低盐酱腌菜保脆技术的研究进展

李 晓，王文亮，王月明，刘丽娜，徐志祥，崔文甲

(1 山东省农业科学院农产品研究所/山东省农产品精深加工技术重点实验室/农业部新食品资源加工重点实验室，济南 250100；2山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271018)

酱腌菜是以新鲜蔬菜为原料，采用不同的腌渍工艺而制成的各种蔬菜制品的总称，以腌渍黄瓜、萝卜、大头菜等为主，在我国具有悠远的历史，因具有独特香味且具有一定的营养价值，已经成为人们日常生活中不可缺少且深受喜爱的调味副食品之一。随着人们对健康饮食的要求越来越高，酱腌菜应向低盐化、低糖化、小包装化、多元化的方向发展[1]。高浓度的盐腌制能够抑制果胶酶和纤维素酶的活性，从而在一定程度上提高腌制蔬菜的脆度[2]。低盐酱腌菜与高盐酱腌菜相比更加营养健康，但在其低盐腌渍过程中，受到腌渍条件和环境、微生物生长繁殖以及蔬菜自身组织细胞等因素的影响使得腌渍菜的脆度下降，失去原有的口感与营养，进而影响腌渍菜的销量，制约低盐腌渍菜行业的进步与发展。本文从低盐腌渍菜的失脆原因与机理、低盐化腌渍菜的保脆方法与工艺等方面对低盐酱腌菜保脆技术进行综述。

1 低盐化酱腌菜的失脆原因与机理

1.1 酱腌菜的失脆机理

蔬菜的脆度主要受蔬菜中原果胶的含量的影响。随着腌渍时间的延长，果胶在自身果胶酶作用下，逐渐水解为可溶的果胶酸，使细胞壁中胶层溶解，细胞间粘合力下降，从而引起果实软化[3-4]，进而使腌渍菜自身的脆度降低。

1.2 外部环境对低盐酱腌菜脆度的影响

酱腌菜在其腌渍过程中，容易受到腌渍环境的温度、pH的影响。适宜的环境温度和适宜的酸碱环境会使酱腌菜在腌渍过程中蔬菜表面生成有害霉菌细菌并迅速繁殖，这不但会影响腌渍菜的脆度，还会使腌渍菜霉变变质，影响口感、不能食用。另一方面，腌渍器皿的卫生条件及密封性也会对腌渍菜的脆度产生影响。腌渍器皿未能完全进行灭菌，致使器皿上的微生物、金属离子等残留在酱腌菜中；密封性差也会使空气中的有害霉菌细菌迅速生长，这都能够导致腌渍蔬菜失去脆度。食盐含量的降低最直接的结果就是降低了渗透压对微生物的抑制作用，导致腌渍菜容易受到有害微生物的污染与腐蚀，从而使腌渍期缩短、保质期变短、贮藏过程中易软化变质[5]，失去脆度甚至影响食用。所以，腌渍外部环境是影响低盐酱腌菜脆度的关键因素。

1.3 腌渍条件盐浓度对低盐酱腌菜脆度的影响

传统酱腌菜利用高盐度、高浓度来提高腌渍液的渗透压，促使蔬菜脱水，达到保质、防腐的目的。同样，在低盐化腌渍过程中原蔬菜细胞由于内外渗透压的不同，组织细胞中水分缺失，蔬菜细胞中液泡体积缩小，使细胞壁与原生质层分离，使得细胞膨压下降，脆度降低[6-7]。有些试验表明，萝卜经过腌制后，盐溶液进一步渗透，使细胞质内液体减少，直到渗透压平衡，细胞膨压增大，脆度有所提高[8]。芽菜腌制初期，芽菜仍具有生命活性，此时细胞膜是具有选择性的半透膜，由于外界盐水的水势低于细胞内的水势，细胞液的水分就向外流出，芽菜细胞脱水，液泡体积缩小，原生质也随着液泡的缩小而收缩，产生质壁分离，细胞的膨压下降，脆度也随着下降[9]。所以，低盐化酱腌菜的脆度取决于组织细胞的膨压并不是偶然的，而是由细胞的渗透作用原理所决定的[10]，盐溶液浓度是影响低盐酱腌菜脆度主要因素。

1.4 蔬菜自身因素对低盐酱腌菜脆度的影响

低盐浓度的腌渍环境下会使腌渍蔬菜形成各类有机酸，使得蔬菜酸化、软化，而导致脆度下降[11]。腌菜表面酵母和有害菌繁殖也会导致腌制蔬菜的软化[12]。有些霉菌在低盐弱酸性条件下，将腌渍蔬菜中的蛋白质、乳酸、糖类等物质分解，生成氨基酸、有机酸及小分子糖类，造成产品变质，其中一些酵母具有一定的抗酸性，在腌制过程中形成一层乳白色薄膜浮在腌制盐水表面上，甚至直接分解乳酸，降低腌渍环境的酸度，使蔬菜组织软化，脆度降低[13]，所以腌渍内部环境也是影响低盐酱腌菜脆度的重要因素。

