泡菜是以乳酸菌为主的微生物在4%～10%的食盐水中发酵而成的蔬菜制品[1],起源于3 100多年前的商周时期,传承至今。近十年来,全国泡菜的产量和销量逐年上升,到2022年,我国泡菜供给量已达到760余万吨,泡菜行业销售产值达到1 360余亿元[2]。泡菜主要利用乳酸菌发酵产生乳酸等有机酸,不仅能形成酸渍风味、降低pH、抑制杂菌生长,还能达到长期贮存的目的[3]。但泡菜多采用自然发酵,没有对原料进行杀菌[4],可能出现腐败微生物生长,引起泡菜生花、毒素残留和亚硝酸盐残留等安全问题[5],其中亚硝酸盐残留问题尤为突出。亚硝酸盐具有急性毒性、致畸性,其与胺类物质合成亚硝胺还可引起癌变,对人体健康构成严重危害。因此,GB 2762—2022《食品安全国家标准 食品中污染物限量》规定腌渍蔬菜中亚硝酸盐含量不得超过20 mg/kg,NY/T 437—2023《绿色食品 酱腌菜》中规定其含量不得超过4 mg/kg。质量安全是泡菜生产过程中最重要的问题,需要对发酵过程中亚硝酸盐含量进行严格控制。当前研究显示,通过生物减除、控制发酵条件、杀菌、包装等方式能降低泡菜中亚硝酸盐的含量,其中生物减除效果显著,是研究的热点。本文聚焦泡菜中亚硝酸盐生物减除的相关进展,并对其进行综述,为低或无亚硝酸盐含量泡菜的生产提供理论依据。
1 亚硝酸盐形成机理
1.1 亚硝酸盐形成及转化机理
自然界中的氮元素在微生物的催化下发生氧化还原反应,形成不同化合价的氮化合物,在微生物酶的作用下,硝酸盐可被还原成亚硝酸盐,除亚硝酸盐本身具有毒性外,人们更关注的是其在人体胃酸环境下能与二级胺、三级胺形成N-亚硝基化合物,这是一类具有极强致癌性的物质,如图1所示。
图1 亚硝酸盐的形成与转化途径
Fig.1 The pathway of nitrite formation and transformation
1.2 泡菜中亚硝酸盐形成及转化机理
泡菜的发酵是多种微生物共同作用的结果,除熟知的乳酸菌和酵母菌外,还存在好氧细菌,其中不乏具有产硝酸盐还原酶(nitrate reductase,Nar)能力的微生物,硝酸盐还原酶能将硝酸盐还原为亚硝酸盐,因此,这些微生物在积累亚硝酸盐中起到主要作用。新鲜蔬菜本身含有少量的亚硝酸盐(一般<0.5 mg/kg),在种植期间吸收氮肥会富集硝酸盐,这为形成亚硝酸盐提供了前体物质。泡菜中亚硝酸盐形成的机理:细菌中硝酸盐还原酶将蔬菜中的硝酸盐转化为亚硝酸盐。如图2所示,初期泡菜体系的pH值较高、微生物种类多样且泡菜坛中存在空气,使得好氧杂菌增殖,原料中含氮物质在大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、泛菌、假单胞菌等作用下[6],转变为亚硝酸盐。尽管蔬菜中维生素C与酚类物质可还原亚硝酸盐,但远不及其产生量,因此发酵前期,亚硝酸盐含量逐步升高;后期由于pH值下降,杂菌被抑制,乳酸菌占据优势,其产生的亚硝酸盐还原酶(nitrite reductase,Nir)和酸能够降解亚硝酸盐,生成NH4+或N2,亚硝酸盐含量下降。
图2 泡菜中亚硝酸盐的形成与转化途径
Fig.2 The pathway of nitrite formation and transformation in Paocai
2 泡菜中亚硝酸盐消长规律及其影响因素
2.1 泡菜中亚硝酸盐消长规律
泡菜自然发酵过程中亚硝酸盐的含量呈先上升后下降的趋势,其初始含量低,一般为0.2～1.0 mg/kg。当硝酸盐还原菌的活力到达最高时,亚硝酸盐含量也出现峰值,一般出现在发酵第1～7天左右,峰值可达到18～60 mg/kg,这与原料中的杂菌有关[7]。随着发酵的进行,泡菜坛中的空气被耗尽,此时乳酸菌开始进行厌氧发酵,由于其具有耐酸性,在低酸条件下仍能利用糖类物质新陈代谢积累乳酸,使pH持续下降,从而抑制杂菌。当pH值下降到4.0以下,硝酸盐还原菌生长受到抑制,由于酸和亚硝酸盐还原酶的作用,亚硝酸盐含量最终降至5 mg/kg以下,并维持在较低水平。但迟雪梅等[8]发现pH值降至4.0以下时,亚硝酸盐还原酶失活后,菜中的亚硝酸盐又开始积累(出现第2个峰),但随后进入了酸降解阶段。
