范 民, 吳玉瓊, 洪志方, 張 靜, 黃 艷

(1.閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與生物工程系,福建南平 353011;2.武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院,福建武夷山 354300;3.福建漳州農(nóng)業(yè)科技園區(qū)研發(fā)中心,福建漳州 363204)

裙帶菜(Undaria pinnatifida Suringar)為多年生大型褐藻,是我國(guó)養(yǎng)殖的三大經(jīng)濟(jì)海藻之一,被人們稱(chēng)為海藻之王,又名裙帶、海芹菜,在我國(guó)主要分布在遼寧、山東、江蘇、浙江等地[1-4].裙帶菜是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的食用性海藻,具有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,除多糖成分外,還包括蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、脂肪酸及碘、鉀、鈣等微量元素和多種維生素[5],其中多糖是裙帶菜中重要的活性成分,具有抗腫瘤、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性[6-8].目前世界上對(duì)裙帶菜加工主要是生產(chǎn)凍干品、鹽漬品和碎切品[4].近年來(lái),日本和韓國(guó)還開(kāi)發(fā)了裙帶菜茶、裙帶菜醬制品、調(diào)味品及快餐等受到人們喜愛(ài)的食品[9-11].我國(guó)市場(chǎng)上的裙帶菜主要為鹽浸、調(diào)味裙帶菜,大多采用相對(duì)簡(jiǎn)易的保脆加工工藝,易失去固有的脆度,口感欠佳,因此,進(jìn)行裙帶菜保脆工藝研究,加工具有一定保脆度的裙帶菜具有重要意義.目前,消費(fèi)者對(duì)各類(lèi)果蔬加工產(chǎn)品在口感脆度方面提出了更高要求,但加工過(guò)程中的脆度研究存在產(chǎn)品保脆時(shí)間受季節(jié)性影響(如鹽漬產(chǎn)品)、純化學(xué)物質(zhì)處理浸泡或是需要復(fù)雜物理機(jī)械等問(wèn)題[12-14].而大量文獻(xiàn)顯示,果膠酸與鈣、鎂離子等結(jié)合形成不溶性的果膠酸鹽可使果蔬制品變脆嫩[15],且低溫漂燙可以激活果膠甲酯酶活性[16],因此,從產(chǎn)品本身的理化特性探討保持加工食品的脆度就顯得較為重要.本項(xiàng)目采用低溫漂燙法與復(fù)合保脆劑聯(lián)合處理技術(shù)對(duì)裙帶菜進(jìn)行保脆處理,探討影響裙帶菜保脆效果的幾個(gè)因素,以期為進(jìn)一步改進(jìn)即食調(diào)味裙帶菜加工工藝技術(shù)提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

裙帶菜來(lái)自福建福清市;海藻酸鈉(SA,河北大唐生物工程有限公司)、氯化鈣(CaCl2,浙江城南化工廠)均為分析純.

1.2 儀器與設(shè)備

721型紫外分光光度計(jì),深圳市博大精科技實(shí)業(yè)有限公司;BS2000S型電子天平,北京賽多利斯天平有限公司;HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋,江蘇金壇市宏華儀器廠.

1.3 保脆劑處理實(shí)驗(yàn)

1.3.1 不同保脆劑配比對(duì)調(diào)味裙帶菜脆度的影響實(shí)驗(yàn)

設(shè)置復(fù)合保脆劑配比m(SA)∶m(CaCl2)分別為 4∶1,3∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4. 取等量的新鮮裙帶菜,分別置于不同配比的復(fù)合保脆劑中,每處理重復(fù)3次.保脆劑質(zhì)量濃度為3 g·L-1、低溫漂燙溫度50℃、低溫漂燙時(shí)間25 min.

1.3.2 不同保脆劑質(zhì)量濃度對(duì)調(diào)味裙帶菜脆度的影響實(shí)驗(yàn)

設(shè)置保脆劑質(zhì)量濃度為1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0 g·L-1.取等量的新鮮裙帶菜,分別浸入m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1的不同質(zhì)量濃度保脆劑中,每處理重復(fù)3次.低溫漂燙溫度50℃、低溫漂燙時(shí)間25 min.

