宜賓芽菜原料不同脫水方式對其理化性質及乳桿菌總數的影響研究

徐明義 周雨濃 羅素琴 楊強 王洋 吳春美 葉陽

摘要：為了解決芽菜原料晾曬時受氣候影響大、易腐敗變質和鹽消耗量過大等問題，試驗以新鮮二平樁芥菜為原料，采用熱風烘干、曬干、鹽漬和鹽水浸泡的脫水方式，研究4種不同脫水方式處理后的芽菜在發酵過程中色度、亞硝酸鹽含量、還原糖含量、總酸含量、抗壞血酸含量和乳桿菌總數的動態變化。結果表明，芽菜原料的最佳脫水工藝為熱風60 ℃烘干2 h后轉入55 ℃烘干2.5 h。此條件下，在180 d時芽菜的亮度為31.35±0.58，亞硝酸鹽含量為（0.800±0.034） mg/kg，還原糖含量為（0.942±0.004） g/100 g，總酸含量為（6.718±0.118） g/kg，抗壞血酸含量為（0.228±0.012） mg/100 g，乳桿菌總數為5.784 lg CFU/g。該研究可為芽菜脫水工藝的優化提供參考。

關鍵詞：宜賓芽菜；乳桿菌總數；理化性質；脫水方式；熱風烘干

中圖分類號：TS201.2????? 文獻標志碼：A???? 文章編號：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

宜賓芽菜由芥菜的嫩莖經過清洗、劃絲、脫水、腌制、發酵等工藝制成，是宜賓傳統特產，因其“香、甜、脆、嫩、鮮”等獨特風味而聞名，是四川家喻戶曉的傳統醬腌菜[1-2]。脫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長，降低酶的活性[3]。傳統芽菜的脫水通常是農戶通過自然晾曬的方式完成的，但是芽菜原料在晾曬時會出現受氣候影響大、營養成分流失嚴重等問題[4-5]。當天氣不佳時，農戶為了防止芽菜原料腐敗變質會加入大量食鹽對芽菜原料進行鹽漬，所以芽菜原料的傳統脫水方式存在鹽含量過高、亞硝酸鹽含量過高和鹽消耗量過大等問題[6]。

目前，傳統鹽漬是加入大量鹽利用滲透壓脫水，楊建飛等[7]通過拌鹽的方法，使宜賓芽菜中的亞硝酸鹽、氨基酸態氮、還原糖含量先增加后減少最后趨于穩定。然而高濃度的鹽在一定程度上會抑制發酵過程中乳酸菌的生長，鹽脅迫會損傷細胞膜結構，進而導致細胞內各種代謝紊亂甚至細胞死亡[8]。芽菜鹽漬脫水后常常會產生大量的鹽水，若在鹽水中補充一定量的鹽可再次循環使用，通過鹽水浸泡的方式來增加芽菜原料的滲透壓，Zhao等[9]利用鹽水對泡菜進行發酵，結果表明重復利用的鹽水促進了乳酸菌和酵母菌的生長。除上述脫水方法外，谷文榮 [10]還研究了熱風干燥技術對泡菜產品品質的影響，通過熱風干燥的方式處理泡菜能使泡菜的質量均勻，且能極大縮短干燥時間。

目前芽菜工藝的改進主要體現在菌種篩選和芽菜低鹽化等方面，但是脫水工藝優化的文章較少，為了探究熱風烘干和鹽水浸泡的芽菜是否能替代傳統曬干和鹽漬的芽菜，本研究以新鮮二平樁芥菜為原料，采用曬干、熱風烘干、鹽漬和鹽水浸泡的不同脫水方式，以芽菜在發酵過程中的色度、亞硝酸鹽含量、還原糖含量、總酸含量、抗壞血酸含量和乳桿菌總數的變化為指標，確定最佳脫水工藝條件。本研究可為發酵腌制菜的加工方式提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料和輔料

新鮮二平樁芥菜：四川宜賓碎米芽菜有限公司提供；宜賓芽菜、食鹽、紅糖、八角、花椒、山奈：采購于宜賓市臨港區綠源超市。

1.1.2 主要試劑

草酸、2，6-二氯靛酚鈉、L（+）-抗壞血酸、氫氧化鈉、三水亞鐵氰化鉀、酒石酸鉀鈉、三水亞甲基藍、乙酸鋅、五水硫酸銅、鹽酸、乙酸（冰醋酸）、蔗糖、95%乙醇、鄰苯二甲酸氫鉀、酚酞、十水合四硼酸鈉、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉、氯化鈉、MRS瓊脂：以上試劑均為分析純。

