添加黄芪、山楂对乳酸菌发酵泡菜品质和安全的影响

摘要：为丰富泡菜风味，提升安全及品质，探讨了黄芪、山楂及两者混合对甘蓝泡菜发酵过程中理化指标、抗氧化性能、微生物菌群和感官品质的影响。结果表明，与对照组相比，添加1%黄芪、1%山楂、1%黄芪+山楂能够抑制杂菌和有害微生物的生长，促进乳酸菌发酵，加快泡菜成熟进程；能够延迟亚硝酸盐峰值出现，减少亚硝酸盐和生物胺的积累；使发酵体系中可溶性固形物、还原糖含量升高，抗坏血酸损耗减少，抗氧化性能提升；使成熟泡菜色泽鲜亮，滋味提升，品质由高到低为黄芪+山楂组gt;山楂组gt;黄芪组。

关键词：黄芪；山楂；泡菜；生物胺；感官品质

中图分类号：TS255.54""""" 文献标志码：A""""" 文章编号：1000-9973（2024）08-0039-06

Effect of Adding Astragalus membranaceus and Hawthorn on Quality and

Safety of Pickles Fermented by Lactic Acid Bacteria

FAN Long-quan1， MENG Yue1，2， HE Yu-rong1，3

（1.College of Health Management， Shanxi Technology and Business University， Taiyuan 030006，

China; 2.College of Food Science and Engineering， Shanxi Agricultural University，

Jinzhong 030801， China; 3.School of Kinesiology and Health， Capital University

of Physical Education and Sports， Beijing 100191， China）

Abstract： In order to enrich the flavor and improve the safety and quality of pickles， the effects of Astragalus membranaceus， hawthorn， and their mixture on the physicochemical indexes， antioxidant properties， microbial flora and sensory quality of cabbage pickles during fermentation are explored. The results show that compared with the control group， the addition of 1% Astragalus membranaceus， 1% hawthorn， 1% Astragalus membranaceus+hawthorn could inhibit the growth of bacteria and harmful microorganisms， promote the fermentation of lactic acid bacteria， and accelerate the maturation process of pickles; it could delay the appearance of nitrite peak value and reduce the accumulation of nitrite and biogenic amines; it could result in the increase of the content of soluble solids and reducing sugar in the fermentation system， the reduction of the loss of ascorbic acids， and the improvement of antioxidant properties; it could make the mature pickles bright in color and enhance their flavor， and the quality from high to low is Astragalus membranaceus+hawthorn groupgt;hawthorn groupgt;Astragalus membranaceus group.

Key words： Astragalus membranaceus; hawthorn; pickles; biogenic amine; sensory quality

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.08.008

引文格式：范龙泉，孟月，贺玉荣.添加黄芪、山楂对乳酸菌发酵泡菜品质和安全的影响.中国调味品，2024，49（8）：39-44.

FAN L Q， MENG Y， HE Y R. Effect of adding Astragalus membranaceus and hawthorn on quality and safety of pickles fermented by lactic acid bacteria.China Condiment，2024，49（8）：39-44.

收稿日期：2024-03-25

基金项目：山西省高等学校科技创新项目（2022L646）；山西省教育科学“十四五”规划项目（GH-220317）；国家级大学生创新创业训练计划项目（202213691001，20231641，20231642）

作者简介：范龙泉（1986—），女，讲师，硕士，研究方向：食品营养与工程。

泡菜是一种具有独特风味的乳酸菌发酵制品，富含多种有机酸、氨基酸、维生素、无机盐、膳食纤维，具有增进食欲、改善肠道菌群、降低胆固醇等功效。然而，不当的加工方式往往导致泡菜含盐量过高、亚硝酸盐富集、生物胺超标、杂菌污染等，影响人们的身体健康。近年来，为了提升泡菜产品的质量稳定性和安全性，制作工艺由传统的自然发酵和母水发酵逐步转向直投式乳酸菌发酵，但是泡菜风味和香气也随之发生了变化，这也成为阻碍泡菜产业发展的新难题。因此，如何既降低有害物质风险、又丰富泡菜的风味成为现阶段研究的重点。

目前，已有研究表明，将药食同源材料加入泡菜发酵体系中有助于亚硝酸盐峰值的降低和抗氧化性能的提升。李浪等研究发现添加0.1%的薄荷提取物有助于减少泡菜中亚硝酸盐的含量和提高泡菜的安全性；张娜威等研究表明添加蓝莓酒渣增强了泡菜的抗氧化性，减少了泡菜中亚硝酸盐和生物胺含量；肖珍等研究发现添加莲房原花青素能显著降低紫甘蓝泡菜中亚硝酸盐和氯化钠含量，并能提高泡菜的抗氧化能力；贾晶晶等研究发现添加5%黄芩能够显著降低泡菜中亚硝酸盐含量，并能抑制亚硝酸盐形成菌的生长；李玉铭等研究发现随着佛手干粉添加量的增加，泡菜中亚硝酸盐含量及峰值不断降低，抗氧化活性逐渐提高，泡菜风味也显著提升。

