薄荷提取物對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響研究

李浪，高宏，張澤俊，張文艷，余平蓮，俞媛瑞，李俊杰

（1.昭通學院 化學化工學院，云南 昭通 657000；2.云南省高校高原特色功能食品研究重點實驗室，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，一種可以長期存放且滋味獨特的發酵蔬菜制品[1]。泡菜口感清脆、咸酸適宜、色澤鮮明、風味濃郁，既制作簡單，又增進食欲，深受人們青睞[2]。泡菜中的乳酸菌會產生有機酸，具有增加泡菜滋味、抑制雜菌生長、促進消化、降壓降醇、防止腦出血等功能[3]。蔬菜中硝酸還原酶能把硝酸鹽轉化成亞硝酸鹽[4-5]，適量的亞硝酸鹽有益于人體健康，倘若亞硝酸鹽含量超標，則會與氨基酸、胺等物質結合形成亞硝胺，誘發細胞突變，導致惡性腫瘤，對人體健康不利[6-8]，故降低泡菜中亞硝酸鹽含量成為研究泡菜品質的關鍵課題。

《GB 2762—2017食品中污染物限量 蔬菜及其制品》規定，腌漬蔬菜中亞硝酸鹽（以亞硝酸鈉計）含量不得超過20 mg/kg[9]。有研究表明，泡菜發酵條件、外界物理條件及抗氧化劑等因素會影響亞硝酸鹽的形成[10-14]。薄荷提取物是薄荷的干燥全草提取物[15]，主要成分為左旋薄荷醇和黃酮類物質，抗氧化性較強，可使亞硝胺的合成受阻，從而消除亞硝酸鹽。

目前，有關薄荷提取物對泡菜亞硝酸鹽含量影響的研究還未見報道。因此，將通過試驗探究不同濃度的薄荷提取物對泡菜中亞硝酸鹽含量的影響，并通過試驗設計等濃度的維C溶液對照組，比較薄荷提取物的抑制效果，綜合評價泡菜品質。為后續改進泡菜工藝和提高泡菜品質提供重要參考，為薄荷提取物的開發與利用提供理論依據，引導人們安全食用泡菜，保障身體健康。

1 材料和方法

1.1 材料

紫甘藍、無碘食鹽、白砂糖、高粱酒，均為市售。

1.2 試劑

亞鐵氰化鉀、亞硝酸鈉、乙酸鋅、抗壞血酸、硼酸鈉、無水乙醇、鹽酸，天津市風船化學試劑科技有限公司提供；對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺，成都西亞試劑有限公司提供；薄荷提取物，西安匯林生物科技有限公司提供。所有試劑均為分析純。

1.3 儀器與設備

DSX-280KB24型手提式壓力蒸汽滅菌鍋，上海申安醫療機械廠產品；722型可見分光光度計，上海佑科儀器儀表有限公司產品；BSG-400型電熱恒溫培養箱，金壇市華城海納儀器廠產品；DHG-9070A型電熱鼓風干燥箱，上海-恒科學儀器有限公司產品；HH-S24型數顯恒溫水浴鍋，金壇市萬華實驗儀器廠產品；CP-14型電子分析天平，上海奧豪斯儀器有限公司產品。

1.4 試驗方法

1.4.1 泡菜制作

參考趙楠[16]泡菜發酵方法，探究泡菜制作的配方、發酵條件及薄荷提取物添加量。設計單因素試驗，加入800 mL水和不同比例原輔料，確定泡菜制作最佳配方為紫甘藍200 g，無碘食鹽40 g，白砂糖30 g，高粱酒10 mL。

泡菜發酵條件因素與水平設計見[17]見表1。

表1 泡菜發酵條件因素與水平設計

由表1可知，確定泡菜最佳發酵條件為溫度28℃，食鹽添加量4%，白砂糖添加量2.5%，料液比1∶4（g∶mL）。

泡菜制作的工藝流程：將紫甘藍清洗后瀝干水分，切成大小均一的紫甘藍片放入滅菌處理過的泡菜罐中，加入薄荷提取物，再添加配料，裝罐、密封，然后將泡菜罐放入恒溫培養箱中發酵至成熟[18]。

1.4.2 添加薄荷提取物對泡菜的影響

將試驗分為5組，分別為空白組，0.01%薄荷提取物，0.05%薄荷提物，0.10%薄荷提取物，0.10%維C溶液，每個處理設7個重復，按照1.4.1制作條件發酵至成熟，再進行指標的測定。

1.4.3 感官評定

按照《GB 2714—2015食品安全國家標準 醬腌菜》[19]，確立如表2所示的泡菜感官評定標準。邀請經過簡單培訓的20位學生組建感官評定小組。每隔2 d品嘗一次泡菜，并根據表2對泡菜進行感官評分，綜合分析泡菜品質。

