蕨菜贮藏保鲜与产品开发研究现状

2012-12-03苏仕林

食品研究与开发 2012年10期

苏仕林

（百色学院化学与生命科学系，广西百色 533000）

随着现代生活水平的提高，人们更加注重食品质量，一些纯天然无污染绿色食品备受广大消费者欢迎，而素有“山菜之王”的蕨菜就是其中之一。蕨菜又称蕨苔、如意菜、拳头菜、龙头菜及长寿菜等，是多年生草本植物蕨（Pteridium aquilinum var.latiusculum）的嫩苗。其营养成分齐全，含量丰富，且还含有萜类、黄酮类、甾（体）类及有机酸等多种功能性物质，具有抑菌、护肝、降血脂、抗氧化、抗肿瘤、抗突变及免疫调节等生物活性和药理作用[1-3]。然而，蕨菜生长季节性强，采收期集中在3月～6月，且采后织呼吸作用强，易褐变、老化、变质，不易保鲜贮藏[4-5]；加之其产品以初级开发为主，层次较低，使蕨菜资源没有得到有效利用，其潜在经济价值没有得到充分挖掘。故现就有关蕨菜的贮藏保鲜及产品开发的研究进行概述，为进一步改进其保鲜技术，促使其产品的精深加工提供参考。

1 贮藏保鲜

1.1 护色技术

果蔬色泽是产品质量感官评价的重要指标之一，而果蔬褐变直接影响色泽，其主要是由酶促及非酶促褐变造成的。另外，叶绿素作为主要呈色物质，使其免受降解也是果蔬护色重要措施[6-7]。目前，蕨菜护色主要有热、化学及两种方法联合等三种方式。

1.1.1 热处理

热处理能够钝化多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）、叶绿素酶等活性，有效控制果蔬褐变和叶绿素分解；但热处理不当，又会使果蔬中的叶绿素分解、组织软化、热敏营养成分损失，口感和风味改变，甚至引起非酶促褐变发生，故热处理温度和时间对果蔬护色至关重要[6，8]。陈乃福考察了热水漂烫、热蒸汽及热空气三种热处理方式对蕨菜酶促褐变的抑制效果[4]。结果显示，沸水蒸汽处理2.5 min～5 min，后在30℃～70℃下干燥脱水，产品色泽品质最佳。

1.1.2 化学处理

化学处理对蕨菜护色过程中常用的化学物质主要有钙盐、锌盐、铜盐、亚硫酸钠及柠檬酸等[9-12]。钙盐、锌盐和铜盐能够取代脱氢叶绿素中的氢，生成相应的金属络合物而恢复为绿色[8]；亚硫酸钠作为还原剂，既可直接作用酚酶本身，降低其对酚类物质催化能力，又能与褐变反应产生的醌类结合生成无色物质；钙盐作为保脆剂，是因Ca2+与细胞壁上的可溶性果胶酸反应生成果胶酸钙，加强了果胶分子的交联作用并形成凝胶，增加了组织的硬度；柠檬酸能够使酚酶反应体系偏离最适pH，络合PPO辅基Cu2+，有效控制其活性，抑制其褐变。然而，单独化学处理在蕨菜的护色保鲜中很少，一般是和热处理联合进行。

