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        糖醋白蘿卜配方工藝及其保藏過(guò)程中品質(zhì)變化的研究

        2022-06-05 02:21:54
        中國(guó)調(diào)味品 2022年6期

        白 建

        (呂梁學(xué)院 生命科學(xué)系,山西 呂梁 033001)

        白蘿卜,又叫蘆菔,是十字花科蘿卜屬植物。作為我國(guó)重要的蔬菜之一,常被人們用來(lái)制成各種美味佳肴。因?yàn)榘滋}卜有很強(qiáng)的適應(yīng)性,并且具有高產(chǎn)價(jià)廉的特點(diǎn),所以在全國(guó)各地廣泛種植[1]。白蘿卜的味道微甜,吃起來(lái)脆嫩,在民間被稱為“小人參”,并且白蘿卜富含碳水化合物[2]。白蘿卜已經(jīng)被人們種植了數(shù)千年,在飲食和中醫(yī)調(diào)理方面都得到了廣泛的應(yīng)用。白蘿卜富含維生素C和微量元素鋅[3]。腌制而成的蘿卜用的是古老的發(fā)酵方式[4],被公認(rèn)為世界三大健康發(fā)酵蔬菜之一[5]。

        泡菜是用一定濃度的鹽浸泡蔬菜,再加入輔料,在適當(dāng)?shù)臏囟认旅芊鈨?chǔ)存而制成的[6],前期主要靠微生物的發(fā)酵,后期則是以調(diào)味為主。泡菜作為一種以乳酸菌發(fā)酵為主的中國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵食品[7],因具有獨(dú)特風(fēng)味、豐富營(yíng)養(yǎng)和鮮麗色澤,并且有著維持消化道健康、幫助減肥以及抑制腫瘤和病毒的作用[8],而受到國(guó)內(nèi)外的廣泛歡迎[9]。

        本研究探討以白蘿卜、白砂糖、白醋、泰椒為主要原料的糖醋白蘿卜的最優(yōu)工藝配方,以綜合指標(biāo)為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用正交化試驗(yàn)、驗(yàn)證試驗(yàn)進(jìn)行分析,從而選出最適合大眾口味的配方,再通過(guò)試驗(yàn)研究糖醋白蘿卜在4 ℃下隨著保藏時(shí)間改變,其水分含量、總酸度、pH、亞硝酸鹽含量、氨基酸態(tài)氮含量[10]的變化,通過(guò)試驗(yàn)得出結(jié)論和最佳保藏條件,為生產(chǎn)實(shí)踐提供了有價(jià)值的參考。

        1 材料與方法

        1.1 主要材料與試劑

        白蘿卜、白砂糖、紫林白醋、晉鹽、泰椒、蔥、姜、蒜:均購(gòu)于呂梁市離石區(qū)星瑪克超市;鹽酸、氫氧化鈉、酚酞、對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺:以上試劑均為分析純。

        1.2 主要試驗(yàn)設(shè)備

        FA2104S電子天平 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;TMS-Pilot食品物性分析儀 北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司;SIN-PH100/17 pH計(jì) 杭州聯(lián)測(cè)自動(dòng)化技術(shù)有限公司;KLG-9205A烘箱 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司;UV-5200PC紫外可見分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司。

        1.3 工藝流程及操作要點(diǎn)

        1.3.1 工藝流程

        白蘿卜→清洗→切片→倒入調(diào)配好的鹽水→靜置→加入配料(白砂糖、白醋、泰椒、蔥、姜、蒜)→裝罐→密封→靜置發(fā)酵→成品。

        1.3.2 操作要點(diǎn)

        將新鮮的白蘿卜洗凈,等表皮無(wú)水分后切成約5 mm厚的片狀,放入容器內(nèi)備用。同時(shí)切適量的蔥、姜、蒜和泰椒備用[11]。

        將提前稱量好的食鹽加入適量溫水使之溶解。

        將食鹽水倒入放有蘿卜的容器中,靜置15 min后倒掉鹽水。

        將白醋、白砂糖加入到準(zhǔn)備好的配料中攪拌均勻,倒入鹽水腌制過(guò)的蘿卜片中。

        用保鮮膜密封,在4 ℃下冷藏發(fā)酵。

        1.4 試驗(yàn)方法

        1.4.1 感官評(píng)定

        感官評(píng)定由10位接受過(guò)正規(guī)培訓(xùn)的感官評(píng)定師進(jìn)行評(píng)定,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1[12]。

        表1 糖醋白蘿卜感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sensory scoring criteria of sweet and sour white radish