黄芪富含皂苷类、黄酮类、多糖类等多种活性成分，2023年11月正式纳入药食同源物质名录。山楂是传统药食同源材料，具有健脾开胃、消食化滞、降血脂、降血压等功效。本文将黄芪、山楂及两者混合加入泡菜体系中，研究在泡菜发酵过程中理化指标、微生物指标和感官评分的变化，比较亚硝酸盐、生物胺的清除效果，以期丰富泡菜的风味，为泡菜产业发展提供数据参考。

1" 材料与方法

1.1" 材料与试剂

黄芪饮片：山西振东道地药材开发有限公司；山楂、甘蓝、食盐：购于太原市百亩会农贸综合批发市场；泡菜发酵菌粉：北京川秀科技有限公司。

亚硝酸钠、过硫酸钾、硼酸钠、2，6-二氯靛酚、正戊醇、乙酸：天津市北辰方正试剂厂；盐酸萘乙二胺、对氨基苯磺酸：天津市科密欧化学试剂有限公司，以上试剂均为分析纯。

1.2" 仪器与设备

TGL-16GB离心机、SRJ-150恒温培养箱" 常州金坛大地自动化仪器厂；752型紫外分光光度计" 上海精密科学仪器有限公司；LDZX-50L高压蒸汽灭菌锅" 上海申安医疗器械厂；PHS-3C型pH计" 上海佑科仪器仪表有限公司；LH-B55数显糖度计" 杭州陆恒生物科技有限公司；NR10QC色差仪" 深圳三恩时科技有限公司。

1.3" 试验方法

1.3.1" 泡菜制作工艺

发酵罐灭菌→甘蓝预处理→发酵液配制→装罐密封→常温发酵→成熟。

↑

黄芪、山楂预处理

1.3.2" 操作要点

1.3.2.1" 发酵罐灭菌

将泡菜发酵罐置于烘箱中，120 ℃灭菌20 min，冷却备用。

1.3.2.2" 甘蓝预处理

将甘蓝去根、去老叶、去除损伤组织，洗净，切分，晾至表面无水分残留，分别称取50 g样品置于发酵罐中。

1.3.2.3" 发酵液配制

使用冷沸水配制3%的食盐水，添加0.2%泡菜发酵菌粉，混匀。

1.3.2.4" 山楂预处理

将山楂洗净、去籽、切片，于烘干箱中烘干。

1.3.2.5" 装罐密封

按照1∶2（g/mL）的料液比分别量取100 mL发酵液至发酵罐中，使甘蓝完全淹没；以甘蓝质量计，在3个处理组泡菜中分别加入1%的黄芪片、1%的山楂片、1%的黄芪片+山楂片（黄芪∶山楂为1∶1），以不添加黄芪或山楂为对照。将发酵罐密封。

1.3.2.6" 常温发酵

置于25 ℃常温条件下发酵。

1.3.3" 指标测定方法

1.3.3.1" 理化指标

采用色差仪测定色差；采用pH计直接测定pH值；总酸含量参照GB 12456—2021中的酸碱指示剂滴定法进行测定；可溶性固形含量使用数显糖度计进行测定；还原糖含量参照GB 5009.7—2016中的直接滴定法进行测定；抗坏血酸含量参照GB 5009.86—2016中的2，6-二氯靛酚滴定法进行测定；亚硝酸盐含量参照GB 5009.33—2016中的分光光度法进行测定；生物胺含量参照GB 5009.208—2016中的分光光度法进行测定；DPPH自由基和羟自由基清除能力参照本课题组的方法进行测定。

1.3.3.2" 微生物指标

菌落总数参照GB 4789.2—2022中的方法进行测定；大肠菌群数参照GB 4789.3—2016中的方法进行测定；乳酸菌数参照GB 4789.35—2016中的方法进行测定。

1.3.3.3" 感官评价

参照SB/T 10756—2012中的感官评价要求，对发酵成熟的泡菜进行感官评价。评价指标包括色泽、气味、形态、滋味，由20名具有食品专业知识的人员组成评价小组，进行打分，各指标打分采用百分制，评分标准见表1。最终泡菜成品的综合得分采用加权计算，计算公式：总分=20%×色泽+20%×气味+30%×形态+30%×滋味。

