段紅梅，王丹丹，江宇峰，洪豆，王曉紅，吳淑清

(長春大學 食品科學與工程學院，長春 130022)

長白楤木(AraliacontinentalisKitag.)，又名東北土當歸、草本刺嫩芽、牛尾大活[1]，與藥王人參同屬五加科宿根草本植物，長白楤木中富含三萜皂苷、二萜、黃酮類、揮發(fā)油等多種生物活性成分[2]。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，從長白楤木中分離得到三萜皂苷共8種，其中1種具有較強的降糖活性[3]；以及貝殼烯酸、貝殼杉醇酸、海松酸等二萜類成分，具有鎮(zhèn)靜作用[4]；還分離得到兩種有機酸，具有抗炎活性[5]；此外，也有研究報道從長白楤木中分離得到黃酮類物質，其具有較強的抗氧化活性[6]。長白楤木嫩芽富含維生素C、維生素Bl、維生素B2等營養(yǎng)物質，且含有多種氨基酸，其中包括5種必需氨基酸，長白楤木具有祛風除濕、活血化瘀以及治療腰膝酸痛、頭痛、齒痛等功效[7]。因此，長白楤木屬于一種藥食同源的植物。雖然食用長白楤木嫩芽對人體健康有著積極作用，但因其生長具有季節(jié)性，食用周期較短，采后易老化腐爛，不易貯藏。為了提高采后長白楤木嫩芽的食用價值和商品價值，人們常采用腌制的方法進行保藏，但在長白楤木嫩芽腌制過程中，葉綠素不穩(wěn)定，易受到破壞，失去其鮮綠顏色，會變成暗綠色或褐綠色，影響產(chǎn)品品質[8]。

目前，對于腌制長白楤木嫩芽工藝方面的研究尚未見報道。本試驗主要從腌制工藝方面對長白楤木嫩芽進行研究，以篩選出最佳腌制食鹽添加量、原料燙漂時間、最佳護綠劑濃度及保脆劑添加量，采用單因素試驗和響應面法優(yōu)化腌制長白楤木嫩芽工藝條件，以感官評分和葉綠素含量作為評價指標，從而探索出增加腌制食品中葉綠素穩(wěn)定性的方法，為開發(fā)更多腌制品提供了理論依據(jù)，同時也提高了長白楤木嫩芽產(chǎn)品的附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮長白楤木嫩芽：采自長春大學園林學院王曉紅教授實驗種植基地；加碘食鹽：購于沃爾瑪超市；丙酮、無水乙醇：均為分析純，北京化工廠；碳酸鈉、氫氧化鈣、氯化鈣：均為分析純，連云港大洋化工有限公司。

1.2 儀器與設備

UV-2700紫外可見分光光度計、AUW120型電子天平 日本島津儀器有限公司；TDL-50B低速離心機 上海安亭科學儀器廠；GZX-9070MBE電熱恒溫鼓風干燥箱 濟南榮星分析儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 腌制長白楤木嫩芽工藝流程[9]

原料→預處理→漂燙(加入護色劑)→冷浸→腌制(22±2) ℃→脫鹽→壓榨脫水→拌料調味→貯藏保存。

1.3.2 腌制長白楤木嫩芽的操作要點

1.3.2.1 原料

選用脆嫩鮮綠、粗細均勻的長白楤木嫩芽，要求原料無污染、無蟲害、無腐爛等，盡量在采摘后1～2 d內進行加工處理。

1.3.2.2 預處理

除去爛葉、老葉及雜質等，用清水漂洗干凈，脫水瀝干，將長白楤木嫩芽切分成約10 cm長度。

1.3.2.3 漂燙

根據(jù)菜重加入適量的水，并加熱至80 ℃，按水重稱量，添加護綠劑混勻后，放入適量長白楤木嫩芽，漂燙一定時間。

1.3.2.4 冷浸

將漂燙后的長白楤木嫩芽迅速放入自來水中沖洗降溫至20 ℃左右。

1.3.2.5 腌制

將長白楤木嫩芽放入壇中，加入不同食鹽濃度的腌制液淹沒長白楤木嫩芽?？刂齐缰茰囟葹?22±2) ℃，腌制時間為20 d，使產(chǎn)品pH降低至4.0左右，達到發(fā)酵成熟，測定長白楤木嫩芽中葉綠素含量變化情況，并對產(chǎn)品進行感官評價。