1.1.3 儀器

UltraScan VIS臺式色差儀 上海韻鼎國際貿易有限公司；ZDJ-4A自動電位滴定儀 上海精密科學儀器有限公司；WGZ-9070B數顯恒溫鼓風干燥箱 上海坤誠科學儀器有限公司；HWS-250B恒溫恒濕培養箱 天津市宏諾儀器有限公司；FW177中草藥粉碎機 天津市泰斯特儀器有限公司；UV-1900i紫外可見分光光度計 島津儀器（蘇州）有限公司；YMX-958-430真空包裝機 泉州市億閩信貿易有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

新鮮二平樁芥菜→劃絲→洗凈→干燥脫水→添加紅糖漿→攪拌香辛料→裝壇→密閉發酵→成品。

1.2.2 操作要點

將新鮮二平樁芥菜劃絲后洗凈，通過曬干、熱風烘干、鹽漬和鹽水浸泡對芥菜分別進行脫水。曬干是將芥菜置于露天晾曬至水分含量為30%左右；熱風烘干是對芥菜進行階段式變溫烘干；鹽漬是用一層菜一層鹽的方式疊加放入大盆內進行脫水；鹽水浸泡是將芥菜放入一定濃度的鹽水中浸泡。然后依次加入紅糖漿（14.4%）、鹽（12%）、八角粉（0.1%）、山奈粉（0.1%）、花椒粉（0.3%）到芥菜中，并攪拌均勻，之后將芥菜分類放進發酵的壇子中，一層層地將其壓實，尤其要注意邊沿不能有任何縫隙；罐口要壓緊、密封、避光，對其進行自然發酵。

1.2.3 實驗方法

1.2.3.1 熱風烘干工藝參數的確定

采用階段式變溫烘干，芽菜原料在50，55，60 ℃分別烘制2，3，4 h后轉入50，55，60 ℃進行烘干，烘干至水分含量為30%左右，比較其抗壞血酸含量，得出最佳烘干工藝參數。

1.2.3.2 鹽水浸泡時鹽濃度的確定

芽菜原料在鹽濃度為8%、10%、12%、14%、16%的鹽水中浸泡2 d后，以其鹽水渾濁程度為指標得出芽菜原料的最佳鹽濃度。

1.2.3.3 最佳脫水工藝的確定

將新鮮二平樁芥菜劃絲后洗凈，每份稱量10 kg，分別通過曬干、熱風烘干、鹽漬和鹽水浸泡至芥菜重量為3.0 kg左右。經添加紅糖漿、香辛料和裝壇發酵后，在0～90 d時每15 d進行一次采樣，90～180 d時每30 d進行一次采樣，并對樣品的理化指標和乳桿菌總數進行檢測。

