梅明鑫，劉 衛(wèi)，晏 敏，周 寧，董 全*

（西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715）

蘿卜低鹽腌制過程中脆度變化原因探究

梅明鑫，劉 衛(wèi)，晏 敏，周 寧，董 全*

（西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715）

蔬菜腌制過程中，隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，其質(zhì)地逐漸變軟。該研究通過檢測(cè)蘿卜腌制過程中水分、食鹽、總酸、乙醇不溶物等含量的變化，研究多聚半乳糖醛酸酶、纖維素酶活性隨腌制時(shí)間與脆度變化之間的關(guān)系，并觀察不同腌制時(shí)期蘿卜的組織微觀結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果顯示，腌制蘿卜樣品的脆度隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)呈不斷下降的趨勢(shì)，總酸含量與脆度呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），水分含量與脆度間相關(guān)性較低（P＞0.05）。原果膠、乙醇不溶物、木質(zhì)素與蘿卜脆度呈顯著正相關(guān)（P＜0.05）。纖維素含量與脆度相關(guān)性較低（R2為0.832 3）。蘿卜腌制過程中纖維素含量由2.96%降至2.34%，變化幅度較小。腌制蘿卜掃描電鏡結(jié)果表明，隨著腌制的進(jìn)行，其細(xì)胞壁逐漸皺縮、塌陷。

蘿卜；腌制；脆度；軟化機(jī)理

蘿卜（Raphanus sativusL）不僅是人們喜食的蔬菜，也是作為腌制蔬菜的主要原料之一，其營(yíng)養(yǎng)豐富，富含維生素B族和維生素C等成分。在腌制生產(chǎn)過程中，隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，蘿卜容易變軟，導(dǎo)致脆度下降。腌制蔬菜脆度下降的原因主要有以下幾個(gè)方面：一是果膠物質(zhì)的分解[1-2]。二是果蔬細(xì)胞膨壓的變化。三是果蔬內(nèi)部細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化。果蔬組織由細(xì)胞構(gòu)成，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小、空間排列及細(xì)胞間的作用力直接影響到果蔬產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)[3]。此外，果蔬原料的成熟度、腌制食鹽濃度以及腌制環(huán)境中所含微生物雜菌情況也會(huì)對(duì)腌制品脆度產(chǎn)生一定影響[4-5]。

目前有關(guān)果蔬腌制過程中軟化原因的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：細(xì)胞膨壓降低、細(xì)胞壁組分降解及果蔬自身組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。細(xì)胞壁組分、多聚半乳糖醛酸酶、纖維素酶及組織微觀結(jié)構(gòu)等因素與果蔬質(zhì)地關(guān)系密切[6]，而對(duì)于蘿卜腌制過程中與質(zhì)地有關(guān)的各因素與脆度的關(guān)系尚未有報(bào)道，但目前，對(duì)于新鮮果蔬質(zhì)地變化與纖維素、果膠、果膠酶等方面關(guān)系的研究報(bào)道較多。有研究認(rèn)為，果實(shí)的軟化主要是由于細(xì)胞壁酶作用引起中膠層和細(xì)胞壁物質(zhì)水解。影響這些物質(zhì)降解的水解酶很多，主要有多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase，PG）、果膠甲酯酶（pectinesterase，PE）、纖維素酶和淀粉酶等。大量研究表明，PE和PG活性會(huì)通過影響不溶性果膠和可溶性果膠含量變化而使果實(shí)變軟，因而是影響果實(shí)⒉度的間接內(nèi)因。通過對(duì)蘿卜腌制過程中水分、食鹽、總酸、乙醇不溶物含量的變化，以及主要果膠物質(zhì)和纖維素、木質(zhì)素含量的變化，研究多聚半乳糖醛酸酶、纖維素酶活性隨腌制時(shí)間的變化與脆度變化之間的關(guān)系[7-8]，并觀察不同腌制時(shí)期蘿卜的組織微觀結(jié)構(gòu)變化，旨在探討蘿卜腌制過程中質(zhì)地軟化的機(jī)制，以期為蘿卜的腌制加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘿卜：新鮮、完整、無病蟲害及機(jī)械損傷，長(zhǎng)約40 cm，直徑約9 cm，購(gòu)于重慶市北碚區(qū)天生農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。