        1.4.2 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

        采用北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司的TMS-Pilot食品物性分析儀和P2平底圓柱形探頭分別對(duì)不同的白蘿卜泡菜樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)性能測(cè)定,測(cè)試模型為TPA,測(cè)試前速率為1 mm/s,測(cè)試中速率為0.5 mm/s,測(cè)試后速率為1 mm/s[13],壓縮比為50%,間隔時(shí)間為2 s,測(cè)定糖醋白蘿卜的硬度、咀嚼性、脆性質(zhì)構(gòu)參數(shù)[14]。

        1.4.3 保藏過(guò)程中品質(zhì)變化指標(biāo)測(cè)定

        分別測(cè)定最佳成品在4 ℃條件下保藏0,3,6,9,12 d的下列理化指標(biāo),分析保藏過(guò)程中品質(zhì)的變化,以便于得出最佳保藏條件。

        1.4.3.1 水分含量

        參照GB 5009.3-2016《食品中水分的測(cè)定》,采用直接干燥法。

        1.4.3.2 總酸度

        參照GB 5009.239-2016《食品酸度的測(cè)定》,采用酸堿滴定法。

        1.4.3.3 pH值

        取10 mL發(fā)酵液,用pH計(jì)測(cè)定其pH值[15-16]。

        1.4.3.4 亞硝酸鹽含量

        參照GB 5009.33-2016《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》,采用鹽酸萘乙二胺法。

        1.4.3.5 氨基酸態(tài)氮含量

        采用甲醛滴定法[17]。

        1.5 單因素試驗(yàn)

        基礎(chǔ)配方:白蘿卜150 g、白砂糖35 g、白醋60 mL、食鹽15 g、冷藏5 d。

        在基礎(chǔ)配方不變的情況下,將影響糖醋白蘿卜泡菜最顯著的4個(gè)因素:白砂糖(15,25,35,45,55 g)、白醋(20,40,60,80,100 mL)、食鹽(5,10,15,20,25 g)、腌制時(shí)間(1,3,5,7,9 d)做單因素試驗(yàn)。

        1.6 正交試驗(yàn)

        以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ),選用白砂糖添加量、白醋添加量、食鹽添加量、腌制時(shí)間4個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行正交試驗(yàn),正交試驗(yàn)因素水平表見表2。

        表2 正交試驗(yàn)因素水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal test

        1.7 數(shù)據(jù)處理

        使用 Microsoft Excel 2010對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,使用 GraphPad Prism 8.0映射單因素試驗(yàn)和保藏過(guò)程各指標(biāo)的變化,使用 SPSS 22.0進(jìn)行品質(zhì)與影響因素的相關(guān)性分析,并運(yùn)用正交試驗(yàn)助手II V3.1進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析。

        2 結(jié)果和分析

        2.1 單因素試驗(yàn)的結(jié)果與分析

        2.1.1 白砂糖添加量對(duì)白蘿卜品質(zhì)的影響

        圖1 白砂糖添加量對(duì)白蘿卜品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of sugar additive amount on the quality of white radish

        由圖1可知,白砂糖添加量對(duì)白蘿卜的感官評(píng)分影響顯著(P<0.05)。在25~45 g范圍內(nèi),感官評(píng)分先升高后降低,當(dāng)增加到35 g時(shí),感官評(píng)分最大。這可能是因?yàn)榘咨疤俏短?,添加量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致白蘿卜味道偏甜。另外,白砂糖添加量對(duì)白蘿卜的硬度、咀嚼性、脆性影響均顯著(P<0.05),添加35 g時(shí)除了硬度和咀嚼性外,脆性達(dá)到最優(yōu)。綜合考慮,白砂糖35 g為最適添加量。

        2.1.2 白醋添加量對(duì)白蘿卜品質(zhì)的影響

        圖2 白醋添加量對(duì)白蘿卜品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of white vinegar additive amount on the quality of white radish

        由圖2可知,白醋添加量對(duì)白蘿卜的感官評(píng)分影響顯著(P<0.05)。在40~80 mL范圍內(nèi),感官評(píng)分先升高后降低,當(dāng)增加到60 mL時(shí),感官評(píng)分最大。這可能是因?yàn)榘状孜端?,添加量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致白蘿卜味道偏酸。另外,白醋添加量對(duì)白蘿卜的硬度、咀嚼性、脆性影響均顯著(P<0.05),添加60 mL時(shí)除了脆性外,硬度和咀嚼性達(dá)到最優(yōu)。綜合考慮,白醋60 mL為最適添加量。

