薄荷提取物对泡菜中亚硝酸盐含量的影响研究

李浪，高宏，张泽俊，张文艳，余平莲，俞媛瑞，李俊杰

（1.昭通学院 化学化工学院，云南 昭通 657000；2.云南省高校高原特色功能食品研究重点实验室，云南 昭通 657000；3.云南食品安全昭通研究院，云南 昭通 657000）

0 引言

泡菜，一种可以长期存放且滋味独特的发酵蔬菜制品[1]。泡菜口感清脆、咸酸适宜、色泽鲜明、风味浓郁，既制作简单，又增进食欲，深受人们青睐[2]。泡菜中的乳酸菌会产生有机酸，具有增加泡菜滋味、抑制杂菌生长、促进消化、降压降醇、防止脑出血等功能[3]。蔬菜中硝酸还原酶能把硝酸盐转化成亚硝酸盐[4-5]，适量的亚硝酸盐有益于人体健康，倘若亚硝酸盐含量超标，则会与氨基酸、胺等物质结合形成亚硝胺，诱发细胞突变，导致恶性肿瘤，对人体健康不利[6-8]，故降低泡菜中亚硝酸盐含量成为研究泡菜品质的关键课题。

《GB 2762—2017食品中污染物限量 蔬菜及其制品》规定，腌渍蔬菜中亚硝酸盐（以亚硝酸钠计）含量不得超过20 mg/kg[9]。有研究表明，泡菜发酵条件、外界物理条件及抗氧化剂等因素会影响亚硝酸盐的形成[10-14]。薄荷提取物是薄荷的干燥全草提取物[15]，主要成分为左旋薄荷醇和黄酮类物质，抗氧化性较强，可使亚硝胺的合成受阻，从而消除亚硝酸盐。

目前，有关薄荷提取物对泡菜亚硝酸盐含量影响的研究还未见报道。因此，将通过试验探究不同浓度的薄荷提取物对泡菜中亚硝酸盐含量的影响，并通过试验设计等浓度的维C溶液对照组，比较薄荷提取物的抑制效果，综合评价泡菜品质。为后续改进泡菜工艺和提高泡菜品质提供重要参考，为薄荷提取物的开发与利用提供理论依据，引导人们安全食用泡菜，保障身体健康。

1 材料和方法

1.1 材料

紫甘蓝、无碘食盐、白砂糖、高粱酒，均为市售。

1.2 试剂

亚铁氰化钾、亚硝酸钠、乙酸锌、抗坏血酸、硼酸钠、无水乙醇、盐酸，天津市风船化学试剂科技有限公司提供；对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺，成都西亚试剂有限公司提供；薄荷提取物，西安汇林生物科技有限公司提供。所有试剂均为分析纯。

1.3 仪器与设备

DSX-280KB24型手提式压力蒸汽灭菌锅，上海申安医疗机械厂产品；722型可见分光光度计，上海佑科仪器仪表有限公司产品；BSG-400型电热恒温培养箱，金坛市华城海纳仪器厂产品；DHG-9070A型电热鼓风干燥箱，上海-恒科学仪器有限公司产品；HH-S24型数显恒温水浴锅，金坛市万华实验仪器厂产品；CP-14型电子分析天平，上海奥豪斯仪器有限公司产品。

1.4 试验方法

1.4.1 泡菜制作

参考赵楠[16]泡菜发酵方法，探究泡菜制作的配方、发酵条件及薄荷提取物添加量。设计单因素试验，加入800 mL水和不同比例原辅料，确定泡菜制作最佳配方为紫甘蓝200 g，无碘食盐40 g，白砂糖30 g，高粱酒10 mL。

泡菜发酵条件因素与水平设计见[17]见表1。

表1 泡菜发酵条件因素与水平设计

由表1可知，确定泡菜最佳发酵条件为温度28℃，食盐添加量4%，白砂糖添加量2.5%，料液比1∶4（g∶mL）。

泡菜制作的工艺流程：将紫甘蓝清洗后沥干水分，切成大小均一的紫甘蓝片放入灭菌处理过的泡菜罐中，加入薄荷提取物，再添加配料，装罐、密封，然后将泡菜罐放入恒温培养箱中发酵至成熟[18]。

1.4.2 添加薄荷提取物对泡菜的影响

将试验分为5组，分别为空白组，0.01%薄荷提取物，0.05%薄荷提物，0.10%薄荷提取物，0.10%维C溶液，每个处理设7个重复，按照1.4.1制作条件发酵至成熟，再进行指标的测定。

