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黄瓜盐渍过程中品质变化规律及最佳盐渍工艺研究

2010-03-07员金鑫秦智伟周秀艳

东北农业大学学报 2010年10期
关键词:盐渍硝酸盐亚硝酸盐

员金鑫,秦智伟,周秀艳

(东北农业大学园艺学院,哈尔滨 150030)

盐渍菜是我国的传统食品,是我国珍贵的民族遗产,在世界上独树一帜。蔬菜加工品风味独特,营养丰富[1]。随着国内消费水平的提高及对外贸易的发展,特别是加入WTO后,中国农产品贸易融入到国际大市场,从而促进了农产品加工产业的发展[2]。

2005年我国腌制蔬菜产品出口量约15.75万t,创汇近1亿美元[3]。目前,黄瓜加工方法主要有腌制、干制、罐制、速冻、榨汁,此外还有制黄瓜粉、黄瓜纸、黄瓜脆片等。腌制法是传统的加工方法,其产品有独特的色、香、味,且制作成本低廉,故所占比例最大[4]。但是对黄瓜盐渍过程中其营养品质变化情况、最佳的盐渍方法等都存在很多模糊不清的问题,因此研究确定盐渍的最佳工艺并应用于生产,对促进黄瓜加工产业的快速发展是十分重要的。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料与辅料

本试验于2008年3~11月在东北农业大学园艺学院黄瓜育种研究室及设施园艺中心生理实验室完成。以腌渍鲜食兼用型黄瓜品种津春5号为试材,种植于东北农业大学设施园艺中心,栽培方法与田间管理按照当地普通黄瓜生产技术执行。以食盐、抗坏血酸、冰醋酸、氯化钙为辅料。

1.1.2 主要仪器设备

塑料整理箱、压石、紫外可见分光光度计、阿贝折射仪、烘箱等。

1.2 方法

1.2.1 处理程序

在盛瓜期采收黄瓜嫩果,按GB/T15818-2001规定的鲜销或加工用黄瓜标准挑选出特级及一级瓜,处理程序如下:清洗→装箱(一层黄瓜一层盐)→压石→倒缸→二次加盐→指标测定。

1.2.2 黄瓜盐渍的最佳工艺方案试验设计

采用L9(34)正交试验设计(见表1)。分别于第二次加盐后的2、4、6、8、10、12、14 d取样,进行感官品质、安全品质、营养品质的测定,选择综合品质最优的处理组合作为最佳盐渍工艺。

1.2.3 测定方法

感官品质分析根据陈功盐渍蔬菜评分标准表进行打分[1]。营养品质指标分析包括以下几项:游离氨基酸含量测定采用茚三酮比色法[5],总糖含量测定采用蒽酮比色法[6],pH测定采用pH计[7],含盐量测定采用硝酸银滴定法[7],可溶性固形物含量测定采用阿贝折射仪测定法[7];安全品质分析包括:硝酸盐含量测定采用水杨酸比色法[5],亚硝酸盐含量测定采用盐酸萘乙二胺法[5]。

1.2.4 数据分析

数据分析采用模糊综合评价法[8-9]。建立评价因素集,以感官评定(u1)、硝酸盐(u2)、亚硝酸盐(u3)、成品率(u4)、pH值(u5)、可溶性固形物(u6)、可溶性糖(u7)、盐度(u8)、氨基酸(u9)、硬度(u10)为评价因素,建立评价因素集U={u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7,u8,u9,u10}。

建立评价因素的隶属函数,以各因素指标的最大值和最小值为基准,得到U的模糊矩阵R。根据各指标的相对重要性,结合实践,由专家给出权重系数。分别为:感官评定0.20、硝酸盐0.15、亚硝酸盐0.15、成品率0.12、pH 0.10、可溶性固形物0.10、可溶性糖0.05、盐度0.05、氨基酸0.04、硬度0.04,由此得到权重系数矩阵M。

