发酵条件对腌制萝卜品质影响及其工艺优化研究

周强，刘蒙佳*，游慧英

(1.福建师范大学 闽南科技学院，福建 泉州 362332；2.南昌泰康食品科技公司，南昌 330100)

白萝卜是萝卜的一种，为十字花科植物，也名莱菔，在萝卜品种中较为普遍。白萝卜是半耐寒性蔬菜，喜温和凉爽、温差较大的气候，易成活，且产量高，用途广。白萝卜可以生食也可熟食，其味略带辛辣，爽脆可

口。白萝卜生食有助于调整胃肠机能，促进肠道消化，润肺止咳，还有较强的消炎作用；同时也可以将萝卜切块放入水中熬煮，留萝卜汤，当饮料饮用，不仅可促进消化，亦可增强人体免疫力。食品营养专家研究认为，白萝卜含有芥子油、淀粉酶和粗纤维等营养物质，具有加快肠胃蠕动、促进食物消化、增强食欲和止咳化痰的作用[1]。中医也认为白萝卜味微辛，性凉，入肺胃经，乃食疗之佳品，白萝卜的种子、鲜根、叶都可作为中药材用于治疗或辅助治疗多种疾病[2]。白萝卜因其口感脆嫩、爽口开胃，人们常以其为原料并添加香辛料、蔗糖等辅料生产腌制萝卜和干制萝卜，其产品口感清脆、酸甜适宜，微咸。

将蔬菜经过清洗、去皮等处理后浸泡在一定浓度的盐水中，添加入不同的辅料，密封后置于恒温下，通过蔬菜自身所含的微生物或者人工接种的乳酸菌进行乳酸发酵，并伴随着酒精发酵和醋酸发酵而形成的具有特殊风味的发酵制品即为泡菜[3]。泡菜作为一种腌制食品，具有成本低廉，制作过程简易便捷，口感佳，风味独特的优点，为大众消费者所喜爱。同时泡菜还有抗菌、净肠、预防动脉硬化[4,5]、减肥和抗衰老等作用。泡菜作为我国的一种传统特色发酵食品，具有很好的营养价值和保健功能。泡菜中不仅富含维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素C，而且还含有胡萝卜素、膳食纤维以及钙、磷、铁等营养物质。维生素C和胡萝卜素具有提高机体免疫力、抗肿瘤的效果；而膳食纤维素则对便秘和大肠癌有较好的预防和抑制作用，还可降低胆固醇。预防高血压、动脉硬化等成人循环系统病症[6]。泡菜腌制过程中所产生的发酵产物包括有机酸、酒精和酯类等物质，能够刺激食欲[7]，且泡菜中所含有的大量乳酸菌能够促进肠胃蠕动和胃蛋白酶的分泌，抑制人体消化道内有害菌的繁殖，帮助肠道内微生物正常化分布,有助于肠道提高对食物的消化、吸收能力，同时乳酸菌代谢产生的有机酸还可使肠道内的渗透压增高，水分分泌亢进，粪便中水分增高而缓解便秘[8]。

随着人们对泡菜的深入研究，在发现泡菜的营养价值和保健功能的同时，泡菜中亚硝酸盐类物质的危害性也被逐渐发现[9-11]。临床研究表明当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3～0.5 g时，会出现中毒现象，而当摄入量达到3 g时，会引起死亡[12]。亚硝酸盐是强氧化剂，可以由消化道吸收进入血液中，使血液中的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白，从而失去携带氧的功能，造成人体组织缺氧，产生一系列相应的中毒症状[13]。亚硝酸盐还可经母乳进入婴儿体内，导致婴儿组织缺氧，皮肤黏膜出现青紫斑等[14]。因此，基于泡菜腌制过程中产生的亚硝酸盐对人体健康会产生一定的危害，人们应予以重视。

本试验选用白萝卜作为腌制的主要原料，再添以生姜、大蒜、小米椒、八角、蔗糖、白酒等辅料，通过试验设计，测定泡萝卜的可溶性固形物、汁液pH及亚硝酸盐含量等的变化，探讨影响亚硝酸盐含量等指标变化的因素，并结合感官评价来综合分析讨论泡萝卜的品质，确定泡萝卜的最优工艺，旨在为生产安全、味美的泡萝卜提供一定的技术参考。

