不同发酵工艺对酸豆角品质的影响

李雨枫，谢 靓，蒋立文，朱文卓

（1.湖南农业大学 食品科学技术学院，湖南 长沙 410128；2.食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128；3.湖南省发酵食品工程技术研究中心，湖南 长沙 410128）

不同发酵工艺对酸豆角品质的影响

李雨枫1，2，谢 靓1，2，蒋立文2，3*，朱文卓1，2

（1.湖南农业大学 食品科学技术学院，湖南 长沙 410128；2.食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128；3.湖南省发酵食品工程技术研究中心，湖南 长沙 410128）

以新鲜的豆角为原料，采用自然湿法发酵、自然干法发酵、纯种湿法发酵、纯种干法发酵4种发酵方法制作酸豆角，测定在发酵过程中，酸豆角中的pH值、总酸、还原糖、总糖、氨基酸态氮、亚硝酸盐含量的变化规律，分析4种不同发酵工艺对酸豆角品质的影响。结果表明，纯种湿法发酵对酸豆角品质的效果最佳，对还原糖、总糖、氨基酸态氮含量变化没有明显的影响，但提高了发酵速度，亚硝酸盐含量最高为1.44 mg/kg，发酵后期亚硝酸盐含量显著降低，为0.011 5 mg/kg，较其他发酵工艺具有明显的优势。

发酵；工艺；豆角（豇豆）

豆角，学名豇豆（Vigna sinensis），又俗称长荚豆或粉豆。现在我国各省区有广泛栽培。豇豆是夏秋两季上市的大宗蔬菜，具有多种营养成分[1]：叶绿素（160 mg/kg）、VC （190 mg/kg）、有机酸（0.2%）、蛋白质（1.5%）、可溶性固形物（10.15%），并且具有益气健脾、开胃和中等功效。但是豆角在采收后如果不及时处理则容易萎蔫、褪色、腐烂，所以鲜豆角采摘后需要及时处理减少损耗。

泡菜是一种独特而具有悠久历史、市场常见、具有保健作用的乳酸发酵的蔬菜制品[2-3]，是蔬菜加工中一种冷处理方式，其制作原理比较简单，发酵泡菜的多种功能成分已经得到广泛的验证[4-5]。传统酸豆角的制作采用自然发酵，凭借个人经验完成，在生产过程中受到主观因素、生产季节、用盐量、操作卫生条件等多种因素制约，导致发酵周期长、易被杂菌污染、变软变黏、产品质量不稳定等多种问题发生[6-7]。因此，现在传统的自然发酵泡菜生产模式已经被现代的直投式纯种发酵所取代。有研究表明人工接种发酵产品成熟时间明显比自然发酵的短，产品中亚硝酸盐含量也明显低于自然发酵产品[8]。

本试验以新鲜豆角为原料采用自然湿法发酵、自然干法发酵、纯种湿法发酵、纯种干法发酵4种不同的发酵方式进行发酵，发酵25 d，制成低盐、酸味柔和的酸豆角产品。并在发酵过程中定期的测定相关指标，比较4种不同发酵方式对酸豆角发酵周期及产品品质的影响，找出最适合于酸豆角的发酵方式，提高酸豆角生产品质，缩短酸豆角的发酵周期，保证产品安全性。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜豆角：长沙马王堆果蔬批发市场；食盐、大蒜、生姜、桂皮、八角、辣椒、白酒：市售；植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）：四川高福记生物科技有限公司。

36%甲醛、氢氧化钠、硫酸铜、亚甲基蓝、酒石酸钾钠、乙酸锌、冰乙酸、亚铁氰化钾、葡萄糖、硼砂、对氨基苯磺酸、盐酸、甲基红溶液、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠等均为分析纯：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

JJ-2型组织捣碎机：江苏金坛市亿通电子有限公司；HH-8型恒温水浴锅：江苏省金坛市环宇科学仪器厂；DDG-0023型酸式滴定装置：海南得益化工有限公司；JA5002型分析天平：杭州聚同电子有限公司；pHs-3c型酸度计：上海雷磁仪器厂；WFJ7200型可见分光光度计：尤尼柯（上海）仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 酸豆角的制作工艺流程

操作要点：选用无病虫害的新鲜豆角为泡制原料；用清水洗净并将豆角切成长为2～3 cm左右的段，而后装入用开水漂烫后并控干水分的泡菜坛内，加入一定量生姜、蒜、八角、辣椒等香辛料。装坛完成后，密封发酵，保证泡菜坛内厌氧环境，发酵过程中检测相关指标。

