宜宾芽菜原料不同脱水方式对其理化性质及乳杆菌总数的影响研究

徐明义 周雨浓 罗素琴 杨强 王洋 吴春美 叶阳

摘要：为了解决芽菜原料晾晒时受气候影响大、易腐败变质和盐消耗量过大等问题，试验以新鲜二平桩芥菜为原料，采用热风烘干、晒干、盐渍和盐水浸泡的脱水方式，研究4种不同脫水方式处理后的芽菜在发酵过程中色度、亚硝酸盐含量、还原糖含量、总酸含量、抗坏血酸含量和乳杆菌总数的动态变化。结果表明，芽菜原料的最佳脱水工艺为热风60 ℃烘干2 h后转入55 ℃烘干2.5 h。此条件下，在180 d时芽菜的亮度为31.35±0.58，亚硝酸盐含量为（0.800±0.034） mg/kg，还原糖含量为（0.942±0.004） g/100 g，总酸含量为（6.718±0.118） g/kg，抗坏血酸含量为（0.228±0.012） mg/100 g，乳杆菌总数为5.784 lg CFU/g。该研究可为芽菜脱水工艺的优化提供参考。

关键词：宜宾芽菜；乳杆菌总数；理化性质；脱水方式；热风烘干

中图分类号：TS201.2      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2024）02-0049-05

Effect of Different Dehydration Methods on Physicochemical Properties and Total Number of Lactobacillus of Yibin Sprout Raw Materials

Abstract： In order to solve the problems of being greatly affected by climate， perishable and large salt consumption of sprout raw materials during the drying， in this study， with fresh Erpingzhuang mustard as the raw material， hot air drying， sun drying， salt soaking and brine soaking are used for dehydration. The dynamic changes of chroma， nitrite content， reducing sugar content， total acid content， ascorbic acid content and total number of Lactobacillus in the fermentation process of sprouts after dehydration by the four methods are studied. The results show that the optimum dehydration process of sprout raw materials is drying at 60 ℃ for 2 h in hot air and then drying at 55 ℃ for 2.5 h. Under such conditions， at the 180th day， the brightness of sprouts is 31.35±0.58， the nitrite content is （0.800±0.034） mg/kg， the reducing sugar content is （0.942±0.004） g/100 g， the total acid content is （6.718±0.118） g/kg， the ascorbic acid content is （0.228±0.012） mg/100 g， and the total number of Lactobacillus is 5.784 lg CFU/g. This study can provide references for the optimization of dehydration process of sprouts.

Key words： Yibin sprouts; total number of Lactobacillus; physicochemical properties; dehydration methods; hot air drying

宜宾芽菜由芥菜的嫩茎经过清洗、划丝、脱水、腌制、发酵等工艺制成，是宜宾传统特产，因其“香、甜、脆、嫩、鲜”等独特风味而闻名，是四川家喻户晓的传统酱腌菜[1-2]。脱水是芽菜加工的重要工序，目的是降低其水分，抑制有害微生物的生长，降低酶的活性[3]。传统芽菜的脱水通常是农户通过自然晾晒的方式完成的，但是芽菜原料在晾晒时会出现受气候影响大、营养成分流失严重等问题[4-5]。当天气不佳时，农户为了防止芽菜原料腐败变质会加入大量食盐对芽菜原料进行盐渍，所以芽菜原料的传统脱水方式存在盐含量过高、亚硝酸盐含量过高和盐消耗量过大等问题[6]。

目前，传统盐渍是加入大量盐利用渗透压脱水，杨建飞等[7]通过拌盐的方法，使宜宾芽菜中的亚硝酸盐、氨基酸态氮、还原糖含量先增加后减少最后趋于稳定。然而高浓度的盐在一定程度上会抑制发酵过程中乳酸菌的生长，盐胁迫会损伤细胞膜结构，进而导致细胞内各种代谢紊乱甚至细胞死亡[8]。芽菜盐渍脱水后常常会产生大量的盐水，若在盐水中补充一定量的盐可再次循环使用，通过盐水浸泡的方式来增加芽菜原料的渗透压，Zhao等[9]利用盐水对泡菜进行发酵，结果表明重复利用的盐水促进了乳酸菌和酵母菌的生长。除上述脱水方法外，谷文荣 [10]还研究了热风干燥技术对泡菜产品品质的影响，通过热风干燥的方式处理泡菜能使泡菜的质量均匀，且能极大缩短干燥时间。