2 低盐化腌渍菜的保脆方法

2.1 原材料的选择

随着科学技术的进步和新型农业技术的发展，蔬菜的品种变得原来越多。原材料的选择在所有腌渍菜生产过程中起着至关重要的作用，直接影响了腌渍菜的口感与营养。王萍等[14]在对萝卜风味物质及其变化规律的研究中，选取萝卜中“165×7号”“鲁萝卜4号”“鲁萝卜4号”“韩引114号”4种品种的萝卜，发现4种萝卜风味物质含量存在差异；梅邢等[15]选择了“凤头姜老姜”“凤头姜仔姜”“黄爪姜老姜”3种生姜进行粗黄酮抗氧化活性的比较，发现品种和成熟期对生姜粗黄酮抗氧化效果均有影响。由此可见，原材料的选取不可忽视。

在进行蔬菜腌制之前，应对酱腌菜原材料选取的标准有所提高。对原材料的选取应当遵循适时采收的原则，过早或者过晚采收都会影响腌菜的脆度[16]。除了合适的采收时间、合理的采收方法外，减少机械伤、减少原果胶水解成果胶酶对腌渍菜的脆度也会有影响。目前，在影响低盐化腌渍菜脆度的因素中，微生物起着至关重要的作用。盐浓度小，直接影响有害微生物的繁殖情况[17]。

2.2 保脆剂保脆

蔬菜采收后只要不过度软化，就可以通过保脆剂的使用及处理使蔬菜恢复且保持脆度。近些年来，利用保脆剂来维持酱腌菜脆度的实验引起了广泛的关注。通过保脆剂来保持酱腌菜的脆度，既可以把保脆剂加入到腌渍液中，也可以将腌渍的蔬菜浸泡于溶解了保脆剂的水溶液中，这使得酱腌菜的脆度大大的提高。与此同时，保脆工艺技术也得到了快速的发展。

2.2.1Ca2+保脆剂 除了原材料选取需注意的因素以外，一般在酱腌菜腌制过程中加入一些能够起到保脆作用的物质。Ca2+能够促使果胶甲酯酶被激活，酶的活性显著提高，进而促使果胶转化为甲氧基果胶并与Ca2+生成不溶性的果胶酸钙，这类盐凝聚在细胞间隙中，产生凝胶作用，减弱细胞失水的程度，提高腌渍菜的脆度。

尹爽等[18]采用了CaCl2、乳酸钙、丙酸钙3种不同的保脆剂分别对大头菜进行处理，研究了大头菜腌制期间品质和质构特性的影响，表明3种保脆剂均能在一定程度上有效保持大头菜腌制期间的质构品质。石桂春[19]提出，CaCl2是一种理想的保脆剂，一般在热烫护色并速冷后应用，浓度控制在0.2%，浸泡时间为10～20min，然后捞出，用清水漂洗干净。张甫生等[20]对比了CaCl2和海藻酸钠对鲜红辣椒脆度及色泽的影响，得出CaCl2的保脆效果优于海藻酸钠。谭冬梅等[21]通过单因素试验和正交试验得出，草石蚕的最佳保脆方法为食盐浓度12%、CaCl2浓度0.2%、烫漂时间50s，并得出影响草石蚕硬度的主次因素为食盐浓度、CaCl2浓度、烫漂时间。吴祖芳[22]通过接种乳酸菌低盐腌制榨菜并通过SAS软件RSREG过程，得到 CaCl2浓度为0.25%、盐浓度为6.07%、腌制时间为11.5d，榨菜脆度值达到最佳155.6g。王新惠等[23]在对竹笋香辣酱护色保脆工艺进行研究时发现，使用0.2%～0.3%的CaCl2溶液浸泡45min后，得到的产品脆度最好。在绿竹笋罐头加工过程的预煮液中添加0.4%的CaCl2，能够提高绿竹笋的脆嫩度[24]。李汉文[25]在对海南黄帝椒微生物分析时，发现新鲜辣椒在采摘切碎后2d内还能保持原来的脆度，之后脆度慢慢下降，后试验中使用了低浓度的CaCl2就能很好地维持辣椒的脆度。过去明矾常常作为人们使用的保脆剂，但由于铝离子蓄积对人体危害极大，张长贵[26]在对休闲大头菜产品拌料过程中，添加0.09%的CaCl2即能得到较好的保脆效果。香椿脱水前在100℃的0.6%CaCl2溶液中热烫60s，冷却后在0.6%CaCl2硬化1h能够达到良好的脆度[27]。庄言[28]研究得到水芹在0.1%CaCl2溶液中烫漂后，硬度能够维持。