食鹽（食品級(jí)）：重慶市鹽業(yè)（集團(tuán)）有限公司；白砂糖（食品級(jí)）：廣西貴糖股份有限公司；檸檬酸、檸檬酸鈉、羧甲基纖維素鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、HNO3、AgNO3、硫氰酸鉀、硫酸鐵銨、鉻酸鉀、酚酞、冰乙酸、NaOH、葡萄糖、酒石酸鉀鈉、結(jié)晶酚、3,5-二硝基水楊酸、Na2SO3、無水乙醇、咔唑、濃硫酸、乙酸鈉、NaCl、丙酮、十六烷基三甲基溴化銨（均為分析純）：成都市科龍化工試劑廠；半乳糖醛酸、多聚半乳糖醛酸（均為分析純）：美國(guó)Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

FSH-Ⅱ高速組織勻漿機(jī)：江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠；T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)：北京譜析通用儀器有限責(zé)任公司；PB-10精密pH計(jì)：德國(guó)Sartorius公司；5810臺(tái)式高速離心機(jī)：德國(guó)Eppendorf公司；DF-101Z恒溫加熱式磁力攪拌器、SHZ-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵：鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司；Avanti J-301冷凍離心機(jī)：美國(guó)貝克曼有限公司；ALPAAI-4LSC真空冷凍干燥機(jī)、S-3000N掃描電子顯微鏡：日本日立精密儀器公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 低鹽腌制蘿卜基本工藝

挑選完整、無病蟲害、無霉?fàn)€、無機(jī)械損傷，色澤較好的新鮮蘿卜，清洗干凈，切成長(zhǎng)寬高為4 cm×4 cm×1 cm的塊狀，用10%的食鹽水預(yù)腌處理24 h，然后將蘿卜裝入腌制壇內(nèi)，裝至離壇口約5 cm處，加入腌制液淹沒蘿卜，用竹片卡住壇口，避免蘿卜露出腌制液面，蓋好壇蓋，用10%的食鹽水封壇，存放于25℃條件下腌制。腌制壇選用玻璃腌制壇。腌制液的配比為2%白砂糖、4%食鹽、0.2%氯化鈣。蘿卜與腌制液的質(zhì)量比為1∶1。定期進(jìn)行取樣測(cè)定，先進(jìn)行脆度的測(cè)定，然后進(jìn)行其他指標(biāo)的測(cè)定，各指標(biāo)重復(fù)測(cè)定3次，取平均值。

1.3.2 蘿卜腌制過程中主要成分及脆度變化的研究

蘿卜入壇腌制后每2 d定期測(cè)定樣品中水分含量、總酸及NaCl含量，同時(shí)每2 d測(cè)定樣品脆度的變化，并對(duì)蘿卜腌制過程中主要成分的變化與脆度的變化進(jìn)行相關(guān)性研究。

1.3.3 蘿卜腌制過程中脆度與細(xì)胞壁組分的含量變化的研究

蘿卜入壇腌制后每2 d定期測(cè)定樣品中原果膠（protopectin，PP）、水溶性果膠（water soluble pectin，WSP）、乙醇不溶物（alcohol-insoluble residue，AIR）、纖維素及木質(zhì)素等組分的含量變化，同時(shí)每2 d測(cè)定樣品的脆度值，對(duì)蘿卜腌制過程中的主要細(xì)胞壁組分含量變化與脆度變化的相關(guān)性進(jìn)行研究。