亚硝峰的出现主要与发酵初期的微生物种类和数量有关。由于接种乳酸菌发酵能快速产生乳酸、降低体系的pH、抑制硝酸盐的还原,因此,与自然发酵相比,接种乳酸菌发酵的泡菜中亚硝酸盐含量一直处于较低水平,并且随着接种量的增加,亚硝峰出现的时间更早,峰值更低,达到某一接种量后不再出现亚硝峰;通常,亚硝峰出现时,细菌的硝酸盐还原酶活力达到最大,但也有研究显示,大白菜发酵中,亚硝峰的形成主要归因于硝酸盐还原菌,与大白菜体内的硝酸盐还原酶没有直接关系[9];研究发现泡菜老盐水中微生物菌群相对稳定[10],含有丰富的乳酸菌(一般在108～109 CFU/mL),郭双霜[11]对比了老盐水和新盐水泡萝卜中亚硝峰出现的时间,发现老盐水泡萝卜亚硝峰更早出现,峰值更低。此外,pH和温度也同样影响着亚硝峰的出现,低pH环境中可能不出现亚硝峰,较高的温度可以加快乳酸菌的代谢,亚硝酸盐还原酶活性更高,使得亚硝峰更早出现,且峰值更低。
2.2 影响泡菜中亚硝酸盐形成的因素
泡菜中的微生物能够将蔬菜中的硝酸盐转化为亚硝酸盐,发酵前期亚硝酸盐生成速度大于还原速度,不断积累,随着发酵的进行其生成速度等于还原速度时,亚硝酸盐含量到达最高值,被称为亚硝峰值;之后,亚硝酸盐被还原或降解,其含量减少。受到传统工艺的限制,家庭或餐饮自制的泡菜极易积累亚硝酸盐,而人们往往喜欢酸度不高的泡菜,这个时间可能正是泡菜亚硝峰期间,如果在此期间食用泡菜,高含量亚硝酸盐会引起高铁血红蛋白症[12],且亚硝酸盐与胺类反应生成亚硝胺,长期摄入可能会增加消化道癌症的风险。影响泡菜中亚硝酸盐形成的因素有许多,包括微生物、蔬菜原料、发酵温度、pH、食盐浓度、发酵方式等,其中蔬菜原料、温度、pH等通过影响微生物的生长来影响亚硝酸盐的产生。
2.2.1 微生物
微生物菌群结构对亚硝酸盐的形成有着重要影响。研究发现,泡菜中亚硝酸盐浓度最高时,变形菌门细菌在发酵液中生长最优,而亚硝酸盐回落时,以厚壁菌门为主[13],可见亚硝酸盐的形成、还原与不同种类的微生物相关,如肠杆菌、假单胞菌、泛菌、假丝酵母菌、德巴利氏酵母菌和毕赤酵母菌具有还原硝酸盐的能力,而明串珠菌属的一些种类与还原亚硝酸盐有关[14],说明亚硝酸盐的转化更多地依赖于乳酸菌。泡菜表面微生物的硝酸盐还原酶活力与亚硝酸盐含量变化趋势一致,也呈现先上升后下降的趋势,如马延岩[15]对泡白菜过程中硝酸盐还原酶活力进行测定,发现从发酵初期检测不到酶活力,到发酵第4天硝酸盐还原酶活力达到120.583 μg/(g·h),而后又开始下降,在发酵第8天时,酶活力几乎检测不到。
2.2.2 蔬菜原料
科研工作者对不同原料泡菜的亚硝酸盐含量、峰值及出现亚硝峰的时间进行研究,如表1所示,泡菜发酵过程中普遍存在亚硝酸盐积累问题,亚硝峰值大多达到30 mg/kg以上,超过了国家标准限量(20 mg/kg),但成品泡菜的亚硝酸盐含量很低。不同原料之间亚硝峰值存在差异,这可能是蔬菜原料中存在不同含量的硝酸盐所致,一般叶菜类原料中的硝酸盐含量(500 mg/kg)会大于瓜果类原料(200 mg/kg)[16],白菜类产品的亚硝峰含量(60 mg/kg左右)显著高于萝卜类(30 mg/kg左右)和黄瓜类(20 mg/kg左右)产品[17],即不同蔬菜原料泡菜中亚硝酸盐含量大小为叶菜类>根茎类>瓜果类。李晓慧等[18]对贵阳市场中主要泡菜种类调查发现,所检测泡菜中亚硝酸盐的平均含量由低到高依次为泡甘蓝、酸萝卜、酸豇豆、榨菜、酸白菜。另外,不同原料自身带菌的种类和数量存在差异,也会影响亚硝酸盐残留量。
表1 不同原料泡菜的亚硝峰值及产品亚硝酸盐含量
Table 1 Nitrite peak value and nitrite content of different Paocai
