叶美作，陈 功，2，梁 勇，曾小平，李嘉仪，黄润秋，詹 军，徐 飞，张其圣，2，温贵宾*

(1.四川东坡中国泡菜产业技术研究院，四川 眉山 620010；2.四川省食品发酵工业研究设计院有限公司， 成都 611130；3.四川省眉山市泡菜产业推进服务中心，四川 眉山 620000；4.四川李记酱菜调味品有限公司,四川 眉山 620000)

四川泡菜是以各种生鲜蔬菜为原料，经以乳酸菌为主的微生物在厌氧或兼性厌氧条件下自然发酵而成[1]。四川泡菜酸咸适口，自然纯正，泡菜中的乳酸菌发酵产生大量的有机酸，酵母菌发酵产生大量的醇类风味成分[2],多种微生物的相互作用赋予了泡菜独特的风味，由此深受消费者的喜爱[3]。

泡菜受温度、盐度、原料、工艺等多种因素影响，品质差异较大，其中蔬菜原料是最重要的影响因素之一[4-5]。四川泡菜中常见的蔬菜原料有根茎类和瓜果类等。一般认为萝卜、莴笋等蔬菜发酵快，而胡萝卜、豇豆等成熟期长。周强等[6]研究表明5%的蔗糖、5%的香辛料、6%的食盐水的萝卜在25℃下恒温发酵5d，可制出口感脆嫩、美味的泡萝卜。而余文华等人[7]研究表明直投式茵剂在30℃条件下发酵萝卜、豇豆、白菜、青菜，其发酵周期为3～4d。

在企业实际生产加工过程中，由于生产的需要，通常需要选择不同的原料进行混和发酵，如什锦泡菜，原料成熟时间和风味的差异，极大地影响泡菜的品质和标准化生产[8]，不同蔬菜原料泡菜的品质变化相关性的文献很少，不同蔬菜原料的泡菜的特性需进一步研究和比较。本研究分别探讨了泡豇豆、泡莴笋、泡萝卜在发酵过程中品质的变化，分析发酵过程中微生物数量、质构特性、底物浓度和代谢产物，对比其特征差异并确定最佳成熟时间，为传统四川泡菜标准化生产提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂 白萝卜、豇豆、莴笋和食盐购于眉山市大润发超市。MRS培养基购于北京路桥技术有限责任公司。硝酸银、铬酸钾、氢氧化钠溶液、亚硝酸钠基准试剂、饱和硼砂、亚铁氰化钾、乙酸锌、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、盐酸均购于成都市科隆化学品有限公司。柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、乳酸、乙酸、乙醇、葡萄糖和果糖标准品均购于上海源叶生物科技有限公司。

1.1.2 仪器和设备 DHP-9270B能型电热恒温培养箱来自上海琅玕实验设备有限公司。BMJ-250C生化培养箱来自上海博迅实业有限公司医疗设备厂。HH-4恒温水浴锅来自常州澳华仪器有限公司。6S紫外分光光度计、PHS-3C雷磁pH计源于上海仪电科学仪器股份有限公司。TMS-Pilot质构分析仪源于美国FTC公司。高压灭菌锅、酸度计购于梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 不同蔬菜原料泡菜的制备及取样 将白萝卜、莴笋、豇豆分别洗净、晾干、切分，加入配料，莴笋和萝卜切成2～3cm块状，豇豆切分成2～4cm段状，装入2L玻璃泡菜坛中，向坛中加入食盐水(冷开水配置)，菜和食盐水质量比为1:1.5，控制食盐浓度为总质量的3%，坛沿加水密封，每组3个平行，取发酵0、2、4、6、8、10d泡菜用于后续分析。

1.2.2 理化指标及乳酸菌数量测定 pH测定参考《食品安全国家标准 食品中pH值的测定方法》GB5009.237-2016，pH用PHS-3C型pH计进行测定。可滴定酸测定参考GB/T12456-2008《食品中总酸的测定方法》中电位滴定法，用0.05mol/L盐酸标准滴定溶液反滴定pH至8.20，结果以乳酸计。亚硝酸盐含量测定参考 《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》GB 5009.33-2016中分光光度法。乳酸菌数量测定参考参照《食品安全国家标准 食品微生物学检验乳酸菌测定》GB4789.35-2016。

