傳統(tǒng)泡菜發(fā)酵過程中主要成分的動態(tài)分析

1、2009年第2期漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版No. 2. 2009年(總第64期 Journal of Zhangzhou Normal University(Nat. Sci.General No. 64 文章編號:1008-7826(200902-0112-06傳統(tǒng)泡菜發(fā)酵過程中主要成分的動態(tài)分析陳蕓蕓 , 李巧云(漳州師范學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)系, 福建漳州 363000摘要:本文研究了傳統(tǒng)方法腌制泡菜中主要營養(yǎng)成分(總酸、總糖、VC和氨基酸態(tài)氮及亞硝酸鹽的動態(tài)變化規(guī)律,并探討了鹽濃度和糖濃度對這些成分變化的影響動態(tài),取得了階段性研究結(jié)果.關(guān)鍵詞:泡菜 ; 營養(yǎng)成分 ; 亞硝酸鹽中圖分類號:

2、 TQ201.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: ADynamic Analysis of the Main Components Changes inProcess of Kimchi FermentationCHEN Yun-yun , LI Qiao-yun(Department of Biology Science and Technology, Zhangzhou Normal University, Zhangzhou, Fujian 363000, ChinaAbstract: The paper studied the dynamic changes of nutritional compone

3、nts and nitrite content in Kimchi, and the influence of the concentrations of salt and sugar on the changes of nutritional components and nitrite content is also investigated in this paper, achieved a phasic development on study.Key words: Kimchi ; nutritional components ;nitrite1 引言泡菜是在低濃度的食鹽溶液中浸泡鮮

4、嫩蔬菜而制成的一種帶酸味的腌制品. 泡菜質(zhì)地脆嫩,形態(tài)飽滿,咸酸適度,可生食也可炒食,食之清脆爽口,能促進(jìn)食欲,既營養(yǎng)又衛(wèi)生,又具有一定的保健功能,是一種深受人們喜愛的食品. 我國腌制泡菜有悠久的歷史,隨著食品科技的發(fā)展,泡菜生產(chǎn)已由原來自作自食和自產(chǎn)自銷的傳統(tǒng)作坊式向工業(yè)化生產(chǎn)過渡. 長期以來,研究人員一直致力于傳統(tǒng)腌制工藝的改革,通過現(xiàn)代科技來完善原有的腌制工藝流程. 本文通過開展泡菜腌制中總酸、總糖、維生素C和氨基酸態(tài)氮的動態(tài)變化研究,力求找出泡菜中各主要成分的變化規(guī)律,以及鹽濃度和糖濃度對這些成分的動態(tài)影響,以期為提升泡菜的工業(yè)化生產(chǎn)水平提供理論依據(jù).2 材料與方法2.1 材料2.1.

5、1原輔料原料:白菜(市售,新鮮無腐爛輔料:市售花椒、八角茴香、干辣椒、鮮姜、白沙糖、鹽、甜酒等;自來水2.1.2主要儀器、設(shè)備收稿日期:2008-09-09作者簡介:陳蕓蕓(1978-, 女, 甘肅省靜寧縣人, 講師.第2期陳蕓蕓 , 李巧云: 傳統(tǒng)泡菜發(fā)酵過程中主要成分的動態(tài)分析113 泡菜壇、酸度計(jì)、分光光度計(jì)、恒溫水浴鍋、培養(yǎng)箱、電子天平2.2 實(shí)驗(yàn)方法2.2.1 泡菜制作工藝本研究分別采用食鹽添加量為5%、7%、9%和食糖添加量為8%、9%、10%共6個(gè)發(fā)酵條件對泡菜進(jìn)行腌制,每種發(fā)酵條件做2個(gè)重復(fù). 腌制工藝如下:白菜、鮮姜、干辣椒清洗瀝干切分裝壇水封發(fā)酵成品加入各種輔料(花椒鹽、糖