目前芽菜工艺的改进主要体现在菌种筛选和芽菜低盐化等方面，但是脱水工艺优化的文章较少，为了探究热风烘干和盐水浸泡的芽菜是否能替代传统晒干和盐渍的芽菜，本研究以新鲜二平桩芥菜为原料，采用晒干、热风烘干、盐渍和盐水浸泡的不同脱水方式，以芽菜在发酵过程中的色度、亚硝酸盐含量、还原糖含量、总酸含量、抗坏血酸含量和乳杆菌总数的变化为指标，确定最佳脱水工艺条件。本研究可为发酵腌制菜的加工方式提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料和辅料

新鲜二平桩芥菜：四川宜宾碎米芽菜有限公司提供；宜宾芽菜、食盐、红糖、八角、花椒、山奈：采购于宜宾市临港区绿源超市。

1.1.2 主要试剂

草酸、2，6-二氯靛酚钠、L（+）-抗坏血酸、氢氧化钠、三水亚铁氰化钾、酒石酸钾钠、三水亚甲基蓝、乙酸锌、五水硫酸铜、盐酸、乙酸（冰醋酸）、蔗糖、95%乙醇、邻苯二甲酸氢钾、酚酞、十水合四硼酸钠、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠、氯化钠、MRS琼脂：以上试剂均为分析纯。

1.1.3 仪器

UltraScan VIS台式色差仪 上海韵鼎国际贸易有限公司；ZDJ-4A自动电位滴定仪 上海精密科学仪器有限公司；WGZ-9070B数显恒温鼓风干燥箱 上海坤诚科学仪器有限公司；HWS-250B恒温恒湿培养箱 天津市宏诺仪器有限公司；FW177中草药粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司；UV-1900i紫外可见分光光度计 岛津仪器（苏州）有限公司；YMX-958-430真空包装机 泉州市亿闽信贸易有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

新鲜二平桩芥菜→划丝→洗净→干燥脱水→添加红糖浆→搅拌香辛料→装坛→密闭发酵→成品。

1.2.2 操作要点

将新鲜二平桩芥菜划丝后洗净，通过晒干、热风烘干、盐渍和盐水浸泡对芥菜分别进行脱水。晒干是将芥菜置于露天晾晒至水分含量为30%左右；热风烘干是对芥菜进行阶段式变温烘干；盐渍是用一层菜一层盐的方式叠加放入大盆内进行脱水；盐水浸泡是将芥菜放入一定浓度的盐水中浸泡。然后依次加入红糖浆（14.4%）、盐（12%）、八角粉（0.1%）、山奈粉（0.1%）、花椒粉（0.3%）到芥菜中，并搅拌均匀，之后将芥菜分类放进发酵的坛子中，一层层地将其压实，尤其要注意边沿不能有任何缝隙；罐口要压紧、密封、避光，对其进行自然发酵。

1.2.3 实验方法

1.2.3.1 热风烘干工艺参数的确定

采用阶段式变温烘干，芽菜原料在50，55，60 ℃分别烘制2，3，4 h后转入50，55，60 ℃进行烘干，烘干至水分含量为30%左右，比较其抗坏血酸含量，得出最佳烘干工艺参数。

1.2.3.2 盐水浸泡时盐浓度的确定

芽菜原料在盐浓度为8%、10%、12%、14%、16%的盐水中浸泡2 d后，以其盐水浑浊程度为指标得出芽菜原料的最佳盐浓度。

1.2.3.3 最佳脱水工艺的确定

将新鲜二平桩芥菜划丝后洗净，每份称量10 kg，分别通过晒干、热风烘干、盐渍和盐水浸泡至芥菜重量为3.0 kg左右。经添加红糖浆、香辛料和装坛发酵后，在0～90 d时每15 d进行一次采样，90～180 d时每30 d进行一次采样，并对样品的理化指标和乳杆菌总数进行检测。

1.2.4 理化指标测定方法

1.2.4.1 色度的测定

参照王金美[11]的方法将芽菜取样后进行真空密封，采用UltraScan VIS台式色差仪测定芽菜的L*值，重复测定3次，取平均值。

1.2.4.2 亚硝酸盐含量的测定

依据GB 5009.33—2016中的分光光度法测定芽菜发酵过程中亚硝酸盐的含量。

1.2.4.3 还原糖含量的测定

依据GB 5009.7—2016中的直接滴定法测定芽菜发酵过程中还原糖的含量（以转化糖计）。

1.2.4.4 总酸含量的测定

依据GB 12456—2021中的酸碱指示剂滴定法测定芽菜发酵过程中总酸的含量。

1.2.4.5 抗坏血酸含量的测定

依據GB 5009.86—2016中的2，6-二氯靛酚滴定法测定芽菜发酵过程中抗坏血酸的含量。

1.2.5 微生物指标（乳杆菌总数）的测定

依据 GB 4789.35—2016中的乳酸菌检验标准测定芽菜发酵过程中乳杆菌总数。

1.3 数据处理与分析

试验数据采用Excel 2010、Origin 9.0软件进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 热风烘干芽菜原料工艺参数的确定