1.3.4 蘿卜腌制過程中脆度與相關(guān)酶活性變化的研究

蘿卜入壇腌制后每2 d定期測(cè)定樣品中多聚半乳糖醛酸酶（polygalacturonase）、纖維素酶活性的變化，每2 d測(cè)定腌制蘿卜的脆度值，并對(duì)蘿卜腌制過程中相關(guān)酶活與脆度變化的相關(guān)性進(jìn)行研究。

（1）脆度的測(cè)定

（2）理化指標(biāo)的測(cè)定

水分含量的測(cè)定：參考GB 5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》中的方法，采用直接干燥法[9]；

總酸含量的測(cè)定：參考GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》中的方法，采用酸堿滴定法[10]；

氯化鈉含量的測(cè)定：參考GB/T 12457—2008《食品中氯化鈉的測(cè)定》中的方法，采用間接沉淀滴定法[11]；

乙醇不溶物含量的測(cè)定：參考BILL Y L等[12]的方法，稱取5g腌制白蘿卜，加入25mL體積分?jǐn)?shù)95%乙醇進(jìn)行均質(zhì)處理后，放入60℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中反應(yīng)40 min，過濾后，再用10 mL體積分?jǐn)?shù)85%乙醇清洗殘留物2次，最后用10 mL乙醚清洗殘留物1次，收集殘留物于40℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥至質(zhì)量恒定，其殘留物即為乙醇不溶物，重復(fù)3次，求平均值。

（3）果膠含量、纖維素、木質(zhì)素含量的測(cè)定

翻轉(zhuǎn)課堂獨(dú)特地結(jié)合了一度被認(rèn)為是矛盾的教學(xué)理論，即建構(gòu)主義意識(shí)形態(tài)和行為主義原理的結(jié)合，其中積極學(xué)習(xí)，問題導(dǎo)向式學(xué)習(xí)是建立在建構(gòu)主義理論基礎(chǔ)上的，而指導(dǎo)性講座則來自以行為主義理論為基礎(chǔ)的直接教育方式。

果膠含量測(cè)定[13]：取6支25 mL具塞刻度試管，編號(hào)，梯度加入半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)液[13]，然后小心地沿管壁加入6.0mL濃硫酸，在沸水浴中加熱20 min取出冷卻至室溫后，各加入0.2 mL 1.5 g/L咔唑-乙醇溶液，搖勻。在暗處放置30 min后，測(cè)定反應(yīng)液在波長(zhǎng)530 nm處的吸光度值。以半乳糖醛酸質(zhì)量（μg）為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求得線性回歸方程y=0.125 2x-0.001 3，R2=0.998 9。根據(jù)溶液吸光度值，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的半乳糖醛酸質(zhì)量，計(jì)算果蔬組織中果膠含量，以生成半乳糖醛酸的含量表示。計(jì)算公式如下：

式中：m′為從標(biāo)準(zhǔn)曲線查得的半乳糖醛酸質(zhì)量，μg；V為樣品提取液的總體積，mL；Vs為測(cè)定時(shí)所取樣品提取液的體積，mL；m為樣品質(zhì)量，g。

纖維素含量的測(cè)定：參考曹建康等[13]的稱量法測(cè)定果蔬組織中粗纖維含量；

木質(zhì)素含量的測(cè)定：參考LOU Z S等[14]的方法，稱取150 mg AIR于50 mL離心管中，加入3 mL12 mol/L硫酸溶液，在20℃條件下振搖水解3h，然后向離心管中加入33 mL去離子水，沸水中振搖煮沸2.5 h取出冷卻至室溫后通過酸處理的0.45 μm Millipore HVLP過濾膜真空過濾，并用沸水清洗殘留物，收集殘留物并在60℃電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥至殘留物質(zhì)量恒定，即為木質(zhì)素。

（4）酶活的測(cè)定

多聚半乳糖醛酸酶活性的測(cè)定：參考ZHOU H W等[15]的分光光度計(jì)法；纖維素酶活性的測(cè)定：參考ZHANG J L等[16]的分光光度計(jì)法。

