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萝卜干腌制技术研究进展

2017-07-18刘宗敏谭兴和周红丽李清明王锋郭红英刘楚岑姚荷王栏树严钦武

中国酿造 2017年6期
关键词:萝卜干亚硝酸盐乳酸菌

刘宗敏,谭兴和*,周红丽,李清明,王锋,郭红英,刘楚岑,姚荷,王栏树,严钦武

(1.湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙410128;2.食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;3.湖南佳宴食品有限公司,湖南长沙410123;4.湖南插旗菜业有限公司,湖南岳阳414207)

萝卜干腌制技术研究进展

刘宗敏1,2,谭兴和1,2*,周红丽1,2,李清明1,2,王锋1,2,郭红英1,2,刘楚岑1,2,姚荷1,2,王栏树3,严钦武4

(1.湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙410128;2.食品科学与生物技术湖南省重点实验室,湖南长沙410128;3.湖南佳宴食品有限公司,湖南长沙410123;4.湖南插旗菜业有限公司,湖南岳阳414207)

腌制萝卜干具有鲜、香、甜的独特风味,但影响其品质的因素众多,使得利用传统方法制作腌制萝卜干的质量较难得到保证。该文主要从萝卜干腌制工艺、萝卜干腌制原理、腌制萝卜干品质变化、影响腌制萝卜干品质的主要因素等进行了综述,并展望了腌制萝卜干的发展趋势。该综述对改善萝卜干腌制工艺、提高产品品质和安全性具有重要的指导意义。

萝卜干;腌制;风味;工艺

萝卜(Raphanus sativusL.)属十字花科,是一种重要的根用蔬菜,其含有一定量的粗膳食纤维,淀粉酶和人体必需的铁、铜、钼、锌、锰、钒、镍、钴等微量元素[1],具有增强食欲,加快胃肠蠕动等保健作用[2],还具有一定的药用价值[3]。将萝卜脱水后进行腌制,制成的腌制萝卜干通常具有黄亮色泽和咸香脆口的特点,因经过乳酸菌等有益微生物的发酵作用,其具有降胆固醇、降血糖及促进肠道健康等功效[4-5]。

我国萝卜腌制和国外萝卜腌制有较大的区别。以韩国萝卜腌制为例,其选择新鲜萝卜为原料,将新鲜萝卜切块后与辣椒粉、食盐、其他香辛料等混匀后装袋,然后使其在低温下发酵(0~4℃)。由于萝卜含水量较高,且食盐添加量较低(1.5%~4.0%),乳酸菌等微生物增殖较快,萝卜的发酵周期较短。发酵成熟的腌制萝卜中乳酸菌和乳酸含量较丰富,但其货架期较短(7~30 d),主要靠冷链流通[6]。我国腌制萝卜的工艺较复杂,需先将新鲜萝卜经过传统风脱水方式制成萝卜干,再添加食盐和香辛料等混匀装坛,使其在常温下发酵,由于萝卜干含水量较低,且食盐添加量较高(5%~10%),萝卜干的发酵周期较长,但其发酵香味协调,且可在常温下保藏较长时间(6~12月)。目前,国内外关于萝卜干腌制技术的研究主要集中在降低萝卜干腌制中的食盐用量[7]及亚硝酸盐的含量[8]及将乳酸菌用于腌制萝卜干[9]的生产中,以期得到高品质的腌制萝卜干,并使其生产规模化[10]。由于我国萝卜干腌制工艺较复杂,其品质较难保证。本文从萝卜干腌制工艺、萝卜干腌制原理、腌制萝卜干品质变化、影响腌制萝卜干品质的主要因素等进行了综述,并展望了腌制萝卜干的发展趋势,以期为萝卜干的科学加工及新产品的开发等提供一定的理论指导。