1.4" 数据处理与分析

每组数据设置3个重复，均取得相似的结果，数据结果表示为平均值±标准差。数据用Microsoft Excel 2020软件进行整理和绘图，采用SPSS 25软件利用ANOVA进行差异显著性检验和Duncan多重差异比较分析。

2" 结果与分析

2.1" 对泡菜理化指标的影响

2.1.1" pH值和总酸含量

由图1中A可知，泡菜在发酵过程中，各组的pH值均呈现逐渐下降的趋势，第10天时，对照组的pH值最高，约为4.85，黄芪+山楂组的pH值最低，约为3.41。由图1中B可知，在泡菜发酵过程中，各组的总酸含量均逐渐增加，其中黄芪+山楂处理组在发酵开始时总酸含量较高，发酵第2天时明显上升，第8天后出现下降趋势，第10天时总酸含量约为4.51 g/L，明显高于对照组和其他处理组。

由图1可知，总酸含量变化趋势和pH值变化趋势相吻合，黄芪+山楂组较对照组提前达到发酵成熟，其总酸含量在发酵后期有略微下降的趋势，推测是添加山楂和黄芪后促进了泡菜成熟，且随着发酵的进行，发酵环境pH值降低，抑制了乳酸菌产酸（乳酸菌的最适生长pH为5.5～6.0），这与张慧敏等关于乳酸对萝卜品质影响的结果相似。

2.1.2" 可溶性固形物含量和还原糖含量

由图2中A可知，在发酵过程中，各组可溶性固形物含量均呈现逐渐下降的趋势，且处理组可溶性固形物含量变化较对照组平缓，随着发酵的成熟，山楂组可溶性固形物含量高于黄芪组，6 d后黄芪+山楂组最高，第10天时约为3.83%，此时对照组仅约为2.48%。由图2中B可知，发酵期间还原糖含量均呈现逐渐下降的趋势，且在发酵第6天后下降速率逐渐减缓，第10天时，黄芪+山楂组的还原糖含量最高，约为0.197 g/100 g，对照组可溶性固形物含量最低，约为0.117 g/100 g。处理组可溶性固形物含量和还原糖含量初始值均略高于对照组，这可能是因为添加山楂和黄芪后会有一些糖类、有机酸、维生素等物质溶出，发酵过程中这些物质可以被乳酸菌充分利用，促进繁殖，加快发酵成熟。

2.1.3" 抗坏血酸含量

由图3可知，泡菜发酵过程中，各组的抗坏血酸含量变化一致，均呈现先升高后逐渐降低的趋势，且处理组抗坏血酸含量均高于对照组，第10天时，黄芪+山楂组抗坏血酸含量最高，约为 10.19 mg/100 g，山楂组次之，约为8.33 mg/100 g，黄芪组约为7.41 mg/100 g，对照组约为3.7 mg/100 g。可见，处理组中含有较高含量的抗氧化成分，也可以有效减少抗坏血酸的损失，这与隋明等的研究结果相似。

2.1.4" 抗氧化活性

由图4中A可知，发酵初期各组DPPH自由基清除率均逐渐升高，且3个处理组均显著高于对照组，第10天时，黄芪组的DPPH自由基清除能力最强，约为88.86%，对照组最弱，约为46.12%。由图4中B可知，发酵过程中，对照组羟自由基清除率呈现较缓慢下降的趋势，处理组变化较平稳，且显著高于对照组，第10天时，山楂组的羟自由基清除能力最强，约为91.59%，与黄芪+山楂组差异不大，约为90.49%，这是由于黄芪和山楂中含有丰富的黄酮类、多酚类等抗氧化物质，能够保持较高的抗氧化能力。

2.1.5" 亚硝酸盐和生物胺含量

由图5中A可知，发酵过程中各组亚硝酸盐含量均呈先上升后下降的趋势，对照组在发酵第2天时达到峰值，约为47.41 mg/kg，处理组的亚硝酸盐含量低于对照组，在发酵第4天时出现“亚硝峰”，峰值降低，且明显延迟，峰值从高到低依次为黄芪组27.54 mg/kg、山楂组24.97 mg/kg、黄芪+山楂组21.64 mg/kg，第10天时，对照组的亚硝酸盐含量约为22.06 mg/kg，处理组的亚硝酸盐含量均低于国家限量标准20 mg/kg。由图5中B可知，随着发酵的进行，各组生物胺含量均呈逐渐升高的趋势，对照组的生物胺含量明显高于处理组，发酵第10天时对照组的生物胺含量约为128.86 mg/100 g，黄芪组为92.96 mg/100 g，山楂组为75.45 mg/100 g，黄芪+山楂组的生物胺含量最低，约为67.91 mg/100 g。