泡菜感官評定標準見表2。

表2 泡菜感官評定標準

1.4.4 測定亞硝酸鹽含量及平衡值

（1）亞硝酸鹽含量測定。參照《GB 5009.33—2016食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽 分光光度法》[20]測定亞硝酸鹽。

①樣品制備。稱取瀝干水分的泡菜樣品5 g。將樣品磨制成勻漿，轉移至燒杯，加飽和硼砂溶液12.5 mL混合均勻，用70℃蒸餾水300 mL清洗所用儀器，洗液并入錐形瓶中，沸水浴15 min，冷卻，降至室溫后轉至500 mL容量瓶中。邊振蕩邊加入質量濃度為106 g/L的亞鐵氰化鉀溶液5 mL，再加入量濃度為220 g/L的乙酸鋅溶液5 mL，使泡菜中蛋白質沉淀。加水至刻度線，混勻后靜置30 min，棄去初濾液30 mL，取上清液，濾液留用[21]，泡菜發酵液則直接量取。連續12 d取樣。②繪制亞硝酸鈉標準曲線。準備9支50 mL比色管，設置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亞硝酸鈉）的濃度梯度，向其中加入亞硝酸鈉的標準溶液。按照前述標準測定，繪制標準曲線[22]。③測定。在具塞比色管中加入40 mL濾液，依標準加入試劑，以水為空白調零，測定吸光度，制作曲線。

（2）亞硝酸鹽的平衡值和平衡時間確定。隨著發酵進行，亞硝酸鹽含量逐漸穩定，其差異不超過0.2 mg/kg時，即為亞硝酸鹽平衡值，相應的發酵時間為亞硝酸鹽平衡時間[23]。

1.4.5 測定pH值

參照《GB 5009.237—2016食品pH值的測定》，用pH計測定泡菜pH值[24]。

1.4.6 測定可滴定酸

參照《GB 12456—2008食品中總酸的測定》，用直接滴定法測定泡菜中可滴定酸[25]。

1.4.7 數據計算

（1）數據處理方法。利用Excel 2010軟件統計數據，所有數據均為3次平行試驗下測得數據的算術平均值，符合標準誤差。

（2）亞硝酸鹽含量計算。亞硝酸鹽（以亞硝酸鈉計）含量按以下公式進行計算：

式中：X——試樣中亞硝酸鈉的含量，mg/kg；

A——測定用樣液中亞硝酸鈉的質量，μg；

m——試樣質量，g；

V1——測定用樣液體積，mL；

V0——試樣處理液總體積，mL。

2 結果與分析

2.1 泡菜感官評價

泡菜感官評分見表3。

表3 泡菜感官評分/分

由表3可知，薄荷提取物對泡菜的色香味形等感官指標有影響，會不同程度地降低泡菜的口感，但其感官評分仍在正常值范圍內。

2.2 薄荷提取物對泡菜亞硝酸鹽的影響

2.2.1 薄荷提取物對泡菜亞硝酸鹽含量的影響

泡菜研磨液中亞硝酸鹽含量隨發酵時間的變化見圖1。

圖1 泡菜研磨液中亞硝酸鹽含量隨發酵時間的變化

由圖1可知，亞硝酸鹽的含量呈現先上升后下降的情況，5組試驗均在第5天出現亞硝酸鹽峰值，空白試驗組亞硝酸鹽峰值為10.01 mg/kg；添加0.10%維C溶液組亞硝酸鹽峰值為6.890 7 mg/kg，添加薄荷提取物為0.01%，0.05%，0.10%組亞硝酸鹽峰值分別為6.793 0，5.501 0，4.442 9 mg/kg，均低于國家的限量標準20 mg/kg。

由圖1可知，添加薄荷提取物和維C后，泡菜中亞硝酸鹽含量均低于空白組；0.10%薄荷提取物試驗組較0.10%維C溶液對照組泡菜亞硝酸鹽峰值低，說明薄荷提取物抑制亞硝酸鹽含量增長的效率比維C溶液高；0.10%薄荷提取物試驗組亞硝酸鹽峰值＜0.05%薄荷提取物試驗組亞硝酸鹽峰值＜0.05%薄荷提取物試驗組亞硝酸鹽峰值，表明薄荷提取物能抑制泡菜亞硝酸鹽含量的增長，并且濃度越高抑制效果越好，但試驗過程中考慮到濃度過高會影響泡菜的感官評價，所以最佳效果為添加0.10%薄荷提取物。

