為250，275，300，325，350 g；食鹽添加量的確定：白糖300 g、醋900 g、水1000 g，食鹽添加量分別為45，50，55，60，65 g；水添加量的確定：白糖300 g、醋900 g、鹽50 g，水的添加量分別為850，900，950，1000，1050 g；醋添加量的確定：白糖300 g、鹽50 g，水1000 g，醋添加量分別為800，850，900，950，1000 g。

在確定鮮蒜1000 g的情況下，以白糖、醋、食鹽與水的添加量為因素，用四因素三水平L9(34)正交試驗設計，得出最佳配方。

1.3.3 感官評價標準

根據GB 2714—2015《食品安全國家標準 醬腌菜》[5]做出感官評價。

檢驗方法：取適量試樣置于白色瓷盤中，在自然光下觀察色澤狀態，聞其氣味，用溫開水漱口后品其味道。挑選10位經過培訓的食品科學專業的同學進行感官評價，10名同學的感官評分取平均值，避免出現分值的極化現象，糖蒜感官評價表見表1。

表1 糖蒜感官評價表Table 1 Sensory evaluation table of sweetened garlic

1.3.4 樣品的處理

每次試驗定時稱取一組適量的糖蒜及糖蒜汁樣品，將樣品用研缽碾碎呈勻漿狀后取5.0 g。碾碎的樣品放置于容積為250 mL的帶塞錐形瓶中，加入12.5 mL的飽和硼砂溶液，同時需要添加70 ℃的純凈水于150 mL水浴鍋中沸水浴15 min左右，然后進行冷水浴，最終冷卻到室溫，加入5 mL的亞鐵氰化鉀溶液，溶液混合均勻，由于需要沉淀蛋白質，所以再加入5 mL乙酸鋅溶液，加水定容到刻度，搖勻，放置0.5 h左右，棄去過濾出的30 mL初濾液后其余濾液用于測定樣品吸光度。

測定其亞硝酸鹽的含量，在糖蒜腌制1，2，3，4，5，6，7，8，9，11，14，17，19，20，22，25，28，30 d時，將每個樣品平行測定3次，計算出樣品亞硝酸鹽的平均含量。同時做試劑空白試驗(不加樣品)，對樣品中亞硝酸鹽在1個月中含量的變化規律進行研究。

取新鮮大蒜在其他配方不變的條件下，按照醋和糖(固定為300 g)的比例為：1∶1、1∶2、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7(均為質量比)不同比例腌制糖蒜，同時測出亞硝酸鹽含量作為對比，研究食醋對亞硝酸鹽的抑制，同時為一些喜歡糖蒜口味偏酸的人提供合理建議。

1.3.5 亞硝酸鹽測定方法

對比其他測定方法[6,7]，本試驗測定腌制糖蒜中亞硝酸鹽含量的方法為GB 5009.33—2016《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》[8]中的分光光度法，其分析成本低，操作便捷、快速，應用范圍廣。試樣經沉淀蛋白質、除去脂肪后，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸重氮化后在弱酸條件下與鹽酸萘乙二胺偶合形成紫紅色的染料，且和鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酸顯色反應的產物穩定性較高[9]。采用紫外分光光度計于波長538 nm下測得吸光度，根據標準曲線得出樣品亞硝酸鈉質量，從而根據公式測得樣品亞硝酸鹽的含量。

2 結果和分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 糖添加量對糖蒜品質的影響

按照1.3中試驗方法，白糖的添加量分別為275，300，325，350，375 g，其他輔料不變，進行單因素試驗，選取最佳白糖添加量。

圖1 糖添加量感官評價Fig.1 Sensory evaluation of sugar additive amount

由圖1可知, 隨著糖添加量的不斷增加, 糖蒜的感官評分由低到高再降低，在白糖添加量為300 g時評分最高，白糖添加量不斷升高，糖蒜的評分開始下降。因此，白糖添加量選擇300 g時最好。

2.1.2 食鹽添加量對糖蒜品質的影響

按照1.3中試驗方法，食鹽添加量為40，45，50，55，60 g，進行單因素試驗，考察食鹽添加量對糖蒜品質的影響。

圖2 食鹽添加量感官評價Fig.2 Sensory evaluation of salt additive amount

由圖2可知, 隨著食鹽添加量的增加,糖蒜的感官評價分數呈現先上升后下降的趨勢。當食鹽添加量較少時，口味較淡，食之無味；當食鹽添加量較多時，口味較咸；在食鹽添加量達到50 g時得分最高，此時口味咸淡合適，糖蒜清脆可口。

