蘇仕林
(百色學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)系,廣西 百色 533000)
隨著現(xiàn)代生活水平的提高,人們更加注重食品質(zhì)量,一些純天然無(wú)污染綠色食品備受廣大消費(fèi)者歡迎,而素有“山菜之王”的蕨菜就是其中之一。蕨菜又稱蕨苔、如意菜、拳頭菜、龍頭菜及長(zhǎng)壽菜等,是多年生草本植物蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum)的嫩苗。其營(yíng)養(yǎng)成分齊全,含量豐富,且還含有萜類、黃酮類、甾(體)類及有機(jī)酸等多種功能性物質(zhì),具有抑菌、護(hù)肝、降血脂、抗氧化、抗腫瘤、抗突變及免疫調(diào)節(jié)等生物活性和藥理作用[1-3]。然而,蕨菜生長(zhǎng)季節(jié)性強(qiáng),采收期集中在3月~6月,且采后織呼吸作用強(qiáng),易褐變、老化、變質(zhì),不易保鮮貯藏[4-5];加之其產(chǎn)品以初級(jí)開發(fā)為主,層次較低,使蕨菜資源沒(méi)有得到有效利用,其潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值沒(méi)有得到充分挖掘。故現(xiàn)就有關(guān)蕨菜的貯藏保鮮及產(chǎn)品開發(fā)的研究進(jìn)行概述,為進(jìn)一步改進(jìn)其保鮮技術(shù),促使其產(chǎn)品的精深加工提供參考。
果蔬色澤是產(chǎn)品質(zhì)量感官評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一,而果蔬褐變直接影響色澤,其主要是由酶促及非酶促褐變?cè)斐傻?。另外,葉綠素作為主要呈色物質(zhì),使其免受降解也是果蔬護(hù)色重要措施[6-7]。目前,蕨菜護(hù)色主要有熱、化學(xué)及兩種方法聯(lián)合等三種方式。
1.1.1 熱處理
熱處理能夠鈍化多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)、葉綠素酶等活性,有效控制果蔬褐變和葉綠素分解;但熱處理不當(dāng),又會(huì)使果蔬中的葉綠素分解、組織軟化、熱敏營(yíng)養(yǎng)成分損失,口感和風(fēng)味改變,甚至引起非酶促褐變發(fā)生,故熱處理溫度和時(shí)間對(duì)果蔬護(hù)色至關(guān)重要[6,8]。陳乃??疾炝藷崴癄C、熱蒸汽及熱空氣三種熱處理方式對(duì)蕨菜酶促褐變的抑制效果[4]。結(jié)果顯示,沸水蒸汽處理2.5 min~5 min,后在30℃~70℃下干燥脫水,產(chǎn)品色澤品質(zhì)最佳。
1.1.2 化學(xué)處理
化學(xué)處理對(duì)蕨菜護(hù)色過(guò)程中常用的化學(xué)物質(zhì)主要有鈣鹽、鋅鹽、銅鹽、亞硫酸鈉及檸檬酸等[9-12]。鈣鹽、鋅鹽和銅鹽能夠取代脫氫葉綠素中的氫,生成相應(yīng)的金屬絡(luò)合物而恢復(fù)為綠色[8];亞硫酸鈉作為還原劑,既可直接作用酚酶本身,降低其對(duì)酚類物質(zhì)催化能力,又能與褐變反應(yīng)產(chǎn)生的醌類結(jié)合生成無(wú)色物質(zhì);鈣鹽作為保脆劑,是因Ca2+與細(xì)胞壁上的可溶性果膠酸反應(yīng)生成果膠酸鈣,加強(qiáng)了果膠分子的交聯(lián)作用并形成凝膠,增加了組織的硬度;檸檬酸能夠使酚酶反應(yīng)體系偏離最適pH,絡(luò)合PPO輔基Cu2+,有效控制其活性,抑制其褐變。然而,單獨(dú)化學(xué)處理在蕨菜的護(hù)色保鮮中很少,一般是和熱處理聯(lián)合進(jìn)行。