泡菜原料达到亚硝峰时间/d亚硝峰值/(mg/kg)成品亚硝酸盐含量/(mg/kg)文献白菜145.760.02[19]白萝卜130.001.47[13, 20]芥菜136.391.50[20]豇豆327.441.01[13, 20]甘蓝255.880.50[21]黄瓜238.501.00[22]
2.2.3 发酵温度
泡菜的发酵主要依靠乳酸菌厌氧发酵,30～37 ℃为乳酸菌的最适生长温度,较高的温度能使乳酸菌顺利发酵、快速产酸,从而抑制硝酸盐还原菌。王文建等[23]发现在10 ℃下,亚硝峰在第10天出现,且峰值较高(50.13 mg/kg),而25 ℃下,亚硝峰在第2天出现(峰值为22.18 mg/kg)。
2.2.4 pH
较低的pH可以抑制不耐酸的硝酸盐还原菌,从而阻遏亚硝酸盐的产生。研究显示,分别添加1%柠檬酸,1%苹果酸和1%乳酸均能减少亚硝酸盐的积累(添加比例为有机酸与蔬菜的质量比),且酸的种类影响不大,亚硝酸盐含量均在第2天达到最大值,分别为1.99、4.39、2.28 mg/kg,显著低于对照组(44.34 mg/kg,P<0.05)[24];添加不同质量分数的柠檬酸(0.30%、0.45%、0.60%、0.75%、0.90%)制作的豇豆泡菜中,亚硝酸盐含量都一直处于较低的水平(3 mg/kg)[25],可能是由于柠檬酸能够抑制硝酸盐还原酶的活性。
2.2.5 食盐浓度
发酵初期,乳酸菌含量较少,食盐浓度则成为影响抑菌的主要因素,欧雪等[1]在不同盐浓度(2%、5%、8%,质量分数)下测定亚硝酸盐含量,结果显示盐浓度与亚硝酸盐含量呈正相关,分别为(9.66±0.74)、(10.09±0.25)和(11.62±0.72) mg/kg,可能是高盐度对乳酸菌的生长产生了抑制作用,推测高盐度(12%～18%,质量分数)盐渍蔬菜可能存在高亚硝酸盐残留风险。
2.2.6 发酵方式
采用不同的发酵方式也会对亚硝酸盐含量产生影响。黄和升等[26]测定了自然干法、自然湿法、纯种干法、纯种湿法4种发酵方式下泡菜的亚硝酸盐含量,发现纯种湿法发酵速度快于其他3种方式,纯种湿法发酵泡菜亚硝酸盐含量降低到稳定值的时间更短且含量更低(0.53 mg/kg)。
3 泡菜中亚硝酸盐减除方法
亚硝酸盐是泡菜中的常见内源性污染物,过量食用会对人体健康构成威胁。目前,降低泡菜中亚硝酸盐含量的方法分为物理法、化学法和生物法三类,与化学法和物理法相比,生物法具有安全、高效、绿色、成本低等优势,且接种发酵菌剂契合了泡菜发酵过程,为当前研究热点。
3.1 生物减除
3.1.1 乳酸菌降解亚硝酸盐途径及机制
乳酸菌可以通过产酶和产酸两种方式来降解亚硝酸盐。通过产酶降解亚硝酸盐的途径包括反硝化作用(NO2-→NO→N2O→N2)和氨化作用(NO2-→NH4+)。在反硝化作用中,细菌将硝酸盐中的氮元素通过一系列中间产物(NO2、NO、N2O)还原为N2[27],完整的反硝化过程从NO3-开始,反应过程需要硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶(nitric oxide reductase,Nor)和一氧化二氮还原酶(nitrous oxide reductase,Nos)等约50个酶共同参与,分别由nar、nir、nor、nos基因编码[28]。大多数乳酸菌酶降解是通过反硝化途径进行的,反应如图3所示。氨化作用是微生物将有机氮化合物分解成氨的过程,氨化反应一般由亚硝酸盐还原酶进行催化[29]。若反应体系中含有NH4+,则说明降解途径为氨化作用,反应如图4所示。