1.2.4 理化指標測定方法

1.2.4.1 色度的測定

參照王金美[11]的方法將芽菜取樣后進行真空密封，采用UltraScan VIS臺式色差儀測定芽菜的L*值，重復測定3次，取平均值。

1.2.4.2 亞硝酸鹽含量的測定

依據GB 5009.33—2016中的分光光度法測定芽菜發酵過程中亞硝酸鹽的含量。

1.2.4.3 還原糖含量的測定

依據GB 5009.7—2016中的直接滴定法測定芽菜發酵過程中還原糖的含量（以轉化糖計）。

1.2.4.4 總酸含量的測定

依據GB 12456—2021中的酸堿指示劑滴定法測定芽菜發酵過程中總酸的含量。

1.2.4.5 抗壞血酸含量的測定

依據GB 5009.86—2016中的2，6-二氯靛酚滴定法測定芽菜發酵過程中抗壞血酸的含量。

1.2.5 微生物指標（乳桿菌總數）的測定

依據 GB 4789.35—2016中的乳酸菌檢驗標準測定芽菜發酵過程中乳桿菌總數。

1.3 數據處理與分析

試驗數據采用Excel 2010、Origin 9.0軟件進行統計分析。

2 結果與討論

2.1 熱風烘干芽菜原料工藝參數的確定

抗壞血酸是植物體內重要的抗氧化物質，抗壞血酸含量越高，保鮮效果越好，而且它在酸性條件下能將亞硝酸鹽還原成NO，消耗NO2-，從而降低了亞硝酸鹽濃度 [11]。芽菜原料經階段式變溫熱風烘干至水分含量為30%左右，總熱風烘干時間約為4～5 h，熱風烘干溫度越高，烘干時間越短。由圖1中s、t、u可知，芽菜原料在50，55，60 ℃熱風烘干至水分含量為30%左右時，熱風烘干溫度越高，抗壞血酸含量越高，可能是溫度高時達到所需水分含量的烘干時間較短，芽菜原料中的抗壞血酸含量隨著干燥時間的延長而降低得更多[12]；圖1中f的抗壞血酸含量最高，即芽菜原料經過60 ℃熱風烘干2 h后再轉入55 ℃熱風烘干至水分含量為30%左右時抗壞血酸含量最高，選用這種熱風烘干方式將芽菜烘干進行后續實驗。

2.2 芽菜原料鹽水浸泡時鹽濃度的確定

腐敗微生物及其代謝產物會造成鹽水浸泡芽菜原料后表面形成白色浮膜、產生異味等[13]。由圖2可知，芽菜原料經48 h的鹽水浸泡后，a中鹽水渾濁，有白色浮膜，有酸臭味；b中鹽水較渾濁，表面有白斑，有酸味；c中鹽水稍渾濁，有白膜，無明顯異味；d中鹽水澄清，無白膜和酸味；e中鹽水清澈，無白膜，無異味。隨著鹽濃度的上升，芽菜原料受到腐敗微生物的影響逐漸減小，可能是當微生物的細胞處于高滲透環境時，胞內水分會迅速外流，甚至出現質壁分離，從而抑制腐敗微生物的生長和繁殖[14]。綜上所述，d、e抑制腐敗微生物的能力較強，且d比e更加省鹽，所以選用d的條件浸泡芽菜原料。

2.3 不同加工方式對芽菜色度的影響

L*用來評估顏色的亮度，從0到100表示物體從黑色到白色[15]。由圖3可知，4組不同芽菜的L*值隨著時間的延長逐漸變小，L*值最終逐漸接近30，與市售宜賓芽菜的亮度（30.67±0.31）相近。在180 d時，曬干的芽菜和熱風烘干的芽菜的亮度不相上下，其中熱風烘干的芽菜的亮度為31.35±0.58，與市售宜賓芽菜的亮度幾乎相同。而鹽水浸泡的芽菜的亮度明顯高于曬干和鹽漬的芽菜，說明熱風烘干的芽菜在亮度上可替代傳統芽菜，鹽水浸泡的芽菜在亮度上與傳統芽菜有差別。

2.4 不同加工方式對芽菜亞硝酸鹽含量的影響

泡菜在發酵過程中常常產生許多亞硝酸鹽，大劑量的亞硝酸鹽能夠引起高鐵血紅蛋白癥，導致組織缺氧、血管擴張、血壓降低，嚴重時它可能會轉化為具有致癌作用的亞硝胺[16]。由圖4可知，芽菜的亞硝酸鹽含量在發酵過程中呈現先陡升再緩降最后逐漸達到平衡的趨勢，亞硝酸鹽含量在15 d時達到峰值，4組芽菜的亞硝酸鹽含量在峰值時都遠低于國標中20 mg/kg的含量，其中熱風烘干的芽菜的亞硝酸鹽含量在180 d時為（0.800±0.034） mg/kg，與楊建飛等[7]拌鹽干腌的宜賓芽菜最終亞硝酸鹽含量為1.530 mg/kg相比，降低了大約47%。在180 d時4組芽菜的亞硝酸鹽含量不相上下，說明在亞硝酸鹽含量方面，熱風烘干和鹽水浸泡對傳統干燥方式有很好的替代性。

2.5 不同加工方式對芽菜還原糖含量的影響

還原糖含量是評價發酵物品質的重要指標[17]，它基本上可以表征發酵過程中微生物的生長情況。由圖5可知，芽菜在發酵過程中還原糖含量先增加后減少最后趨于平衡，發酵初期，芽菜葉中淀粉、多糖類物質被微生物降解成還原糖，當還原糖的溶解速度大于微生物利用還原糖的速度時，還原糖含量上升，而達到發酵中后期，大量的微生物生長繁殖消耗碳源，導致還原糖含量逐漸降低[18]，符合微生物對碳源分解利用的規律[19]，鹽漬芽菜的還原糖含量在30 d時最高，為（2.01±0.029） g/100 g，各組芽菜的還原糖含量在發酵90 d后基本達到平衡，在0.8～1.0 g/100 g之間波動，在0～180 d發酵過程中熱風烘干的芽菜的還原糖含量在30～60 d時較低，在60 d后還原糖含量波動范圍也與其他組的不相上下，還原糖含量的變化與楊建飛等[7]的研究結果一致。