（5）白蘿卜樣品掃描電鏡的預(yù)處理

參考陳光靜等[17]的方法，取待測(cè)樣品，用刀片將樣品切分為1 mm3的正方體，將正方體切塊放入裝有適量4%戊二醛固定液的小瓶中固定24 h，經(jīng)過pH7.2的磷酸緩沖溶液漂洗后，用梯度乙醇溶液（體積分?jǐn)?shù)為50%、70%、80%、95%、100%）脫水，然后用臨界點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行干燥，最后將干燥好的樣品置于真空鍍膜機(jī)中進(jìn)行鍍膜處理，在掃描電鏡下觀察樣品微觀結(jié)構(gòu)。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin和SPSS軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜腌制過程脆度的變化

圖1 蘿卜腌制過程中脆度的變化Fig.1 Changes of brittleness of radishes during pickling process

由圖1可知，腌制蘿卜樣品的脆度隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)呈不斷下降的趨勢(shì)，腌制14 d后，脆度由24.54 N降低至12.57 N，降低約48.77%。蘿卜在腌制2～10 d期間，其脆度降低幅度最大，由22.93 N降至13.92 N，10 d后下降速度減慢，最終降至12.57 N。

2.2 蘿卜腌制過程中基本成分及pH變化

蘿卜腌制過程中基本組分及pH變化見圖2。由圖2（A）可知，蘿卜腌制過程中隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，水分含量呈現(xiàn)先下降后回升再下降的趨勢(shì)，其中腌制0～4d時(shí)水分含量顯著下降（P＜0.05），4～14 d時(shí)水分含量總體變化不大，腌制時(shí)間對(duì)水分含量的影響差異不顯著（P＞0.05）。腌制0～6 d時(shí)，隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)水分含量逐漸下降，主要是由于蘿卜細(xì)胞中的水分與腌制液中的鹽等進(jìn)行物質(zhì)交換，腌制液中的高滲透壓使細(xì)胞內(nèi)水分滲出，蘿卜細(xì)胞水分含量降低，后期由于鹽溶液缺氧等使細(xì)胞死亡，細(xì)胞膜由選擇透過性變?yōu)槿感?，食鹽溶液進(jìn)入細(xì)胞使其水分含量增多。

圖2 蘿卜腌制過程中基本組分及pH變化Fig.2 Changes of basic components and pH of radishes during pickling process

由圖2（B）可知，新鮮蘿卜中食鹽含量很少，約0.0353%，經(jīng)過預(yù)腌處理后食鹽含量迅速增加，預(yù)腌處理對(duì)蘿卜中的食鹽含量具有極顯著差異（P＜0.01），后期腌制過程中食鹽總體呈上升趨勢(shì)但速度緩慢。蘿卜經(jīng)過預(yù)腌處理后食鹽含量劇增，是由于新鮮蘿卜內(nèi)外食鹽濃度差別較大，食鹽滲透速度快，腌制后隨著食鹽濃度差逐漸縮小，食鹽的滲透速度減慢，最終與腌制液濃度一致，達(dá)到滲透平衡。

由圖2（C）可知，蘿卜腌制過程中總酸含量呈上升趨勢(shì)，其中第4～10天總酸含量上升速度較快，腌制蘿卜酸度與新鮮蘿卜具有顯著差異（P＜0.05），第10～14天總酸含量上升速度減緩，最終達(dá)到0.463 2%。其原因可能是腌制0～4 d時(shí)主要由腸膜明串珠菌啟動(dòng)乳酸發(fā)酵[18-19]很快被植物乳桿菌代替并產(chǎn)生大量乳酸，第4～10天總酸含量快速增加，腌制10 d后，由于體系中蛋白酶分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生多肽并進(jìn)一步被分解為氨基酸，氨基酸的后期代謝（如脫氨、脫羧等）產(chǎn)生其他物質(zhì)，總酸含量增長(zhǎng)速度減緩。