1.2.3 还原糖与有机酸含量测定 对段先哲等[9]的研究方法稍作修改，将样品粉碎后，称取2g样品，加入8ml超纯水，然后进行30min超声波清洗，完成后进行10000r/min离心1min，用0.22μm水系滤膜针头过滤器过滤上清液，将滤液上机检测。

分析条件为色谱柱：Carbomix H-NP10：8% (10μm,7.8x300mm)，流动相A：10mM H2SO4，流动相B：超纯水，柱温65℃，流速0.4mL/min，B泵浓度60%，进样量：10μL，检测器：UV 210nm。RID温度35℃。

1.2.4 质构特性测定 参考朱翔等人[10]的研究方法，选用全质构测试(TPA)表征传统四川泡菜的质构特性。每组样品分别选取一致的规格，将其处理为长3cm、宽2cm，厚2cm大小相同的长方体使用TAxT Plus质构分析仪75mm圆盘探头进行质构测定。TPA测试程序：使用75mm圆盘探头，以放置样品的平台为位移零点，设定最大力为400 N，起始为0.75 N，形变量为45 %，速度为15mm/min，最后由质构特性曲线得到硬度、弹性及咀嚼性等指标值。

1.2.5 感官评价 参考陈功等[11]感官评定方法。由10名经过培训且了解泡菜属性的小组成员对过程中的样品进行感官分析。不同蔬菜原料的四川泡菜的感官评价采用综合评分法，总分100分，泡菜的色泽和香味各占20分，口感和质地各占30分。

2 结果与讨论

2.1 不同原料泡菜pH、总酸和乳酸菌数量的变化

如图1A所示，3种不同蔬菜原料泡菜在整个发酵过程中pH变化趋势基本相同，即先下降后趋于稳定。泡豇豆和泡萝卜从初始的pH5.5最终降至 3.5左右，而泡莴笋从初始的pH6.07最终降至3.53。研究结果与韩新峰等[12]的研究结果一致。当环境pH稳定时发酵结束，这时环境中代谢产物最多，泡菜的风味、口感最佳。

图1 不同原料泡菜发酵过程中pH值、总酸和乳酸菌的变化(A:pH；B：总酸；C:乳酸菌)

如图1B所示，3种不同蔬菜原料泡菜在整个发酵过程中总酸变化趋势均呈先下降后上升趋势。其中泡豇豆总酸由最初的0.36g/100g增加到0.55g/100g，泡莴笋总酸由最初的0.15g/100g增加到0.285g/100g。3种泡菜发酵后期总酸较高，会抑制乳酸菌等相关微生物的代谢活动，使得总酸含量逐渐趋于稳定[10]。

如图1C所示，在发酵初期，乳酸菌利用蔬菜原料中的糖类等营养物质快速增殖，其中泡萝卜中乳酸菌数量生长更快，发酵2d后达到峰值，为8.083lg(CFU/g)，这与其质地有关，糖类等营养物质更好溢出。泡豇豆和泡莴笋在发酵4d后分别达到峰值8.065lg(CFU/g)和7.702lg(CFU/g)。

2.2 不同原料泡菜的亚硝酸盐含量

泡菜亚硝酸盐含量随发酵时间的增加呈先上升后下降的趋势(图2)。泡豇豆和泡萝卜在整个发酵过程中亚硝酸盐含量均低于10mg/kg。泡莴笋在第2d出现亚硝酸盐“高峰”，达到57.48mg/kg，超过了国家限量标准20mg/kg。泡豇豆在第4d出现“亚硝峰”峰值，达到8.16mg/kg。随着发酵进行，亚硝酸盐被逐渐降解，泡菜成熟时亚硝酸盐含量远低于国家限量标准。这与黄润秋等[14]的研究结果一致。泡菜液中亚硝酸盐的来源一部分来源于原料本身，另一部分来源于泡菜液中的微生物作用，具有硝酸还原酶的细菌将原料中的硝酸盐转变为亚硝酸盐[15]，是泡菜液产生大量亚硝酸盐的决定性因素。目前泡菜大多采用自然发酵的模式，大量来自原料的肠杆菌科细菌具有硝酸盐还原能力，特别是新制泡菜的发酵前期存在大量大肠菌群等微生物[16]。

图2 不同蔬菜原料在发酵过程中亚硝酸盐含量的变化

2.3 不同原料泡菜还原糖和有机酸的变化

如图3A、B所示，几种不同原料泡菜发酵过程中葡萄糖、果糖含量均呈先下降后趋于稳定的趋势，是由于乳酸菌等相关微生物利用蔬菜原料中的碳源进行生长繁殖，并将其分解成乳酸等代谢产物[17]。

