黃連對發(fā)酵甘藍品質的影響

王文慧，張小冰，燕平梅，寇曉月，劉慧敏

(太原師范學院 生物系，太原 030031)

泡菜作為我國傳統特色發(fā)酵食品的代表之一，不僅味道鮮美，而且有研究表明泡菜有減肥、抗病毒、預防動脈硬化等多種保健和醫(yī)療功效[1-3]。國內泡菜一般是自然發(fā)酵，其中乳酸菌主導著發(fā)酵過程，乳酸菌發(fā)酵會產生很多化合物，使泡菜呈現出各種風味和感官特性，并促進健康[4,5]。然而自然發(fā)酵方法卻帶來了一些問題，一是發(fā)酵產品口感和感官質量不一，易污染有害菌或致病菌[6]，如細菌、霉菌、酵母菌大量繁殖，造成發(fā)酵蔬菜軟化、腐臭，造成嚴重的損失[7-9]，使得生產過程難以控制[10]；二是使得產品中的NO2-含量增高[11]。NO2-進入人體后，在血液中生成高鐵血紅蛋白，造成人體缺氧中毒[12]，NO2-還能夠與胺類形成具有強致癌性的亞硝胺[13]。因此，如何有效降低發(fā)酵蔬菜中的NO2-已成為了首要問題。黃連為毛茛科植物黃連等的干燥根莖[14]，邱世翠等證明黃連在體外有明顯的抑菌作用[15]。本文以甘藍為材料，通過借助黃連的抑菌功效進而探索加入黃連對微生物數量的影響，以及由此所導致的pH、亞硝酸鹽含量[16]和泡菜品質的狀態(tài)。

1 材料和方法

1.1 材料

新鮮甘藍：選自附近超市。

1.2 材料處理

取4%食鹽鹽漬過并切碎的甘藍80 g裝入滅菌過的250 mL錐形瓶中，然后添加黃連濃度為0，0.5%，2%，3.5%，5%的黃連水，于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每隔4天選取不同濃度黃連的泡菜各1瓶，取樣并檢測相應的指標。

1.3 理化指標的測定方法

1.3.1 亞硝酸鹽含量和pH的測定

發(fā)酵甘藍泡菜液pH的測定用數字pH計，pH計的校準用廠商供給的pH為4.0和7.0的標準緩沖溶液。

亞硝酸鹽的測定按鹽酸萘乙二胺法。

1.3.2 感官指標

發(fā)酵甘藍產品感官指標評分標準見表1。

表1 發(fā)酵甘藍產品感官指標評分標準Table 1 The evaluation standard for sensory indexes of fermented cabbage products

綜合評分時，按加權系數：顏色、滋味、香氣、苦的程度、質地滿分各為20分，總分100分，記錄數據。

1.4 微生物指標的測定方法

1.4.1 乳酸菌的測定

用平板菌落計數方法，將樣品液稀釋1012倍到每個平板生長30～300個菌落為計數的合適稀釋度，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天后計數。

1.4.2 亞硝酸鹽生成菌的測定

用平板菌落計數方法，將樣品液稀釋1012倍到每個平板生長30～300個菌落為計數的合適稀釋度，涂布于細菌培養(yǎng)基上，將涂布樣品的細菌培養(yǎng)基于30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)1天后計數。在形成細菌菌落的培養(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菌，計數。

2 結果及分析

2.1 不同黃連濃度對發(fā)酵甘藍感官的影響

表2 發(fā)酵甘藍產品的感官指標評分Table 2 The scoring of sensory indexes of fermented cabbage products

注：腌制那天算第1天，其后的第4天為第1次，以后每4天測1次，下同。

由表2可知，感官評分的整體趨勢是先上升后下降，在第12天時，各個濃度的分數都達到了最高，說明腌制后第12天即可食用。

表2中黃連濃度為0.5%的分數是最高的，說明0.5%濃度下的甘藍泡菜口感好，是最適宜食用的；0和2%濃度的居中；3.5%濃度的次之；5%濃度的評分是最低的，說明該濃度下甘藍泡菜最差。因為黃連濃度越高，使得甘藍泡菜滲透失水，水分大量丟失，影響甘藍泡菜的脆度。此外，在色澤、香氣以及其他方面，0.5%濃度的甘藍泡菜色澤鮮亮有光澤，苦味適中，乳酸發(fā)酵造成的酸甜度適口，甘藍泡菜味濃郁，酯香清香；0和2%濃度的甘藍泡菜雖有酸甜，但是菜葉白色，邊葉發(fā)黃，酸氣略淡，酯香、清香略差，較0.5%濃度略差；3.5%黃連濃度高，造成苦味、色澤差，但略微酸甜；5%濃度的甘藍泡菜顏色暗淡不鮮亮，香氣較差，由于腌漬黃連濃度過高造成過苦，而且酸氣淡且不正，柔韌性差，口感較差。

2.2 不同黃連濃度對發(fā)酵甘藍pH值的影響

表3 甘藍發(fā)酵液的pH值Table 3 The pH values of cabbage fermentation broth

pH值是判斷甘藍發(fā)酵程度的重要指標之一，pH值的快速降低對防止細菌污染、保證甘藍品質至關重要[17]。由表3可知，pH值整體呈下降趨勢，第4天甘藍泡菜的pH值最高，第12天時普遍降到最低值，達到平衡，原因主要是發(fā)酵初期，乳酸菌處于低水平，產生乳酸量少，但隨著腌制時間的增加，乳酸菌會逐漸增加，產生大量乳酸，所以pH值下降得越來越快。說明第4天的甘藍泡菜不宜食用，而第12天的最適宜食用。