2.2.2果胶甲酯酶保脆 蔬菜的质构主要是由蔬菜的成分和组织结构决定的。细胞壁主要由纤维素、半纤维素、果胶质、木质素等聚合物构成，细胞壁任一结构成分的降解或破坏都会对细胞的结构产生影响，从而影响蔬菜的质构。细胞壁中的果胶多糖是影响蔬菜质构的主要物质[29]。目前，研究细胞壁果胶变化及影响其变化的相关内源酶对蔬菜质构变化的影响较多，尽管纤维素的结构变化可能与蔬菜软化有关，但很多研究显示，纤维素的解聚并不是软化的关键因素[30]。果胶质是构成细胞壁和细胞层的主要成分，当细胞壁中的原果胶降解时，胞间层和初生壁被分解，细胞结构受损，蔬菜硬度下降[31]。

果胶酶是指能够催化果胶质分解的多种酶的总称，广泛存在于植物果实中，是四大酶制剂之一[32]。果胶酶按其作用最适pH分为酸性果胶酶和碱性果胶酶，食品行业中应用最多的是酸性果胶酶[33]。有研究报道，通过添加外源性果胶甲酯酶将果胶去甲酯化，从而对果蔬的硬度保持具有良好的效果。宗迪等[34]通过比较是否经果胶甲酯酶处理的苹果切块制成的悬浮饮料，结果表明，经果胶甲酯酶处理的悬浮饮料，其硬度保持率为48.5%，而未经处理的悬浮饮料其硬度的保持率为32.5%。谢玮等[35]发现，莲藕硬度与果胶甲酯酶活性呈正相关。此外，添加果胶甲酯酶后，可将蔬菜中的高甲氧基果胶(HM)转化成低甲氧基果胶(LM)，使 LM与钙离子发生交联作用，产生一种坚固的果胶酸钙网络来保持蔬菜的脆度[36]。张晓[37]发现，添加8 100 U /L 果胶甲酯酶后，泡菜的脆度较对照组显著提高了22.5%。杜小琴[38]在研究泡菜软化控制措施时提出，激活内源性果胶甲酯酶和直接添加外源性果胶甲酯酶使泡菜原料中的果胶在酶的作用下转化为果胶酸，在存在钙盐的条件下，提高果胶酸钙的含量，泡菜的脆度大大提高。杨林等[39]考察发现，果胶甲酯酶结合CaCl2处理番茄丁硬化效果最为显著，果胶甲酯酶可以应用于含有高氧基果胶的番茄丁产品。

2.2.3复合保脆剂 近年来，复合保脆剂的使用成为学者研究的热点。尹爽等[40]在研究大头菜保脆工艺时发现，采用CaCl2∶ 乳酸钙∶ 丙酸钙为1∶ 16∶ 3的复合保脆剂后，大头菜品质与脆度最好，且无论从脆度还是感官评分上均优于单一的保脆剂。董刚等[41]利用海藻酸钠与钙离子结合为不可逆凝胶的特性，可有效地提高成品的脆度，同时提出整果热烫工艺减少维生素C的损失，有利于保持原料脆度。将果蔬浸泡于以CaCl2、海藻酸钠为主要成分的溶液中，能够提高果蔬的脆度[42]。陈英武[43]通过研究对不同保脆剂—乳酸钙、CaCl2、氯化镁对蕨菜的保脆效果，得到最佳保脆效果复合剂为乳酸钙100mg/L、CaCl250mg/L、氯化镁150mg/L组成的复合剂。相关研究表明，蕨菜、青椒萝卜等新鲜蔬菜只需要通过CaCl2及复合试验便能实现较好的保脆效果[44-47]。

2.3 保脆工艺

在食品的运输、贮藏、加工、生产过程中，微生物也在不停的繁殖。在低盐环境下，微生物的生长受到的抑制作用会减弱，造成微生物大量的繁殖，腌渍菜过早的酸软、发霉，影响腌渍菜的营养和食用，对人们的健康也会产生巨大的影响。腌渍过程中，定期的对腌渍菜进行杀菌，有效地控制微生物的繁殖，也是一种间接保脆的手段。传统上的杀菌方式存在着种种缺点，随着科学技术的发展，新型杀菌方式已经出现，以下就微波杀菌、低温冷藏杀菌、超高压杀菌等杀菌方式进行综述与讨论，选择最优的杀菌方式，是对保脆工艺更为重要的一步。