1 试验材料及仪器

1.1 原料

白萝卜、食用盐、白砂糖、白酒、生姜、大蒜、八角、泡椒等均购于超市。

1.2 主要试剂

饱和硼砂；亚铁氰化钾；乙酸锌；对氨基苯磺酸；盐酸奈乙二胺；亚硝酸钠；盐酸；冰乙酸；无水乙醇；邻苯二甲酸氢钾；磷酸二氢钾等均为分析纯。

1.3 主要仪器

SPX-150B-Z型生化培养箱、PH-108型数显笔试酸度计、手持糖度仪、C21-SN216型多功能电磁炉、HC2003型电子天平、TE612-L型电子天平、HWS-28型数显恒温水浴锅、SHB-III型循环水式多用真空泵、紫外可见分光光度计、721型可见分光光度计、JJ600型电子天平、JJ-2型组织捣碎匀浆机。

2 试验方法

2.1 工艺流程

蔗糖、香辛料包、白酒

↓

白萝卜→清洗→切段/片→低温漂烫→晾干→装罐→倒入调配好的盐水→密封→恒温箱发酵→感官评定泡菜的质量。

2.2 操作要点

2.2.1 白萝卜的预处理

挑选新鲜的、脆嫩的白萝卜，去根须留皮，清洗干净，切成相同厚度的片状，将切好的萝卜片放入温开水中漂洗，捞出，置于通风处晾干至略显萎蔫。

2.2.2 香辛料包的准备及食盐水的配制

根据试验设计要求，将香辛料按比例称量好后，用高温消毒过的不沾油纱布包裹备用；称取不同质量的食盐，用煮沸过的食盐水溶解，配制成一定浓度的食盐溶液。

2.2.3 萝卜的腌制

泡菜罐使用前先进行清洗,需保证罐身无污无油，罐盖干净无铁锈，并用沸水消毒,晾干水分。将处理好的萝卜条/片放入罐中，放入香辛料包，加入定量的蔗糖，后灌入事先配制好浓度的盐水，标准为刚好没过萝卜，并加入几滴白酒，最后密封泡菜罐，放置于25 ℃条件下自然发酵成熟，得到泡萝卜成品。

2.3 指标测定

2.3.1 亚硝酸盐含量的测定

亚硝酸盐含量的测定采用盐酸萘乙二胺法，根据GB/T 5009.33-2010的方法进行测定[15]。在每次测定时都从各组处理样中随机抽取3个平行样进行测定，然后取其平均值。

2.3.2 泡菜汁pH的测定方法

对清洗干净的笔式酸度计进行校正，即将酸度计电极插入pH为6.86的标准缓冲溶液中，酸度计可自动补温，当pH显示6.9时，取出酸度计，再以蒸馏水充分润洗，擦拭干净，插入pH 4.0的缓冲溶液中，待其数值稳定，确定其数值在误差范围内(4.0～4.1)，即校正完毕，清洗干净，备用[16]。用干净无水的烧杯盛取一定量的泡菜液，迅速用校正过的酸度计测得pH值并记录。

2.3.3 可溶性固形物的测定

用干净无油的筷子取出适量泡萝卜，切碎、混匀后，放入高速组织捣碎机中捣碎成匀浆，用2层干净无油的纱布挤出匀浆汁液用于测定[17]。

将手持糖度计棱镜表面擦干后，滴加2～3滴蒸馏水，对准光源，观察蓝白交界线是否在零刻度上，若不在，需进行校正。校正完成后，用擦镜纸擦拭干净棱镜表面，滴加少许待测样液于棱镜中央，立即闭合上镜盖，使样液均匀分布棱镜表面，将糖度计的棱镜面对准光源，以手托住糖度计平行于视线，观察蓝白交界线，读取数据并记录。