1.4.3 感官评定

按照《GB 2714—2015食品安全国家标准 酱腌菜》[19]，确立如表2所示的泡菜感官评定标准。邀请经过简单培训的20位学生组建感官评定小组。每隔2 d品尝一次泡菜，并根据表2对泡菜进行感官评分，综合分析泡菜品质。

泡菜感官评定标准见表2。

表2 泡菜感官评定标准

1.4.4 测定亚硝酸盐含量及平衡值

（1）亚硝酸盐含量测定。参照《GB 5009.33—2016食品中亚硝酸盐与硝酸盐 分光光度法》[20]测定亚硝酸盐。

①样品制备。称取沥干水分的泡菜样品5 g。将样品磨制成匀浆，转移至烧杯，加饱和硼砂溶液12.5 mL混合均匀，用70℃蒸馏水300 mL清洗所用仪器，洗液并入锥形瓶中，沸水浴15 min，冷却，降至室温后转至500 mL容量瓶中。边振荡边加入质量浓度为106 g/L的亚铁氰化钾溶液5 mL，再加入量浓度为220 g/L的乙酸锌溶液5 mL，使泡菜中蛋白质沉淀。加水至刻度线，混匀后静置30 min，弃去初滤液30 mL，取上清液，滤液留用[21]，泡菜发酵液则直接量取。连续12 d取样。②绘制亚硝酸钠标准曲线。准备9支50 mL比色管，设置0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.5，2.0，2.5 mL（各含0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0，7.5，10.0，12.5 μg亚硝酸钠）的浓度梯度，向其中加入亚硝酸钠的标准溶液。按照前述标准测定，绘制标准曲线[22]。③测定。在具塞比色管中加入40 mL滤液，依标准加入试剂，以水为空白调零，测定吸光度，制作曲线。

（2）亚硝酸盐的平衡值和平衡时间确定。随着发酵进行，亚硝酸盐含量逐渐稳定，其差异不超过0.2 mg/kg时，即为亚硝酸盐平衡值，相应的发酵时间为亚硝酸盐平衡时间[23]。

1.4.5 测定pH值

参照《GB 5009.237—2016食品pH值的测定》，用pH计测定泡菜pH值[24]。

1.4.6 测定可滴定酸

参照《GB 12456—2008食品中总酸的测定》，用直接滴定法测定泡菜中可滴定酸[25]。

1.4.7 数据计算

（1）数据处理方法。利用Excel 2010软件统计数据，所有数据均为3次平行试验下测得数据的算术平均值，符合标准误差。

（2）亚硝酸盐含量计算。亚硝酸盐（以亚硝酸钠计）含量按以下公式进行计算：

式中：X——试样中亚硝酸钠的含量，mg/kg；

A——测定用样液中亚硝酸钠的质量，μg；

m——试样质量，g；

V1——测定用样液体积，mL；

V0——试样处理液总体积，mL。

2 结果与分析

2.1 泡菜感官评价

泡菜感官评分见表3。

表3 泡菜感官评分/分

由表3可知，薄荷提取物对泡菜的色香味形等感官指标有影响，会不同程度地降低泡菜的口感，但其感官评分仍在正常值范围内。

2.2 薄荷提取物对泡菜亚硝酸盐的影响

2.2.1 薄荷提取物对泡菜亚硝酸盐含量的影响

泡菜研磨液中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化见图1。

图1 泡菜研磨液中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化

由图1可知，亚硝酸盐的含量呈现先上升后下降的情况，5组试验均在第5天出现亚硝酸盐峰值，空白试验组亚硝酸盐峰值为10.01 mg/kg；添加0.10%维C溶液组亚硝酸盐峰值为6.890 7 mg/kg，添加薄荷提取物为0.01%，0.05%，0.10%组亚硝酸盐峰值分别为6.793 0，5.501 0，4.442 9 mg/kg，均低于国家的限量标准20 mg/kg。

由图1可知，添加薄荷提取物和维C后，泡菜中亚硝酸盐含量均低于空白组；0.10%薄荷提取物试验组较0.10%维C溶液对照组泡菜亚硝酸盐峰值低，说明薄荷提取物抑制亚硝酸盐含量增长的效率比维C溶液高；0.10%薄荷提取物试验组亚硝酸盐峰值＜0.05%薄荷提取物试验组亚硝酸盐峰值＜0.05%薄荷提取物试验组亚硝酸盐峰值，表明薄荷提取物能抑制泡菜亚硝酸盐含量的增长，并且浓度越高抑制效果越好，但试验过程中考虑到浓度过高会影响泡菜的感官评价，所以最佳效果为添加0.10%薄荷提取物。