1.3.2.6 脫鹽

直接采用清水脫鹽法，保持鹽含量為5%～7%。

1.3.3 感官評定

將長白楤木嫩芽通過不同腌制條件處理后，采用感官評價方法，以10位經(jīng)過專業(yè)培訓的食品專業(yè)人員，從樣品香氣、滋味、形態(tài)質地、色澤等指標進行打分，滿分為100分，腌制長白楤木嫩芽的感官評分標準見表1。

表1 腌制長白楤木嫩芽感官評分標準Table 1 Sensory scoring criteria for pickled tender shoots of Aralia continentalis Kitag.

1.3.4 葉綠素含量的測定[10]

準確稱取腌制后的樣品0.5 g，剪碎混勻，加入10 mL的丙酮-乙醇浸提液(丙酮∶乙醇為2∶1)中，室溫暗處靜置24 h后，4000 r/min離心10 min，取上清液，以丙酮-乙醇浸提液為對照，分別于645，663 nm下測定吸光值。利用 Arnon公式計算其葉綠素含量：

葉綠素a含量Ca(mg/g)=12.70A663-2.69A645；

葉綠素b含量Cb(mg/g)=22.90A645-4.68A663；

葉綠素總含量C總(mg/g)=Ca+Cb=20.21A645+ 8.02A663。

1.3.5 單因素試驗優(yōu)化腌制工藝

分別考察食鹽添加量、保綠劑Na2CO3添加量和Ca(OH)2添加量、保脆劑CaCl2添加量及漂燙時間對腌制長白楤木嫩芽的影響，單因素試驗因素水平表見表2。

表2 腌制工藝條件單因素試驗因素及水平表Table 2 The factors and levels of single factor test for pickling process conditions

1.3.6 腌制工藝條件的響應面試驗設計

根據(jù)Box-Behnken的設計原理，以感官評價和葉綠素含量為響應值，根據(jù)單因素試驗結果，固定漂燙時間為4 min，選擇食鹽添加量、Na2CO3添加量、Ca(OH)2添加量、CaCl2添加量4個因素為影響因素，進行響應面試驗，試驗因素水平表見表3。

表3 腌制工藝條件響應面試驗因素及水平表Table 3 The factors and levels of response surface test for pickling process conditions

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)處理采用 Microsoft Excel 2007軟件進行分析，結果用“平均數(shù)±標準差”表示，采用Design-Expert 8.0.6軟件進行響應面試驗數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 不同食鹽添加量對腌制長白楤木嫩芽的影響

按照食鹽添加量分別為5%、8%、11%、14%、17%、20%，Na2CO3添加量為0.15%，Ca(OH)2添加量為0.35%，CaCl2添加量為0.06%，漂燙時間為4 min，腌制長白楤木嫩芽，腌制20 d后，進行感官評價并測定葉綠素含量，試驗結果見圖1。

圖1 不同食鹽添加量對腌制長白楤木嫩芽的影響Fig.1 Effect of different salt additive amount on pickled tender shoots of Aralia continentalis Kitag.

確定食鹽溶液的最佳濃度是腌制菜中的重要問題[11]。由圖1可知，長白楤木嫩芽感官評分和葉綠素含量均隨食鹽添加量的增加整體先緩慢上升后呈逐漸下降的趨勢，當食鹽添加量為14%時，葉綠素含量達到最大值0.914 mg/g，此時感官評分為87.53分。當食鹽添加量過高時，腌制菜色澤偏褐綠色，脆嫩度下降，口感酸咸味略重，無腌制菜香味。由于一定食鹽添加量不僅具有脫去長白楤木嫩芽組織內水分，使組織中的水分滲透出細胞，去除其他不良氣味的作用，且食鹽具有防腐功能，食鹽產(chǎn)生的高滲作用能抑制有害微生物的生理活動[12]。因此，選擇食鹽添加量為14%。