发酵前期,泡菜液的pH>4.5时,乳酸菌主要通过产酶来降解亚硝酸盐。亚硝酸盐还原酶是自然界氮循环过程的关键酶,乳酸菌含有亚硝酸盐还原酶是其能降解亚硝酸盐的原因。近年来,研究发现的酶降解亚硝酸盐菌种及其编码基因如表2所示,能够降解亚硝酸盐的菌种都含有nir基因编码的亚硝酸盐还原酶,通过反硝化途径降解亚硝酸盐的菌种通常还含有nor基因编码的一氧化氮还原酶和nos基因编码的一氧化二氮还原酶。植物乳植杆菌具有高效降解亚硝酸盐的能力,如植物乳植杆菌(Lactobacillus plantarum)DMDL 9010[30]和PXLB-1S1[28]中都发现了亚硝酸盐还原酶基因,以及能够抵抗亚硝酸盐毒害的基因。除乳酸菌外,具有亚硝酸盐还原酶的一些肠球菌和嗜盐菌,如铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus)NXBC-1S2[28]、Halostella sp. R3-12和Haloarchaeobius sp. R2-4[31]也能降解亚硝酸盐。综上所述,对乳酸菌中亚硝酸盐还原酶的研究较多,但针对酶降解亚硝酸盐的工业化应用仍少见报道。
表2 酶降解亚硝酸盐菌种及其编码基因
Table 2 Nitrite degrading bacteria and their responsible genes
菌种主要降解途径参与酶编码基因文献L.fermentum RC4反硝化亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶、一氧化二氮还原酶nir、nor、nos[32]L.plantarum DMDL 9010氨化细胞色素cd1亚硝酸盐还原酶、6-磷酸葡萄糖酸内酯酶、环异构酶nirS、lmrB、pgl[30]L. plantarum PXLB-1S1反硝化亚硝酸盐还原酶nirSC1、nirKC2、nirKC5[28]L.casei rhamnosus LCR6013反硝化亚硝酸盐还原酶nir[33]Leuconostoc citreum FXLB-3S2反硝化亚硝酸盐还原酶nirS、nirK[28]E.casseliflavus NXBC-1S2反硝化亚硝酸盐还原酶nirS、nirK[28]Halostella sp. R3-12反硝化硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶、一氧化二氮还原酶、琥珀酸脱氢酶、NADH脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶nar、nir、nor、nos、sdh、nadh、idh、pdh、mdh[31]Haloarchaeobius sp. R2-4反硝化亚硝酸盐还原酶、一氧化氮还原酶、一氧化二氮还原酶、琥珀酸脱氢酶、NADH脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶nir、nor、nos、sdh、nadh、idh、pdh、mdh[31]
除酶降解外,当泡菜体系pH<4.5时,乳酸菌开始通过产酸途径降解亚硝酸盐。如图5所示,产酸降解是通过乳酸菌产生的H+与亚硝酸盐发生非酶歧化反应,最终将亚硝酸盐转化成NO和NO2,且乳酸菌在厌氧环境中产生乳酸、乙酸等,使环境中的pH降低,抑制革兰氏阴性细菌等硝酸盐还原菌的生长,从而减少亚硝酸盐生成[34],如戊糖乳杆菌M01[35]能产生乳酸、乙酸、苹果酸和琥珀酸等有机酸,随着发酵时间的不断延长,有机酸种类与含量不断增加,pH降低,部分亚硝酸盐被降解,有研究显示苹果酸的影响最大。泡菜中的活菌数量可反映乳酸菌所分泌的亚硝酸盐还原酶多少,若相关性分析显示添加乳酸菌后活菌的数量较少,则说明该乳酸菌并不依靠产酶降解亚硝酸盐,植物乳植杆菌LP-L134-1-P和肠膜明串珠菌LM-L134-1-P正是这种情况,但植物乳植杆菌LP-L134-1-P在pH≤4时,酸降解和酶降解效果都增强[36]。
图5 乳酸菌产酸降解亚硝酸盐化学反应
Fig.5 Chemical reaction of nitrite degradation by acid produced by lactic acid bacteria