1.3.3 不同保脆劑低溫漂燙溫度對(duì)調(diào)味裙帶菜脆度的影響實(shí)驗(yàn)

取等量的新鮮裙帶菜浸入m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1,質(zhì)量濃度為3 g·L-1的保脆劑中,設(shè)置低溫漂燙溫度為35,40,45,50,55,60,65℃7個(gè)處理,每處理重復(fù)3次.低溫漂燙時(shí)間設(shè)為25 min.

1.3.4 不同保脆劑低溫漂燙時(shí)間對(duì)調(diào)味裙帶菜脆度的影響實(shí)驗(yàn)

取等量的新鮮裙帶菜浸入m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1,質(zhì)量濃度為3 g·L-1的保脆劑中,設(shè)置低溫漂燙時(shí)間為5,10,15,20,25,30,35 min 7個(gè)處理,每處理重復(fù)3次.低溫漂燙溫度設(shè)為50℃.

1.4 正交試驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選取復(fù)合保脆劑配比(A)、保脆劑質(zhì)量濃度(B)、低溫漂燙溫度(C)和低溫漂燙時(shí)間(D)4個(gè)條件作為試驗(yàn)因素,選用正交表進(jìn)行L16(45)優(yōu)化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),探討調(diào)味裙帶菜保脆的較優(yōu)工藝參數(shù),以果膠酸鈣含量為評(píng)價(jià)指標(biāo),正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表1.

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Tab.1 Relation of saturation solution and relative humidity

1.5 果膠酸鈣含量的測(cè)定

果膠酸鈣含量采用原子分光光度法測(cè)定[14].

1.5.1 鈣標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

配置濃度為 5,10,15,20,25 μg·mL-1的鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液,再測(cè)定各溶液的吸光值.

測(cè)定環(huán)境條件:

狹縫0.5 nm;燈電流量6 mA;波長(zhǎng) 422.7 nm;點(diǎn)燈方式 D2背景;燃?xì)饬髁?.0 L/min;火焰類(lèi)型Air-C2H2;燃燒器高度7 mm.所得鈣標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1.

1.5.2 裙帶菜中果膠酸鈣的提取

圖1 鈣標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Effect of different ratio composite crispness-keeping on fragility

準(zhǔn)確稱(chēng)取裙帶菜勻漿20 g,用去離子水120 mL攪拌稀釋,常溫靜置1 h時(shí),1 h后抽濾,再用20 mL去離子水洗滌沉淀后抽濾.同樣方法,重復(fù)洗滌4次,最后在殘?jiān)屑尤?00 mL氯化鈉溶液中繼續(xù)靜置,靜置1 h后繼續(xù)抽濾.抽濾后用20 mL氯化鈉溶液洗滌沉淀,洗滌抽濾重復(fù)操作4次.最后將抽濾液定容至100 mL,即得氯化鈉溶性鈣.再進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果即為樣品含鈣量(μg·g-1).

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保脆劑配比對(duì)調(diào)味裙帶菜脆度的影響

對(duì)不同配比復(fù)合保脆劑處理的調(diào)味裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)果見(jiàn)圖2.

圖2 不同復(fù)合保脆劑配比對(duì)脆度的影響Fig.2 Effect of different ratio composite crispness-keeping on fragility

從圖2可以看出,隨著m(SA)∶m(CaCl2)比例的減小,即食調(diào)味裙帶菜脆度(以果膠酸鈣含量體現(xiàn),下同)先增大后減小,當(dāng)復(fù)合保脆劑比為1∶1時(shí)脆度最大.這可能是因?yàn)楫?dāng)配比大于1∶1時(shí),多余的海藻酸鈉易在表面層與鈣離子形成凝膠,不利于保脆;當(dāng)配比小于1∶1時(shí),反而增加裙帶菜韌度,使得脆度下降.

2.2 不同保脆劑質(zhì)量濃度對(duì)調(diào)味裙帶菜脆度的影響

對(duì)不同濃度復(fù)合保脆劑處理的調(diào)味裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)果見(jiàn)圖3.