1.3.2 试验设计

本试验采取①自然湿法发酵：洗净豆角用开水漂烫后控干水分，在煮沸冷却的6%食盐水中自然发酵。②自然干法发酵：洗净豆角用开水漂烫后控干水分，加入豆角质量6%的食盐自然发酵。③纯种湿法发酵：洗净豆角用开水漂烫后控干水分，在煮沸后冷却的6%食盐水中加入0.04 g/kg植物乳杆菌发酵。④纯种干法发酵：洗净豆角用开水漂烫后控干水分，加入豆角质量6%的食盐及0.04 g/kg植物乳杆菌发酵。4种酸豆角发酵均分别加入大蒜10 g/kg、生姜10 g/kg、桂皮5 g/kg、八角5 g/kg及辣椒2 g/kg。

本次试验酸豆角发酵周期25 d，自腌制之日起每隔5 d测定4种不同发酵方式的豆角在发酵过程中pH值、总酸含量、还原糖含量、总糖含量、氨基酸态氮含量、亚硝酸盐含量，比较理化指标在4种不同发酵方式的整个发酵过程中的变化趋势。

1.3.3 分析方法

还原糖和总糖：直接滴定法[9]；总酸、pH值、氨基酸态氮参照文献[10]进行；亚硝酸盐：盐酸萘乙二胺比色法[11]。

2 结果与分析

2.1 豆角发酵过程中pH值的变化

4种不同发酵方法的发酵过程中，酸豆角的pH值随时间的变化结果如图1所示。

由图1可知，通过4种不同发酵方法pH值的变化趋势相同。0～5 d豆角的pH值显著下降；5～10 d豆角的pH值下降速度减慢；10～20 d豆角的pH值变化趋于平缓；20～25 d豆角的pH值均有少许的回升。从pH值的变化可以看出，纯种干法发酵最好；从发酵速度来看，接种发酵和湿法自然发酵酸度变化明显，这说明接种发酵时间快些，发酵时间控制在20 d较佳。

2.2 豆角发酵过程中总酸含量的变化规律

酸豆角在不同发酵方式的发酵过程中，总酸含量的变化情况如图2所示。4种不同发酵方式的酸豆角中酸的含量，第5天、10天、15天、20天时，纯种干法发酵的最高，纯种湿法发酵的最低；结果表明，在整个发酵过程中，纯种干法发酵的产品中总酸含量最高，产酸速度最快；纯种湿法发酵的产品中总酸含量最低，产酸的速度最慢。这与泡菜发酵的阶段性及变化趋势基本类似[12]。

由图2可知，总酸的含量有很大的差异，湿法发酵得到的酸豆角明显低于干法发酵的豆角，所以湿法发酵得到的酸豆角可能更不容易被杂菌污染，可能与有水隔氧有关。从总酸含量的变化来看，纯种干法发酵20 d较佳。

2.3 酸豆角发酵过程中还原糖含量和总糖含量的变化规律

酸豆角在不同发酵方式还原糖含量和总糖含量随发酵时间的变化情况，结果如图3所示。由图3可知，0～5 d，湿法发酵中的还原糖、总糖的降低速率快于干法发酵中的降低速率，5～10 d，则恰好相反。因而，湿法发酵能缩短酸豆角的发酵周期。但无论是干法发酵还是湿法发酵，自然发酵产品中的还原糖和总糖的含量与接种发酵产品的没有显著的差别。因此，接种发酵对酸豆角发酵过程中还原糖和总糖含量的变化几乎没有影响，但采用湿法发酵和干法腌制两种不同的工艺对酸豆角中还原糖和总糖含量有明显的影响[13]。

结果表明，在发酵过程中，豆角中还原糖的含量在总糖含量中所占的比例比较大，因此，在将酸豆角发酵时还原糖基本耗尽应该可以判断为发酵终点。从还原糖含量和总糖含量的变化来看，纯种湿法发酵含量降低的速度更快，更快达到发酵终点，发酵周期短，所以纯种湿法发酵最好。

2.4 酸豆角在发酵过程中氨基酸态氮的变化规律

酸豆角中氨基酸态氮含量与发酵时间的关系如图4所示。由图4可知，在发酵过程中豆角中的氨基酸态氮含量变化比较平稳，在酸豆角制作过程中，由于某些微生物能产生蛋白酶并降解蛋白质，同时氨基酸为微生物生长代谢所利用。

结果表明，干法发酵得到的豆角的氨基酸态氨含量比湿法发酵得到的豆角的氨基酸态氨含量明显高出很多。考虑到湿法发酵时有大量的水分存在或乳酸菌产蛋白酶活力较弱有关。从氨基酸态氮含量的变化来看纯种干法发酵方式最好。