3.1.2 接种乳酸菌在泡菜发酵中应用
自然发酵泡菜存在亚硝酸盐含量高、发酵周期长、质量不稳定等问题,接种发酵能够有效抑制杂菌生长、提高泡菜的发酵品质,为了解决上述问题,接种发酵已成为泡菜工业生产的发展趋势。亚硝酸盐主要是发酵初期杂菌生长繁殖产生的硝酸盐还原酶所引起,通过筛选合适菌种抑制杂菌的生长是当前研究的热点。目前报道的降解泡菜中亚硝酸盐的微生物中,细菌居多,且以乳酸菌为主(表3)。
表3 泡菜中亚硝酸盐降解菌
Table 3 Nitrite degrading bacteria isolated from Paocai
菌种原料亚硝峰形成时间/d值/(mg/kg)发酵时间/d亚硝酸盐残留量/(mg/kg)降解率/%MRS培养基中文献L.brevis AR123卷心菜1/50.8899.85[39]L.brevis Z1-6辣椒////80.90[40]L.brevis L8芥菜917.00240.2278.96[41]L.plantarum 36白菜12.2491.13/[42]L.plantarum DMDL 9010芥菜////65.00[32]L.plantarum LP-7501白萝卜11.5050.4398.91[43]L.plantarum 5-7-3圆白菜2～31.5190.6183.96[37]L.plantarum H3D辣椒////79.30[40]L.plantarum S1芥菜2/7/99.59[44]L.plantarum S14芥菜2/7/99.62[44]L.plantarum SD-7豆角////91.46[45]L.plantarum N2白菜132.07/0.1899.93[46]L.plantarum PC5白菜////99.57[47]L.plantarum X1白萝卜////95.60[48]L.fermentum G9芥菜2/7/99.72[44]L.fermentum xd圆白菜////82.11[37]L.fermentum RC4卷心菜218.00108.0085.00[30]L.pentosus L13-13辣椒////86.30[40]L.pentosus X14-1辣椒////85.40[40]L.casei YY-6辣椒////83.90[40]L.casei rhamnosus LCR6013芥菜///2.2195.12[33]L.delleri X14-7辣椒////87.70[40]L.citreum PXLB-1S1白菜////64.00[28]L.citreum FXLB-3S2白菜////71.00[28]
注:“/”表示未提及。
现有研究表明,乳酸菌是泡菜中降解亚硝酸盐效果最理想的微生物,并且由于产酸能力强,乳酸杆菌比乳酸球菌能降解更多的亚硝酸盐,包括植物乳植杆菌、短乳杆菌、发酵粘液杆菌、戊糖乳杆菌、鼠李糖乳酪杆菌、德氏乳杆菌、干酪乳酪杆菌等,其中植物乳植杆菌的降解效果显著,如陈雪梅等[37]采用植物乳植杆菌发酵黄秋葵泡菜,结果表明,与自然发酵相比,植物乳植杆菌发酵制作的黄秋葵泡菜的亚硝酸盐含量(最高为9.78 mg/kg)更低,泡菜成熟期更短;杨晶[38]筛选的5株乳酸菌(敏捷乳杆菌106、植物乳植杆菌11、植物乳植杆菌F90-2、植物乳植杆菌97、发酵粘液杆菌xd),它们对亚硝酸盐的降解率都达到80%以上。除了乳酸菌,铅黄肠球菌NXBC-1S2[28]在初始有氧状态下也具有一定的亚硝酸盐降解能力(60%～64%)、嗜盐古菌R3-12和R2-4[33]还具备在高盐条件下分解亚硝酸盐的能力(85.41%、94.73%)。