抗坏血酸是植物体内重要的抗氧化物质，抗坏血酸含量越高，保鲜效果越好，而且它在酸性条件下能将亚硝酸盐还原成NO，消耗NO2-，从而降低了亚硝酸盐浓度 [11]。芽菜原料经阶段式变温热风烘干至水分含量为30%左右，总热风烘干时间约为4～5 h，热风烘干温度越高，烘干时间越短。由图1中s、t、u可知，芽菜原料在50，55，60 ℃热风烘干至水分含量为30%左右时，热风烘干温度越高，抗坏血酸含量越高，可能是温度高时达到所需水分含量的烘干时间较短，芽菜原料中的抗坏血酸含量随着干燥时间的延长而降低得更多[12]；图1中f的抗坏血酸含量最高，即芽菜原料经过60 ℃热风烘干2 h后再转入55 ℃热风烘干至水分含量为30%左右时抗坏血酸含量最高，选用这种热风烘干方式将芽菜烘干进行后续实验。

2.2 芽菜原料盐水浸泡时盐浓度的确定

腐败微生物及其代谢产物会造成盐水浸泡芽菜原料后表面形成白色浮膜、产生异味等[13]。由图2可知，芽菜原料经48 h的盐水浸泡后，a中盐水浑浊，有白色浮膜，有酸臭味；b中盐水较浑浊，表面有白斑，有酸味；c中盐水稍浑浊，有白膜，无明显异味；d中盐水澄清，无白膜和酸味；e中盐水清澈，无白膜，无异味。随着盐浓度的上升，芽菜原料受到腐败微生物的影响逐渐减小，可能是当微生物的细胞处于高渗透环境时，胞内水分会迅速外流，甚至出现质壁分离，从而抑制腐败微生物的生长和繁殖[14]。综上所述，d、e抑制腐败微生物的能力较强，且d比e更加省盐，所以选用d的条件浸泡芽菜原料。

2.3 不同加工方式对芽菜色度的影响

L*用来评估颜色的亮度，从0到100表示物体从黑色到白色[15]。由图3可知，4组不同芽菜的L*值随着时间的延长逐渐变小，L*值最终逐渐接近30，与市售宜宾芽菜的亮度（30.67±0.31）相近。在180 d时，晒干的芽菜和热风烘干的芽菜的亮度不相上下，其中热风烘干的芽菜的亮度为31.35±0.58，与市售宜宾芽菜的亮度几乎相同。而盐水浸泡的芽菜的亮度明显高于晒干和盐渍的芽菜，说明热风烘干的芽菜在亮度上可替代传统芽菜，盐水浸泡的芽菜在亮度上与传统芽菜有差别。

2.4 不同加工方式对芽菜亚硝酸盐含量的影响

泡菜在发酵过程中常常产生许多亚硝酸盐，大剂量的亚硝酸盐能够引起高铁血红蛋白症，导致组织缺氧、血管扩张、血压降低，严重时它可能会转化为具有致癌作用的亚硝胺[16]。由图4可知，芽菜的亚硝酸盐含量在发酵过程中呈现先陡升再缓降最后逐渐达到平衡的趋势，亚硝酸盐含量在15 d时达到峰值，4组芽菜的亚硝酸盐含量在峰值时都远低于国标中20 mg/kg的含量，其中热风烘干的芽菜的亚硝酸盐含量在180 d时为（0.800±0.034） mg/kg，与杨建飞等[7]拌盐干腌的宜宾芽菜最终亚硝酸盐含量为1.530 mg/kg相比，降低了大约47%。在180 d时4组芽菜的亚硝酸盐含量不相上下，说明在亚硝酸盐含量方面，热风烘干和盐水浸泡对传统干燥方式有很好的替代性。

