人工接种乳酸菌对泡菜感官品质和亚硝酸盐含量的影响

袁 亚，池金颖，黄丹丹，赵山山，张秋香，陈 卫

（江南大学食品学院，江苏无锡214122）

人工接种乳酸菌对泡菜感官品质和亚硝酸盐含量的影响

袁 亚，池金颖，黄丹丹，赵山山，张秋香*，陈 卫

（江南大学食品学院，江苏无锡214122）

研究了不同的乳酸菌菌种、添加比例、添加量和加糖量对泡菜pH和亚硝酸盐含量的动态变化。通过单因素研究和优化实验，确定了乳酸菌菌种、添加比例、添加总量和加糖量。结果表明，植物乳杆菌和干酪乳杆菌混合发酵泡菜，添加比例为2∶1时，泡菜的发酵时间明显缩短，泡菜的色、香、味较好，亚硝酸盐含量显著降低。

乳酸菌，泡菜，感官品质，亚硝酸盐

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

植物乳杆菌、干酪乳杆菌 由江南大学食品生物技术实验室提供；MRS液体培养基 蛋白胨1.0%、牛肉膏0.5%、酵母浸膏0.5%、葡萄糖1.0%、乳糖0.5%、NaCl 0.5%、蒸馏水100mL，pH6.8，121℃灭菌20min；MRS固体培养基 在MRS液体培养基中加入1.5%琼脂粉，配制为固体培养基，121℃灭菌20min；盐酸萘乙二胺、对氨基苯磺酸、亚硝酸钠、硼酸钠、乙酸锌、亚铁氰化钾、冰乙酸、盐酸 中国医药（集团）上海化学试剂公司，分析纯；主料 甘蓝；辅料 大蒜、生姜、花椒、八角、食盐、红糖、料酒、干辣椒。

UV2450紫外-可见光分光光度计 日本岛津；320-S型pH计、EL204分析天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；DK-8D电热恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司；ZHJH-1209C超净工作台 上海智城分析仪器制造有限公司；MLS-3750高压蒸汽杀菌锅 SANYO。

1.2 实验方法

1.2.1 泡菜制作工艺流程

1.2.2 配方 主料：甘蓝（切成4cm×4cm小块）1000g；辅料：大蒜30g、生姜20g；卤水：干辣椒3g、花椒30粒、茴香2.5g，加水煮2h。冷却后加入食盐80g、红糖10g，搅拌使充分溶解，加菌，并补足泡菜水至每坛1400mL。

1.2.3 菌种培养 菌数测定：测定采用平板计数法；菌悬液制备：将植物乳杆菌和干酪乳杆菌菌种在MRS液体培养基中活化，然后转入液体管中进行扩大培养（37℃，48h），把菌数调整为8.5×109cfu/mL，为原始接种液。

1.2.4 实验设计

1.2.4.1 单因素实验 选取不同的乳酸菌种类（植物乳杆菌和干酪乳杆菌），乳酸菌接种总量为2mL/kg泡菜，按照上述工艺发酵蔬菜，发酵周期为一周。发酵初期（前48h），控制发酵温度37℃；发酵中期（发酵48h后），室温发酵。

1.2.4.2 优化实验 选取植物乳杆菌和干酪乳杆菌混合发酵，接种总量为2mL/kg泡菜，改变两种菌的添加比例为1∶1、2∶1、3∶1、1∶2，按照上述工艺发酵蔬菜，发酵时间为一周。发酵初期（前48h），控制发酵温度37℃；发酵中期（发酵48h后），室温发酵。

1.2.4.3 乳酸菌添加总量对泡菜发酵的影响 在植物乳杆菌和干酪乳杆菌接种比例为2∶1的条件下，改变两种菌的添加总量为1、2、3、4mL/kg泡菜，按照上述工艺发酵蔬菜，发酵时间为一周。发酵初期（前48h），控制发酵温度37℃；发酵中期（发酵48h后），室温发酵。