6、稱量溶解配腌制液2.2.2測定指標(biāo)1總酸:酸堿滴定法氨基酸態(tài)氮:甲醛滴定法VC:2,6-二氯靛酚滴定法總糖:蒽酮比色法亞硝酸鹽含量:鹽酸萘乙二胺比色法各指標(biāo)自腌制之日起第5d開始測定,每2d測定一次.2.2.3數(shù)據(jù)處理采用EXCELL分析、處理數(shù)據(jù)3 結(jié)果與分析3.1 泡菜中主要營養(yǎng)成分的動態(tài)變化3.1.1泡菜中主要營養(yǎng)成分含量的變化規(guī)律泡菜液中總酸含量隨腌制時(shí)間變化規(guī)律如圖1,隨著腌制時(shí)間的延長,總酸含量呈現(xiàn)先較快上升后平緩上升的趨勢,泡菜發(fā)酵可分為起始發(fā)酵、主發(fā)酵、次發(fā)酵和后發(fā)酵四個(gè)階段2,發(fā)酵過程主要是乳酸發(fā)酵,初期以異型乳酸發(fā)酵為主,乳酸菌和酵母菌及大腸桿菌等共同將糖分解為乳酸及其他各

7、種有機(jī)酸,并產(chǎn)生CO2,此時(shí)可以看到泡菜壇水槽中有間歇性的氣泡冒出,并伴有響聲,此階段大約需45d,乳酸生成量較少. 圖1 泡菜中總酸含量的變化圖2 泡菜中總糖含量的變化114 漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版 2009年 圖3 泡菜液中VC含量的變化圖4 泡菜液中氨基酸態(tài)氮含量的變化主發(fā)酵期(約需5d后乳酸積累到一定程度,大腸桿菌等不耐酸微生物被抑制,以植物乳桿菌等耐酸微生物的正型發(fā)酵為主,產(chǎn)酸量繼續(xù)增加但不再有氣體產(chǎn)生,總酸含量繼續(xù)增加. 到次發(fā)酵期(第11d 左右,只有抗酸性特別強(qiáng)的乳酸菌才能活動,產(chǎn)酸速度減慢,總酸含量上升平緩.圖2所示為泡菜中總糖含量隨時(shí)間的變化情況,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,總糖

8、含量逐漸減少,這與圖1所示的總酸含量變化恰恰相反,這可能是因?yàn)樘亲鳛榈孜锉挥脕戆l(fā)酵產(chǎn)生乳酸而消耗,與酸之間存在互相消長的關(guān)系.作為泡菜原料的蔬菜中,維生素種類較多,其中以VC含量最為豐富,VC雖易氧化損失,但在泡菜腌制過程中的隔氧、酸性條件下較穩(wěn)定,有利于保存. 泡菜中VC含量的變化如圖3所示,VC含量隨發(fā)酵時(shí)間的延長先下降后趨于緩和,當(dāng)進(jìn)入主發(fā)酵期以后,酸度升高,VC損失就減慢,當(dāng)發(fā)酵到第13d時(shí), VC含量平均值穩(wěn)定在0.69mg/100g. 另外,與圖1結(jié)合來看,VC含量的變化與總酸含量變化相反,這說明發(fā)酵過程中,原料中VC也會被微生物所利用.圖4所示為泡菜液中氨基酸態(tài)氮含量的變化,由圖

9、可知,氨基酸態(tài)氮含量在腌制過程中有所增加,可能由于蔬菜中氨基酸態(tài)氮滲入到泡菜液中,使氨基酸態(tài)氮含量上升,同時(shí)微生物將蔬菜中的蛋白質(zhì)分解,使得肽、氨基酸等不斷溶入泡菜液中,提高了泡菜液中的氨基酸態(tài)氮含量.3.1.2發(fā)酵條件對泡菜中主要營養(yǎng)成分的影響3.1.2.1鹽濃度對泡菜中主要營養(yǎng)成分的影響泡菜腌制時(shí)加入食鹽,不僅提供了咸味和鮮味,更重要的是起到滲透作用,使蔬菜組織內(nèi)的汁液滲出而供給發(fā)酵所需. 發(fā)酵12d后,乳酸菌對NaCl濃度已適應(yīng),有一定耐鹽性,開始利用泡菜液中的養(yǎng)分;同時(shí),泡菜液的高滲透壓可抑制其他有害微生物. 若食鹽濃度太高,會抑制乳酸菌的生長,且泡菜不容易酸化;鹽濃度太低,起不到殺菌