圖3 不同復(fù)合保脆劑質(zhì)量濃度對(duì)脆度的影響Fig.3 Effect of different liquid concentration on fragility

從圖3可以看出,復(fù)合保脆劑質(zhì)量濃度在1～4 g·L-1時(shí),裙帶菜脆度隨濃度的增大而明顯增大,但當(dāng)質(zhì)量濃度大于3.0 g·L-1后再增大濃度基本無(wú)法提高保脆效果.這是因?yàn)镾A-CaCl2復(fù)合作用時(shí),先滲入裙帶菜組織空隙的是大分子海藻酸鈉,其次才是小分子鈣離子.這樣,就在裙帶菜組織細(xì)胞中形成凝膠后,既增加組織脆性,也強(qiáng)化纖維彈性,二者同時(shí)作用很好地保持了裙帶菜的脆度,但到一定濃度裙帶菜細(xì)胞間隙趨于飽和,濃度增加其作用未增大.

2.3 不同保脆劑低溫漂燙溫度對(duì)調(diào)味裙帶菜脆度的影響

對(duì)保脆劑低溫漂燙溫度處理的調(diào)味裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)果見(jiàn)圖4.

圖4 不同保脆劑低溫漂燙溫度對(duì)脆度的影響Fig.4 Effect of different low-temperature blanching temperature on fragility

由圖4可知,35～50℃時(shí),裙帶菜脆度隨溫度的升高而明顯增大;溫度大于50℃后裙帶菜脆度隨溫度的升高而呈下降趨勢(shì).這是因?yàn)楹Ｔ逅徕c與鈣離子在35～50℃時(shí)形成凝膠,其生成速度隨溫度升高而變慢.而在溫度50℃時(shí)滲入氯化鈣,因在表面層形成了凝膠,故而阻礙氯化鈣的進(jìn)一步滲入;但溫度過(guò)高(大于50℃)易損壞裙帶菜細(xì)胞結(jié)構(gòu),保脆效果降低.

2.4 不同保脆劑低溫漂燙時(shí)間對(duì)調(diào)味裙帶菜脆度的影響

對(duì)保脆劑低溫漂燙時(shí)間處理的調(diào)味裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測(cè)定,其結(jié)果見(jiàn)圖5.

由圖5可知,在低溫漂燙5～25 min時(shí),隨著保脆劑浸泡時(shí)間的增加,裙帶菜脆度逐漸增大,這是因?yàn)榻輹r(shí)間越長(zhǎng),SA、CaCl2與裙帶菜細(xì)胞作用越充分,保脆效果越好;浸泡時(shí)間達(dá)25 min時(shí)保脆效果較佳;但當(dāng)超過(guò)25 min后再延長(zhǎng)浸泡時(shí)間已無(wú)法提高保脆效果.

圖5 不同保脆劑低溫漂燙時(shí)間對(duì)脆度的影響Fig.5 Effect of different low-temperature blanching time on fragility

2.5 正交試驗(yàn)分析

在上述單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,根據(jù)1.3.5正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),選取m(SA)∶m(CaCl2)、保脆劑質(zhì)量濃度、低溫漂燙溫度、和低溫漂燙時(shí)間4個(gè)主要因素進(jìn)行L16(45)的正交試驗(yàn).正交試驗(yàn)方案與結(jié)果、正交試驗(yàn)方差分析如表2、表3.

表2 L16(45)正交試驗(yàn)方案與結(jié)果Tab.2 L16(45)orthogonal design and results

表3 L16(45)正交試驗(yàn)方差分析Tab.3 L16(45)variance analysis of orthogonal experiment

由表2、表3可知,對(duì)裙帶菜脆度的主次影響因素為:A＞C＞B＞D,即m(SA)∶m(CaCl2)＞低溫漂燙溫度＞保脆劑質(zhì)量濃度＞低溫漂燙時(shí)間.方差分析結(jié)果表明,因素A對(duì)裙帶菜脆度的影響達(dá)極顯著水平(p＜0.01),因素C對(duì)脆度的影響達(dá)顯著水平(p＜0.05),而因素B、D的影響不顯著.即食型調(diào)味裙帶菜的較佳保脆工藝組合為 A3B2C3D2,即m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1、保脆劑質(zhì)量濃度為3 g·L-1、低溫漂燙溫度為50℃、時(shí)間為25 min.通過(guò)驗(yàn)證,保脆后的裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)184.52 μg·g-1.