2.1.3 水添加量對糖蒜品質的影響

按照1.3中試驗方法，水的添加量為850，900，950，1000，1050 g，進行單因素試驗，考察水添加量對糖蒜品質的影響。

圖3 水添加量感官評價Fig.3 Sensory evaluation of water additive amount

由圖3可知, 隨著水添加量的增加,糖蒜的感官評價分數出現了先上升后下降的趨勢，此時水的添加量較少，口味偏咸；當水的添加量達到1000 g時，咸淡合適，此時感官評價分數最高。再增加水的量，口味偏淡，感官評價分數降低，所以水的添加量為1000 g時最佳。

2.1.4 醋添加量對糖蒜品質的影響

按照1.3中試驗方法，醋的添加量為800，850，900，950，1000 g，進行單因素試驗，考察醋添加量對糖蒜品質的影響。

圖4 醋添加量感官評價Fig.4 Sensory evaluation of vinegar additive amount

由圖4可知，隨著醋添加量的增加,糖蒜的感官評分先增加后下降。醋的添加量較少時，糖蒜口味酸度不夠，不夠清脆爽口；當醋的添加量達到900 g時，感官評分最高，此時糖蒜口感最好。超過900 g時，糖蒜的口味偏酸，不符合大眾口味，所以腌制糖蒜的最佳添加量為900 g。

2.2 正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，選取白糖添加量(A)、食鹽添加量(B)、水添加量(C)、醋添加量(D)4個因素進行L9(34)正交試驗，即選用白糖添加量(275，300，325 g)、食鹽添加量(40，45，50 g)、水添加量(950，1000，1050 g)、醋添加量(900，950，1000 g)來研究腌制糖蒜的最優配方，正交試驗因素水平見表2，正交試驗結果見表3。

表2 糖蒜正交試驗因素水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal test for sweetened garlic g

表3 糖蒜最佳配方正交試驗結果分析表Table 3 The orthogonal test results of sweetened garlic with the optimum formula

由表3可知，各因素對糖蒜感官評價影響的順序依次為D>A>B>C。根據正交試驗，糖蒜的最佳配方為A2B3C1D1，即白糖添加量為300 g，食鹽添加量為50 g，水添加量為950 g，醋的添加量為900 g。此配方制得的糖蒜感官評價最好。

2.3 繪制標準曲線

亞硝酸鹽質量和吸光度之間的關系見表4。

表4 亞硝酸鹽質量和吸光度之間的關系Table 4 Relationship between the mass of nitrite and absorbance

續 表

按照表4的試驗數據繪制出亞硝酸鹽標準曲線，見圖5。

圖5 亞硝酸鹽標準曲線Fig.5 The standard curve of nitrite

由圖5可知，8組亞硝酸鹽標準溶液在538 nm吸光度下呈現線性規律，其線性回歸方程為Y=0.0083X-0.0006(Y為吸光度，X為亞硝酸鹽質量，μg)，線性相關系數R2=0.9995，根據國標可知相對系數在0.9995以上表示數據與直線之間的相關程度較好，因此本組數據滿足試驗要求。

2.4 糖蒜與糖蒜汁中亞硝酸鹽含量和時間之間變化規律

2.4.1 糖蒜中的亞硝酸鹽含量和時間變化之間的規律

糖蒜在常溫條件下貯藏30 d，使用當天的新鮮糖蒜測定亞硝酸鹽含量，試驗結果見表5和圖6。

表5 糖蒜亞硝酸鹽含量隨時間的變化規律Table 5 Change rule of nitrite content of sweetened garlic with time

續 表

根據表5繪制出糖蒜亞硝酸鹽含量隨時間的變化曲線，見圖6。

圖6 糖蒜亞硝酸鹽含量隨時間的變化規律Fig.6 Change rule of nitrite content of sweetened garlic with time

由圖6可知，經過1個月的腌制，糖蒜中亞硝酸鹽隨時間變化規律為：剛腌制的新鮮糖蒜中亞硝酸鹽自身含量為0.443 mg/kg，從1～17 d亞硝酸鹽含量處于緩慢增長的趨勢，最大增至3.902 mg/kg，17～19 d有略微下降，亞硝酸鹽變化量為3.902～2.869 mg/kg，隨后在19～20 d糖蒜亞硝酸鹽含量出現急劇上升的趨勢，此時亞硝酸鹽含量變化為2.869～9.671 mg/kg。在20～30 d內下降到相對穩定的狀態，此時亞硝酸鹽含量變化為9.671～7.114 mg/kg，測得亞硝酸鹽最大值為9.671 mg/kg。因為在糖蒜發酵初期，食鹽抑菌作用使乳酸生成較少，高濃度的食鹽能夠對硝酸鹽還原菌的一系列活動產生抑制作用[10]，使硝酸鹽還原過程速度減慢，且微生物活動較弱，從而導致亞硝酸鹽峰值出現時間延后。到發酵中后期時，乳酸菌活動頻繁，大量生成的乳酸會使糖蒜汁的pH值迅速下降，有害細菌的生長受到了抑制，因此減弱硝酸鹽還原菌的還原能力[11]，所以在20～30 d亞硝酸鹽含量逐漸降低。根據GB 2762-2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》蔬菜食品規定中，亞硝酸鹽含量不得超過20 mg/kg，食用不會對人體造成危害。