2.6 不同加工方式對芽菜總酸含量的影響

總酸含量也是評價發酵物品質的重要指標[17]。由圖6可知，芽菜發酵時總酸含量呈逐漸增加的趨勢，此發酵趨勢與朱翔等[20]的研究結果一致，在45～75 d時增加速度最快，熱風烘干的芽菜的總酸含量在0～180 d時較低，在180 d時含量為（6.718±0.118） g/kg，遠低于其余芽菜，其總酸含量較低，能增強芽菜的感官品質，鹽水浸泡的芽菜的總酸含量與傳統脫水方式的芽菜差別不大，說明熱風烘干的芽菜在總酸含量上優于傳統烘干方式的芽菜，鹽水浸泡的芽菜與傳統干燥方式的芽菜不相上下。

2.7 不同加工方式對芽菜抗壞血酸含量的影響

抗壞血酸可作為抗氧化劑，降低亞硝酸鹽濃度[21]。由圖7可知，第0天時，熱風烘干的芽菜的抗壞血酸含量明顯高于其他3組，可能是其余組的芽菜脫水時間更長，導致更多的抗壞血酸被氧化[22]。4組芽菜的抗壞血酸含量都呈逐漸下降的趨勢，在前90 d下降速度遠大于后90 d，結合圖3推測是芽菜發酵前期亞硝酸鹽生成較多，導致抗壞血酸消耗較多。4組芽菜的抗壞血酸含量變化一致，所以熱風烘干的芽菜和鹽水浸泡的芽菜與傳統方式脫水的芽菜在抗壞血酸含量上可相互替代。

2.8 不同加工方式對芽菜乳桿菌總數的影響

蔬菜發酵時乳酸菌是主要的微生物之一[23]，而乳桿菌為醬腌菜發酵中后期的主要優勢菌屬[24]，乳桿菌總數在一定意義上可表征芽菜的發酵程度。由圖8可知，乳桿菌總數在15～45 d時上升明顯，起初熱風干燥的芽菜的乳桿菌總數明顯低于其他3組，可能是熱風干燥時溫度高于其他組，超過了乳桿菌的最適溫度后，溫度越高越不利于微生物的生長。其中熱風干燥的芽菜的乳桿菌總數從5.518 lg CFU/g增加到6.550 lg CFU/g，總數增加了近10.76倍，結合圖5中還原糖含量變化和圖6中總酸含量變化推測，可能是因為在無氧狀態下，營養充足時，酸性環境的生成有利于乳酸菌的生長繁殖，使得發酵中后期乳桿菌占優勢[25]，4組芽菜的乳桿菌數量在前期較少，中期激增，后期稍稍降低，這與張其圣等[26]的研究結果一致。熱風烘干芽菜的乳桿菌總數最終與曬干芽菜的乳桿菌總數相同，均高于鹽漬的芽菜和鹽水浸泡的芽菜。

3 結論

經不同方式對芽菜原料進行脫水后發酵過程中參數的對比，得到熱風60 ℃烘干2 h后轉入55 ℃烘干2.5 h的脫水方式最佳，芽菜在發酵過程中亮度逐漸降低，最終接近30，亞硝酸鹽含量在前期激增至頂峰后降低至0.8 mg/kg，還原糖含量先升高后降低至0.94 g/100 g，總酸含量逐漸升高，抗壞血酸含量逐漸降低，乳酸菌總數先升高后降低，最終總酸含量為6.50 g/kg，遠低于曬干、鹽漬和14%鹽水浸泡的芽菜，其余指標都與傳統烘干的芽菜相差無幾，且熱風烘干時間僅需4.5 h，極大地縮短了芽菜原料的脫水時間；濃度為14%的鹽水浸泡的芽菜在各理化指標上可替代傳統宜賓芽菜，但色度高于傳統芽菜。本研究為芽菜脫水工藝改進的研究提供了理論基礎。

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