由圖2（D）可知，蘿卜腌制過程中pH整體呈下降趨勢(shì)，第0～4天pH下降速率緩慢，4～6 d下降速率最快，pH值由4.62降至3.38，6～10 d時(shí)pH下降速率減緩，10 d后pH有所回升，最終達(dá)到3.23。蘿卜腌制過程中，乳酸菌代謝產(chǎn)生乳酸使pH值降低，同時(shí)抑制了其他腐敗菌及雜菌的生長(zhǎng)，改善了產(chǎn)品的風(fēng)味和口感[20]。6 d后pH值下降緩慢，主要是由于游離乳酸的累積使乳酸脫氫酶的活性降低，影響了微生物的糖代謝，使乳酸菌生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)酸能力下降，pH速率降低[21]。

有研究表明，乳酸菌的最適pH值是6.0[22]，pH值的降低引起細(xì)胞膜電荷發(fā)生改變，細(xì)胞膜通透性增加，細(xì)胞內(nèi)酶活性降低，進(jìn)而使乳酸菌的生長(zhǎng)代謝受到抑制?？偹岷孔兓欢ǔ潭壬峡梢苑磻?yīng)pH的變化，pH可以影響微生物生長(zhǎng)活動(dòng)及蛋白酶系活性，進(jìn)而影響糖類、蛋白質(zhì)等酶解產(chǎn)物的變化，微生物的活動(dòng)又反作用于pH，因此蘿卜腌制過程中的總酸含量及pH變化是多種因素相互影響，相互制約的結(jié)果。

2.3 蘿卜腌制過程中主要細(xì)胞壁組分含量的變化

細(xì)胞壁的成分、結(jié)構(gòu)變化是影響果蔬質(zhì)地的重要因素，對(duì)于支撐細(xì)胞形態(tài)具有重要作用。蘿卜腌制過程中主要果膠組分含量的變化見圖3。

圖3 蘿卜腌制過程中主要果膠組分含量的變化Fig.3 Changes of main pectin components contents of radishes during pickling process

由圖3可知，腌制期內(nèi)，蘿卜中原果膠含量隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)而減少。腌制2～10d，原果膠含量顯著下降（P＜0.05），由0.052 g/100 g（濕質(zhì)量）降低至0.029 g/100 g；腌制10 d后，樣品中原果膠含量降低速度減慢，由0.029 g/100 g降低至0.025g/100g。蘿卜在腌制過程中，由于Na+置換了原果膠中起交聯(lián)作用的Mg2+與Ca2+，原果膠含量逐漸降低，蘿卜質(zhì)地逐漸變軟，脆性降低。腌制期內(nèi)，蘿卜樣品中水溶性果膠含量隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì)。腌制6～10d，蘿卜的水溶性果膠增長(zhǎng)速率最快，由6.05 mg/100 g增至9.96 mg/100 g；腌制14 d后其含量為11.32 mg/100 g。水溶性果膠含量逐漸增加，一方面是由于在多聚半乳糖醛酸酶的作用下，原果膠分解為可溶性果膠和果膠酸，另一方面Na+的置換作用促進(jìn)了原果膠分解成水溶性果膠，并進(jìn)一步水解生成果膠酸、甲醇等物質(zhì)。腌制過程中，蘿卜的乙醇不溶物含量隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)而減少，且速率逐漸降低，腌制結(jié)束后，蘿卜中AIR含量由最初的2.36%降低至1.42%。蘿卜腌制過程中木質(zhì)素含量呈下降趨勢(shì)，降低幅度較小，腌制0～8 d，蘿卜中木質(zhì)素含量差異不顯著（P＞0.05）。蘿卜腌制過程中纖維素含量由2.96%降至2.34%，變化幅度較小。

2.4 蘿卜腌制過程中相關(guān)酶活的變化

圖4 蘿卜腌制過程中多聚半乳糖醛酸酶和纖維素酶活性變化Fig.4 Changes of polygalacturonase and cellulase activities of radishes during pickling process