泡菜中亚硝酸盐含量的增加主要是因为蔬菜自有的硝酸盐还原酶以及硝酸还原菌的生长，使蔬菜中的硝酸根离子还原为亚硝酸根离子。生物胺是由参与发酵的微生物分解蔬菜中的蛋白质和氨基酸，进一步脱羧或醛形成的有机含氮化合物。在酸性环境下，生物胺与亚硝酸盐能通过亚硝化反应结合形成亚硝胺，亚硝胺被认为具有强致癌性和致突变性。黄芪和山楂中富含多糖、多酚类物质，这些物质一方面可以使硝酸还原菌和具有氨基酸脱羧酶活性的有害微生物的生长受到抑制，另一方面也能够将亚硝酸盐还原为氮气，从而抑制亚硝酸盐的产生，减少生物胺的积累。

2.2" 对泡菜微生物指标的影响

由图6中A可知，泡菜发酵过程中，各组菌落总数均逐渐增加，第10天时，黄芪组的菌落总数最低，对照组的菌落总数最高。由图6中B可知，对照组的大肠菌群数先上升后下降，处理组起伏较平缓，第10天时对照组的大肠菌群数最高。由图6中C可知，各组乳酸菌数逐渐增加，8 d后逐渐趋于平稳，其中，黄芪+山楂组乳酸菌数最高，其次是山楂组，第10天时对照组的乳酸菌数最低。

泡菜发酵过程中，蔬菜表面携带的杂菌会影响泡菜品质的稳定性。乳酸菌接种发酵不仅可以加快发酵的进程，而且能有效抑制其他杂菌的污染。试验过程中发现，添加适量山楂和黄芪不仅有助于乳酸菌的生长，而且能起到很好的杀菌作用，这与戴远臣和李小康等的研究结果一致，山楂中的有机酸会使环境中pH下降，从而抑制大肠菌群的生长，诱导乳酸菌增殖。

2.3" 对泡菜感官品质的影响

表2中L*为亮度，L*值越大，亮度越高；a*和b*均为颜色变化指标，a*值越大越偏红，越小越偏绿，b*值越大越偏黄，越小越偏蓝。由表2可知，随着发酵时间的延长，对照组和处理组的亮度均呈逐渐下降的趋势，其中对照组的亮度变化较大，处理组的亮度变化较小；第10天时，对照组和处理组具有显著差异，3个处理组间差异不显著。a*值与L*值的变化趋势类似，第10天时处理组呈偏红状态，而对照组呈偏绿状态，处理组与对照组之间差异显著。从b*值来看，各组的颜色均偏黄，处理组与对照组之间存在显著差异。从色差结果来看，一方面由于黄芪和山楂本身存在天然色素，会对泡菜的颜色产生影响，另一方面添加黄芪和山楂后泡菜体系抗氧化性能提升，延缓了叶片老化。

由表3可知，从色泽和气味来看，3个处理组得分均高于对照组，且山楂组、黄芪+山楂组显著优于黄芪组；从形态来看，黄芪+山楂组得分较高，山楂组和黄芪组无显著差异；从滋味来看，山楂组、黄芪+山楂组显著优于黄芪组，黄芪组与对照组差异不显著。从总分来看，山楂组、黄芪+山楂组较优，且没有显著差异，其次是黄芪组，对照组总分最低。黄芪和山楂均具有独特的口感和色泽，对丰富泡菜口味有一定作用，整体来看，两者同时添加效果最好，色泽清亮，发酵香味和风味丰富，组织结构更完整，口感更爽脆。单独添加黄芪处理，由于黄芪量较大，豆味稍浓，不符合大多数人的口味。

3" 结论

本试验将黄芪、山楂以及二者混合添加于泡菜发酵体系中，结果表明，添加黄芪和山楂能够抑制杂菌和有害微生物的生长，促进乳酸菌发酵，加快泡菜的成熟进程；有助于留存可溶性固形物和还原糖含量，使泡菜呈现酸甜滋味；能够抑制亚硝酸盐的产生和生物胺的积累；能够减少抗坏血酸的损耗，提升抗氧化性能，更好地保持泡菜的光泽度，提高感官品质，感官品质由高到低依次为黄芪+山楂组gt;山楂组gt;黄芪组。本试验结果为提高泡菜安全品质、丰富泡菜风味、促进泡菜多元化生产提供了一定的数据参考。

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