員金鑫,秦智偉,周秀艷
(東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院,哈爾濱 150030)
鹽漬菜是我國(guó)的傳統(tǒng)食品,是我國(guó)珍貴的民族遺產(chǎn),在世界上獨(dú)樹一幟。蔬菜加工品風(fēng)味獨(dú)特,營(yíng)養(yǎng)豐富[1]。隨著國(guó)內(nèi)消費(fèi)水平的提高及對(duì)外貿(mào)易的發(fā)展,特別是加入WTO后,中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易融入到國(guó)際大市場(chǎng),從而促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。
2005年我國(guó)腌制蔬菜產(chǎn)品出口量約15.75萬(wàn)t,創(chuàng)匯近1億美元[3]。目前,黃瓜加工方法主要有腌制、干制、罐制、速凍、榨汁,此外還有制黃瓜粉、黃瓜紙、黃瓜脆片等。腌制法是傳統(tǒng)的加工方法,其產(chǎn)品有獨(dú)特的色、香、味,且制作成本低廉,故所占比例最大[4]。但是對(duì)黃瓜鹽漬過程中其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)變化情況、最佳的鹽漬方法等都存在很多模糊不清的問題,因此研究確定鹽漬的最佳工藝并應(yīng)用于生產(chǎn),對(duì)促進(jìn)黃瓜加工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展是十分重要的。
1.1.1 原料與輔料
本試驗(yàn)于2008年3~11月在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院黃瓜育種研究室及設(shè)施園藝中心生理實(shí)驗(yàn)室完成。以腌漬鮮食兼用型黃瓜品種津春5號(hào)為試材,種植于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施園藝中心,栽培方法與田間管理按照當(dāng)?shù)仄胀S瓜生產(chǎn)技術(shù)執(zhí)行。以食鹽、抗壞血酸、冰醋酸、氯化鈣為輔料。
1.1.2 主要儀器設(shè)備
塑料整理箱、壓石、紫外可見分光光度計(jì)、阿貝折射儀、烘箱等。
1.2.1 處理程序
在盛瓜期采收黃瓜嫩果,按GB/T15818-2001規(guī)定的鮮銷或加工用黃瓜標(biāo)準(zhǔn)挑選出特級(jí)及一級(jí)瓜,處理程序如下:清洗→裝箱(一層黃瓜一層鹽)→壓石→倒缸→二次加鹽→指標(biāo)測(cè)定。
1.2.2 黃瓜鹽漬的最佳工藝方案試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)(見表1)。分別于第二次加鹽后的2、4、6、8、10、12、14 d取樣,進(jìn)行感官品質(zhì)、安全品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的測(cè)定,選擇綜合品質(zhì)最優(yōu)的處理組合作為最佳鹽漬工藝。
1.2.3 測(cè)定方法
感官品質(zhì)分析根據(jù)陳功鹽漬蔬菜評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行打分[1]。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)分析包括以下幾項(xiàng):游離氨基酸含量測(cè)定采用茚三酮比色法[5],總糖含量測(cè)定采用蒽酮比色法[6],pH測(cè)定采用pH計(jì)[7],含鹽量測(cè)定采用硝酸銀滴定法[7],可溶性固形物含量測(cè)定采用阿貝折射儀測(cè)定法[7];安全品質(zhì)分析包括:硝酸鹽含量測(cè)定采用水楊酸比色法[5],亞硝酸鹽含量測(cè)定采用鹽酸萘乙二胺法[5]。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析
數(shù)據(jù)分析采用模糊綜合評(píng)價(jià)法[8-9]。建立評(píng)價(jià)因素集,以感官評(píng)定(u1)、硝酸鹽(u2)、亞硝酸鹽(u3)、成品率(u4)、pH值(u5)、可溶性固形物(u6)、可溶性糖(u7)、鹽度(u8)、氨基酸(u9)、硬度(u10)為評(píng)價(jià)因素,建立評(píng)價(jià)因素集U={u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7,u8,u9,u10}。