1 萝卜干腌制工艺

萝卜干腌制一般需要经过三道主要的工序[11-12]:先将新鲜萝卜切成大小均匀的带皮萝卜条,采用传统风脱水方式,使其在通风向阳的地方晾晒制成萝卜干(利于后期与食盐的充分混合);将食盐、香辛料等辅料与萝卜干按一定比例混合均匀,然后入坛腌制;最后,将腌制坛在适宜条件下放置一段时间,借助微生物的发酵作用使萝卜干发酵成熟。新鲜萝卜经过脱水后再腌制,其含有的成分会发生较大的变化。通过控制腌制过程中萝卜干含水量、发酵温度、食盐和香辛料等辅料的用量等条件可有效减少腌制过程中萝卜干营养物质的损失,从而提高腌制萝卜干的品质。我国腌制萝卜干的历史悠久,很多地方有其独特的腌制方法,生产出的腌制萝卜干成为了当地的特色产品,其中比较有代表性的腌制萝卜干如表1所示的萧山萝卜干[13]、如皋萝卜干[14]、常州萝卜干和五香萝卜[15]等。

表1 腌制萝卜干及其腌制工艺Table 1 Pickled dried turnip and its pickled process

2 萝卜干腌制原理

虽然腌制萝卜干的种类繁多,但它们都是由萝卜经过腌制发酵制得,属于发酵蔬菜的一种。腌制过程中,萝卜干含有的碳水化合物和蛋白质经其本身水解酶的作用和微生物的发酵作用逐渐被分解成小分子物质,使其产生鲜香及甜味,如甘氨酸、组氨酸、丝氨酸等氨基酸都具有甜味。另外,腌制时加入的甜味剂,不仅可赋予萝卜干甜味,还有利于微生物的繁殖及代谢[12]。萝卜干腌制过程涉及了食盐、香辛料的渗透作用和微生物的发酵作用,因此会发生一系列物理、化学和生物变化。这些变化会赋予腌制萝卜干特殊的色泽、香气和脆嫩、清爽的口感。其中,微生物的发酵作用是萝卜干口感和风味形成的主要因素。

3 腌制萝卜干品质变化

3.1 腌制萝卜干中微生物的变化

传统萝卜干的腌制多采用自然发酵,其发酵过程中的微生物主要来源于原辅料附带和人为操作时带入,主要种类有醋酸菌(aceticacidbacteria)、酵母菌(Saccharomycetes)和乳酸菌(lactic acid bacteria)等有益微生物。但若腌制过程控制不当,萝卜干极易污染腐败菌和致病菌等有害微生物[16]。醋酸菌从腌制初期起,就能始终保持一定的数量并产生代谢物。酵母菌(Saccharomycetes)耐酸性强,在低pH环境中仍可利用可发酵性糖继续生长繁殖。乳酸菌的种类会随着腌制时间的延长进行不断更替,腌制初期以肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)等异型乳酸菌为主[17],这类乳酸菌能产生乳酸和二氧化碳,可有效抑制有害菌的生长和软化萝卜组织的酶的活性。但肠膜明串珠菌(L.mesenteroides)耐酸性较差,随着发酵环境酸度增加会很快死亡[18]。短乳杆菌(Lactobacillus brevis)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)等乳杆菌是腌制中后期的主要乳酸菌,这类乳酸菌会产生大量的乳酸,从而使萝卜干表现出乳香味[19],乳杆菌会随着乳酸大量积累而受到反馈抑制,从而导致发酵结束[20]。

3.2 腌制萝卜干香气成分的变化

腌制萝卜干的香气成分主要来源于原辅料本身和微生物发酵的代谢产物,主要有酯、醇、醛、酮、烯烃等,其中酯类的相对含量较高[21]。萝卜内含有特殊的芥子素和挥发性的甲硫醇,它们具有特殊的苦辣味,但在腌制过程中,由于酶的水解作用和微生物的发酵作用,它们生成了具有特殊芳香而又略带刺激性气味的烯丙芥子油。人们在腌制萝卜干时,常会根据其饮食爱好而添加不同的香辛料,这些香辛料在腌制过程中会产生一定的香气。醋酸菌产生的醋酸除了具有独特的香味,它还可以与乙醇形成醋酸乙酯,增加萝卜干的香气。酵母菌(Saccharomycetes)发酵所生成的乙醇和其他醇类本身具有一定的香气,且能促进腌制萝卜干在后熟阶段的酯化反应和其他芳香物质的生成。有些乳酸菌可以将葡萄糖转化为乳酸[22],同时产生以乳酸为主的各种低级脂肪酸和有机酸,还能生成醋酸、乙醇、乙二酰、乙偶姻、氨基酸和短肽等具有令人愉悦的香气成分。