1.1.3 熱、化學(xué)聯(lián)合處理
熱、化學(xué)聯(lián)合處理能夠在滅酶活的基礎(chǔ)上有效護(hù)色,具有一定的協(xié)同性。祝美云等在90℃下熱處理2min~3 min基礎(chǔ)上,比較了不同護(hù)綠液對(duì)蕨菜的護(hù)綠效果[9]。結(jié)果表明,護(hù)綠液中Cu2+和Zn2+均為150 mg/L,Na2SO3100 mg/L時(shí),產(chǎn)品呈鮮綠色,組織狀態(tài)良好。黃城等先用80℃~85℃的熱水燙漂3 min,后用含有0.5%檸檬酸和0.15%的ZnCl2復(fù)合護(hù)綠液護(hù)色20 min,得到的產(chǎn)品色澤均勻,穩(wěn)定,也呈鮮綠色[10]。另外,若熱處理與化學(xué)同時(shí)進(jìn)行,護(hù)色效果會(huì)更好。王進(jìn)等在含有0.2%~0.3%檸檬酸的燙漂液中,85℃下處理3min~5min,再在0.2%CaCl2溶液中保脆30 min~40 min,最后用75%(體積分?jǐn)?shù))食用酒精(100 mL)、羧甲基纖維素鈉(0.2%)、蔗糖脂肪酸酯(0.4%)、50 mg/L ClO2水溶液(80 mL)作為保鮮劑,能較好的保持了蕨菜原有外觀品質(zhì),其保鮮期達(dá)到30 d以上,具有較好的護(hù)綠保鮮效果[11]。孫漢巨等在pH9.0,含0.07%醋酸鋅護(hù)綠液中,瞬時(shí)高溫(100℃)滅酶1 min,既有效滅酶,又較好排除了蕨菜中殘留O2,且減少羰氨反應(yīng),VC(Vitamin C,VC)氧化等非酶促褐變反應(yīng)時(shí)間,效果良好[12]。但先護(hù)色后熱處理也能達(dá)到護(hù)色保鮮目的。萬(wàn)新等建立了一種無(wú)需真空包裝、高溫殺菌,無(wú)銅離子污染的蕨菜護(hù)綠保脆保鮮新工藝[13]。具體為常規(guī)處理后,先用護(hù)綠保脆劑溶液(MgCl20.02%、CaCl20.04%、乳酸鋅0.03%、天然護(hù)色伴侶0.02%)浸泡12 h,撈出、清水漂洗、瀝干、裝袋;再加入90℃~95℃的0.18%醋酸溶液,封口,8 min后用涼水迅速冷卻至成品,常溫下能保存6個(gè)月。周志等又進(jìn)一步簡(jiǎn)化了蕨菜護(hù)色工藝,只需在pH6.5,含有0.03%醋酸銅護(hù)綠液中浸泡30 min,90℃熱處理2 min,再用0.2%CaCl2溶液保脆,即可保持蕨菜原有質(zhì)地[14]。
由于蕨菜自身特性和生長(zhǎng)的季節(jié)性,鮮貯比較困難,故干燥是其貯藏的必要步驟。作為一種傳統(tǒng)食品貯藏方式,干燥主要是通過(guò)不同方法使物料脫水后具有較長(zhǎng)的保質(zhì)期。除傳統(tǒng)的熱風(fēng)干燥方式外,現(xiàn)已有真空干燥技術(shù),以及真空與冷凍、微波等技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用于蕨菜的干燥。
1.2.1 真空干燥
