正交优化湿法腌制黄瓜工艺研究

周强，刘蒙佳*，黄婷婷，蔡利，康晓凤

(1.闽南科技学院 生命科学与化学学院，福建 泉州 362332；2.西昌学院，四川 西昌 615000)

黄瓜，为葫芦科、黄瓜属，也称为胡瓜、青瓜，颜色呈油绿或者呈青翠，黄瓜最适宜生长在暖和的气候中。黄瓜以中国华北地区生产量居多。近年来，黄瓜的全球产量达近3700万吨，其中中国居世界首位[1]。黄瓜的口感鲜脆，且回味甘甜。黄瓜富含维C及矿物质等营养成分，且具有清凉去火等功效[2]。泡菜风味独特，富含多种营养，是家喻户晓的腌制食品[3,4]。腌渍菜是我国的传统食品，是我国珍贵的民族遗产。近几年，黄瓜出口量在我国达1亿美元，其中，腌制蔬菜产品出口量达15万吨左右[5]。另外，黄瓜的加工类型主要分为腌制、速冻等[6]。腌制黄瓜是最常见的黄瓜加工产品之一[7]。腌制黄瓜也是泡菜中常见的一种，采用新鲜黄瓜，添加辅助调料，经过不同浓度的食盐水泡渍发酵等过程制作而成。腌制黄瓜需选用中等成熟、鲜嫩的黄瓜，将黄瓜用水洗净，然后用刀将黄瓜切成长条方便入味,黄瓜的长度和粗度要适宜，方便装罐[8]。加入配制好的食盐水、蔗糖、调味料腌制适当的天数后，即可食用。腌制的黄瓜口感适宜，既可增添食欲、有助消化，而且品味奇特易储存。食品腌制是食品加工、贮藏的一种重要方式。经过腌制加工的食品称为腌制食品，其颜色鲜亮、味美脆爽。腌制食品已成为中国目前最受欢迎的佐料之一，不仅开胃而且贮藏时间较久，并且泡菜还具有清肠的作用[9-11]。本研究选用新鲜黄瓜为原料，添加辅料，进行湿法腌制，对腌黄瓜发酵期pH、可溶性固形物含量进行测定并进行感官评价及评分，在单因素基础上进行正交实验优化其最优发酵工艺，旨在为黄瓜的发酵深加工提供一定数据支持。

1 实验材料与及仪器

1.1 实验原料

鲜黄瓜、蔗糖、生姜、大蒜：购于康美市场；蔗糖、食用盐、辣椒等：购于南安沃尔玛超市。

1.2 实验仪器

SPX-150B-Z型生化培养箱 上海博迅实业有限公司医疗设备厂；JYZ-D525榨汁机 九阳股份有限公司；C21-SN216多功能电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司；JJ600型电子天平 常熟市双杰测试仪器厂；手持糖度仪、PH-108数显笔试酸度计。

2 实验方法

2.1 工艺流程

黄瓜→洗净→切条→漂烫(低温)→晾干→腌制→产品装瓶→加入蔗糖和香辛料液→将配制好的食盐水倒入罐中→密封保存→进行恒温发酵→测定数值并感官评价→综合分析。

2.2 操作要点

2.2.1 黄瓜的选择

选择细长、色清的鲜黄瓜[12]。

2.2.2 黄瓜的预处理

黄瓜用清水洗净，用刀切成条状或段状。将切好的黄瓜放入温开水中漂洗后，捞出，最后置于通风处晾干，用少量的食盐腌制减少水分。

2.2.3 食盐水与香辛料液的配制

根据实验的要求配制一定浓度比例的食盐水。将香辛料按比例称量好，加400 g的水用文火熬煮40 min后倒入四旋瓶密封，放在冰箱备用。

2.2.4 黄瓜的腌制

将四旋瓶洗净，需保证瓶身和瓶盖洁净，并用沸水消毒,然后晾干水分。菜刀、砧板等用热水清洗，将切好的黄瓜条放入洁净的四旋瓶中，将制好的香辛料液和蔗糖加入瓶中，然后将配制好浓度的食盐水倒入瓶中，黄瓜刚好被水浸没，用保鲜膜封好瓶口，旋紧瓶盖，密封四旋瓶。将密封的四旋瓶放在室温下进行发酵。

2.3 指标测定

2.3.1 pH值测定

pH采用pH计测定[13]。

2.3.2 可溶性固形物含量测定

采用折光仪法测定[14]。

2.3.3 感官评价

感官评价即感官人员对腌黄瓜的色泽、香气、口感进行评定，满分为100分，根据腌黄瓜不同的感官品质，做出评分。并结合pH值、可溶性固形物等指标，对腌黄瓜的品质进行评价分析。感官评定的标准见表1。

表1 感官评定标准[15] Table 1 Sensory evaluation standards

3 分析与讨论

3.1 单因素实验

3.1.1 食盐水浓度对实验的影响

表2 食盐水浓度对腌黄瓜风味的影响Table 2 Effect of saline concentration on the flavor of pickled cucumber