1.2.4.4 加糖量对泡菜发酵的影响 乳酸菌在发酵泡菜过程中起主导作用，加糖量会影响乳酸菌的生长，进而影响泡菜的成熟期、品质和风味等。根据实验结果，选定植物乳杆菌和干酪乳杆菌混合发酵，接种总量为2mL/kg泡菜，添加比例为2∶1，改变加糖量为5、10、15、20g/kg泡菜，按照上述工艺发酵蔬菜，发酵时间为一周。发酵初期（前48h），控制发酵温度37℃；发酵中期（发酵48h后），室温发酵。

1.2.5 测定指标及方法 亚硝酸盐的测定为盐酸萘乙二胺法（国标法）[7]。pH的测定采用玻璃电极法。感官评定从色泽、风味、口感等角度对泡菜的感官质量进行评定，由10位专业人员组成评定小组进行评分并取平均值。评分标准见表1。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

图1 不同乳酸菌发酵泡菜pH的变化趋势Fig.1 Changes of pH in cabbage with different strains of Lactobacillus

图2 不同乳酸菌发酵泡菜亚硝酸盐含量的变化趋势Fig.2 Content changes of nitrite in cabbage with different strains of Lactobacillus

表1 感官评定标准Table 1 Sensory evaluation standards

将植物乳杆菌和干酪乳杆菌单独接种、1∶1混合接种、不接种（空白对照）发酵泡菜，乳酸菌接种总量为2mL/kg泡菜，将人工接种发酵泡菜与空白组进行对比。发酵初期，对发酵12、24、36、48h的泡菜和发酵液进行取样；发酵中期，对发酵3、5d的泡菜和卤水进行取样，分别测量各时间点泡菜发酵液的pH和亚硝酸盐含量，同时对泡菜进行感官评定。

与空白组相比，人工接种乳酸菌发酵泡菜所需时间较短，风味、色泽、口感等感官评定结果较好，亚硝酸盐含量明显降低，pH有所降低。

通过比较，植物乳杆菌和干酪乳杆菌混合发酵时，泡菜具有更好的感官品质和最低的亚硝酸盐含量。

2.2 优化实验

图3 不同添加比例接种发酵泡菜pH的变化趋势Fig.3 Changes of pH in pickles with different proportion of Lactobacillus

图4 不同添加比例接种发酵泡菜亚硝酸盐含量的变化趋势Fig.4 Content changes of nitrite in pickles with different proportion of Lactobacillus

根据上述实验结果，选取植物乳杆菌和干酪乳杆菌混合发酵，接种总量为2mL/kg泡菜，接种体积比分别为1∶1、2∶1、3∶1、1∶2。发酵初期，对发酵12、24、36、48h的泡菜和发酵液进行取样；发酵中期，对发酵3、5d的泡菜和卤水进行取样，分别测量各时间点泡菜发酵液的pH和亚硝酸盐含量，同时对泡菜进行感官评定。

表3 不同添加比例接种发酵泡菜的感官评定结果Table 3 Sensory evaluation results of pickles with different proportion of Lactobacillus

通过比较，植物乳杆菌和干酪乳杆菌的添加体积比例为2∶1时，泡菜具有更好的感官品质和最低的亚硝酸盐含量值；而菌种的添加比例对pH没有太大影响。

2.3 乳酸菌添加总量对泡菜发酵的影响

根据以上实验结果，选取植物乳杆菌和干酪乳杆菌混合接种，添加比例为2∶1，分别添加总量为1、2、3、4mL/kg泡菜。发酵初期，对发酵12、24、36、48h的泡菜和发酵液进行取样；发酵中期，对发酵3、5d的泡菜和卤水进行取样，分别测量各时间点泡菜发酵液的pH和亚硝酸盐含量，同时对泡菜进行感官评定。