评价结果矩阵V=M×R,由V值的大小来评价各工艺的优劣。V值高的工艺为最佳工艺。

2 结果与分析

2.1 不同处理条件下盐渍黄瓜品质变化

2.1.1 不同处理过程中黄瓜亚硝酸盐含量的变化

由图1可知,正交试验的9个处理中,A1、A2、A3的亚硝酸盐峰值在二次加盐后的第4天出现,而A4~A9的亚硝酸盐峰值则在第6天出现,其中A4的峰值最高,于盐渍后第6天出现,A3的峰值最低,于盐渍后第4天出现。盐渍10 d以后各处理亚硝酸盐含量变化基本不大,均达到0.06 mg·kg-1以下。造成该现象的主要原因是本试验中加入抗坏血酸,从食品营养与卫生的角度来看,抗坏血酸本身即是一种食品营养强化剂,无任何副作用。因此黄瓜盐渍时添加适量的抗坏血酸,能有效抑制亚硝酸盐的产生;另一原因可能为高浓度的食盐可以不同程度地抑制那些对盐的耐受能力较弱的微生物,使硝酸盐还原过程变慢,亚硝酸盐峰值低[10-12],如处理A4~A9;食盐浓度低时不能抑制硝酸还原菌的生长,则亚硝酸盐生成较快,如处理A1~A3。

2.1.2 不同处理盐渍过程中黄瓜硝酸盐含量变化

盐渍过程中不同处理黄瓜硝酸盐含量变化如图2所示,总体变化呈下降后趋于平稳的变化趋势。0~10 d逐渐下降,而后渐趋稳定,第10天时各处理的硝酸盐含量均较低,已降到28 mg·kg-1以下。其中处理A1、A8在盐渍后第2天的硝酸盐含量出现最高峰,A8最高为 38.89 mg·kg-1,处理 A2、A3、A5、A6、A7均在盐渍后第4天出现最高峰,A4、A9均在第6天出现最高峰。因而盐渍前6 d属于硝酸盐产生的高峰期。

盐渍初期硝酸盐含量降低是因为硝酸盐转化为亚硝酸盐。而后硝酸盐含量下降缓慢,是因为转化作用受到了各种因素的制约,其中主要原因可能为抗坏血酸的抑制作用,导致硝酸盐含量较高,但之所以还会有缓慢降低的趋势,可能为部分硝酸盐开始转化为氨基酸或其他含氮的有机物。

2.1.3 不同处理盐渍过程中pH的变化

由图3可知,黄瓜盐渍过程中,pH值呈现先下降的趋势,而后大约在第8天pH值达到4左右,之后基本不变,可见盐渍成熟的黄瓜pH值基本在4左右。

2.1.4 不同处理盐渍过程中黄瓜可溶性糖的变化

黄瓜的盐渍过程存在微生物的发酵作用,糖是发酵作用的碳源,前期由于发酵作用进行,盐渍过程中糖含量会迅速减少。后期随着发酵的完成以及细胞大量失水,糖含量相对升高,而后随着内外渗透平衡,在盐渍10 d以后,糖含量基本稳定不变(见图 4)。

2.1.5 不同处理盐渍过程黄瓜中氨基酸的变化

氨基酸是食品的重要呈味物质。在盐渍过程中,黄瓜内的蛋白质在蛋白酶的作用下,逐渐分解成各种氨基酸,从而产生鲜、香味[13],由于氨基酸含量的增加,黄瓜的鲜味增加,口感变好。因此,氨基酸含量的变化,对盐渍黄瓜的色泽、香气、鲜味产生不同的影响。

由图5可知,在盐渍过程中,各处理盐渍过程中氨基酸的含量基本趋势为先逐渐增高,而后在第8天开始即趋于稳定,10 d以后基本保持不变。在第10天处理A5的氨基酸含量最高,为35.66 mg·kg-1,明显高于其他处理。

2.1.6 盐渍过程中黄瓜感官品质的变化

由图6可知,黄瓜盐渍过程中感官评定值由低到高,然后逐渐下降。0~8 d各处理感官评定值均处于上升趋势,但数值较低,说明各处理尚未盐渍成熟,有生青味,口感较差。至盐渍第10天各处理的感官评定值达最高,其中处理A5达最高值85.33,且高于其他8个处理。从第10天后,所有处理的感官评定值均开始下降,其中脆度下降较为明显,因此盐渍10 d时为盐渍黄瓜最佳尝味期。

盐渍初期,由于盐渍不完全,黄瓜有生青味,香味差,但较脆。随着盐渍的完全,风味逐渐柔和,同时,黄瓜中的原果胶成分分解,脆度下降。叶绿素在酸的作用下迅速失去绿色,转变为黄绿色或黄褐色的脱镁叶绿素,色泽较好;此时感官品质和营养品质都较好。盐渍后期由于各种因素的影响,组织变软,脆度明显下降,色泽暗淡,品质变差。