2.2.2 薄荷提取物對泡菜發酵液亞硝酸鹽含量的影響

泡菜發酵液中亞硝酸鹽含量隨發酵時間的變化見圖2。

圖2 泡菜發酵液中亞硝酸鹽含量隨發酵時間的變化

由圖2可知，泡菜發酵液中亞硝酸鹽含量在第1天時，亞硝酸鹽含量大小為空白組＞0.10%薄荷提取物試驗組＞0.10%維C試驗組＞0.05%薄荷提取物試驗組＞0.05%薄荷提取物試驗組，泡菜發酵液中亞硝酸鹽含量從第1天開始后快速下降，下降到第5天，第5天后開始逐漸穩定，第12天時達到最低值，約為11.02 μg/L。與泡菜中亞硝酸鹽含量相比，在泡菜發酵的過程中，亞硝酸鹽大都存在于泡菜，而泡菜發酵液中極少。

2.2.3 薄荷提取物對泡菜亞硝酸鹽平衡值及平衡時間的影響

泡菜亞硝酸鹽平衡值-時間關系圖見圖3。

圖3 泡菜亞硝酸鹽平衡值-時間關系圖

亞硝酸鹽平衡時間和平衡值具體為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；空白對照組8 d，2.604 mg/kg；0.10%維C溶液10 d，1.041 1 mg/kg。泡菜亞硝酸鹽平衡時間沒有太大變化，但平衡值隨薄荷提取物濃度上升而下降，且只有0.01%薄荷提取物實驗組亞硝酸鹽平衡值高于0.10%維C溶液對照組，其余均偏低。

2.3 薄荷提取物對泡菜發酵液pH值的影響

泡菜發酵液pH值隨發酵時間的變化見圖4。

圖4 泡菜發酵液pH值隨發酵時間的變化

對比試驗組和空白組，可知第1天時，泡菜發酵液pH值快速上升，從第2天開始，泡菜發酵液pH值持續下降，最后降至3.4～3.8，且趨于平穩?？瞻捉M泡菜發酵液pH值下降速率比試驗組快?？瞻捉MpH值降至3.9需要8 d，而添加0.10%薄荷提取物后，降至同樣pH值則需要11 d，且薄荷提取物添加濃度與pH值下降程度呈負相關。分析原因可能是由于泡菜發酵液中非乳酸菌大量繁殖，消耗大量水溶性酸性物質，泡菜發酵過程中產生酸性物質，故泡菜發酵液pH值先上升后下降[26]。此外，薄荷提取物中多羥基結構與泡菜發酵液氫離子作用也可能抑制泡菜發酵液pH值降低。

2.4 薄荷提取物對泡菜可滴定酸含量的影響

2.4.1 薄荷提取物對泡菜可滴定酸含量的影響

泡菜可滴定酸含量隨發酵時間的變化見圖5。

圖5 泡菜可滴定酸含量隨發酵時間的變化

泡菜發酵過程中可滴定酸含量在第2天降到最低，在第2～9天時先緩慢增加，第9天后急劇上升。第12天的可滴定酸含量，空白對照組為4.35 g/kg，0.10%薄荷提取物試驗組為2.12 g/kg。試驗組可滴定酸含量略低于0.10%維C溶液的對照組，明顯低于空白組，且薄荷提取物的添加量越大，可滴定酸含量越低。

2.4.2 薄荷提取物對泡菜發酵液可滴定酸含量的影響

泡菜發酵液可滴定酸含量隨發酵時間的變化見圖6。

圖6 泡菜發酵液可滴定酸含量隨發酵時間的變化

對比試驗組和空白組，可知泡菜發酵液的可滴定酸含量變化與泡菜相近。第12天的可滴定酸含量，空白組為7.08 g/kg，0.10%薄荷提取物試驗組為4.86 g/kg，比空白組和0.10%維C溶液對照組低，表明薄荷提取物能抑制可滴定酸含量的增長。

3 結論

泡菜發酵過程中，薄荷提取物能抑制亞硝酸鹽含量的增長，降低亞硝酸鹽峰值；降低了泡菜pH值和泡菜（包含發酵液）可滴定酸含量下降速率，提高了泡菜的安全性。

由試驗可知，薄荷提取物是一種良好的發酵蔬菜亞硝酸鹽抑制劑。添加薄荷提取物后，泡菜亞硝酸鹽含量降低，泡菜品質更優，為了避免泡菜發酵液失去本來顏色，泡菜失去本身滋味，薄荷提取物添加量應小于0.15%。薄荷提取物添加量為0.10%時，泡菜品質優良，亞硝酸鹽含量也較普通發酵更低。研究為改進泡菜工藝和提高泡菜品質提供了重要參考，為薄荷提取物的開發與利用提供理論依據，并且引導人們正確食用泡菜，保障身體健康。