1.1.3 热、化学联合处理

热、化学联合处理能够在灭酶活的基础上有效护色，具有一定的协同性。祝美云等在90℃下热处理2min～3 min基础上，比较了不同护绿液对蕨菜的护绿效果[9]。结果表明，护绿液中Cu2+和Zn2+均为150 mg/L，Na2SO3100 mg/L时，产品呈鲜绿色，组织状态良好。黄城等先用80℃～85℃的热水烫漂3 min，后用含有0.5%柠檬酸和0.15%的ZnCl2复合护绿液护色20 min，得到的产品色泽均匀，稳定，也呈鲜绿色[10]。另外，若热处理与化学同时进行，护色效果会更好。王进等在含有0.2%～0.3%柠檬酸的烫漂液中，85℃下处理3min～5min，再在0.2%CaCl2溶液中保脆30 min～40 min，最后用75%（体积分数）食用酒精（100 mL）、羧甲基纤维素钠（0.2%）、蔗糖脂肪酸酯（0.4%）、50 mg/L ClO2水溶液（80 mL）作为保鲜剂，能较好的保持了蕨菜原有外观品质，其保鲜期达到30 d以上，具有较好的护绿保鲜效果[11]。孙汉巨等在pH9.0，含0.07%醋酸锌护绿液中，瞬时高温（100℃）灭酶1 min，既有效灭酶，又较好排除了蕨菜中残留O2，且减少羰氨反应，VC（Vitamin C，VC）氧化等非酶促褐变反应时间，效果良好[12]。但先护色后热处理也能达到护色保鲜目的。万新等建立了一种无需真空包装、高温杀菌，无铜离子污染的蕨菜护绿保脆保鲜新工艺[13]。具体为常规处理后，先用护绿保脆剂溶液（MgCl20.02%、CaCl20.04%、乳酸锌0.03%、天然护色伴侣0.02%）浸泡12 h，捞出、清水漂洗、沥干、装袋；再加入90℃～95℃的0.18%醋酸溶液，封口，8 min后用凉水迅速冷却至成品，常温下能保存6个月。周志等又进一步简化了蕨菜护色工艺，只需在pH6.5，含有0.03%醋酸铜护绿液中浸泡30 min，90℃热处理2 min，再用0.2%CaCl2溶液保脆，即可保持蕨菜原有质地[14]。

1.2 干燥

由于蕨菜自身特性和生长的季节性，鲜贮比较困难，故干燥是其贮藏的必要步骤。作为一种传统食品贮藏方式，干燥主要是通过不同方法使物料脱水后具有较长的保质期。除传统的热风干燥方式外，现已有真空干燥技术，以及真空与冷冻、微波等技术联合应用于蕨菜的干燥。

1.2.1 真空干燥

蕨菜真空干燥过程可以大致分为初始、恒速及降速三个阶段，其干燥曲线呈幂指数下降的趋势；另外，真空干燥单位时间内脱水速率、蛋白质和VC保存率及产品复水指标均优于热风和远红外干燥，且耗能也较热风干燥低[15]。朱正良等初步优化了蕨菜真空干燥工艺，结果显示，在60℃、0.05 MPa下干燥，80℃下复水60 min为其最佳工艺[16]。后来，车刚等利用二次正交旋转组合设计的试验方法进一步优化了蕨菜真空干燥的工艺，并通过单、双因素分析了各因素与蕨菜中VC的关系，并确定了各因素在二次非线形模型中的主次顺序依次为真空度、干燥温度及物料厚度；在温度58.7℃、真空度0.072 MPa、物料厚度12 mm时干燥，蕨菜干制品的VC含量最高，为1.936 mg/g[17]。

1.2.2 真空冷冻干燥

与热风干燥等方式相比，真空冷冻干燥技术能够保持食品的原有形态，可保留新鲜食品的色、香、味及营养成分，不易氧化、变质，且产品膨化性、速溶性和复水性较好。张俊艳等分析了真空冷冻干燥蕨菜的理化性质，发现其保持了鲜蕨菜固有色泽和组织状态，具有鲜蕨菜的风味和香气；水活度为0.588、干燥率为14.4∶1、复水率为 13.8、复原百分率为 95.8%；氨基酸、VC、VE、胡萝卜素分别比热风干燥高10%、63.4%、61%、7.7%；运用模糊综合评判方法对其质量进行了评价，结果为优秀，并确定了最佳真空冷冻干燥工艺为预冻速度为1.5℃/min、时间2.8 h、终了温度-28℃，物料装载量在2.70 kg/m2～3.15 kg/m2，加热板温度在38℃～42℃，升华干燥2.7 h～3.6 h，解析干燥0.8 h～1.0 h，干燥室真空度20 Pa～50 Pa[18-19]。王继伟等比较了蕨菜真空干燥过程中升华干燥阶段恒压法与循环压力法对冻干速率及制品复水率的影响，得知循环压力法能节时1.5 h，有效提高了蕨菜冻干速率，但复水率不及恒压法[20]。车刚等考察了真空冷冻干燥因子对蕨菜VC含量的影响，建立了冻干因子与VC含量的回归模型，并利用双因素分析法确定了干燥室压力对蕨菜冻干制品中VC含量影响最大，搁板加热温度次之，物料厚度最小；其最佳工艺参数为搁板加热温度42.5℃、干燥室压力55 Pa、物料厚度为16.3 mm，此时干冻蕨菜中VC含量可达 2.387 mg/g[21]。