多聚半乳糖醛酸酶（PG）是一種細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)蛋白，可以通過水解作用及反式消去作用，催化果膠分子多聚α-（1,4）-半乳糖醛酸的裂解，使果膠分子分解為小分子物質(zhì)，導(dǎo)致果實(shí)軟化。KLEIN J D等[23]通過電子顯微鏡觀察鱷梨和蘋果細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)變化，證實(shí)了PG導(dǎo)致中膠層物質(zhì)溶解以及細(xì)胞間聚合力的喪失。由圖4可知，蘿卜腌制過程中0～10 d，PG活性隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸降低，這可能是由于隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，腌制液pH值逐漸降低，抑制了PG的活性，同時(shí)，腌制液中食鹽溶液的滲透作用可能使使酶的活性中心遭到破壞，從而使酶活性降低。腌制10～14 d，PG活性出現(xiàn)回升，由51.18 mg/（h·g）上升至52.49 mg/（h·g），約上升2.56%，可能是由于后期腌制液中大量微生物生長(zhǎng)繁殖，一些微生物分泌了PG，使其活性有所增加。

纖維素酶可以降解纖維素生成葡萄糖，主要由外切β-葡聚糖酶、內(nèi)切β-葡萄糖苷酶等組成，作用于纖維素及纖維素衍生出來的產(chǎn)物。纖維素酶活性在整個(gè)腌制過程中不斷降低。

2.5 蘿卜腌制過程中脆度與基本組分含量變化的關(guān)系

對(duì)蘿卜的脆度與基本組分含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見圖5。由圖5可知，總酸含量、食鹽含量與脆度呈顯著負(fù)相關(guān)（R2分別為0.900 1、0.949 9，P＜0.05），水分含量與脆度間相關(guān)性較低（R2為0.7981，P＞0.05）。 蘿卜腌制過程中所產(chǎn)生的酸主要是由乳酸菌所產(chǎn)生的乳酸，乳酸含量對(duì)pH值有重要影響，有研究表明，當(dāng)pH在4.3～4.9時(shí)，果膠水解程度最小，當(dāng)pH＜4.3或者＞4.9時(shí)水解程度增加[24]。另有研究表明，果膠物質(zhì)在pH＜4.5時(shí)易發(fā)生β-消除反應(yīng)，且pH越低，該反應(yīng)速度越快[25]。腌制4～10 d，總酸含量快速增加，pH值降低至4.5以下，果膠水解度及β-消除反應(yīng)速度增加，原果膠物質(zhì)被分解，樣品脆度下降；腌制10 d后總酸含量增加緩慢，pH值保持在3.2左右，果膠水解及β-消除反應(yīng)速率穩(wěn)定，原果膠降低速率減慢，因此10 d后脆度呈緩慢下降趨勢(shì)。

圖5 蘿卜腌制過程中脆度與基本組分含量的相關(guān)性分析Fig.5 Correlative analysis between brittleness and main chemical compositions contents of radishes during pickling process

由于分析腌制過程中脆度與食鹽含量的相關(guān)性，因此此處食鹽含量是指原料經(jīng)過預(yù)腌處理后至腌制結(jié)束期間，腌制蘿卜樣品中的食鹽含量。食鹽對(duì)蘿卜的脆度有重要影響，一方面是由于高濃度的食鹽溶液產(chǎn)生高滲透壓，蘿卜果肉組織不會(huì)吸水膨脹反而會(huì)失去自由水，但是維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的結(jié)合水依然保存，因此脆度得以保持，鹽濃度越高，成品腌制蘿卜脆度越好[26]；另一方面，Na+通過置換蘿卜細(xì)胞中果膠分子中的Ca2+，破壞多糖分子間的氫鍵，使多糖分子分散性增加，蘿卜脆度降低，但是在蘿卜加工過程中添加一定比例的CaCl2，使泡菜本身含有的果膠酸與Ca2+結(jié)合形成果膠酸鹽，可以保持蘿卜的脆度。腌制前4 d，食鹽含量增長(zhǎng)速度相對(duì)后期較快，說明腌制前4 d食鹽滲入到蘿卜中的速度較后期快，腌制前期具有更高的滲透壓，細(xì)胞失水較快，細(xì)胞膨壓降低更多，因此脆度在前4 d下降較快。2.6蘿卜腌制過程中脆度與主要細(xì)胞壁組分含量的關(guān)系