2.3.4 感官评分

挑选4～5名固定人选作为感官评价者，根据表1的感官评定标准对泡萝卜的色泽、香气、滋味等进行感官评定，并做出评分。

表1 感官指标评定表Table 1 Sensory indexes evaluation table

2.3.5 评价

结合感官评分、亚硝酸盐含量、可溶性固形物及汁液pH等指标，对泡萝卜的口感及滋味做出评价。

2.3.6 数据处理

试验中所有分析重复2次，每个试样做6个平行测定，结果为算术平均值。正交表结果分析采用DPS数据处理软件。

3 试验分析与讨论

3.1 单因素试验

3.1.1 蔗糖添加量对腌制萝卜品质的影响

为了研究工艺中蔗糖的最佳添加量，试验设计分别往5罐同等质量的萝卜中添加1%,2%,3%,4%,5%的蔗糖，加入固定比例的香辛料3%，注入6%浓度的食盐水，在25 ℃的恒温条件下发酵9天，在第9天测定泡萝卜的汁液pH、亚硝酸盐、可溶性固形物，并对其进行感官评分，最终结合理化指标及感官评分，得出综合评分，结果见表2。

表2 蔗糖添加量对腌萝卜感官质量及性质的影响Table 2 The influence of the additive amount of sucrose on the sensory quality and character of pickled radish

由表2可知，蔗糖添加量的增加，可使泡菜液的pH降低，但当达到一定量时，pH反而会上升。蔬菜或盐水中的乳酸菌、酵母菌等微生物，可以盐水中的糖为养料进行乳酸发酵、酒精发酵等，产生乳酸，从而改善泡萝卜风味。泡萝卜的汁液pH的大小对亚硝酸盐含量的高低有一定的影响，一般情况下，pH较低的环境下，泡萝卜中亚硝酸盐的产生会受到抑制。因此，在腌制泡萝卜时，可考虑通过添加蔗糖调节发酵过程中泡菜汁液pH的方法，来降低泡萝卜中的亚硝酸盐含量。由表2可知，4%蔗糖添加量的泡萝卜口感脆嫩，滋味鲜美，酸甜咸味适宜，并且其亚硝酸盐含量相对较低。

3.1.2 香辛料添加量对腌制萝卜品质的影响

在泡萝卜的腌制过程中，香辛料的添加不仅可改善泡萝卜风味，并且个别香辛料更有抑制亚硝酸盐产生的作用。试验设计选取大蒜、生姜、八角、泡椒作为香辛料组合，比例为1∶1∶1∶1。分别将2%，3%，4%，5%，6%的香辛料用干净无油的纱布包裹后，放入装有同等质量萝卜的罐内，添加1%的蔗糖，注入6%的食盐水，在25 ℃下恒温发酵9天。在第9天测定泡萝卜的汁液pH、亚硝酸盐、可溶性固形物，并对其进行感官评分，最终结合理化指标及感官评分，得出综合评分，结果见表3。

表3 香辛料对腌萝卜感官质量及性质的影响Table 3 The influence of spices on the sensory quality and character of pickled radish

续 表

泡菜的生产中常要添加香辛料，这种做法不仅可增进泡菜的风味，刺激进食者的食欲，还可杀灭泡制过程中产生的腐败菌及致病菌[18]。试验结果显示：香辛料的添加在一定程度上起到抑制亚硝酸盐含量的作用，同时亦增进泡萝卜的口感、滋味。张鹏、吴海波等人的研究结果显示：大蒜、生姜等香辛料都具有不同程度的抑制或促进泡菜中乳酸菌等菌类的生长，表明添加不同比例的香辛料，腌制出的泡萝卜风味有较大的区别。由表3可知，香辛料添加量为4%时，可腌制出香气浓郁、滋味适宜的泡萝卜。

3.1.3 食盐添加量对腌制萝卜品质的影响

制作泡菜的一个重要工艺步骤在于腌制泡菜所用的盐水，因此食盐水的浓度高低对于泡萝卜的滋味以及亚硝酸盐含量等指标的变化有一定的影响。

试验设计分别向5罐同等质量的萝卜中注入浓度为4%，6%，8%，10%，12%的食盐水，添加蔗糖1%和香辛料3%，在25 ℃下恒温发酵9天。在第9天测定泡萝卜的汁液pH、亚硝酸盐、可溶性固形物，并对其进行感官评分，最终结合理化指标及感官评分，得出综合评分，结果见表4。