3.3 腌制萝卜干中亚硝酸盐含量变化

蔬菜发酵过程中,其本身含有的硝酸盐在细菌产生的硝酸还原酶作用下会转化为亚硝酸盐。亚硝酸盐在体内可与胺类化合物作用生成致癌物质亚硝胺,过量摄入亚硝酸盐会对身体造成危害[23]。腌制初期萝卜干中亚硝酸盐含量较低(<5 mg/kg),但坛内存在大量氧气,一些好氧杂菌比较活跃,会产生一定量的硝酸还原酶,导致萝卜干中亚硝酸含量急剧上升(可能高达40 mg/kg)。经过一段时间的腌制,坛内氧气被逐渐消耗,乳酸菌开始大量繁殖,其他有害杂菌的生长和硝酸还原酶的活性受到抑制,亚硝酸盐的生成量减少。另外,随着乳酸菌代谢产生大量乳酸及其酶系统的表达,亚硝酸盐被大量降解。腌制后期,萝卜干中亚硝酸盐含量降到最低并保持稳定(<20mg/kg)。所以,食用腌制萝卜干时应避开亚硝酸盐形成的高峰期[24]。

4 影响腌制萝卜干品质的主要因素

4.1 萝卜品种

萝卜品种不同,其所含成分及成分的比例不尽相同[25],这是影响腌制萝卜干色泽、风味和口感的重要因素。萝卜细胞的主要成分是水和干物质,其中,干物质包括蔗糖、葡萄糖、果糖、果胶、多元醇、有机酸、无机盐、单宁物质、氨基酸、蛋白质和水溶性维生素等水溶性物质,以及半纤维素、纤维素、脂肪、色素、脂溶性维生素、部分含氮物质、矿物质和有机盐等非水溶性物质。通常情况下,萝卜组织结构越光滑致密,其口感越脆嫩。辛辣口感的萝卜中含有硫甙较多,在腌制过程中比甜脆口感的萝卜色泽更容易黄变、脆度更容易下降[26]。因此,腌制萝卜干时需选择组织光滑致密、质体新鲜脆嫩、甘甜的萝卜品种[27]。常州新闸产的圆红萝卜,外皮鲜红、肉白,纤维少、组织光滑致密、味甜脆嫩[28];浙江萧山以“白头一刀”萝卜品种为主,其萝卜产量高,味道甜脆;南方产的长萝卜也符合甘甜嫩脆的条件。江苏、浙江、南方等地萝卜原料具有甘甜脆嫩的特点,决定了其生产出的腌制萝卜干品质优于其他地方的腌制萝卜干。

4.2 脱水方式

目前,萝卜的脱水方式主要有两种,即盐渍脱水和传统风脱水,脱水方式会影响腌制萝卜干最终的品质。盐渍脱水省时省力,利于腌制萝卜干的工业化生产,但这种方式会增加萝卜干的食盐含量,且在脱盐时造成萝卜干营养成分的大量流失。萝卜经过传统风脱水,其含有的具有辛辣味的异硫氰酸酯类物质可能经过多次翻晒及长期保存后降解,使得腌制而成的萝卜干具有“味甘而不辣”的特点。利用电子鼻和固相微萃取-气质联用(solid phase microextraction-gaschromatography-massspectrometer,SPMEGC-MS)[29]两种技术对不同脱水方式萧山萝卜干的香气成分进行分析发现[30],传统风脱水腌制萝卜干含有大量香气成分,其种类高于盐渍脱水腌制萝卜干,其中具有香气的烯醛、二烯醛和硫醚化合物等的相对含量也高于盐渍脱水腌制萝卜干,这些都说明传统风脱水腌制萝卜干的香气比盐渍脱水腌制萝卜干更浓郁。