2.1.2 不同Na2CO3添加量對腌制長白楤木嫩芽的影響

按照Na2CO3添加量分別為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%，食鹽添加量為14%，Ca(OH)2添加量為0.35%，CaCl2添加量為0.06%，漂燙時間為4 min，腌制長白楤木嫩芽，腌制20 d后，進行感官評價并測定葉綠素含量，試驗結果見圖2。

圖2 不同Na2CO3添加量對腌制長白楤木嫩芽的影響Fig.2 Effect of different Na2CO3 additive amount on pickled tender shoots of Aralia continentalis Kitag.

研究表明，護綠劑對腌制品中葉綠素具有一定的保護作用[13]。由圖2可知，隨著Na2CO3添加量的增加，感官評分和葉綠素含量均呈逐漸增大趨勢，當Na2CO3添加量為0.15%時，感官評分和葉綠素含量達均達到最大，分別為87.70分、0.947 mg/g，此時，腌制長白楤木嫩芽色澤均勻一致，呈深綠色，腌制菜香味明顯，莖硬，葉片完整，質地脆嫩。當Na2CO3添加量在0.15%～0.30%時，感官評分和葉綠素含量下降明顯，腌制菜稍有黏稠，脆嫩度下降，口感松軟。因此，選擇Na2CO3最佳添加量為0.15%。

2.1.3 不同Ca(OH)2添加量對腌制長白楤木嫩芽的影響

按照Ca(OH)2添加量分別為0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%、0.45%，食鹽添加量為14%，Na2CO3添加量為0.15%，CaCl2添加量為0.06%，漂燙時間為4 min，腌制長白楤木嫩芽，腌制20 d后，進行感官評價并測定葉綠素含量，試驗結果見圖3。

圖3 不同Ca(OH)2添加量對腌制長白楤木嫩芽的影響Fig.3 Effect of different Ca(OH)2 additive amount on pickled tender shoots of Aralia continentalis Kitag.

由圖3可知，隨著Ca(OH)2添加量的增加，腌制長白楤木嫩芽的感官評分和葉綠素含量均呈先增加后下降的趨勢。當Ca(OH)2添加量為0.35%時，腌制長白楤木感官評分和葉綠素含量均達到最高，分別為85.43分、0.847 mg/g，這是由于在添加一定含量Ca(OH)2的條件下，葉綠素發(fā)生酯基堿化，生成綠色更為穩(wěn)定的葉綠原素鹽[14]。但隨著Ca(OH)2添加量的進一步增加，腌制長白楤木感官評分和葉綠素含量呈現(xiàn)下降趨勢。因此，選擇Ca(OH)2添加量為0.35%。可見，添加一定量的堿性物質浸泡可以有效地保綠。

2.1.4 不同CaCl2添加量對腌制長白楤木嫩芽的影響

按照CaCl2添加量分別為0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%，食鹽添加量為14%，Na2CO3添加量為0.15%，Ca(OH)2添加量為0.35%，漂燙時間為4 min，腌制長白楤木嫩芽，腌制20 d后，進行感官評價并測定葉綠素含量，試驗結果見圖4。

圖4 不同CaCl2添加量對腌制長白楤木嫩芽的影響Fig.4 Effect of different CaCl2 additive amount on pickled tender shoots of Aralia continentalis Kitag.

由圖4可知，隨著CaCl2添加量的增加，腌制長白楤木嫩芽的感官評分和葉綠素含量均呈先增加后下降的趨勢。當CaCl2添加量為0.06%時，感官評分和葉綠素含量均達到最大值，分別為87.6分、0.984 mg/g，這是由于CaCl2中的Ca2+與長白楤木嫩芽中果膠酶作用生成的果膠酸鈣鹽可使細胞相互粘結，提高了腌制長白楤木嫩芽組織的脆性[15]。此時長白楤木嫩芽品質保持良好，咸味、酸味適中，菜體色澤較均勻，呈鮮綠色，質地較脆嫩，具有獨特而濃郁的腌制菜香味。因此，選擇CaCl2添加量為0.06%。