建立評(píng)價(jià)因素的隸屬函數(shù),以各因素指標(biāo)的最大值和最小值為基準(zhǔn),得到U的模糊矩陣R。根據(jù)各指標(biāo)的相對(duì)重要性,結(jié)合實(shí)踐,由專家給出權(quán)重系數(shù)。分別為:感官評(píng)定0.20、硝酸鹽0.15、亞硝酸鹽0.15、成品率0.12、pH 0.10、可溶性固形物0.10、可溶性糖0.05、鹽度0.05、氨基酸0.04、硬度0.04,由此得到權(quán)重系數(shù)矩陣M。
評(píng)價(jià)結(jié)果矩陣V=M×R,由V值的大小來評(píng)價(jià)各工藝的優(yōu)劣。V值高的工藝為最佳工藝。
2.1.1 不同處理過程中黃瓜亞硝酸鹽含量的變化
由圖1可知,正交試驗(yàn)的9個(gè)處理中,A1、A2、A3的亞硝酸鹽峰值在二次加鹽后的第4天出現(xiàn),而A4~A9的亞硝酸鹽峰值則在第6天出現(xiàn),其中A4的峰值最高,于鹽漬后第6天出現(xiàn),A3的峰值最低,于鹽漬后第4天出現(xiàn)。鹽漬10 d以后各處理亞硝酸鹽含量變化基本不大,均達(dá)到0.06 mg·kg-1以下。造成該現(xiàn)象的主要原因是本試驗(yàn)中加入抗壞血酸,從食品營(yíng)養(yǎng)與衛(wèi)生的角度來看,抗壞血酸本身即是一種食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑,無(wú)任何副作用。因此黃瓜鹽漬時(shí)添加適量的抗壞血酸,能有效抑制亞硝酸鹽的產(chǎn)生;另一原因可能為高濃度的食鹽可以不同程度地抑制那些對(duì)鹽的耐受能力較弱的微生物,使硝酸鹽還原過程變慢,亞硝酸鹽峰值低[10-12],如處理A4~A9;食鹽濃度低時(shí)不能抑制硝酸還原菌的生長(zhǎng),則亞硝酸鹽生成較快,如處理A1~A3。
2.1.2 不同處理鹽漬過程中黃瓜硝酸鹽含量變化
鹽漬過程中不同處理黃瓜硝酸鹽含量變化如圖2所示,總體變化呈下降后趨于平穩(wěn)的變化趨勢(shì)。0~10 d逐漸下降,而后漸趨穩(wěn)定,第10天時(shí)各處理的硝酸鹽含量均較低,已降到28 mg·kg-1以下。其中處理A1、A8在鹽漬后第2天的硝酸鹽含量出現(xiàn)最高峰,A8最高為 38.89 mg·kg-1,處理 A2、A3、A5、A6、A7均在鹽漬后第4天出現(xiàn)最高峰,A4、A9均在第6天出現(xiàn)最高峰。因而鹽漬前6 d屬于硝酸鹽產(chǎn)生的高峰期。
鹽漬初期硝酸鹽含量降低是因?yàn)橄跛猁}轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。而后硝酸鹽含量下降緩慢,是因?yàn)檗D(zhuǎn)化作用受到了各種因素的制約,其中主要原因可能為抗壞血酸的抑制作用,導(dǎo)致硝酸鹽含量較高,但之所以還會(huì)有緩慢降低的趨勢(shì),可能為部分硝酸鹽開始轉(zhuǎn)化為氨基酸或其他含氮的有機(jī)物。
2.1.3 不同處理鹽漬過程中pH的變化
由圖3可知,黃瓜鹽漬過程中,pH值呈現(xiàn)先下降的趨勢(shì),而后大約在第8天pH值達(dá)到4左右,之后基本不變,可見鹽漬成熟的黃瓜pH值基本在4左右。
2.1.4 不同處理鹽漬過程中黃瓜可溶性糖的變化
黃瓜的鹽漬過程存在微生物的發(fā)酵作用,糖是發(fā)酵作用的碳源,前期由于發(fā)酵作用進(jìn)行,鹽漬過程中糖含量會(huì)迅速減少。后期隨著發(fā)酵的完成以及細(xì)胞大量失水,糖含量相對(duì)升高,而后隨著內(nèi)外滲透平衡,在鹽漬10 d以后,糖含量基本穩(wěn)定不變(見圖 4)。
2.1.5 不同處理鹽漬過程黃瓜中氨基酸的變化
氨基酸是食品的重要呈味物質(zhì)。在鹽漬過程中,黃瓜內(nèi)的蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下,逐漸分解成各種氨基酸,從而產(chǎn)生鮮、香味[13],由于氨基酸含量的增加,黃瓜的鮮味增加,口感變好。因此,氨基酸含量的變化,對(duì)鹽漬黃瓜的色澤、香氣、鮮味產(chǎn)生不同的影響。
由圖5可知,在鹽漬過程中,各處理鹽漬過程中氨基酸的含量基本趨勢(shì)為先逐漸增高,而后在第8天開始即趨于穩(wěn)定,10 d以后基本保持不變。在第10天處理A5的氨基酸含量最高,為35.66 mg·kg-1,明顯高于其他處理。
2.1.6 鹽漬過程中黃瓜感官品質(zhì)的變化
由圖6可知,黃瓜鹽漬過程中感官評(píng)定值由低到高,然后逐漸下降。0~8 d各處理感官評(píng)定值均處于上升趨勢(shì),但數(shù)值較低,說明各處理尚未鹽漬成熟,有生青味,口感較差。至鹽漬第10天各處理的感官評(píng)定值達(dá)最高,其中處理A5達(dá)最高值85.33,且高于其他8個(gè)處理。從第10天后,所有處理的感官評(píng)定值均開始下降,其中脆度下降較為明顯,因此鹽漬10 d時(shí)為鹽漬黃瓜最佳嘗味期。