        2.1.3 食鹽添加量對(duì)白蘿卜品質(zhì)的影響

        由圖3可知,食鹽添加量對(duì)白蘿卜的感官評(píng)分影響顯著(P<0.05)。在10~20 g范圍內(nèi),感官評(píng)分先升高后降低,當(dāng)增加到15 g時(shí),感官評(píng)分最大。這可能是因?yàn)槭雏}添加量過(guò)多會(huì)導(dǎo)致口感偏苦。另外,食鹽添加量對(duì)白蘿卜的硬度、咀嚼性、脆性影響均顯著(P<0.05),添加15 g時(shí)除了硬度外,脆性和咀嚼性最佳。經(jīng)上述綜合分析,食鹽15 g為最佳添加量。

        圖3 食鹽添加量對(duì)白蘿卜品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of salt additive amount on the quality of white radish

        2.1.4 腌制時(shí)間對(duì)白蘿卜品質(zhì)的影響

        由圖4可知,腌制時(shí)間對(duì)白蘿卜的感官評(píng)分影響顯著(P<0.05)。在3~7 d范圍內(nèi),感官評(píng)分先升高后降低,在第5天時(shí),感官評(píng)分最大。這可能是因?yàn)殡缰茣r(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致脆嫩度差,感官評(píng)分較低。另外,腌制時(shí)間對(duì)白蘿卜的硬度、咀嚼性、脆性影響均顯著(P<0.05),腌制5 d時(shí)硬度、咀嚼性、脆性均達(dá)到最優(yōu)。綜合考慮,腌制5 d為最適腌制時(shí)間。

        2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

        正交試驗(yàn)結(jié)果見表3,方差分析見表4。

        表3 正交試驗(yàn)方案及結(jié)果Table 3 Orthogonal test scheme and results

        續(xù) 表

        表4 正交試驗(yàn)方差分析Table 4 Analysis of variance of orthogonal test

        由表3可知,影響白蘿卜硬度的優(yōu)組合為A2C2B2D2,影響白蘿卜咀嚼性的優(yōu)組合為A2B2C2D1,影響白蘿卜脆性的優(yōu)組合為A2B2C2D2,影響白蘿卜感官評(píng)分的優(yōu)組合為A2B2C2D2。為了進(jìn)一步得出綜合優(yōu)組合,對(duì)以上4組最優(yōu)組合進(jìn)行方差分析,見表4。以硬度為考察指標(biāo)時(shí),各因素均不存在顯著影響。以咀嚼性為考察指標(biāo)時(shí),B因素顯著。以脆性為考察指標(biāo)時(shí),B因素顯著。以感官評(píng)分為考察指標(biāo)時(shí),A、B因素存在極顯著影響,D因素存在顯著影響。因此,綜合表3和表4,以感官評(píng)分為主導(dǎo)得出A>B>D>C,即白砂糖添加量>白醋添加量>腌制時(shí)間>食鹽添加量。綜合優(yōu)組合為A2B2C2D2。而表3結(jié)果顯示,第5組A2B2C3D1的感官評(píng)分最高,為89.3分,其與正交組合的結(jié)果不重合。因此,需進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。

        2.3 品質(zhì)相關(guān)性分析

        品質(zhì)相關(guān)性分析結(jié)果見表5。

        表5 品質(zhì)相關(guān)性分析Table 5 Quality correlation analysis

        由表5可知,硬度與感官評(píng)分、脆性、咀嚼性均呈顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.721,0.730,0.602;感官評(píng)分與脆性、咀嚼性呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.972,0.924;脆性與咀嚼性呈極顯著正相關(guān),相關(guān)系數(shù)為0.881。由此可知感官評(píng)分、硬度、咀嚼性、脆性之間均有相關(guān)性。

        2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果與分析

        驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表6。

        表6 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表Table 6 The results of verification test

        由表6可知,A2B2C3D1的綜合評(píng)分比A2B2C2D2的綜合評(píng)分低,由此可得最佳工藝配方組合為A2B2C2D2,即白砂糖添加量35 g,白醋添加量60 mL,食鹽添加量15 g,腌制時(shí)間5 d。

        2.5 保藏過(guò)程品質(zhì)分析

        2.5.1 水分含量測(cè)定結(jié)果

        圖5 保藏過(guò)程中水分含量的變化Fig.5 Changes of moisture content during storage

        由圖5可知,在糖醋白蘿卜的保藏過(guò)程中,剛腌制好的蘿卜水分含量較高,隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng),蘿卜中的水分含量呈下降趨勢(shì)。這是因?yàn)閯傞_始保藏時(shí)由于外界的鹽溶液濃度比白蘿卜中的細(xì)胞液濃度高,所以細(xì)胞液中的水分會(huì)滲透到外界溶液,使得水分含量下降。隨著保藏時(shí)間延長(zhǎng),兩者溶液濃度差值逐漸減小,所以水分含量在1~6 d變化較快,在6~12 d變化較慢且水分含量在87%左右。