2.1.5 不同漂燙時間對腌制長白楤木嫩芽的影響

按照漂燙時間分別為2，3，4，5，6，7 min，食鹽添加量為14%，Na2CO3添加量為0.15%，Ca(OH)2添加量為0.35%，CaCl2添加量為0.06%，腌制長白楤木嫩芽，腌制20 d后，進行感官評價并測定葉綠素含量，試驗結果見圖5。

圖5 不同漂燙時間對腌制長白楤木嫩芽的影響Fig.5 Effect of different blanching time on pickled tender shoots of Aralia continentalis Kitag.

由圖5可知，腌制長白楤木嫩芽的感官評分和葉綠素含量均隨著漂燙時間的延長呈先增加，后逐漸減小的趨勢。當漂燙時間為4 min時，長白楤木嫩芽的感官評分和葉綠素含量均達到最大值，分別為87.2分、0.908 mg/g。由于漂燙時間過長，可能會造成長白楤木嫩芽脆嫩度下降及其他營養(yǎng)成分的流失，因此，選擇漂燙時間為4 min。

2.2 響應面試驗結果分析與條件優(yōu)化

2.2.1 響應面試驗結果

在單因素實驗結果的基礎上，固定漂燙時間為4 min，采用Box-Behnken中心組合試驗設計原理，以感官評分和葉綠素含量為響應值，選擇食鹽添加量(A)、Na2CO3添加量(B)、Ca(OH)2添加量(C)、CaCl2添加量(D)為試驗因素，進行響應面試驗，結果見表4。

表4 響應面試驗設計與結果Table 4 Response surface test design and results

續(xù) 表

采用Design-Expert 8.0.6軟件，對表4中的數(shù)據(jù)進行二次多項式回歸擬合，得到長白楤木嫩芽腌制工藝中感官評分對食鹽添加量(A)、Na2CO3添加量(B)、Ca(OH)2添加量(C)、CaCl2添加量(D)的回歸模型：

感官評分=88.88-0.68A+0.71B-0.26C+0.55D-1.36AB-0.18AC-1.05AD-0.25BC-0.26BD -0.87CD-5.13A2-6.57B2-10.65C2-3.55D2。

表5 感官評價的方差分析Table 5 Variance analysis of sensory evaluation

注：“***”為差異極顯著，P<0.0001；“**”為差異較顯著，P<0.01；“*”為差異顯著，P<0.05。

對回歸模型進行顯著性檢驗，見表5。得出回歸模型極顯著(P<0.0001)，而方程失擬項P值為0.9977>0.05，所以失擬項不顯著，R2=0.9930，RAdj2=0.9861，說明該模型與實際擬合度較好，回歸模型的A2、B2、C2、D2對腌制長白楤木嫩芽工藝的感官評分影響達到極顯著水平(P<0.0001)，A、B、AB、AD對其影響較顯著(P<0.01)，D、CD影響顯著(P<0.05)。由F值可得，各因素對長白楤木嫩芽腌制工藝感官評分的影響主次因素為： Na2CO3添加量(B)>食鹽添加量(A)>CaCl2添加量(D)>Ca(OH)2添加量(C)。

采用Design-Expert 8.0.6軟件，對表4中的數(shù)據(jù)進行二次多項式回歸擬合，得到長白楤木嫩芽腌制工藝中葉綠素含量對食鹽添加量(A)、Na2CO3添加量(B)、Ca(OH)2添加量(C)、CaCl2添加量(D)的回歸模型：

葉綠素含量=0.96+0.016A-0.011B- 0.013C+0.062D+0.11AB-0.057AC-0.059AD+0.22BC+0.027BD-0.086CD - 0.076A2-0.26B2- 0.078C2-0.21D2。