從濃度來看，黃連濃度為0.5%的甘藍泡菜pH值下降最快，說明該濃度下乳酸菌增加量快，產生大量乳酸，所以導致pH值快速下降。黃連濃度為5%的泡菜pH值一直慢慢下降，說明乳酸菌一直慢慢增加。0，2%，3.5%介于它們之間。與0濃度相比，3.5%，2%，0.5%濃度的泡菜pH值依次下降得更快，而5%濃度的卻比對照組慢。這說明黃連濃度越高，乳酸菌數量增加速率越慢，這與王成濤等[18]的研究結果一致，最后導致pH值降低得越慢，即0.5%的甘藍泡菜最適宜食用。

2.3 不同黃連濃度對發(fā)酵甘藍亞硝酸鹽含量的影響

表4 甘藍發(fā)酵液亞硝酸鹽濃度Table 4 The nitrite concentration of cabbage fermentation broth

由表4可知，亞硝酸鹽含量整體呈下降趨勢。在第4天時達到亞硝酸鹽峰，且黃連濃度為0，5%，3.5%，2%的甘藍泡菜液中亞硝酸鹽濃度頂峰值依次降低，亞硝峰形成的主要原因是發(fā)酵初期雜菌所致[19]；隨著發(fā)酵時間的增加，在第12天即甘藍泡菜發(fā)酵后期pH值較低，能促使亞硝酸鹽的降解，亞硝酸鹽的降解以酸降解為主[20]，此時(第12天)亞硝酸鹽含量已經很低并穩(wěn)定，即第12天的甘藍泡菜是最適宜食用的。

有研究表明，乳酸菌對亞硝酸鹽具有明顯的轉化作用[21]，隨著黃連濃度的升高，乳酸菌增加變慢，對亞硝酸鹽的轉化作用變弱，亞硝酸鹽含量降低速率變慢。所以從黃連濃度來看，0.5%濃度的甘藍泡菜中亞硝酸鹽含量最低，最適合食用；2%，3.5%，5%濃度的次之；而0濃度的更次之。

2.4 不同黃連濃度對發(fā)酵甘藍泡菜亞硝酸鹽生成菌數量的影響

表5 甘藍發(fā)酵液中亞硝酸鹽生成菌數量Table 5 The number of the generating bacteria of nitrite of cabbage fermentation broth

由表5可知，亞硝酸鹽生成菌整體呈下降趨勢，第4天時達到頂峰，黃連濃度為0，5%， 3.5%，2%，0.5%的甘藍泡菜液中亞硝酸鹽生成菌頂峰值依次降低，到12天時含量基本穩(wěn)定，即第12天最適宜食用。因為在開始腌制甘藍泡菜時，乳酸菌含量很少，錐形瓶內有氧環(huán)境有利于一些雜菌如亞硝酸鹽生成菌的繁殖，但隨著腌制時間的增加，到發(fā)酵中后期，乳酸菌大量繁殖，乳酸菌產生乳酸導致pH值降低，pH值的降低以及乳酸菌的增多造成的厭氧環(huán)境，會抑制亞硝酸鹽生成菌的生長，所以可以看到大多數亞硝酸鹽生成菌在第4天達到最大值后逐漸下降，亞硝酸鹽濃度也隨之下降。

從黃連濃度來看，0.5%濃度的甘藍泡菜亞硝酸鹽生成菌數量最低，最適合食用；2%，3.5%，0濃度的次之；5%濃度的最次。黃連濃度對亞硝酸鹽生成菌的效果有待于研究。

2.5 不同黃連濃度對甘藍發(fā)酵泡菜乳酸菌數量的影響

表6 甘藍發(fā)酵液中乳酸菌數量的變化Table 6 The number of lactic acid bacteria of cabbage fermentation broth

乳酸菌數量是泡菜的重要指標之一，在合理范圍內，乳酸菌含量越高，說明泡菜越好，因為乳酸菌會抑制其他細菌的生存，尤其是一些有害菌減少后，泡菜越有營養(yǎng)，有害物質越少。由表6可知，乳酸菌的數量一直在增加，到12天時普遍達到最大值并保持穩(wěn)定，即第12天后泡菜最適宜食用。

從黃連濃度來看，黃連濃度為0.5%的甘藍泡菜乳酸菌數量最多；2%，3.5%次之；0，5%再次之，即0.5%的甘藍泡菜最適宜食用，說明黃連濃度越大，對乳酸菌的抑菌效果越強。最初邱世翠等證明黃連在體外有明顯的抑菌作用，之后研究證明黃連對乳酸菌具有抑菌效果[22]，而且隨著黃連濃度越高，促進乳酸菌生長作用越弱，乳酸菌增加得越慢。小檗堿為黃連的主要成分之一，也具有抑菌功效，小檗堿作用細菌細胞以后能導致細胞內鈣離子小流，造成細菌內環(huán)境的破壞，從而導致細菌生長被抑制[23]，因此黃連濃度越高，小檗堿濃度越高，對甘藍泡菜發(fā)酵菌系如乳酸菌生長的抑制效果越強，使得乳酸菌數量減少。

3 結論

通過研究質量濃度為0，0.5%，2%，3.5%，5%的黃連添加量對甘藍發(fā)酵過程中理化指標與微生物變化的影響，來確定腌制泡菜時控制亞硝酸鹽含量和使泡菜更加美味且有營養(yǎng)的黃連添加量。結果表明：添加0.5%黃連的泡菜亞硝酸鹽含量最低，為2.25 mg/kg；乳酸菌含量最高，為12.91 lg cfu/g；亞硝酸鹽生成菌含量最低，為7.55 lg cfu/g，且泡菜的色、香、味俱佳。