许多学者将乳酸菌接种至泡菜中发酵,都发现接种发酵能显著降低泡菜中的亚硝酸盐含量。如刘玮等[42]接种植物乳植杆菌36发酵白菜,结果显示接种发酵泡菜的亚硝峰出现时间早且峰值低(亚硝峰出现在第1天,峰值为2.24 mg/kg),显著低于自然发酵组,有利于提高泡菜的安全性。YAN等[49]发现接种戊糖乳杆菌LT3-5和肠膜明串珠菌LE2-6的泡菜没有观察到明显的亚硝峰,同时,测得接种发酵的泡菜中肠杆菌的数量明显少于自然发酵。自然发酵和人工接种发酵泡菜的亚硝酸盐含量虽均呈现为先增加后减少的趋势,但接种发酵的泡菜亚硝酸盐含量更低,是由于接种发酵泡菜比自然发酵产酸的速度更快[50],从而能够抑制不耐酸微生物的生长,促使乳酸菌大量繁殖,减少亚硝酸盐的产生、大大缩短泡菜发酵周期。HUANG等[51]发现3种乳酸菌混合发酵能显著降低亚硝酸盐含量,正是由于混合接种能够富集更多的有机酸,从而降解亚硝酸盐,且多菌混合发酵在风味上也优于单菌发酵;植物乳植杆菌与魏斯氏菌混合接种接种于豇豆泡菜中发酵,亚硝酸盐还原酶的表达比自然发酵高2倍,因此亚硝酸盐降解速度更快;植物乳植杆菌7501S[43]接种于萝卜泡菜,亚硝酸盐快速降解,含量可降至0.432 mg/kg。可见,植物乳植杆菌对亚硝酸盐的降解效果显著,因此泡菜中发酵剂多选择植物乳植杆菌。
3.2 物理减除
减除泡菜中亚硝酸盐常见的物理方法有控制发酵条件、包装、减菌等。如番石榴泡菜中,随着发酵温度的升高,泡菜的总酸含量增加,有机酸促进了亚硝酸盐的降解;当温度较低时,由于乳酸菌生长速度较慢,从而不能有效抑制亚硝酸盐产生,但温度过高也会导致乳酸菌的生长达到极限,因此应把发酵温度控制在25～35 ℃[39]。通过非热等离子体、超声波、巴氏等减菌方式能杀灭致病菌,减少亚硝酸盐的积累,使泡菜的品质和风味更好。由于在发酵过程的开始阶段硝酸盐还原菌活跃,能产生亚硝酸盐还原酶使硝酸盐还原为亚硝酸盐,这些减菌方式可以减少泡菜原料中存在的硝酸盐还原菌,从而减少亚硝酸盐的产生。对泡菜进行真空包装也能有效减少亚硝酸盐的含量,如ZHAO等[52]对比了好氧包装、真空包装和传统NaCl溶液包装对泡菜贮存过程中亚硝酸盐的影响,结果表明,真空包装可以通过抑制微生物、抑制与产生亚硝酸盐相关的代谢,来减少亚硝酸盐积累。
3.3 化学减除
化学法是将抗氧化剂添加到泡菜中来阻止硝酸盐的还原,从而减少亚硝酸盐的产生。泡菜发酵时,可通过添加具有还原性的植物多酚类物质来抑制亚硝酸盐的产生,如蓝莓酒渣、薄荷提取物、山楂浸提液等,随着添加量的增加,亚硝峰逐渐降低,且泡菜中的菌落总数也显著降低;天然香辛料如香叶、花椒能提高乳酸球菌对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性,从而抑制亚硝酸盐的产生,因此通常会在泡菜中添加八角、生姜、桂皮等来减少亚硝酸盐的产生,张晓娟等[53]分别向圆根白萝卜泡菜中添加大蒜、辣椒、花椒和丁香,发现亚硝峰值均低于对照组。低pH可以抑制硝酸盐还原酶的活性,促进乳酸菌快速生长,从而减少亚硝酸盐的产生,不同有机酸减少亚硝酸盐的效果也不同。ZHAO等[54]对比了新鲜盐水和酸化盐水(用乳酸将pH值调至3.4)泡菜的亚硝酸盐含量变化,发现酸化盐水中亚硝酸盐含量相对较低。
4 小结
在传统泡菜制作过程中,由于有害微生物的作用,其在发酵过程中会将蔬菜中的硝酸盐转化成对人体健康有危害作用的亚硝酸盐。亚硝酸盐含量在发酵过程中呈现先上升后下降的趋势,自然发酵泡菜存在亚硝峰时期,在此时期食用高含量亚硝酸盐的泡菜,会对人体健康构成威胁,且泡菜生产环境复杂,原料、微生物、发酵温度、盐浓度等都会影响亚硝酸盐含量。对于即食性的佐餐低酸泡菜生产,通过接种发酵、控制发酵条件、减菌处理、添加抗氧化剂等方法可有效减除泡菜中亚硝酸盐,尤其是接种乳酸菌,契合了泡菜发酵过程,其通过酶催化、产酸方式可显著降低亚硝峰值及亚硝酸盐残留量。然而,单纯的生物酶法在泡菜体系中稳定与应用的问题仍有待深入探索;围绕泡菜发酵生产中可能影响亚硝酸盐含量的因素,采用生物减除法结合其他措施,解析菌群与环境因素的互作,揭示减除泡菜亚硝酸盐的作用机制,为低或无亚硝酸盐的安全健康泡菜产品生产提供参考依据。
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