對(duì)蘿卜的脆度與主要細(xì)胞壁組分含量進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如圖6所示。由圖6可知，原果膠（PP）、乙醇不溶物（AIR）、木質(zhì)素與蘿卜脆度呈顯著正相關(guān)（P＜0.05，R2分別為0.9964、0.9868、0.9135），水溶性果膠與脆度呈顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05，R2為0.9372），纖維素含量與脆度相關(guān)性較低（R2為0.8323）。

圖6 蘿卜腌制過程中脆度與主要細(xì)胞壁組分含量的相關(guān)性分析Fig.6 Correlative analysis of brittleness and main cell wall components contents of radishes during pickling process

果膠主要存在于中膠層，是一類復(fù)雜的膠態(tài)物質(zhì)[27]，主要結(jié)構(gòu)是D-半乳糖醛酸通過α-1,4-糖苷鍵鏈接成的長(zhǎng)鏈。根據(jù)果膠與纖維素的交聯(lián)程度及理化性質(zhì)的不同，果膠可以分為原果膠、可溶性果膠及果膠酸。果蔬質(zhì)地的軟化通常伴隨原果膠的降解及可溶性果膠、果膠酸的增加[28]。原果膠是一種具有粘結(jié)性的大分子物質(zhì)，不溶于水，原果膠和纖維素在細(xì)胞層間與蛋白質(zhì)結(jié)合成粘合劑，使細(xì)胞緊密粘合在一起，使蔬菜具有較高的脆度。原果膠在多聚半乳糖醛酸酶（PG）或酸的作用下可水解為水溶性果膠，此外，Na+置換原果膠中起交聯(lián)作用的Ca2+與Mg2+，使原果膠降解，細(xì)胞間的結(jié)合能力降低，導(dǎo)致蘿卜質(zhì)地變軟[29]。蘿卜腌制過程中脆度的變化與原果膠、水溶性果膠含量變化的顯著相關(guān)性說明原果膠的降解及水溶性果膠的增加使蘿卜脆度降低。果蔬的質(zhì)地與AIR含量關(guān)系密切，AIR能與Ca2+、Mg2+結(jié)合，提高果蔬組織結(jié)構(gòu)脆度，AIR含量降低，果蔬表現(xiàn)出脆度下降。蘿卜腌制過程中纖維素含量變化幅度較小，因此其含量變化與脆度變化相關(guān)性較低。

2.7 蘿卜腌制過程中組織微觀結(jié)構(gòu)變化

細(xì)胞結(jié)構(gòu)是影響果蔬質(zhì)地的重要因素。有研究表明，果蔬經(jīng)過腌制處理后，細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，細(xì)胞膜出現(xiàn)破裂，細(xì)胞壁和中膠層出現(xiàn)收縮、塌陷[30]。蘿卜腌制過程中組織結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖見圖7。

由圖7可知，預(yù)腌處理后的蘿卜細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，中膠層完整，組織結(jié)構(gòu)略有褶皺；腌制3 d，細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整，細(xì)胞失水加重，次生木質(zhì)部薄壁細(xì)胞出現(xiàn)形變、褶皺；腌制第6天，細(xì)胞進(jìn)一步失水，次生木質(zhì)部薄壁細(xì)胞出現(xiàn)明顯褶皺、萎縮；腌制9 d，細(xì)胞失水嚴(yán)重，次生木質(zhì)部薄壁細(xì)胞嚴(yán)重萎縮；腌制12 d，中膠層嚴(yán)重解體，細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重；腌制15 d，次生木質(zhì)部薄壁細(xì)胞完全皺縮、塌陷。