2.3.1冷藏或热烫保脆 低温和冷藏在一定程度上也可以保持酱腌菜的脆度。葛燕燕等[48]通过在贮藏期间，4℃冷藏与25℃室温保藏相比，冷藏条件下硬度变化很小，能够保持贮藏期腌冬瓜的硬度，在整个贮藏期间，冷藏处理组显著优于室温组。范民[49]采用低温烫漂法与复合保脆剂联用技术，对裙带菜进行保脆处理，通过单因素试验和正交试验，确定了裙带菜保脆最佳工艺条件为：m(SA)与m(CaCl2)之比为1∶ 1、保脆剂质量浓度为3g/L、低温烫漂温度为50℃、时间为25min。汪欣等[17]以白萝卜为材料，研究了热风干燥、热烫等泡菜常用的前处理方式对果胶酶活性的影响以及对白萝卜脆度的变化，发现热烫对白萝卜中果胶酶影响较大。

2.3.2微波保脆 传统食品进行热杀菌处理，不但破坏了食品原有的自然风味和颜色，还会造成食品化学成分发生变化，产生有害物质，使食物本身的营养流失，有的甚至带来了耗能、环境污染问题。与通过传统热杀菌工艺杀菌达到保脆效果相比，微波杀菌是一种新型的杀菌方式。王梅等[50]对保持佛手瓜酱腌菜脆度的杀菌工艺进行优化，将巴氏杀菌与微波杀菌作比较，微波杀菌具有加热时间较短、温度提升速度快、耗能低、均匀杀菌、食品营养成分和风味物质损失少等优点，所以微波杀菌将会有更为广阔的市场前景。因此，微波杀菌技术在食品工业中的应用越来越广，已经获得更多食品生产者的青睐。Gang Chen等[51]针对小米辣椒保脆提出一种新方法，通过微波结合保脆剂处理，在微波功率525W、微波处理时间64.5s、乳酸钙添加量0.08%条件下，POD得到灭活，小米辣椒脆度为68.77N，为小米辣椒微波灭酶保脆工艺提供了参考[51]。

2.3.3超高压保脆 超高压杀菌作为一种新兴的杀菌方式，有效地控制微生物的生长，微生物数量大大下降，使得腌渍菜最大化的避免了腐败，具有操作简单、适用范围广、处理样品多、经济环保等优点。温压结合技术在一定程度上也可保持果蔬的硬度。这是由于温压结合钝化了与质构变化相关的酶活，从而终止了某些化学反应的发生，从而保持了固体果蔬制品的质构[52]。超高压技术(HPP)在鲜切果蔬品质保持方面具有潜力。孙雅馨等[53]利用这一优势，发现先切胡萝卜的硬度受到超高压处理后细胞膜透性的改变和细胞壁果胶组分的变化共同影响。陈健保[54]通过研究超高压灭菌处理对酱腌菜品质的影响，经过超高压处理的样品内总酸、食盐、还原糖、亚硝酸盐等理化指标均符合酱腌菜卫生标准，并且对色泽、气味、脆度进行感官评定达到70分，保持了口感，延长了酱腌菜的货架期。张恩广等[55]对低盐渍莴笋进行超高压处理，既达到了杀菌的要求，又保持了莴笋原有的脆硬口感。

3 低盐化腌渍菜的保脆工艺展望

脆度是衡量酱腌菜品质质量的重要指标之一。添加保脆剂能够有效地保持酱腌菜的口感，提高酱腌菜的质量和风味。这是由于保脆剂在一定程度上提高了细胞膜的通透性，使腌渍酱料中的氨基酸等含氮物质较为容易渗入腌渍菜中，从而使腌渍菜的氨基酸态氮含量有所增加[56-57]。保脆剂的选择和使用使得低盐腌渍菜更好地保持蔬菜原有的脆度，弥补食盐添加量过低的不足，在保证腌渍菜更加健康的同时，维持腌渍菜的品质，延长腌渍菜的保质期。杀菌方式的选择和使用，也弥补了食盐添加量过低、微生物繁殖迅速的不足，选择一种好的杀菌方式，既可以保持脆度，不会造成过多的腌渍菜腐败，又可以节约能源，保护环境。

在今后低盐酱腌菜生产工艺中，除了使用单一的保脆剂外，还应开发多种保脆剂复合以及更为合适比例的复合保脆剂，并通过与一些像烫漂、超声波灭菌、超高压杀菌等灭菌方法联用。在优先选取较好的原材料、保证贮藏环境的条件下，保脆剂与保脆技术共同维持酱腌菜脆度的效果，提高酱腌菜脆度，增加低盐酱腌菜的鲜嫩程度，保持原材料原有的口感，增强人们的食欲。保脆剂和杀菌工艺的共同作用构成了低盐腌渍菜的保脆技术，大大提高了腌渍菜的营养与卫生，延长了腌渍菜的货架期，降低了生产成本损失，带来更为可观的收入，促进经济的发展，生产出更适合人们口感的低盐酱腌菜，真正生产出健康、营养、味美的调味副食品。◇