1.2.3 微波干燥

介电微波干燥可以实现物料内外同时加热，改变了传统由表及里的加热方式，极大提高了干燥速率，缩短了干燥时间，更好的保留果蔬营养成分和风味物质，具有节能环保、质量优良特点。朱正良等用不同干燥方式对蕨菜进行了干制，结果显示微波干燥干制蕨菜呈草绿色，表面有光泽、粗脆；与真空干燥相比，VC损失率较低，恒速干燥率是其近20倍，含水率4%时的干制时间是其1/12，80℃下产品的最大复水比也较重，达7.10；其最佳工艺是60℃、2450 MHz微波干燥12 min[22]。邓宇等将微波与真空干燥相结合，研究了蕨菜干燥特性及其品质[23]。蕨菜微波真空干燥时，干燥速率受微波功率影响高于真空度，其干燥速率高于热风干燥和冷冻干燥，干燥时间也分别是二者的9.6%、8.8%；且微波真空干燥蕨菜整体品质与冷冻干燥产品接近，明显优于热风干燥的品质。

1.3 保鲜技术

有关蕨菜保鲜研究还较少，仅见气调保鲜和可食性涂膜保鲜两种。保鲜气调保鲜主要是通过改变果蔬贮藏环境中的CO2、O2、N2比例，降低呼吸强度、减少自身消耗而达到保鲜目的。由郭衍银等人的研究结果可知，在CO2与O2体积分数分别为2%和6%时，能够维持蕨菜采后的SOD和POD活性，减少气体对细胞膜的伤害，降低MDA含量，影响呼吸强度，乙烯释放量、干鲜重和可溶性糖含量，利于蕨菜的采后保鲜；同时，还能明显保存采后蕨菜叶绿素和VC含量，维持蕨菜品质[24]。可食性涂膜能够在果蔬表面形成一层薄膜，即可防止细菌侵染，又能在其表面形成一个小型气候室，较少水分挥发、减缓呼吸作用，推迟生理衰老。终浓度为1.0 g/L、pH为6.0的壳聚糖涂膜液复合保鲜剂在12 d内，能够延长蕨菜中的含水量和VC含量，延缓褐变的发生，具有较好的保鲜效果[25]。廖晓珊等以壳聚糖竹醋液复配液（竹醋液体积分数为0.6%，壳聚糖为1.0 g/dL）为主剂，甘油为助剂，体积分数分别为1.5%、0.6%，30℃下处理蕨菜3次，保鲜15 d内，蕨菜仍为绿色，并基本保持了原有风味和营养成分，有效延长了货架期[26]。

2 产品开发工艺

蕨菜当前加工方法较为简单，常见的有腌制、干制、灌装、软包装等，开发试制产品有蕨菜挂面、蕨菜罐头、蕨菜饮料、纸型蕨菜等。其主要产品制备工艺流程如1所示。

2.1 蕨菜罐头

图1 蕨菜产品制作工艺流程Fig.1 Production technology flow-sheet of Pteridium aquilinum var.latiusculum