        2.5.2 總酸度測(cè)定結(jié)果

        圖6 保藏過(guò)程中總酸度的變化

        由圖6可知,在糖醋白蘿卜的腌制過(guò)程中,總酸度隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。但是在保藏前6 d迅速升高,在6~9 d內(nèi)總酸度呈下降趨勢(shì),在第9~12 d總酸度曲線走勢(shì)逐漸平緩。這是因?yàn)榕莶酥械娜樗峋蛊浒l(fā)酵速度加快,生成許多有機(jī)酸,例如乳酸,大大增加了總酸的含量,酸度也就越高。隨著后期酸度的不斷增大,此時(shí)的環(huán)境不利于乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖,所以酸度逐漸趨于穩(wěn)定。

        2.5.3 pH值測(cè)定結(jié)果

        圖7 保藏過(guò)程中pH值的變化

        由圖7可知,隨著保藏時(shí)間的延長(zhǎng),pH值呈現(xiàn)先快速下降而后平緩的趨勢(shì),這是由于糖醋白蘿卜的發(fā)酵過(guò)程主要是乳酸發(fā)酵,在0~3 d內(nèi),發(fā)酵會(huì)產(chǎn)生大量有機(jī)酸,使pH值快速下降,此后,乳酸生成量較少,從而pH值趨于穩(wěn)定。

        2.5.4 亞硝酸鹽含量測(cè)定結(jié)果

        由圖8可知,糖醋白蘿卜的“亞硝峰”在保藏第6天出現(xiàn),峰值為10.46 mg/kg,在保藏9 d后,亞硝酸鹽含量趨于穩(wěn)定,在4.7 mg/kg左右上下波動(dòng)。這是由于蘿卜本身含有一部分亞硝酸鹽,再加上保藏初期有些雜菌如大腸桿菌可以繁殖,能將蘿卜中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,從而導(dǎo)致亞硝酸鹽含量增加。但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng),微生物持續(xù)代謝,導(dǎo)致氧氣被消耗,并且泡菜罐中的環(huán)境不利于雜菌的生長(zhǎng)。因此,亞硝酸鹽的含量逐漸下降并趨于穩(wěn)定。

        2.5.5 氨基酸態(tài)氮含量測(cè)定結(jié)果

        圖9 保藏過(guò)程中氨基酸態(tài)氮含量的變化Fig.9 Changes of amino acid nitrogen content during storage

        氨基酸態(tài)氮含量為確定發(fā)酵產(chǎn)物的發(fā)酵水平特征標(biāo)準(zhǔn)。由圖9可知,在糖醋白蘿卜保藏過(guò)程中,氨基酸態(tài)氮含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì),這是因?yàn)榕莶酥械牡鞍踪|(zhì)分解酶分解蛋白質(zhì)生成氨基酸,從而曲線上升。

        3 結(jié)論

        在腌制糖醋白蘿卜的預(yù)試驗(yàn)中,選出4個(gè)影響因素:白砂糖添加量、白醋添加量、腌制時(shí)間、食鹽添加量。

        通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)分析得到:腌制糖醋白蘿卜泡菜的過(guò)程中,各因素對(duì)糖醋白蘿卜品質(zhì)的綜合評(píng)分影響大小為白砂糖添加量>白醋添加量>腌制時(shí)間>食鹽添加量。

        結(jié)果表明,糖醋白蘿卜的最佳工藝配方為:白蘿卜150 g、白砂糖35 g、白醋60 mL、食鹽15 g、4 ℃冷藏5 d,在此工藝配方下制成的糖醋白蘿卜口味酸爽、質(zhì)地脆嫩。

        通過(guò)研究糖醋白蘿卜在保藏過(guò)程中的品質(zhì)變化可以得出:隨著保藏時(shí)間延長(zhǎng),水分含量和pH呈下降趨勢(shì),氨基酸態(tài)氮含量呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)??偹岫仍?~6 d升高,在6~12 d先下降再趨于穩(wěn)定?!皝喯醴濉痹诘?天出現(xiàn),峰值為10.46 mg/kg,保藏9 d后,亞硝酸鹽含量趨于穩(wěn)定,在4.7 mg/kg左右上下波動(dòng)。

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