10、作用,或腌制出的泡菜過酸. 圖5 不同鹽濃度對總酸含量的影響圖6 不同鹽濃度對總糖含量的影響第2期 陳蕓蕓 , 李巧云: 傳統(tǒng)泡菜發(fā)酵過程中主要成分的動態(tài)分析 115 圖7 不同鹽濃度對VC 含量的影響 圖8 不同鹽濃度對氨基酸態(tài)氮含量的影響由圖5可知,鹽濃度為5%的泡菜液中總酸含量隨腌制時(shí)間的延長其增加速度比鹽濃度7%的泡菜液快,這可能是因?yàn)辂}濃度較低對乳酸菌的抑制較弱,乳酸生成較多,鹽濃度為9%的泡菜液中總酸含量最低,可能是乳酸菌的生長受到限制,乳酸生成較少. 如當(dāng)腌制到第9d 時(shí),鹽濃度為5%、7%、9%的泡菜中總酸含量平均值分別為1.34、1.20、0.82g/L ,到第13d 時(shí)分別

11、上升到1.84、1.51、1.24g/L.圖6所示為總糖含量隨鹽濃度的變化情況,圖中可以看到,鹽濃度越高,泡菜液中總糖含量越高;鹽濃度越低,總糖含量也越低,同樣在此可以看出各鹽濃度下總糖與總酸的消長規(guī)律.圖7中,泡菜中VC 含量受鹽濃度影響較明顯,如圖所示,鹽濃度為5%的泡菜中VC 含量最高,7%的次之,9%的最低,如在腌制到第13d 時(shí),VC 含量平均值分別為0.25、0.10、0.08mg/100g ,這可能與泡菜腌制的酸性環(huán)境有關(guān),9%鹽濃度的泡菜由于產(chǎn)酸較少,酸性較低,VC 損失較快且多,而5%的泡菜酸性相對較強(qiáng),VC 含量則較其他濃度為高.圖8所示為不同鹽濃度泡菜液中氨基酸態(tài)氮含量的

12、變化,由圖可見,鹽濃度對氨基酸態(tài)氮的影響較不明顯,3種鹽濃度下氨基酸態(tài)氮含量相差很小,但可以看出鹽濃度5%的泡菜液中氨基酸態(tài)氮含量高于其他2個(gè)鹽濃度,這可能是因?yàn)榈望}濃度對微生物抑制作用較弱,微生物可以將泡菜中的蛋白質(zhì)、氨基酸等分解為小分子含氮物質(zhì)如氨基酸態(tài)氮,而相對較高鹽濃度環(huán)境下,微生物生長活動減弱,從而使其分解能力也降低,氨基酸態(tài)氮含量相應(yīng)較少.3.1.2.2 糖濃度對泡菜中主要營養(yǎng)成分的影響制作泡菜時(shí)添加一定量的糖,不僅可調(diào)和泡菜的口味,使之酸咸適中,還可作為乳酸菌的養(yǎng)料以供產(chǎn)酸. 圖9 不同糖濃度對總酸含量的影響 圖10 不同糖濃度對總糖含量的影響116 漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版

13、 2009年 圖11 不同糖濃度對VC含量的影響圖12 不同糖濃度對氨基酸態(tài)氮含量的影響圖9所示為糖濃度對泡菜中總酸含量的影響,由圖可見,糖濃度為12%的泡菜液中總酸含量上升較快,糖濃度為10%的泡菜中總酸含量上升平穩(wěn),而糖濃度為8%的泡菜中總酸含量最低. 如當(dāng)腌制到第5d 時(shí)糖濃度為8%、10%、12%的泡菜中總酸含量平均值分別為0.67、0.54、0.58 g/L,腌制到第9d時(shí),總酸含量平均值分別為0.99、0.90、0.95g/L,至發(fā)酵后期第13d時(shí)分別為1.15、1.27、1.34g/L.總糖含量隨糖濃度的變化體現(xiàn)在圖10中,如圖所示,糖濃度為10%的泡菜液中總糖含量較低,可能是因

14、為乳酸菌活動旺盛,糖被利用以產(chǎn)生乳酸,而糖濃度為12%的泡菜液中滲透壓較大,對乳酸菌有抑制,糖的消耗較少,所以總糖含量相對較高.圖11可以看出,糖濃度為8%的泡菜液中VC含量最低,糖濃度為12%的泡菜液中VC含量最高,這可能與泡菜液的酸性強(qiáng)弱有較大關(guān)系,酸性環(huán)境有利于VC的保存.圖12反映了氨基酸態(tài)氮受糖濃度的影響情況,其中,糖濃度為10%的泡菜液中氨基酸態(tài)氮含量緩慢上升,到第11d時(shí)達(dá)到最大,隨后又緩慢下降,而8%、12%糖濃度下氨基酸態(tài)氮含量均呈上升趨勢,且12%濃度下的氨基酸態(tài)氮含量高于8%濃度下的氨基酸態(tài)氮含量,但總的來說,每種糖濃度泡菜液中氨基酸態(tài)氮含量都有所增加.3.2 泡菜中亞硝