蕨菜真空干燥過(guò)程可以大致分為初始、恒速及降速三個(gè)階段,其干燥曲線呈冪指數(shù)下降的趨勢(shì);另外,真空干燥單位時(shí)間內(nèi)脫水速率、蛋白質(zhì)和VC保存率及產(chǎn)品復(fù)水指標(biāo)均優(yōu)于熱風(fēng)和遠(yuǎn)紅外干燥,且耗能也較熱風(fēng)干燥低[15]。朱正良等初步優(yōu)化了蕨菜真空干燥工藝,結(jié)果顯示,在60℃、0.05 MPa下干燥,80℃下復(fù)水60 min為其最佳工藝[16]。后來(lái),車剛等利用二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法進(jìn)一步優(yōu)化了蕨菜真空干燥的工藝,并通過(guò)單、雙因素分析了各因素與蕨菜中VC的關(guān)系,并確定了各因素在二次非線形模型中的主次順序依次為真空度、干燥溫度及物料厚度;在溫度58.7℃、真空度0.072 MPa、物料厚度12 mm時(shí)干燥,蕨菜干制品的VC含量最高,為1.936 mg/g[17]。
1.2.2 真空冷凍干燥
與熱風(fēng)干燥等方式相比,真空冷凍干燥技術(shù)能夠保持食品的原有形態(tài),可保留新鮮食品的色、香、味及營(yíng)養(yǎng)成分,不易氧化、變質(zhì),且產(chǎn)品膨化性、速溶性和復(fù)水性較好。張俊艷等分析了真空冷凍干燥蕨菜的理化性質(zhì),發(fā)現(xiàn)其保持了鮮蕨菜固有色澤和組織狀態(tài),具有鮮蕨菜的風(fēng)味和香氣;水活度為0.588、干燥率為14.4∶1、復(fù)水率為 13.8、復(fù)原百分率為 95.8%;氨基酸、VC、VE、胡蘿卜素分別比熱風(fēng)干燥高10%、63.4%、61%、7.7%;運(yùn)用模糊綜合評(píng)判方法對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果為優(yōu)秀,并確定了最佳真空冷凍干燥工藝為預(yù)凍速度為1.5℃/min、時(shí)間2.8 h、終了溫度-28℃,物料裝載量在2.70 kg/m2~3.15 kg/m2,加熱板溫度在38℃~42℃,升華干燥2.7 h~3.6 h,解析干燥0.8 h~1.0 h,干燥室真空度20 Pa~50 Pa[18-19]。王繼偉等比較了蕨菜真空干燥過(guò)程中升華干燥階段恒壓法與循環(huán)壓力法對(duì)凍干速率及制品復(fù)水率的影響,得知循環(huán)壓力法能節(jié)時(shí)1.5 h,有效提高了蕨菜凍干速率,但復(fù)水率不及恒壓法[20]。車剛等考察了真空冷凍干燥因子對(duì)蕨菜VC含量的影響,建立了凍干因子與VC含量的回歸模型,并利用雙因素分析法確定了干燥室壓力對(duì)蕨菜凍干制品中VC含量影響最大,擱板加熱溫度次之,物料厚度最?。黄渥罴压に噮?shù)為擱板加熱溫度42.5℃、干燥室壓力55 Pa、物料厚度為16.3 mm,此時(shí)干凍蕨菜中VC含量可達(dá) 2.387 mg/g[21]。
1.2.3 微波干燥
介電微波干燥可以實(shí)現(xiàn)物料內(nèi)外同時(shí)加熱,改變了傳統(tǒng)由表及里的加熱方式,極大提高了干燥速率,縮短了干燥時(shí)間,更好的保留果蔬營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì),具有節(jié)能環(huán)保、質(zhì)量?jī)?yōu)良特點(diǎn)。朱正良等用不同干燥方式對(duì)蕨菜進(jìn)行了干制,結(jié)果顯示微波干燥干制蕨菜呈草綠色,表面有光澤、粗脆;與真空干燥相比,VC損失率較低,恒速干燥率是其近20倍,含水率4%時(shí)的干制時(shí)間是其1/12,80℃下產(chǎn)品的最大復(fù)水比也較重,達(dá)7.10;其最佳工藝是60℃、2450 MHz微波干燥12 min[22]。鄧宇等將微波與真空干燥相結(jié)合,研究了蕨菜干燥特性及其品質(zhì)[23]。蕨菜微波真空干燥時(shí),干燥速率受微波功率影響高于真空度,其干燥速率高于熱風(fēng)干燥和冷凍干燥,干燥時(shí)間也分別是二者的9.6%、8.8%;且微波真空干燥蕨菜整體品質(zhì)與冷凍干燥產(chǎn)品接近,明顯優(yōu)于熱風(fēng)干燥的品質(zhì)。
