曾依云,勾 洵*
(1.成都外国语学校,四川 成都 610000;2.四川师范大学 生命科学学院,四川 成都 610000)
不同初始食盐浓度和pH值对泡菜(萝卜)中亚硝酸盐含量的影响
曾依云1,勾 洵2*
(1.成都外国语学校,四川 成都 610000;2.四川师范大学 生命科学学院,四川 成都 610000)
文章以萝卜为原料,采用自然发酵法,通过调整初始食盐浓度和初始pH值等发酵工艺,对泡菜腌制过程中亚硝酸盐含量和pH值的变化进行了检测和分析。结果表明:较低初始食盐浓度(10%)和酸性初始条件(pH=3)有利于亚硝酸盐的分解。为腌制类食品安全控制提供一定科学依据。
泡菜;亚硝酸盐;食盐浓度;pH值
泡菜是我国一种传统美食,通过乳酸菌发酵而成。多以萝卜、白菜等蔬菜为原料制作,加以一定浓度食盐水,在酸碱适宜的环境下密封腌制而成。泡菜营养丰富,老少皆宜,发酵时微生物分泌的酶能裂解细胞壁,提高了营养素的利用,并且微生物所合成的维生素B12还有预防老年痴呆的功效[1-3]。此外,泡菜中的乳酸菌还有利于肠胃消化,具有降低胆固醇等作用[4]。但泡菜的原材料——新鲜蔬菜又很容易富集硝酸盐,虽然硝酸盐对人体的毒害性很低,但在泡菜腌制过程中在微生物的作用下可被还原成为亚硝酸盐,亚硝酸盐在人体中与次级胺反应生成具有致癌作用的亚硝胺,带来食品安全问题,严重影响着人体健康[5-6]。因此泡菜腌制过程中亚硝酸盐的产生和最终含量成为人们关注的焦点,也制约着腌制类食品的推广。为探究泡菜腌制过程中亚硝酸盐的变化规律,本文通过改变起始时的食盐浓度以及pH值,观察泡菜中亚硝酸盐含量的变化,探索这些因素对亚硝酸盐含量的影响,为进一步改善腌制类食品安全提供一定参考。
1.1 实验材料与试剂
萝卜(购于成都市农贸市场),硼砂、亚铁氰化钾、乙酸锌、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、盐酸、柠檬酸、柠檬酸钠、冰乙酸、氯化钠,均为分析纯。
1.2 主要仪器
酸度计,恒温水浴锅,分光光度计,电热鼓风干燥箱,电子分析天平,粉碎机。
2.1 泡菜制作流程
将新鲜萝卜清洗干净后,切成8×1×1cm长条状,平均分为9份放入编号1-9的坛中(萝卜与水比例约为3∶7)。按表1通过氯化钠、柠檬酸和柠檬酸钠进行初始食盐浓度和pH值的调节。制作完成后加盖密封,室温放置于避光角落。
2.2 亚硝酸盐的检测
从腌制完成后24小时开始,于每日同一时间9个坛中分别称取10.0g样品,沥干、捣碎,加入饱和硼砂溶液均匀搅拌至匀浆。采用盐酸萘乙二胺法检测各样品中亚硝酸盐含量[7],同时用酸度计检测各坛中pH值。各组实验重复三次,连续检测7天。
2.3 数据统计
实验结果用SPSS 17.0和Microsoft Excel 2013进行分析统计。
3.1 不同pH条件下初始食盐浓度对亚硝酸盐含量的影响
将同一初始pH值、不同初始食盐浓度的泡菜分为一组,共分为三个大组,分别为:pH=7,pH =5,pH =3,具体数据如下:
由图1可以看出,总体而言,在起始pH=7的条件下,随着时间的变化,亚硝酸盐含量变化呈先增后降低的势态。其中初始食盐浓度为10%的3号坛样品峰值在48小时后出现,且明显高于其他两组峰值(p<0.05),达到2.831mg/kg,其亚硝酸盐含量变化曲线较大,而20%和15%初始食盐浓度的泡菜样品亚硝酸盐峰值相对较低,分别为1.538mg/kg和1.231mg/kg。在第7天,3号坛样品亚硝酸盐含量最低为0.468mg/kg。由此可见,在起始pH=7时,食盐浓度可以影响亚硝酸盐含量变化的大小和峰值,10%浓度下的亚硝酸盐含量最低。
图1 pH=7时不同初始食盐浓度对亚硝酸盐含量的影响
在初始pH=5时(图2所示),不同初始食盐浓度的样品亚硝酸盐含量峰值均在第三天(即腌制第72小时后)出现,而与pH=7组不同的是初始食盐浓度为20%的4号坛样品峰值最大,为2.102mg/kg(p<0.05)。三组样品的亚硝酸盐含量在6天后趋于平缓,最后6号坛样品含量达到最低值(0.389mg/kg)。
图2 pH=5时不同初始食盐浓度对亚硝酸盐含量的影响
在初始pH=3时,初始食盐浓度为10%和15%样品的亚硝酸盐含量在第2天达到峰值,而20%浓度的样品峰值出现在第三天。其中15%浓度的8号坛峰值最高,为1.367mg/kg。在实验最后一天,初始食盐浓度为10%的9号坛泡菜样品的亚硝酸盐含量最低为0.363mg/kg。