图5 不同添加总量发酵泡菜pH的变化趋势Fig.5 Changes of pH in pickles with different amount of Lactobacillus

图6 不同添加总量发酵泡菜亚硝酸盐含量的变化趋势Fig.6 Content changes of nitrite in pickles with different amount of Lactobacillus

通过比较，植物乳杆菌和干酪乳杆菌的添加总量为1mL/kg泡菜时，泡菜具有更好的感官品质和最低的亚硝酸盐含量值；而菌种的添加总量对pH没有太大影响。

表4 不同添加总量发酵泡菜的感官评定结果Table 4 Sensory evaluation results of pickles with different amount of Lactobacillus

2.4 加糖量对泡菜发酵的影响

乳酸菌在发酵泡菜过程中起主导作用，加糖量会影响乳酸菌的生长，进而影响泡菜的成熟期、品质和风味等。

根据以上实验结果，选定植物乳杆菌和干酪乳杆菌混合发酵，接种总量为2mL/kg泡菜，添加比例为2∶1，改变加糖量为5、10、15、20g/kg泡菜。发酵初期，对发酵12、24、36、48h的泡菜和发酵液进行取样；发酵中期，对发酵3、5d的泡菜和卤水进行取样，分别测量各时间点泡菜发酵液的pH和亚硝酸盐含量，同时对泡菜进行感官评定。

通过比较，植物乳杆菌和干酪乳杆菌以2∶1的体积比、1mL/kg泡菜的添加总量接种发酵泡菜，当加糖量为10g/kg泡菜时，泡菜具有更好的感官品质和较低的亚硝酸盐含量；加糖量对pH没有明显的影响。

图7 不同加糖量条件下pH的变化趋势Fig.7 Changes of pH in pickles with different amount of sugar

图8 不同加糖量条件下亚硝酸盐含量的变化趋势Fig.8 Content changes of nitrite in pickles with different amount of sugar

表5 不同加糖量条件下的感官评定结果Table 5 Sensory evaluation results of pickles with different amount of sugar

2.5 亚硝酸盐含量的分析

人工接种乳酸菌发酵泡菜的过程中亚硝酸盐含量明显低于自然发酵。在同一条件下，自然发酵泡菜在24h出现亚硝酸峰，峰值为24.2mg/kg。随着环境pH的降低和总酸度的增加，亚硝酸盐含量迅速降低，60h之后降到1.6mg/kg。植物乳杆菌和干酪乳杆菌混合发酵泡菜的亚硝酸盐含量最低，当控制两种乳酸菌的接种比例2∶1、接种总量1mL时，泡菜中亚硝酸盐最高值降低至0.9mg/kg，60h之后降至0.3mg/kg。这是由于人工接种的泡菜坛中，乳酸菌含量从初始阶段开始就远远高于自然发酵坛中的乳酸菌含量，能立即进行乳酸发酵，产生大量乳酸，有效抑制泡菜坛中其它杂菌的活动，同时使NO2-的还原过程相对加快，所以亚硝峰值降低[8]。人工接种的乳酸菌量不同，泡菜中亚硝酸盐含量也不同。实验结果表明，人工接种发酵有利于减少泡菜中亚硝酸盐的含量。

人工接种乳酸菌的泡菜发酵周期相比自然发酵周期明显缩短，一般情况下，2d后即成熟，且亚硝酸盐含量下降到对人体安全的范围内。

2.6 pH的分析

人工接种乳酸菌发酵泡菜实验中，使用植物乳杆菌发酵的过程中pH变化趋势最明显，降低最快，最终pH最低，可达到2.88；与植物乳杆菌相比，使用其它乳酸菌或混合乳酸菌发酵泡菜的过程中pH变化相对较缓慢，pH相对较高；就自然发酵而言，整个发酵过程中pH变化趋势最为缓慢，pH的降低趋势也最为平缓。