有關(guān)蕨菜保鮮研究還較少,僅見(jiàn)氣調(diào)保鮮和可食性涂膜保鮮兩種。保鮮氣調(diào)保鮮主要是通過(guò)改變果蔬貯藏環(huán)境中的CO2、O2、N2比例,降低呼吸強(qiáng)度、減少自身消耗而達(dá)到保鮮目的。由郭衍銀等人的研究結(jié)果可知,在CO2與O2體積分?jǐn)?shù)分別為2%和6%時(shí),能夠維持蕨菜采后的SOD和POD活性,減少氣體對(duì)細(xì)胞膜的傷害,降低MDA含量,影響呼吸強(qiáng)度,乙烯釋放量、干鮮重和可溶性糖含量,利于蕨菜的采后保鮮;同時(shí),還能明顯保存采后蕨菜葉綠素和VC含量,維持蕨菜品質(zhì)[24]??墒承酝磕つ軌蛟诠弑砻嫘纬梢粚颖∧ぃ纯煞乐辜?xì)菌侵染,又能在其表面形成一個(gè)小型氣候室,較少水分揮發(fā)、減緩呼吸作用,推遲生理衰老。終濃度為1.0 g/L、pH為6.0的殼聚糖涂膜液復(fù)合保鮮劑在12 d內(nèi),能夠延長(zhǎng)蕨菜中的含水量和VC含量,延緩褐變的發(fā)生,具有較好的保鮮效果[25]。廖曉珊等以殼聚糖竹醋液復(fù)配液(竹醋液體積分?jǐn)?shù)為0.6%,殼聚糖為1.0 g/dL)為主劑,甘油為助劑,體積分?jǐn)?shù)分別為1.5%、0.6%,30℃下處理蕨菜3次,保鮮15 d內(nèi),蕨菜仍為綠色,并基本保持了原有風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分,有效延長(zhǎng)了貨架期[26]。
蕨菜當(dāng)前加工方法較為簡(jiǎn)單,常見(jiàn)的有腌制、干制、灌裝、軟包裝等,開發(fā)試制產(chǎn)品有蕨菜掛面、蕨菜罐頭、蕨菜飲料、紙型蕨菜等。其主要產(chǎn)品制備工藝流程如1所示。
圖1 蕨菜產(chǎn)品制作工藝流程Fig.1 Production technology flow-sheet of Pteridium aquilinum var.latiusculum
張偉敏等研制出了泡椒型和麻辣型兩種蕨菜罐頭,其風(fēng)味較好,外觀鮮嫩,口感清脆,具體生產(chǎn)工藝流程如圖1(Ⅰ)[27];鞠國(guó)泉研究了蕨菜與山杏仁結(jié)合加工罐頭的工藝,其技術(shù)要點(diǎn)是:先將去皮杏仁在沸水脫苦,以包衣發(fā)生皺縮為準(zhǔn)、后流水漂洗,再與經(jīng)過(guò)脫鹽、漂燙、鹽澤蕨菜混合調(diào)料,二者按3∶2比例混合,湯汁拌勻;最后裝罐、封口殺菌即可[28]。