4.3 食盐含量

食盐在萝卜干腌制中主要有以下几个作用:使萝卜干具有适当的咸味;食盐的高渗压脱水作用可以抑制腌制萝卜干中腐败微生物繁殖;食盐中钠(Na+)与萝卜干中氨基酸结合,特别是与谷氨酸生成谷氨酸钠,赋予萝卜干鲜味;使萝卜干组织中的水溶性物质包括部分苦涩物质、粘性物质溢出,为有益微生物的代谢提供有利条件。掌握腌制过程中食盐的用量,对提高腌制萝卜干品质及降低成本有十分重要的意义。食盐含量过低,不能起防腐作用,而且会导致腌制萝卜干色泽发暗、脆度下降,严重影响其品质;食盐含量过高,不仅抑制了腐败菌的生长,也会抑制有益菌的生长,造成腌制萝卜干发酵香味的缺乏。一般腌制萝卜干的食盐用量在8%~10%较好。有研究发现[31],8%食盐浓度对革兰氏阳性、阴性杆菌都有很好的抑制效果,食盐浓

度越高其抑制效果越好,但当食盐浓度>10%时,乳酸菌

也会受到较强的抑制作用。

4.4 乳酸菌

萝卜含有粗纤维、蛋白质、糖和少量的矿物质及功能性物质[7,32],其中含有的糖类物质很适合乳酸菌发酵[33]。传统的自然发酵方法制作腌制萝卜干周期往往较长,很难满足消费者的需求;且其腌制工艺较复杂,生产过程不易控制,腌制萝卜干易出现一定的安全问题,如微生物超标[34]、食盐含量和亚硝酸盐含量过高[35]等。近年来,利用乳酸菌接种发酵蔬菜成为酱腌菜行业研究的热点[36-37],人们利用纯种乳酸菌或混合乳酸菌发酵蔬菜发现,乳酸菌接种发酵具有减少有害微生物的数量[38],降低亚硝酸盐含量[5],缩短发酵周期等优点。其中,由于发酵周期缩短,可有效减少酸对萝卜组织果胶物质的作用时间,降低其分解程度[39],改善萝卜干的口感[40]。乳酸菌接种量会影响腌制萝卜干的品质,一般接种量在1%~5%之间较好,若接种量太多,产酸较多、发酵速度过快,风味物质形成较少;若接种量不足,则发酵时间过长,萝卜干组织状态不佳,口感较差。

5 展望

腌制萝卜干具有独特的风味和口感,但其食盐含量往往较高。现代医学研究发现,日常饮食中高盐食品是导致高血压的重要因素,而且摄入过多钠盐会对人的肾脏等器官造成永久性损伤。但减少食盐用量往往会导致腌制萝卜干脆度的下降,并使其污染腐败菌和致病菌,因此,研究如何提高低盐腌制萝卜干的品质成为一种发展趋势。目前,接种乳酸菌不仅可降低腌制萝卜干的食盐用量,使其具有浓郁的发酵香气,还可以有效减少腌过程中有害微生物的生长。随着对乳酸菌发酵蔬菜特点研究的深入[41],可根据不同地区消费者对腌制萝卜干风味和口感的需求,接种不同发酵特性的乳酸菌。将乳酸菌用于萝卜干腌制,将有助于新品种腌制萝卜干的开发及腌制萝卜干生产的规模化。

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Research advance of pickled dried turnip technology

LIU Zongmin1,2,TAN Xinghe1,2*,ZHOU Hongli1,2,LI Qingming1,2,WANG Feng1,2,GUO Hongying1,2,LIU Chucen1,2,
YAO He1,2,WANG Lanshu3,YAN Qinwu4
(1.College of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China; 2.Hunan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology,Changsha 410128,China; 3.Hunan Jiayan Food Co.,Ltd.,Changsha 410123,China;4.Hunan Cha Qi Vegetables Industry Co.,Ltd.,Yueyang 414207,China)

Pickled dried turnip has unique flavor of fresh,aromatic and sweet,but the factors that affect its quality are numerous,so the quality of pickled dried turnip made by traditional method is difficult to guarantee.The pickling process,theory and quality changes of pickled dried turnip and main factors that affect the quality of pickled dried turnip were summarized,and the development tendency of pickled dried turnip was prospected. This review had important guiding significance for improving process,quality and safety of pickled dried turnip.

dried turnip;pickled;flavor;process

TS255.53

0254-5071(2017)06-0019-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.06.004

2017-03-24

湖南省重点研发计划(2016NK2113)

刘宗敏(1992-),女,硕士研究生,研究方向为蔬菜加工。

*通讯作者:谭兴和(1959-),男,教授,博士,研究方向为农产品加工及贮藏。

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