3 结论

通过对人工接种发酵和自然发酵泡菜中亚硝酸盐含量的测定，可以看出，人工接种发酵生产的泡菜中亚硝酸盐含量远远低于自然发酵，且发酵时间大大缩短，有利于泡菜的批量生产，也为人们放心消费提供了可靠的依据。

在泡菜发酵过程中，影响泡菜中亚硝酸盐含量的主要因素是人工接种乳酸菌的种类和比例，其中以混合接种植物乳杆菌与干酪乳杆菌（体积比2∶1）总量1mL发酵效果最佳，整个发酵过程中亚硝酸盐都维持在较低水平。随着泡菜腌制时间的延长，泡菜的pH迅速降低，促进了亚硝酸盐的降解，抑制和杀死泡菜及发酵液中不耐酸病原菌及有害菌的生长，提高了泡菜的安全性，延长了货架期。影响泡菜品质的因素主要是乳酸菌含量和糖的添加量。

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Effect of lactic acid bacteria inoculated on sensory quality and nitrite concentration of pickles

YUAN Ya，CHI Jin-ying，HUANG Dan-dan，ZHAO Shan-shan，ZHANG Qiu-xiang*，CHEN Wei
（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China）

The study aimed to analyze the change of pH and nitrite concentration during the fermentation of pickles with different strains，proportion and amount of Lactobacillus and different amount of sugar.Through single factor and optimal experiments，type，proportion and amount of strains was determined.The results showed that the proportion of L.plantarum and L.casei was 2∶1，the fermentation cycle of pickles was shortened，pickle had better sensory state，nitrite concentration was obviously degraded.

lactic acid bacteria；pickles；sensory quality；nitrite

TS255.54

A

1002-0306（2012）07-0119-05

泡菜是一种传统的蔬菜发酵制品，富含乳酸菌和乳酸，对人们的健康有益，不仅能有效抑制肠道中腐败菌的生长和减弱腐败菌在肠道的产毒作用，而且有降低胆固醇等保健和医疗作用[1]，对开发蔬菜加工品种、蔬菜原料的综合利用有着积极意义[2]。长期以来，传统的泡菜制作方式都是采用自然发酵法，其缺点是泡菜汁中发酵的底物浓度较低，乳酸发酵缓慢，发酵周期较长，酸味较弱，并且受环境因子影响也很大，产品质量不稳定。蔬菜是一种富集硝酸盐的植物性食品[3]，在腌制发酵过程中，有害微生物将蔬菜中的硝酸盐还原为亚硝酸盐，亚硝酸盐是强致癌物亚硝胺的前体，是影响泡菜品质的重要原因之一。当人体摄入亚硝酸盐后，亚硝酸盐能和胃中的含氮化合物结合成具有致癌性的亚硝胺，对人体健康产生危害[4]，现已逐渐引起人们的重视。乳酸菌发酵的冷加工方式对蔬菜营养成分、色、香、味的保持极为有利，产品有良好的感官品质，同时在发酵过程中，乳酸菌产生大量的乳酸，使环境pH降低，在H+的作用下，有利于NO2-还原成NO-，从而降低亚硝酸盐的残留量。近年来，众多学者采用人工接种乳酸菌技术缩短蔬菜制品的发酵周期，改善发酵蔬菜的品质，显著降低了亚硝酸盐的生成[5]。其中植物乳杆菌和干酪乳杆菌[6]均为比较适合发酵泡菜和进行规模化生产的乳酸菌。本实验通过人工接种植物乳杆菌和干酪乳杆菌进行发酵，同时与传统的自然发酵泡菜进行比较，分析人工接种对泡菜中的亚硝酸盐含量、pH和感官品质的影响，旨在为泡菜大规模工业化生产提供理论依据。

2011－07－04 *通讯联系人

袁亚（1990-），女，本科，研究方向：食品生物技术。

国家自然科学基金（30871952，20836003）；中央高校基本科研业务费专项资金（JUSRP31103）。