3 結(jié) 論

1)通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及正交試驗(yàn)確定了裙帶菜保脆較佳工藝條件為:m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1、保脆劑質(zhì)量濃度為3 g·L-1、低溫漂燙溫度為50℃、低溫漂燙時(shí)間為25 min,此條件下裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá) 184.52 μg·g-1.

2)影響裙帶菜保脆的主次因素為:復(fù)合保脆劑配比＞低溫漂燙溫度＞保脆劑質(zhì)量濃度＞低溫漂燙時(shí)間,復(fù)合保脆劑配比對(duì)裙帶菜組織脆度的影響達(dá)到極顯著水平,低溫漂燙溫度對(duì)裙帶菜組織脆度的影響達(dá)顯著水平.

[1] 趙玉巧,杜云建.裙帶菜保健啤酒研究[J].釀酒科技,2012,213(3):81-84.

[2] 李建,楊波,季宇彬.超聲波法提取裙帶菜多糖的工藝研究[J].食品與藥品,2010,12(11):404-407.

[3] 孫靜亞,王惠君.裙帶菜膳食纖維提取工藝的研究[J].中國(guó)海洋藥物雜志,2010,27(5):46-50.

[4] 孔繁東,徐冰,祖國(guó)仁,等.裙帶菜發(fā)酵飲料加工工藝的研究[J].中國(guó)釀造,2011,226(1):186-189.

[5] 王彩,施松善,洪其明,等.裙帶菜中聚甘露糖醛酸的分離純化與結(jié)構(gòu)分析[J].高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào),2009,30(11):2189-2192.

[6] Yang J W,Yoon S Y,Oh S J,et al.Bifunctional effects of fucoidan on the expression of inducible nitric oxide synthase[J].Biochem Bioph Res Co,2006,346(1):345 350.

[7] Maruyama H,Tamauchi H,Hashimoto M,et al.Antitumor activity and immune response of mekabu fucoidan extracted from sporophyll of undaria pinnatifida[J].In Vivo,2003,17(3):245-249.

[8] Maruyama H,Tamauchi H,Hashimoto M,et al.The suppressivc effect of Mekabu fhcoidan on an attachment of Cryptosporidium parvum oocysts to the intestinal epimelial cells in neonatal mice[J].Life Sci,2007,80(8):775-781.

[9] 騰余,許成章.裙帶菜的營(yíng)養(yǎng)保健功效明[J].海洋世界,2004(4):36-37.

[10] 綦翠華.值得開(kāi)發(fā)的海產(chǎn)鮮咪調(diào)味品[J].中國(guó)調(diào)味品,2006(1):85-90.

[11] 祖國(guó)仁,叩玉珍,孔繁東,等.裙帶菜浸提汁的微生物脫腥及澄清工藝研究[J].中國(guó)調(diào)味品,2012,37(9):63-66.

[12] 張駿,張慜,單良,等.真空微波工藝條件對(duì)香脆鳙魚(yú)片品質(zhì)的影響[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),2006,25(2):37-41.

[13] 趙碩,李俊毅,齊祥明.鱈魚(yú)魚(yú)皮水發(fā)工藝及機(jī)理研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(28):25-27.

[14] 張穎,肖顏林,徐德瓊,等.鹽漬金針菇關(guān)鍵工藝技術(shù)研究[J].食品與發(fā)酵科技,2012,48(5):57-61.

[15] 郭燁,易海斌.蘿卜保脆工藝的優(yōu)化[J].江西食品工業(yè),2010(3):24-27.

[16] 樂(lè)毅,劉學(xué)文.白蘿卜泡菜的保脆工藝研究[J].食品與發(fā)酵科技,2011,47(2):79-82.