2.2.2 薄荷提取物对泡菜发酵液亚硝酸盐含量的影响

泡菜发酵液中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化见图2。

图2 泡菜发酵液中亚硝酸盐含量随发酵时间的变化

由图2可知，泡菜发酵液中亚硝酸盐含量在第1天时，亚硝酸盐含量大小为空白组＞0.10%薄荷提取物试验组＞0.10%维C试验组＞0.05%薄荷提取物试验组＞0.05%薄荷提取物试验组，泡菜发酵液中亚硝酸盐含量从第1天开始后快速下降，下降到第5天，第5天后开始逐渐稳定，第12天时达到最低值，约为11.02 μg/L。与泡菜中亚硝酸盐含量相比，在泡菜发酵的过程中，亚硝酸盐大都存在于泡菜，而泡菜发酵液中极少。

2.2.3 薄荷提取物对泡菜亚硝酸盐平衡值及平衡时间的影响

泡菜亚硝酸盐平衡值-时间关系图见图3。

图3 泡菜亚硝酸盐平衡值-时间关系图

亚硝酸盐平衡时间和平衡值具体为0.01%薄荷提取物9 d，1.457 mg/kg；0.05%薄荷提取物10 d，0.961 mg/kg；0.10%薄荷提取物10 d，0.797 6 mg/kg；空白对照组8 d，2.604 mg/kg；0.10%维C溶液10 d，1.041 1 mg/kg。泡菜亚硝酸盐平衡时间没有太大变化，但平衡值随薄荷提取物浓度上升而下降，且只有0.01%薄荷提取物实验组亚硝酸盐平衡值高于0.10%维C溶液对照组，其余均偏低。

2.3 薄荷提取物对泡菜发酵液pH值的影响

泡菜发酵液pH值随发酵时间的变化见图4。

图4 泡菜发酵液pH值随发酵时间的变化

对比试验组和空白组，可知第1天时，泡菜发酵液pH值快速上升，从第2天开始，泡菜发酵液pH值持续下降，最后降至3.4～3.8，且趋于平稳。空白组泡菜发酵液pH值下降速率比试验组快。空白组pH值降至3.9需要8 d，而添加0.10%薄荷提取物后，降至同样pH值则需要11 d，且薄荷提取物添加浓度与pH值下降程度呈负相关。分析原因可能是由于泡菜发酵液中非乳酸菌大量繁殖，消耗大量水溶性酸性物质，泡菜发酵过程中产生酸性物质，故泡菜发酵液pH值先上升后下降[26]。此外，薄荷提取物中多羟基结构与泡菜发酵液氢离子作用也可能抑制泡菜发酵液pH值降低。

2.4 薄荷提取物对泡菜可滴定酸含量的影响

2.4.1 薄荷提取物对泡菜可滴定酸含量的影响

泡菜可滴定酸含量随发酵时间的变化见图5。

图5 泡菜可滴定酸含量随发酵时间的变化

泡菜发酵过程中可滴定酸含量在第2天降到最低，在第2～9天时先缓慢增加，第9天后急剧上升。第12天的可滴定酸含量，空白对照组为4.35 g/kg，0.10%薄荷提取物试验组为2.12 g/kg。试验组可滴定酸含量略低于0.10%维C溶液的对照组，明显低于空白组，且薄荷提取物的添加量越大，可滴定酸含量越低。

2.4.2 薄荷提取物对泡菜发酵液可滴定酸含量的影响

泡菜发酵液可滴定酸含量随发酵时间的变化见图6。

图6 泡菜发酵液可滴定酸含量随发酵时间的变化

对比试验组和空白组，可知泡菜发酵液的可滴定酸含量变化与泡菜相近。第12天的可滴定酸含量，空白组为7.08 g/kg，0.10%薄荷提取物试验组为4.86 g/kg，比空白组和0.10%维C溶液对照组低，表明薄荷提取物能抑制可滴定酸含量的增长。

3 结论

泡菜发酵过程中，薄荷提取物能抑制亚硝酸盐含量的增长，降低亚硝酸盐峰值；降低了泡菜pH值和泡菜（包含发酵液）可滴定酸含量下降速率，提高了泡菜的安全性。

由试验可知，薄荷提取物是一种良好的发酵蔬菜亚硝酸盐抑制剂。添加薄荷提取物后，泡菜亚硝酸盐含量降低，泡菜品质更优，为了避免泡菜发酵液失去本来颜色，泡菜失去本身滋味，薄荷提取物添加量应小于0.15%。薄荷提取物添加量为0.10%时，泡菜品质优良，亚硝酸盐含量也较普通发酵更低。研究为改进泡菜工艺和提高泡菜品质提供了重要参考，为薄荷提取物的开发与利用提供理论依据，并且引导人们正确食用泡菜，保障身体健康。