由表2可知，随着食盐水浓度的升高，pH值与可溶性固形物含量均表现为上升趋势，这可能与食盐水促使发酵液渗透压的改变相关[16]。不同的盐浓度所腌制的黄瓜口感、香气、滋味等有极大的影响。若盐浓度较低，使有害微生物繁殖较快，会出现霉花浮膜，容易产生酸败的现象。而盐浓度过高，会使腌黄瓜的口感变差，滋味过咸。因此，应选取适当的盐浓度，防止盐浓度过高或过低，影响黄瓜的发酵,当食盐水浓度为6%时，腌黄瓜咸度适宜，具有独特的发酵香气。由此可知，发酵时选取食盐水浓度6%为宜。

3.1.2 不同蔗糖添加量对实验的影响

表3 蔗糖添加量对腌黄瓜风味的影响Table 3 Effect of the additive amount of sucrose on the flavor of pickled cucumber

由表3可知，随着蔗糖添加量增加，汁液的pH值波动不大，而可溶性固形物含量表现为上升趋势。蔗糖添加量对腌黄瓜的香气、口感等影响较大。若蔗糖添加量较少，则会使其口感变差，而且失去原有香气。而若蔗糖添加量过高，则会使滋味过甜，不利于发酵[17]。可以考虑通过调节蔗糖添加量，来控制腌黄瓜的口感。由此，当蔗糖添加量为4%时，为最佳添加量，腌黄瓜的脆嫩度好，酸甜适中。

3.1.3 不同香辛料添加量对实验的影响

表4 香辛料添加量对腌黄瓜风味的影响Table 4 Effect of the additive amount of spices on the flavor of pickled cucumber

由表4可知，香辛料不仅可以抑制微生物的生长，而且可以提高泡菜的香气、滋味和口感。辣椒、大蒜、生姜等香辛料可以增加泡菜的风味，增进食欲，帮助消化，还可以对泡菜中的微生物有抑制作用。香辛料中的成分对人体有很大的益处[18,19]。随着香辛料添加量的升高，发酵液pH值与可溶性固形物表现为波动趋势。这可能与香辛料影响乳酸菌发酵产酸有关，另外香辛料的溶出也在一定程度上影响发酵液可溶性固形物含量。香辛料添加量对腌黄瓜的感官品质有较大的影响。当香辛料浓度为5%时，腌黄瓜香气突出，滋味适口，其感官评分最高，为90分，故选择5%香辛料添加量为宜。

3.1.4 腌制时间对实验的影响

表5 腌制时间对腌黄瓜风味的影响Table 5 Effect of curing time on the flavor of pickled cucumber

由表5可知，随着腌制时间的延长pH值与可溶性固形物表现为下降趋势，腌制时间对腌黄瓜的感官品质有较大影响，若腌制天数过短，会使腌黄瓜的香气较淡，滋味欠佳。若腌制天数过长，则会使腌黄瓜的颜色、口感等变差。适宜的腌制天数对腌黄瓜的品质有极大的影响。腌制第6天时腌黄瓜口感脆嫩酸爽，腌制时间6 d为宜。

3.2 正交实验

采用正交表对食盐水浓度、腌制天数等因素进行综合分析，可得出最优组合。正交实验因素的设计表见表6，得到多个实验组合后，经过结果分析可获得最优组合，实验分析和所得结果见表7与表8。

表6 正交实验因素设计表Table 6 Design table of orthogonal experimental factors

表7 正交实验分析及结果Table 7 Analysis and results of orthogonal experiment

续 表

表8 方差分析表Table 8 Analysis of variance

注：“*”表示显著，“**”表示极显著，F0.01(2，2)=99，F0.05(2，2)=19。

由表7可知，极差的大小为RA>RD>RB>RC，可知各因素对腌黄瓜品质的影响大小为：A>D>B>C,即食盐水浓度>腌制天数>蔗糖添加量>香辛料添加量，由此可知，食盐水浓度的水平变动对腌黄瓜的感官及指标变化影响最大。由表8可知，食盐水浓度的影响最大，腌制天数和蔗糖添加量的影响相对较小。最终获得的最优组合为A2B2C2D1，即盐浓度为6%,蔗糖添加量为4%，香辛料液浓度为5%，腌制天数为6 d。在室温的条件下发酵腌制的效果最佳。

4 结论

由实验可知，在黄瓜腌制过程中盐浓度和腌制天数为重要影响因素。盐浓度对腌黄瓜的口感、香气、滋味等有较大的影响，若盐浓度过低，则容易出现发霉、腐败的现象。适当的盐浓度，不仅可以抑制微生物的活性，延长腌制天数，而且能够增加其风味。腌制天数对腌黄瓜的风味、滋味等有较大影响。若腌制天数过短，则会减少其风味；若腌制天数过长，则会使其口感、滋味等变差。在正交分析实验中，所得到腌黄瓜的最佳配方为：盐浓度6%,蔗糖添加量4%，香辛料液浓度5%，在室温的条件下发酵腌制6 d的效果最佳。