2.4.2 不同食醋濃度對糖蒜亞硝酸鹽含量變化影響的研究

按照2.1.4中糖蒜加工方法以不同比例的醋濃度為基礎，設計出7組糖蒜，分析研究其亞硝酸鹽隨著腌制糖蒜的醋濃度含量變化，見表6。

表6 不同醋濃度中糖蒜的亞硝酸鹽含量Table 6 The content of nitrite in sweetened garlic with different vinegar content

根據表6所得數據繪制不同濃度的醋對亞硝酸鹽含量的影響規律曲線，見圖7。

圖7 不同濃度的醋對糖蒜中亞硝酸鹽的 含量影響規律Fig.7 The effect of different content of vinegar on the content of nitrite in sweetened garlic

由表6和圖7可知，隨著醋濃度的增高，糖蒜中亞硝酸鹽的含量逐漸降低。在亞硝酸鹽的含量上，食醋的影響較大，在發酵過程中，獲得的溶液的pH較低，溶液在酸性環境下，有害菌基本上無法形成，處于這樣的環境可以保證乳酸菌正常發酵，降低亞硝酸鹽的含量[12]。

2.5 方法驗證

2.5.1 加標回收率

本次試驗以糖蒜作為樣本，將其中的3個樣品進行處理，過濾掉其中的消化液，在其中依次添加0.6，0.8，1 mL(相當于0.1，0.2，0.3 μg/mL NaNO2)的亞硝酸鹽標準使用液，定容到50 mL的比色管中，這樣可以保證試驗結果的準確性和可靠性，具體的試驗結果見表7。

表7 試驗測定中的標法回收率結果Table 7 The test results of recovery rates

由表7可知，回收率越接近1，說明樣品之間的損失率會降至最低，因此在采用紫外分光光度法過程中不存在明顯的系統誤差，方法的準確性具有較高的可信度。

2.5.2 測定儀器精密度

配制1 μg/mL的亞硝酸溶液中，準確取出1 mL，將其置于塞比色管中，進行7次平行測定，檢驗無可疑值后，計算平均值和相對標準偏差，最終的試驗結果見表8。

表8 精密度試驗測定結果Table 8 The results of precision test

由表8可知，通過重復測定標樣7次，計算樣品標樣吸光度的重復性，樣品標樣吸光度的相對標準偏差RSD為0.0208%，遠小于2%，表明精密度試驗測定結果完全可以滿足試驗精密度的要求。

3 結論

本文利用單因素和正交試驗確定了糖蒜的加工方法，研究表明，以1000 g新鮮大蒜為基礎，可口的糖蒜最佳的配方是白糖添加量為300 g，食鹽添加量為50 g，水添加量為950 g，醋添加量為900 g。同時對腌制糖蒜中的亞硝酸鹽含量進行測定，結果表明：隨著腌制時間的延長，糖蒜亞硝酸鹽含量會逐漸增加，當含量達到峰值之后，亞硝酸鹽含量又會減小，最大值出現在第20天左右，含量最大值為9.635 mg/kg。按照GB 2762-2017《食品安全國家標準 食品中污染物限量》中要求，蔬菜類食品中的亞硝酸鹽不能多于20 mg/kg，食用不會對人體造成危害。糖蒜亞硝酸鹽含量隨著醋濃度增加而減少，當醋和糖的質量比從1∶1升至1∶7時，亞硝酸鹽含量變化為1.3332～0.081 mg/kg，腌制時加入的醋越多，糖蒜的亞硝酸鹽含量越小，說明食醋對亞硝酸鹽具有抑制作用，所以口味偏酸的人腌制糖蒜時可以適當增加醋的量，減少亞硝酸鹽的產生。本試驗的加標回收率為93%，試驗方法準確度高，相對標準偏差為0.0208%，遠小于2%，表明測定結果完全可以滿足試驗的準確度和精密度要求。