表4 泡菜水盐浓度对腌萝卜感官质量及性质的影响Table 4 The influence of the salt concentration of pickle water on the sensory quality and character of pickled radish

由表4可知，在食盐水浓度不同的情况下腌制所得的泡萝卜，其亚硝酸盐的值大小不一，泡萝卜滋味也相差较大。盐水浓度过高，泡萝卜的咸味过重，甚至可能产生苦涩味；盐水浓度过低，泡萝卜在腌制过程中易出现发霉、酸败现象。因此，盐水浓度应适宜，不可过高或过低，盐浓度在6%时较适宜。

3.1.4 腌制天数对腌制萝卜品质的影响

腌制时间的长短对泡萝卜的品质有较大的影响，在固定蔗糖添加量、香辛料添加量等条件的情况下，腌制时间过短，会影响泡萝卜的滋味，时间过长，泡萝卜口感差，脆度较差。

为研究腌制天数的不同对泡萝卜的感官质量及理化指标变化的影响，试验设计将添加5%的蔗糖、5%的香辛料、盐水浓度6%的泡萝卜置于25 ℃恒温条件下腌制，在第1,3,5,7,9天分别测定泡萝卜的亚硝酸盐、可溶性固形物及泡萝卜汁液的pH值，并对其做感官评分，最终结合感官评分及各项指标得出综合评分，结果见表5。

表5 腌制时间对腌萝卜感官质量及性质的影响Table 5 The influence of fermentation time on the sensory quality and character of pickled radish

由表5可知，用同一配方腌制的泡萝卜腌制时间的不同，腌制出泡萝卜的滋味与亚硝酸盐含量均不相同。腌制时间过短，乳酸菌与酵母菌产酸少，泡萝卜滋味欠佳，且亚硝酸盐含量较高；而腌制时间过长，亚硝酸盐含量虽低，但萝卜的口感差，滋味不佳。腌制5天的泡萝卜其亚硝酸盐含量相对较低，且口感、风味都相对较好。故腌制天数选择5天左右为宜。

3.2 正交试验

根据单因素试验所得的最终结果可以得到正交试验的水平因素，正交试验设计表见表6。利用正交试验设计表进行正交试验，通过感官评价及理化指标得出综合评分，利用DPS数据处理软件进行分析得出最佳工艺配方。正交试验结果分析见表7，方差结果分析见表8。

表6 正交试验设计表Table 6 The orthogonal test design table

表7 正交试验结果分析Table 7 The result analysis of orthogonal test

表8 方差结果分析Table 8 The result analysis of variance

注：F0.01(2，2)=99，F0.05(2，2)=19。“*”表示显著(0.01F0.01)。

由表7中R值可知，泡萝卜品质的影响因素主次依次为D>A>B>C，腌制天数>蔗糖添加量>香辛料添加量>食盐水浓度，故腌制天数的水平变动对泡萝卜的感官及指标变化影响最大。由表8方差结果可知，腌制天数和蔗糖添加量为极显著，香辛料添加量为显著。得出的最佳水平组合为：A3B3C2D1，即：蔗糖添加量5%、香辛料5%、食盐水浓度6%的萝卜在25 ℃恒温下腌制5天所得出的泡萝卜口感最佳，滋味最为鲜美，且亚硝酸盐含量相对较低。

4 结论

萝卜在制作与腌制过程中，蔗糖的添加量与腌制天数的长短是较为重要的影响因素。蔗糖添加量的多少对萝卜腌制过程中乳酸菌及酵母菌的产酸有较大的影响，从而影响泡萝卜的风味及口感。而其腌制天数的长短对泡萝卜的口感、滋味及亚硝酸盐含量的高低有较大的影响，一般情况下腌制天数长，泡萝卜中亚硝酸盐的含量较低，食用更安全，但腌制天数过长，泡萝卜的口感及滋味都较差。因此，采用正交试验所得到的泡萝卜配方腌制出的泡萝卜其口感、滋味都是较能被消费者接受的，且其亚硝酸盐含量较低，安全、味美。

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