表6 葉綠素含量的方差分析Table 6 Variance analysis of chlorophyll content

注：“***”為差異極顯著，P<0.0001 ；“**”為差異較顯著，P<0.01；“*”為差異顯著，P<0.05。

對回歸模型進行顯著性檢驗，見表6。得出回歸模型極顯著(P<0.0001)，而方程失擬項P值為0.1072>0.05，說明失擬項不顯著，R2=0.9554，RAdj2= 0.9107，說明該模型與實際擬合度較好，回歸模型的BC、B2、D2對長白楤木嫩芽腌制工藝的葉綠素含量影響達到極顯著水平(P<0.0001)，D、AB、CD、A2、C2對其影響較顯著(P<0.01)。由F值可得，各因素對長白楤木嫩芽腌制工藝葉綠素含量的影響主次因素為：CaCl2添加量(D)>食鹽添加量(A)>Ca(OH)2添加量(C)>Na2CO3添加量(B)。

2.2.2 響應面各因素交互作用分析

圖6 各因素交互作用對腌制長白楤木嫩芽感官評分的曲面圖和等高線圖Fig.6 Surface and contour figures of sensory scores of pickled tender shoots of Aralia continentalis Kitag. by interaction of various factors

圖7 各因素交互作用對腌制長白楤木嫩芽葉綠素含量的曲面圖和等高線圖Fig.7 Surface and contour figures of chlorophyll content of pickled tender shoots of Aralia continentalis Kitag. by interaction of various factors

響應面圖的曲面坡度越陡峭、等高線越密集且呈橢圓形，說明兩因素之間交互作用越大。由圖6和圖7可知，等高線圖均呈現(xiàn)橢圓形，且由表5感官評價方差分析可知， AB、AD偏回歸系數(shù)差異較顯著(P<0.01)，且CD偏回歸系數(shù)差異顯著(P<0.05)，說明食鹽添加量與Na2CO3添加量、食鹽添加量與CaCl2添加量、Ca(OH)2添加量與CaCl2添加量兩兩之間的交互作用對長白楤木嫩芽腌制工藝感官評分的影響具有顯著性。由表6的葉綠素含量方差分析可知，BC偏回歸系數(shù)差異極顯著(P<0.0001)，且AB、CD偏回歸系數(shù)差異較顯著(P<0.01)，說明Na2CO3添加量與Ca(OH)2添加量兩兩之間的交互作用對長白楤木嫩芽腌制工藝的葉綠素含量影響較大，而食鹽添加量與Na2CO3添加量、Ca(OH)2添加量與CaCl2添加量兩兩之間的交互作用對長白楤木嫩芽腌制工藝的葉綠素含量影響次之。

以感官評分和葉綠素含量為評價指標，分析得出響應面法優(yōu)化腌制長白楤木嫩芽的最佳工藝條件為：食鹽添加量為14.5%、Na2CO3添加量為0.174%、Ca(OH)2添加量為0.354%、CaCl2添加量為0.05%，此時感官評分為(89.72±0.38)分，葉綠素含量為(0.991±0.005)mg/g。且在最佳工藝條件下生產(chǎn)的長白楤木嫩芽色澤呈鮮綠色，質地嫩脆，具有腌制菜的鮮香味。

2.3 驗證試驗

為了檢驗響應面法所得結果的可靠性，對上述響應面分析求得的最佳取值條件進行腌制工藝的驗證試驗，為了操作方便，條件設定為食鹽添加量為14%、Na2CO3添加量為0.15%、Ca(OH)2添加量為0.35%、CaCl2添加量為0.06%，經(jīng)過3次平行試驗，實際測得感官評分為(89.95±0.45)分，葉綠素含量為(0.984±0.003)mg/g，與預測值相近，說明試驗優(yōu)化得到的技術參數(shù)是可靠、穩(wěn)定的。

3 結論

本試驗對長白楤木嫩芽的腌制工藝進行研究，通過單因素和響應面試驗確定了長白楤木嫩芽最佳腌制工藝的條件為：食鹽添加量為14%、Na2CO3添加量為0.15%、Ca(OH)2添加量為0.35%、CaCl2添加量為0.06%。在此最佳腌制工藝條件下，長白楤木嫩芽感官評分為(89.95±0.45)分，葉綠素含量為(0.984±0.003) mg/g，且長白楤木嫩芽色澤呈鮮綠色，質地嫩脆，具有腌制菜的鮮香味。