2.5 不同加工方式对芽菜还原糖含量的影响

还原糖含量是评价发酵物品质的重要指标[17]，它基本上可以表征发酵过程中微生物的生长情况。由图5可知，芽菜在发酵过程中还原糖含量先增加后减少最后趋于平衡，发酵初期，芽菜叶中淀粉、多糖类物质被微生物降解成还原糖，当还原糖的溶解速度大于微生物利用还原糖的速度时，还原糖含量上升，而达到发酵中后期，大量的微生物生长繁殖消耗碳源，导致还原糖含量逐渐降低[18]，符合微生物对碳源分解利用的规律[19]，盐渍芽菜的还原糖含量在30 d时最高，为（2.01±0.029） g/100 g，各组芽菜的还原糖含量在发酵90 d后基本达到平衡，在0.8～1.0 g/100 g之间波动，在0～180 d发酵过程中热风烘干的芽菜的还原糖含量在30～60 d时较低，在60 d后还原糖含量波动范围也与其他组的不相上下，还原糖含量的变化与杨建飞等[7]的研究结果一致。

2.6 不同加工方式对芽菜总酸含量的影响

总酸含量也是评价发酵物品质的重要指标[17]。由图6可知，芽菜发酵时总酸含量呈逐渐增加的趋势，此发酵趋势与朱翔等[20]的研究结果一致，在45～75 d时增加速度最快，热风烘干的芽菜的总酸含量在0～180 d时较低，在180 d时含量为（6.718±0.118） g/kg，远低于其余芽菜，其总酸含量较低，能增强芽菜的感官品质，盐水浸泡的芽菜的总酸含量与传统脱水方式的芽菜差别不大，说明热风烘干的芽菜在总酸含量上优于传统烘干方式的芽菜，盐水浸泡的芽菜与传统干燥方式的芽菜不相上下。

2.7 不同加工方式对芽菜抗坏血酸含量的影响

抗坏血酸可作为抗氧化剂，降低亚硝酸盐浓度[21]。由图7可知，第0天时，热风烘干的芽菜的抗坏血酸含量明显高于其他3组，可能是其余组的芽菜脱水时间更长，导致更多的抗坏血酸被氧化[22]。4组芽菜的抗坏血酸含量都呈逐渐下降的趋势，在前90 d下降速度远大于后90 d，结合图3推测是芽菜发酵前期亚硝酸盐生成较多，导致抗坏血酸消耗较多。4组芽菜的抗坏血酸含量变化一致，所以热风烘干的芽菜和盐水浸泡的芽菜与传统方式脱水的芽菜在抗坏血酸含量上可相互替代。

2.8 不同加工方式对芽菜乳杆菌总数的影响

蔬菜发酵时乳酸菌是主要的微生物之一[23]，而乳杆菌为酱腌菜发酵中后期的主要优势菌属[24]，乳杆菌总数在一定意义上可表征芽菜的发酵程度。由图8可知，乳杆菌总数在15～45 d时上升明显，起初热风干燥的芽菜的乳杆菌总数明显低于其他3组，可能是热风干燥时温度高于其他组，超过了乳杆菌的最适温度后，温度越高越不利于微生物的生长。其中热风干燥的芽菜的乳杆菌总数从5.518 lg CFU/g增加到6.550 lg CFU/g，总数增加了近10.76倍，结合图5中还原糖含量变化和图6中总酸含量变化推测，可能是因为在无氧状态下，营养充足时，酸性环境的生成有利于乳酸菌的生长繁殖，使得发酵中后期乳杆菌占优势[25]，4组芽菜的乳杆菌数量在前期较少，中期激增，后期稍稍降低，这与张其圣等[26]的研究结果一致。热风烘干芽菜的乳杆菌总数最终与晒干芽菜的乳杆菌总数相同，均高于盐渍的芽菜和盐水浸泡的芽菜。

3 结论

经不同方式对芽菜原料进行脱水后发酵过程中参数的对比，得到热风60 ℃烘干2 h后转入55 ℃烘干2.5 h的脱水方式最佳，芽菜在发酵过程中亮度逐渐降低，最終接近30，亚硝酸盐含量在前期激增至顶峰后降低至0.8 mg/kg，还原糖含量先升高后降低至0.94 g/100 g，总酸含量逐渐升高，抗坏血酸含量逐渐降低，乳酸菌总数先升高后降低，最终总酸含量为6.50 g/kg，远低于晒干、盐渍和14%盐水浸泡的芽菜，其余指标都与传统烘干的芽菜相差无几，且热风烘干时间仅需4.5 h，极大地缩短了芽菜原料的脱水时间；浓度为14%的盐水浸泡的芽菜在各理化指标上可替代传统宜宾芽菜，但色度高于传统芽菜。本研究为芽菜脱水工艺改进的研究提供了理论基础。

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