图3 不同蔬菜原料在发酵过程中还原糖和有机酸的变化(A：果糖；B：葡萄糖；C：乳酸；D：乙酸)

泡豇豆的还原糖含量整体最低，而泡萝卜的还原糖含量整体较高，可能是萝卜原料的还原糖含量较其他两种蔬菜高。泡萝卜的葡萄糖含量整体大于其它2种泡菜，且其果糖被消耗速度最快，发酵4d时，菌群已消耗果糖0.90g/100g。而在发酵6～8d时，泡莴笋的果糖含量呈缓慢的上升趋势，其中的原因可能是泡莴笋体系内果糖的利用率低于葡萄糖，果糖的生成可能浸到液体中的速率大于消耗速率，因此果糖有所积累[17]。

如图3C所示，所有组的乳酸浓度在发酵过程中都有所增加。在第4d时，泡豇豆的乳酸水平显著高于泡萝卜和泡莴笋，第8d时，泡豇豆的乳酸含量达到最大值480mg/100g。如图3D所示，泡豇豆和泡萝卜的乙酸均呈先上升后下降的趋势，其中泡豇豆在发酵6d时，达到74.49mg/100g，而泡豇豆中乙酸含量显著高于其他泡菜，可能是由于泡豇豆的乳酸含量较高，乳酸发酵产生乙酸[18]。发酵后期乙酸含量下降可能是由于乙酸参与醇类的酯化反应，生成酯类等风味物质[18]。而与泡萝卜和泡豇豆相比，泡莴笋含有较低的乙酸。

2.4 不同原料泡菜的质构

质构仪可通过监测样品的硬度、弹性、咀嚼性和回复性等反映样品的质构变化。本研究从硬度、弹性和咀嚼性3个方面考察不同蔬菜原料发酵过程中质构的变化。从表2可看出，3种不同蔬菜原料泡菜的硬度、弹性和咀嚼性随着发酵时间的延长而呈现先下降后趋于稳定的趋势，其中泡豇豆的咀嚼性从初始28.64MJ下降到2.39MJ，泡莴笋在发酵10d后硬度和咀嚼性与发酵2d相比分别下降了15.2%和77%，而泡萝卜的硬度下降最快，从130.05N下降到49.28N。大量研究表明,果蔬组织改变、细胞壁组分降解及细胞膨压将会影响果蔬的质地[19-20]。

表2 不同原料泡菜在发酵过程中质构的变化

2.5 不同原料泡菜感官评价分析

随着发酵时间的延长，泡豇豆的色泽逐步由青绿色转变为深绿色。泡莴笋的绿色度逐渐褪去，黄色度逐渐上升。泡萝卜的色泽逐步由白色转变为乳白色。在香味方面，3种发酵蔬菜的风味浓郁，无刺激性气味。在口感方面，泡豇豆的口感显著好于其他两者，但在发酵后期，3种发酵蔬菜的口感较酸，不受大众的喜欢。在脆度方面，莴笋中含有大量水分，这导致泡莴笋脆度较差，豇豆和萝卜的脆度也随发酵时间的延长而逐渐减弱。

图4 感官评价的变化(A:泡豇豆；B：泡莴笋；C：泡萝卜)

3 结论

本文研究了莴笋、萝卜、豇豆3种不同蔬菜原料发酵的传统四川泡菜，比较不同蔬菜原料对泡菜中乳酸菌生长、底物利用和质地的影响。结果表明：随着发酵时间的延长，泡豇豆的乳酸和乙酸含量逐渐上升，葡萄糖和果糖含量降低，总酸含量升高，pH降低，泡豇豆变软。泡莴笋在发酵4d后能完成发酵，且在第4d时口感最佳，泡莴笋的酸度偏低，总酸浓度最高值为0.285g/100g。发酵至第2d时，泡莴笋的亚硝酸盐含量过高，但发酵成熟后其不存在亚硝酸盐风险。泡萝卜在发酵8d后能完成发酵，泡萝卜发酵至第4d时具有较佳的口感，随着发酵的进行，泡萝卜中葡萄糖含量和果糖含量降低，乳酸和乙酸含量呈先上升后下降的趋势，总酸含量升高，萝卜变软，在整个发酵过程中其亚硝酸盐含量均低于3mg/kg。