15、酸鹽含量的動態(tài)變化泡菜中亞硝酸鹽的主要來源是原料蔬菜在生長過程吸收土壤中的硝酸鹽蓄積在體內(nèi),在泡菜腌制過程中被某些細(xì)菌(如大腸桿菌、副大腸桿菌、摩根氏變形菌產(chǎn)生的硝酸鹽還原酶還原成了亞硝酸鹽.3.2.1發(fā)酵時(shí)間對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響圖13所示為亞硝酸鹽在腌制過程中的動態(tài)變化. 腌制起始階段,除乳酸菌外,其他菌如大腸桿菌等也迅速生長繁殖,亞硝酸鹽生成逐漸增多,而隨著發(fā)酵的進(jìn)行,乳酸積累,使環(huán)境中酸度升高,大腸桿菌等不耐酸微生物生長受到抑制,硝酸鹽還原能力減弱,加之已生成的亞硝酸鹽同時(shí)又被分解破壞或繼續(xù)被還原,使亞硝酸鹽含量上升到一定程度開始下降,如圖所示,在腌制約第7d左右出現(xiàn)“亞硝峰”后,

16、亞硝酸鹽含量開始下降.3.2.2鹽濃度和糖濃度對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響圖14所示為鹽濃度對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響,由圖可見,鹽濃度不同,亞硝酸鹽含量有明顯差異,其“亞硝峰”出現(xiàn)時(shí)間也有所不同,鹽濃度為5%的泡菜中“亞硝峰”出現(xiàn)最早,本研究條件下,出現(xiàn)在約第5d或更早,但其峰值最低,為4.83mg/kg;鹽濃度為7%的泡菜中其“亞硝峰”比鹽濃度為5%的泡菜中的形成來得慢,在第7d左右出現(xiàn),其值為5.06mg/kg,鹽濃度為9%的泡菜中“亞硝峰”出現(xiàn)最晚,大約出第2期 6 陳蕓蕓 , 李巧云: 傳統(tǒng)泡菜發(fā)酵過程中主要成分的動態(tài)分析 7 5% 7% 9% 117 亞硝酸鹽含量(mg/kg 亞硝酸

17、鹽（mg/kg） 5 4 3 2 1 0 5 7 9 11 13 6 5 4 3 2 1 0 5 7 9 11 13 發(fā)酵時(shí)間(d 發(fā)酵時(shí)間(d 圖 13 泡菜中亞硝酸鹽含量隨腌制時(shí)間的變化 圖 14 5 鹽濃度對亞硝酸鹽含量的影響 現(xiàn)在人們開始食用泡菜的后發(fā)酵期（第 7d 左右） ，其值高達(dá) 亞硝酸鹽含量（mg/kg） 6.13mg/kg. 這與段韓英3等的研究結(jié)果相一致. 圖 15 中，糖濃度對亞硝酸鹽含量的影響有類似現(xiàn)象，即各濃 度下“亞硝峰”出現(xiàn)時(shí)間和峰值高低均不同，其中糖濃度為 12% 的泡菜中其“亞硝峰”出現(xiàn)的時(shí)間最早，大約在第 5d 或 5d 前， 10%糖濃度的“亞硝峰”出現(xiàn)在第 7d 左右，8%糖濃度的“亞硝 峰”在第 9d 左右出現(xiàn)，峰值也最高. 4 3 2 1 0 5 7 9 11 13 8% 10% 12% 發(fā)酵時(shí)間（d） 4 小結(jié)與討論 圖 15 糖濃度對亞硝酸鹽含量的影響 4.1 泡菜發(fā)酵過程可以分為起始發(fā)酵期、主發(fā)酵期、次發(fā)酵期和后發(fā)酵期. 在后三個(gè)階段中，泡菜液的 總酸含量呈上升趨勢，總糖含量變化相反，呈現(xiàn)下降趨勢，VC 含量緩慢下降，氨基酸態(tài)氮含量有所上升. 4.2 鹽濃度高有利于產(chǎn)酸和 VC 的保存，氨基酸態(tài)氮含