2.5 豆角在发酵过程中亚硝酸盐含量的变化情况

泡菜中亚硝酸盐的主要来源是原料蔬菜中硝酸盐在泡菜腌制过程中被某些细菌（如大肠杆菌、副大肠杆菌、摩根氏变形菌）产生的硝酸盐还原酶还原成了亚硝酸盐。图5所示为酸豆角中亚硝酸盐含量在发酵过程中的动态变化过程[14]。从图5可以看出，在发酵约第5天出现“亚硝峰”后，亚硝酸盐含量开始下降。在整个发酵过程中，采用纯种干法发酵的豆角中的亚硝酸盐含量比自然干法发酵的含量要低；在发酵10 d之后，纯种湿法发酵的豆角中的亚硝酸盐含量比自然湿法发酵的低，甚至接近于零，这与燕平梅等[15-17]在白菜、白萝卜、莴笋等泡菜发酵结果基本一致，这也说明接种发酵能降低泡菜中亚硝酸盐的含量，接种发酵得到的泡菜更具有安全性。

由图5可知，新鲜豆角在4种不同的发酵方法下发酵得到的亚硝酸盐峰值都没超过我国卫生标准规定的20 mg/kg[18]酸豆角可以安全放心食用。蔬菜品种不同，亚硝酸盐的高峰期出现时间不同，如甘蓝和萝卜在第2天出现，白菜在第5天左右，辣椒在第6天左右[19]。本次研究的酸豆角的亚硝酸盐的高峰期（1.44 mg/kg）在第5天左右。因此，在食用任何一种泡菜时都应该避开亚硝酸盐的高峰期，选择最佳的食用时间。从亚硝酸盐含量的变化来看，尽管自然湿法发酵亚硝酸盐的含量变化不大且较低，但纯种湿法发酵亚硝酸盐在第10天就下降到最低（0.011 5 mg/kg），所以纯种湿法发酵最好。

3 结论

采用4种不同的发酵方法制作酸豆角，试验结果表明在发酵速度上，接种发酵比自然发酵的发酵速度快，湿法发酵比干法发酵速度快。在发酵时间上，酸豆角的发酵时间不宜过长，20～25 d为好，否则容易变坏。在品质上，通过检测发现自然发酵和接种发酵产品中的氨基酸态氮含量大致相同，只略有差异。在食用安全性上，接种发酵生产的泡菜亚硝酸盐含量比较低。在食用酸豆角时，最好在发酵10 d左右以后食用，避开亚硝酸盐含量的高峰期。在发酵终止方面，当豆角中的还原糖量基本耗尽，酸度较高，可以抑制细菌腐败，而延长了产品的食用期。综合各项指标变化，纯种发酵比自然发酵好，特别在发酵后期还原糖含量降到0.5%以下、亚硝酸盐含量在发酵第10天降低到0.0115mg/kg、氨基酸态氮含量在0.1%以上，总酸在发酵20 d达到1.0%以上。豆角发酵完成后亚硝酸盐含量较低，这对豆角工业化生产提供了很好的参考价值。

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Effect of different fermentation processes on fermented cowpea quality

LIYufeng1,2,XIE Jing1,2,JIANG Liwen2,3*,ZHUWenzhuo1,2

(1.College of Food Science and Technology,Hunan AgriculturalUniversity,Changsha 410128,China; 2.Hunan Province Key Laboratory of Food Science and Bio-Technology,Changsha 410128,China; 3.Hunan Province Engineering and Technology Research Center for Fermented Food,Hunan 410128,China)

Using fresh cowpea(Vigna sinensis as)raw materialto make fermented cowpea,the fermentation method such as naturalwetfermentation, naturaldry fermentation,pure-culture wetfermentation and pure-culture dry fermentation was adopted.The changes of fermented cowpea pH,total acid,reducing sugar,total sugar,amino acid nitrogen,nitrite content were tested in the process of fermentation,and the effect of four different fermentation methods on fermented cowpea quality was analyzed.Experimentalresults showed that pure-culture wet fermentation was the optimalfor fermented cowpea quality;ithad no obvious influence on reducing sugar,total sugar,amino acid nitrogen contentof fermented cowpea in the fermentation process,butitaccelerated the fermentation speed.The peak nitrite contentwas 1.44 mg/kg,and then itdecreased to 0.011 5 mg/kg in late fermentation,so the pure-culture wetfermentation method had obvious advantages than othermethods.

fermentation;process;Vigna sinensis

TS255.54

A

0254-5071（2015）02-0064-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.02.015

2014-12-13

长沙市科技局项目（K1003239-61）；企业横向项目（SR0361）

李雨枫（1993-），男，本科生，研究方向为食品生物技术。

*通讯作者：蒋立文（1968-），男，教授，博士，研究方向为食品生物技术。