鹽漬初期,由于鹽漬不完全,黃瓜有生青味,香味差,但較脆。隨著鹽漬的完全,風(fēng)味逐漸柔和,同時(shí),黃瓜中的原果膠成分分解,脆度下降。葉綠素在酸的作用下迅速失去綠色,轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色或黃褐色的脫鎂葉綠素,色澤較好;此時(shí)感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)都較好。鹽漬后期由于各種因素的影響,組織變軟,脆度明顯下降,色澤暗淡,品質(zhì)變差。
根據(jù)以上指標(biāo)鹽漬過程中的變化情況分析可知,各處理在鹽漬10 d時(shí)達(dá)到感官品質(zhì)、安全品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等的較好值,故以下對(duì)最佳鹽漬工藝的篩選,也依據(jù)鹽漬后第10天的各品質(zhì)的測(cè)定值,采用模糊綜合評(píng)判的方法進(jìn)行評(píng)定。
本研究數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析和處理,計(jì)量資料以(±s)表示,采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,采用字2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果分析
鹽漬10 d時(shí),處理A5的感觀評(píng)價(jià)值最高,與處理A9差異不顯著,與其他處理差異極顯著。處理A2的硝酸鹽含量最高,極顯著高于其他處理,處理A7和A1的硝酸鹽值最低,且無(wú)差異,處理A5的硝酸鹽含量較低。處理A9亞硝酸鹽含量最低,與A5、A2差異顯著,但未達(dá)到極顯著。處理A5的氨基酸含量最高,處理A4的含量最低;其中處理A5的氨基酸含量極顯著高于其他處理,處理A6與A2差異顯著,極顯著高于其他處理。處理A4的含糖量最高,處理A5含糖量次之,處理A9含糖量最低。處理A5、A9可溶性固形物含量最高,極顯著高于其他處理。鹽含量測(cè)定中處理A4、A5含鹽量最高,且無(wú)差異。
由表2可知,處理A3、A9的pH最低,無(wú)差異,處理A5與A3、A9差異顯著。各處理間的硬度差異均不顯著。
綜合以上分析,從感官評(píng)價(jià),氨基酸含量,可溶性固形物等角度綜合考慮,處理A5為最優(yōu)的處理組合。
2.2.2 模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果分析
由表3可知,處理A5的V值最高為0.8297,鹽漬黃瓜綜合品質(zhì)明顯優(yōu)于其他各處理,從而,可以判斷處理A5,即加鹽量30%,加VC量3%,加CaCl2濃度3%,加醋酸濃度3%的鹽漬工藝為最佳工藝。
表2 鹽漬10 d時(shí)不同處理各品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定值Table2 Measured value of quality indicators of different treatments on pickling 10 d
表3 鹽漬10 d時(shí)不同處理的模糊綜合評(píng)價(jià)Table3 Fuzzy comprehensive evaluation of different treatments on pickling 10 d
試驗(yàn)中通過追蹤鹽漬過程中品質(zhì)指標(biāo)變化發(fā)現(xiàn):鹽漬過程中感官品質(zhì)評(píng)定值由低到高,然后逐漸下降,在鹽漬第10天各處理的感官評(píng)定值達(dá)最高;安全品質(zhì)方面,鹽漬10 d后各處理亞硝酸鹽含量變化基本不大,均達(dá)到0.06 mg·kg-1以下,硝酸鹽的含量也均較低,基本降到28 mg·kg-1以下;營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面在鹽漬10 d時(shí)pH、糖、固形物等達(dá)到較高含量并基本穩(wěn)定。因此,本試驗(yàn)選定在鹽漬10 d時(shí)對(duì)各處理進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果:處理A5為最優(yōu)的處理組合。處理A5中加鹽量30%,加VC量0.15%,加CaCl2濃度0.2%,加醋酸濃度3%。
a.其中加鹽量30%與目前生產(chǎn)實(shí)踐中鹽漬黃瓜用鹽量大部分為鮮瓜重的30%一致。如夏桂珍兩次用鹽分別為瓜重的15%[14],與本試驗(yàn)一致;吳連芹兩次加鹽量依次為11%~13%和18%,總量近于30%[15];于福軍等兩次加鹽依次為鮮瓜重的20%和10%[16],陳功鹽漬黃瓜食鹽用量也為鮮瓜重的30%,兩次加鹽分別為2/3和1/3。上述加鹽總量均與本試驗(yàn)最佳工藝中加鹽總量一致。
b.處理A5中鹽漬黃瓜保脆劑為0.2%的CaCl2與腌漬黃花草時(shí)用0.1%CaCl2的不一致,可能是原料的原因。