图3 pH=3时不同初始食盐浓度对亚硝酸盐含量的影响
3.2 不同初始食盐浓度对各组pH值的变化
从图4可以看出,在初始pH=7的1、2、3号坛样品在7天的pH值均在5.0上下波动,分别为4.93±0.11、5.17±0.10、5.11±0.09,没有统计学差异(p>0.05),显示在初始pH=7时不同初始食盐浓度对腌制过程中的pH变化没有影响。同样在初始pH=5和初始pH=3的6坛样品中也均没有统计学差异(p>0.05)。同时,在腌制过程中,各样品的pH值均较初始值下降。
图4 不同初始食盐浓度下各组pH值的变化
亚硝酸盐广泛存在于蔬菜瓜果等植物中,是自然界中常见的含氮化合物,对人体具有很强的毒害,成人一次摄入0.3-0.5g亚硝酸盐即可引发中毒反应,出现头晕、无力、恶心、呕吐等症状,3g可导致死亡[8]。亚硝酸盐在人体内与胺类反应生成N-亚硝基化合物,该化合物具有很强的致癌性。因此,在食品中,尤其是腌制类食品中如何控制亚硝酸盐的含量对人们的健康安全尤为重要。
本次研究通过改变泡菜腌制前不同食盐浓度和pH值,探究泡菜食品中亚硝酸盐含量的变化。实验结果显示,在同一pH条件不同初始食盐水浓度下,10%初始食盐浓度样品(3号、6号、9号坛)的亚硝酸盐含量在第2或第3天达到最高值,而在泡菜成熟后趋于稳定,在第7天的含量最低。可能因为泡菜腌制过程中,由于其反应体系较为复杂多样,过高的盐浓度抑制了乳酸菌等微生物的发酵作用,使得发酵不完全,亚硝酸盐和硝酸盐不断因氮的存在形态的转化而波动,不利于亚硝酸盐的充分降解[9]。同时,对比在同一初始食盐水浓度样品,不同初始pH条件影响下,在pH=3时,10%初始食盐水浓度样品(9号坛)的亚硝酸盐含量相对最低(0.363mg/kg),可能因为其处于较高酸度有关。泡菜腌制过程中,微生物中的亚硝酸盐还原酶将亚硝酸盐还原成NH3,而较高的酸度有利于亚硝酸盐发生歧化分解[10-11]。从图4可以看出不同初始食盐水浓度泡菜对pH值没有影响,但较初始pH值均有下降,可能在腌制过程中由于各类微生物如乳酸菌发酵产酸的作用,影响着pH值的变化。
实验证明,泡菜样品中亚硝酸盐含量与初始食盐浓度和初始pH值有关,它们不仅影响着乳酸菌发酵过程,还对亚硝酸盐还原酶的活性有着决定性作用,初始低浓度(10%)食盐和较酸环境(低pH值)有利于泡菜成熟后稳定的较低含量的亚硝酸盐的产生。
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Effect of Different Initial Salt Concentration and pH Value on Nitrite Content in Pickled Vegetables(Radisһ)
Zeng Yiyun1,Gou Xun2*
(1.Cһengdu Foreign Language Scһool,Cһengdu 610000,Cһina;2.Life Science College of Sicһuan Normal University,Cһengdu 610000,Cһina)
Taking carrot as raw material,using natural fermentation,by adjusting tһe initial salt concentration and initial pH value of fermentation of pickled cabbage,pickled nitrite content and pH value in tһe process was analyzed. Tһe results sһowed tһat tһe lower initial concentrations of salt (10%) and acidic (pH=3) decomposition of initial conditions is advantageous to tһe nitrite pickled. To provide a scientific basis for tһe control of food safety.
pickle; nitrite; salt concentration; pH value
曾依云(1999— ),女,四川成都人。
*通讯作者:勾洵(1984— ),男,四川成都人,博士;研究方向:生物医学工程与微生物。