圖7 蘿卜腌制過程中組織結(jié)構(gòu)掃描電鏡圖Fig.7 Scanning electron micrographs of radishes during pickling process

3 結(jié)論

蘿卜腌制過程中，脆度隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低，腌制蘿卜中的總酸、食鹽含量與脆度呈顯著負(fù)相關(guān)（R2分別為0.900 1、0.949 9，P＜0.05）水分含量與脆度相關(guān)性較低（R2=0.798 1，P＞0.05）。總酸的增加可引起腌制蘿卜脆度降低。

蘿卜腌制過程中，其乙醇不溶物（AIR）、原果膠（PP）、木質(zhì)素含量與脆度呈顯著正相關(guān)（R2分別為0.9868、0.9964、0.913 5，P＜0.05），水溶性果膠（WSP）與脆度呈顯著負(fù)相關(guān)（R=0.937 2，P＜0.05），纖維素含量與脆度的相關(guān)性不顯著（R=0.832 3，P＞0.05）。乙醇不溶物、原果膠、木質(zhì)素的降低會(huì)導(dǎo)致腌制蘿卜脆度降低，腌制蘿卜脆度的降低與纖維素的變化相關(guān)性不大。

蘿卜腌制過程中的多聚半乳糖醛酸酶（PG）與纖維素酶具有一定活性且整體呈下降趨勢(shì)，說明蘿卜腌制過程中原果膠的降解與PG有關(guān)，PG使原果膠降解，引起腌制蘿卜脆度降低，此外，原果膠的降解也可能與酸的作用有關(guān)。腌制蘿卜掃描電鏡結(jié)果表明，蘿卜腌制過程中組織微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯的變化，隨著腌制過程的進(jìn)行，其細(xì)胞壁逐漸皺縮、塌陷。

傳統(tǒng)的蘿卜腌制是采用自然發(fā)酵的方法，較為粗放，產(chǎn)品的質(zhì)量難以得到保障。今后應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)室優(yōu)化發(fā)酵工藝，采用人工接種的方法，加強(qiáng)腌制過程中的科學(xué)管理，以提高腌制蘿卜的品質(zhì)。

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Reasons for brittleness changes of radish during pickling process with low-salt content

MEI Mingxin,LIU Wei,YAN Min,ZHOU Yu,DONG Quan*
（College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China）

During the pickling process,the texture of vegetables gradually becomes soft as the pickling time prolonged.In this study,the relationship between polygalacturonase and cellulase activity and the changes of pickling time and brittleness was studied by detecting the changes of water,salt,total acid and alcohol-insoluble residue（AIR）contents in the radish pickling process.The microstructure changes of radish in different pickling periods were observed as well.The results showed that the brittleness of pickled radish samples showed a decreasing trend with the prolongation of the pickling time,and the total acid content was significantly negatively correlated with the brittleness （P＜0.05）,and the correlation between water content and brittleness was low （P＞0.05）.There was a significant positive correlation between the protopectin,AIR and lignin and the crispness of radish （P＜0.05）.The correlation between cellulose content and brittleness was low （R2=0.832 3）.The content of cellulose decreased from 2.96%to 2.34%during the pickling process,and the variation range was small.The results of scanning electron microscopy of pickled radish showed that the cell wall gradually shrinked and collapsed with the pickling process.

radish;pickling;brittleness;softening mechanism

TS255

0254-5071（2017）12-0027-07

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.12.007

2017-07-17

中央高校基本業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（XDJK2017D127）

梅明鑫（1991-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒踩c質(zhì)量控制。

*通訊作者：董 全（1962-），男，教授，博士，研究方向?yàn)楝F(xiàn)代食品加工理論與技術(shù)。