2.2 最佳工艺的确定

根据以上指标盐渍过程中的变化情况分析可知,各处理在盐渍10 d时达到感官品质、安全品质、营养品质等的较好值,故以下对最佳盐渍工艺的筛选,也依据盐渍后第10天的各品质的测定值,采用模糊综合评判的方法进行评定。

本研究数据采用SPSS 17.0统计学软件进行分析和处理,计量资料以(±s)表示,采用t检验,计数资料以率(%)表示,采用字2检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2.2.1 正交试验设计结果分析

盐渍10 d时,处理A5的感观评价值最高,与处理A9差异不显著,与其他处理差异极显著。处理A2的硝酸盐含量最高,极显著高于其他处理,处理A7和A1的硝酸盐值最低,且无差异,处理A5的硝酸盐含量较低。处理A9亚硝酸盐含量最低,与A5、A2差异显著,但未达到极显著。处理A5的氨基酸含量最高,处理A4的含量最低;其中处理A5的氨基酸含量极显著高于其他处理,处理A6与A2差异显著,极显著高于其他处理。处理A4的含糖量最高,处理A5含糖量次之,处理A9含糖量最低。处理A5、A9可溶性固形物含量最高,极显著高于其他处理。盐含量测定中处理A4、A5含盐量最高,且无差异。

由表2可知,处理A3、A9的pH最低,无差异,处理A5与A3、A9差异显著。各处理间的硬度差异均不显著。

综合以上分析,从感官评价,氨基酸含量,可溶性固形物等角度综合考虑,处理A5为最优的处理组合。

2.2.2 模糊综合评价结果分析

由表3可知,处理A5的V值最高为0.8297,盐渍黄瓜综合品质明显优于其他各处理,从而,可以判断处理A5,即加盐量30%,加VC量3%,加CaCl2浓度3%,加醋酸浓度3%的盐渍工艺为最佳工艺。

表2 盐渍10 d时不同处理各品质指标测定值Table2 Measured value of quality indicators of different treatments on pickling 10 d

表3 盐渍10 d时不同处理的模糊综合评价Table3 Fuzzy comprehensive evaluation of different treatments on pickling 10 d

3 讨论

试验中通过追踪盐渍过程中品质指标变化发现:盐渍过程中感官品质评定值由低到高,然后逐渐下降,在盐渍第10天各处理的感官评定值达最高;安全品质方面,盐渍10 d后各处理亚硝酸盐含量变化基本不大,均达到0.06 mg·kg-1以下,硝酸盐的含量也均较低,基本降到28 mg·kg-1以下;营养品质方面在盐渍10 d时pH、糖、固形物等达到较高含量并基本稳定。因此,本试验选定在盐渍10 d时对各处理进行综合评价。评价结果:处理A5为最优的处理组合。处理A5中加盐量30%,加VC量0.15%,加CaCl2浓度0.2%,加醋酸浓度3%。

a.其中加盐量30%与目前生产实践中盐渍黄瓜用盐量大部分为鲜瓜重的30%一致。如夏桂珍两次用盐分别为瓜重的15%[14],与本试验一致;吴连芹两次加盐量依次为11%~13%和18%,总量近于30%[15];于福军等两次加盐依次为鲜瓜重的20%和10%[16],陈功盐渍黄瓜食盐用量也为鲜瓜重的30%,两次加盐分别为2/3和1/3。上述加盐总量均与本试验最佳工艺中加盐总量一致。

b.处理A5中盐渍黄瓜保脆剂为0.2%的CaCl2与腌渍黄花草时用0.1%CaCl2的不一致,可能是原料的原因。

c.本试验为抑制亚硝酸盐含量加入了不同浓度的VC,故盐渍品中亚硝酸盐含量均较低,最佳工艺中VC浓度为3个梯度中的最高值,是否浓度更高抑制效果更佳,有待于进一步研究。

本研究中处理A5综合评价结果仅是目前本试验盐渍工艺中最优的工艺,若确立黄瓜盐渍的最佳工艺,需进一步研究各因素在盐渍过程中起到的作用,而后对现有工艺进一步调整。

4 结论

本试验通过正交试验和模糊综合评判法对黄瓜盐渍工艺进行研究,试验结果一致。试验选定在盐渍10 d时进行综合评价,综合评价盐渍的最佳工艺为:加盐量30%、加VC量0.15%、加CaCl2浓度0.2%、加醋酸浓度3%。

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