张伟敏等研制出了泡椒型和麻辣型两种蕨菜罐头，其风味较好，外观鲜嫩，口感清脆，具体生产工艺流程如图1（Ⅰ）[27]；鞠国泉研究了蕨菜与山杏仁结合加工罐头的工艺，其技术要点是：先将去皮杏仁在沸水脱苦，以包衣发生皱缩为准、后流水漂洗，再与经过脱盐、漂烫、盐泽蕨菜混合调料，二者按3∶2比例混合，汤汁拌匀；最后装罐、封口杀菌即可[28]。

2.2 蕨菜饮料

孙汉巨等开发出一种蕨菜全粉固体饮料，具体生产工艺流程如图 1（Ⅳ）[29]。在 100 ℃下，pH6.0、0.4 g/L乙酸锌溶液中漂烫1.0 min，并在60℃热风干燥至产品规定水分；该固体饮料中蕨菜粉50.0%、木糖醇25.0%、柠檬酸3.0%、茉莉花6.0%及麦芽糊精16%。后刘波等又进一步优化了蕨菜全粉饮料的生产工艺[30]。其研究结果表明，同样温度和pH下，0.5 g/L乙酸锌溶液中漂烫1.0 min，蕨菜呈鲜绿色，VC保存率达89.4%；正交试验得出产品的最佳配方是蕨菜45.0%、茉莉花2.0%、蔗糖28%、柠檬酸3.0%、藻酸丙二醇酯13.0%，获得的感官评价为97分。另外，陈乃富创制了一种较为简单的蕨菜茶生产方法，只需蒸汽杀青5 min、110～1130℃下烘干，剪切成长度2.0 cm，即可沸水冲泡饮用[31]。

2.3 软包装蕨菜和纸型蕨菜

软包装是蕨菜加工主要方式之一，其工艺关键是漂烫、护色和硬化。胡永金等利用全因子设计、正交设计确定了蕨菜软包装工艺流程[图1（Ⅱ）]，并优化了漂烫、保脆和护绿工艺参数[32]。即先在2.5%柠檬酸溶液中，96℃下漂烫4 min；后在pH3.0、0.4 g/kg乙酸锌溶液中，70℃下护绿40 min；再在0.2%的CaCl2溶液中保脆40 min；所得产品色泽黄绿、汤汁清澈透明，具有风味蕨菜特有的清香，无异味，口感脆嫩。但付荣霞等研究发现，在温度80℃、pH 6.0，0.3 g/kg乙酸锌溶液护绿20 min也能达到较好的效果[33]。

2.4 纸型蕨菜

纸型蔬菜能够保留原料原有风味和营养成分，即可做配菜又可以休闲食品，携带和贮藏方便。刘月英等对纸型蕨菜加工工艺进行了探索（图1（Ⅲ））。结果显示，加工过程中添加0.2%大豆分离蛋白、0.2%海藻酸钠、0.3%羧甲基纤维素钠、5%淀粉、1.5%甘油、1.5%食盐；先后在60℃、80℃分别干燥70、15 min制出的纸型蕨菜，鲜绿有光泽、易成型、易揭膜、口感鲜美、品质好[34]。

3 小结

蕨菜因其独特的营养价值而备受青睐。而每年我国也出口大量的蕨菜到日本、韩国及东南亚等国家和地区，使其成为创汇的重要农产品之一[35]。但由于蕨菜生产季节性强和自身理化性质，使其保鲜贮藏困难，制约了蕨菜的产业化。目前，有关蕨菜鲜贮的研究比较少，故在其以后的保鲜研究中，应积极利用新的保鲜技术如减压保鲜，臭氧、负氧离子气体保鲜，静电场处理、低剂量辐射处理、细胞间结构化气调保鲜，植物精油和中草药浸提液天然果蔬保鲜剂保鲜及酶法与转基因生物技术保鲜等；进一步研究蕨菜贮藏保鲜机理；简化蕨菜干燥设备和程序，降低生产成本，适合菜农操作。另外，蕨菜开发种类较少，且处于初级阶段，科技含量低。那么，今后蕨菜产品开发只有提升其产品附加值，如以蕨菜中活性成分分离提取为目的，开发具有保健功能的新产品等，延长其产业链，才可能有利于蕨菜产业的长足发展。

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