c.本試驗(yàn)為抑制亞硝酸鹽含量加入了不同濃度的VC,故鹽漬品中亞硝酸鹽含量均較低,最佳工藝中VC濃度為3個(gè)梯度中的最高值,是否濃度更高抑制效果更佳,有待于進(jìn)一步研究。
本研究中處理A5綜合評(píng)價(jià)結(jié)果僅是目前本試驗(yàn)鹽漬工藝中最優(yōu)的工藝,若確立黃瓜鹽漬的最佳工藝,需進(jìn)一步研究各因素在鹽漬過程中起到的作用,而后對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)一步調(diào)整。
本試驗(yàn)通過正交試驗(yàn)和模糊綜合評(píng)判法對(duì)黃瓜鹽漬工藝進(jìn)行研究,試驗(yàn)結(jié)果一致。試驗(yàn)選定在鹽漬10 d時(shí)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),綜合評(píng)價(jià)鹽漬的最佳工藝為:加鹽量30%、加VC量0.15%、加CaCl2濃度0.2%、加醋酸濃度3%。
[1]陳功.鹽漬蔬菜生產(chǎn)實(shí)用技術(shù)菜[M].北京:輕工業(yè)出版社,2001.
[2]孫玉河,李文琴,馬德華.我國(guó)黃瓜生產(chǎn)的現(xiàn)狀、問題和發(fā)展趨勢(shì)[J].天津農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,9(3):54-56.
[3]張學(xué)杰,王金玉,方智遠(yuǎn).我國(guó)蔬菜加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J].中國(guó)蔬菜,2007(4):1-4.
[4]余冰,鄭志華,孔令云,等.加工黃瓜的標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量控制[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通訊,2007,23(3):109-112.
[5]李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2000:123-128.
[6]王伊強(qiáng),張永忠.基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001:111-112.
[7]黃偉坤.食品檢驗(yàn)與分析[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社,1989:21-22,71-72.
[8]朱余堯,郭志瑞.應(yīng)用模糊綜合評(píng)判進(jìn)行食品感官質(zhì)量評(píng)價(jià)的實(shí)施報(bào)告[J].食品科學(xué),1987(10):11-14.
[9]湯衛(wèi)東,朱海濤,王建軍,等.蘋果感官品質(zhì)的模糊綜合評(píng)價(jià)[J].現(xiàn)代食品科技,2005,21(3):61-63.
[10]Park I K,Kim S H,Kim S D.Effect of initial temperature of salt solution during salting on the fermentation of kimchi[J].J of the Korean Society of Food Science and Nutrition,1996,25(5):747-753.
[11]Ku K H,Kang K O,Kim W J.Changes in some physical properties of kimchi during salting and fermentation[J].Korean Journal of Food Science and Technology,1998,20(4):476-482.
[12]Soo K Y,Hong S R.Changes in the contents of dietary fibers and pectic substance during fermentation of baik-kimchi[J].Journal of the Korean Socience of Food Science and Nutrition,1997,26(6):1006-1012.
[13]蘇揚(yáng),陳云川.泡菜的風(fēng)味化學(xué)及呈味機(jī)理的探討[J].中國(guó)調(diào)味,2001(4):28-31.
[14]夏桂珍.軟塑桶裝出口咸黃瓜的腌制與加工[J].中國(guó)調(diào)味品,1997(8):19,26.
[15]吳連芹.鹽漬黃瓜的技術(shù)[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技,2005(9):45-46.
[16]于福軍,王興才,王曉弟,等.腌制黃瓜專用品種高產(chǎn)栽培及加工技術(shù)[J].中國(guó)果菜,1999(3):31.