孫漢巨等開發(fā)出一種蕨菜全粉固體飲料,具體生產(chǎn)工藝流程如圖 1(Ⅳ)[29]。在 100 ℃下,pH6.0、0.4 g/L乙酸鋅溶液中漂燙1.0 min,并在60℃熱風(fēng)干燥至產(chǎn)品規(guī)定水分;該固體飲料中蕨菜粉50.0%、木糖醇25.0%、檸檬酸3.0%、茉莉花6.0%及麥芽糊精16%。后劉波等又進(jìn)一步優(yōu)化了蕨菜全粉飲料的生產(chǎn)工藝[30]。其研究結(jié)果表明,同樣溫度和pH下,0.5 g/L乙酸鋅溶液中漂燙1.0 min,蕨菜呈鮮綠色,VC保存率達(dá)89.4%;正交試驗(yàn)得出產(chǎn)品的最佳配方是蕨菜45.0%、茉莉花2.0%、蔗糖28%、檸檬酸3.0%、藻酸丙二醇酯13.0%,獲得的感官評(píng)價(jià)為97分。另外,陳乃富創(chuàng)制了一種較為簡(jiǎn)單的蕨菜茶生產(chǎn)方法,只需蒸汽殺青5 min、110~1130℃下烘干,剪切成長(zhǎng)度2.0 cm,即可沸水沖泡飲用[31]。
軟包裝是蕨菜加工主要方式之一,其工藝關(guān)鍵是漂燙、護(hù)色和硬化。胡永金等利用全因子設(shè)計(jì)、正交設(shè)計(jì)確定了蕨菜軟包裝工藝流程[圖1(Ⅱ)],并優(yōu)化了漂燙、保脆和護(hù)綠工藝參數(shù)[32]。即先在2.5%檸檬酸溶液中,96℃下漂燙4 min;后在pH3.0、0.4 g/kg乙酸鋅溶液中,70℃下護(hù)綠40 min;再在0.2%的CaCl2溶液中保脆40 min;所得產(chǎn)品色澤黃綠、湯汁清澈透明,具有風(fēng)味蕨菜特有的清香,無(wú)異味,口感脆嫩。但付榮霞等研究發(fā)現(xiàn),在溫度80℃、pH 6.0,0.3 g/kg乙酸鋅溶液護(hù)綠20 min也能達(dá)到較好的效果[33]。
紙型蔬菜能夠保留原料原有風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分,即可做配菜又可以休閑食品,攜帶和貯藏方便。劉月英等對(duì)紙型蕨菜加工工藝進(jìn)行了探索(圖1(Ⅲ))。結(jié)果顯示,加工過(guò)程中添加0.2%大豆分離蛋白、0.2%海藻酸鈉、0.3%羧甲基纖維素鈉、5%淀粉、1.5%甘油、1.5%食鹽;先后在60℃、80℃分別干燥70、15 min制出的紙型蕨菜,鮮綠有光澤、易成型、易揭膜、口感鮮美、品質(zhì)好[34]。
蕨菜因其獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值而備受青睞。而每年我國(guó)也出口大量的蕨菜到日本、韓國(guó)及東南亞等國(guó)家和地區(qū),使其成為創(chuàng)匯的重要農(nóng)產(chǎn)品之一[35]。但由于蕨菜生產(chǎn)季節(jié)性強(qiáng)和自身理化性質(zhì),使其保鮮貯藏困難,制約了蕨菜的產(chǎn)業(yè)化。目前,有關(guān)蕨菜鮮貯的研究比較少,故在其以后的保鮮研究中,應(yīng)積極利用新的保鮮技術(shù)如減壓保鮮,臭氧、負(fù)氧離子氣體保鮮,靜電場(chǎng)處理、低劑量輻射處理、細(xì)胞間結(jié)構(gòu)化氣調(diào)保鮮,植物精油和中草藥浸提液天然果蔬保鮮劑保鮮及酶法與轉(zhuǎn)基因生物技術(shù)保鮮等;進(jìn)一步研究蕨菜貯藏保鮮機(jī)理;簡(jiǎn)化蕨菜干燥設(shè)備和程序,降低生產(chǎn)成本,適合菜農(nóng)操作。另外,蕨菜開發(fā)種類較少,且處于初級(jí)階段,科技含量低。那么,今后蕨菜產(chǎn)品開發(fā)只有提升其產(chǎn)品附加值,如以蕨菜中活性成分分離提取為目的,開發(fā)具有保健功能的新產(chǎn)品等,延長(zhǎng)其產(chǎn)業(yè)鏈,才可能有利于蕨菜產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。
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