食盐浓度对腌制茭白理化性质及品质的影响

黄莎，李伟荣*，马雅敏，杨选，王晔洋*，王来亮

（1.丽水市农林科学研究院，浙江 丽水 323000；2.浙江省缙云县农业农村局，浙江 丽水 323000）

茭白（Zizania latifolia）又称菰、茭瓜或茭白笋，为禾本科菰属草本植物。 茭白是我国仅次于莲藕的第二大水生蔬菜，在我国茭白品种繁多、资源丰富，主要分布于淮河流域以南的广大地区[1]。 茭白采收时间一般在每年的5 月～6 月和9 月～10 月，采后极易发生失水萎蔫、根基部木质化和外皮发青等品质劣变现象[2]，茭白的食用方法以家庭和餐饮业烹饪作菜肴为主，仅有少量茭白进行冷藏保鲜和干制等粗加工。 因受生产地域限制，目前针对茭白的研究较少，主要集中在栽培技术和保鲜技术领域，而采用腌制方法对茭白进行贮藏保鲜的研究则鲜有报道。 蔬菜腌制保藏是我国最早的蔬菜加工方法，距今已有3 000 多年的历史[3]。 腌制蔬菜在发酵过程中产生的有机酸和酯类等风味物质可以刺激食欲，其中大量的益生菌能够促进胃肠道蠕动，维持肠道内的微生态平衡[4]。 蔬菜腌制保藏的原理是通过食盐溶液产生的高渗透压抑制有害微生物生长，蔬菜表面的耐盐有益微生物如乳酸菌等不断繁殖发酵并产酸，使得pH 值下降，以达到长期有效抑制有害微生物生长的目的[5]。 张胜男等[6]采用3%、5%和8%的食盐浓度腌制熟化后的茭白，研究了茭白理化性质和品质的变化。 黄玲等[7]研究了人工接种乳酸菌与真空浸渍相结合的茭白发酵新工艺， 并通过Box-Behnken 设计响应面法优化茭白发酵条件。刘晓莉[8]研究了不同乳酸菌添加量、加糖量和发酵时间对低盐腌制茭白泡菜的发酵工艺的影响。 通过腌制条件的控制，降低腌制蔬菜中亚硝酸盐的含量、抑制有害微生物生长，使得腌制蔬菜获得最佳口感是解决问题的关键。

本研究以新鲜采收茭白为原料，采用不同食盐浓度腌制进行前处理，研究初始食盐浓度对腌制茭白理化性质和品质的影响，以期通过腌制保藏方法达到延长茭白市场供应和长期为茭白深加工提供原料供应的目的。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茭白：缙云县昊禾茭白专业合作社；食盐：浙江省盐业集团有限公司。 所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

FE28 pH 计：梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；T9CS 双光束紫外分光光度计： 北京普析通用仪器有限责任公司；BSA224S 电子天平：德国赛多利斯集团；TAXTC-18 质构仪：上海保圣实业发展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 茭白的腌制

茭白腌制工艺流程：新鲜茭白→去壳→去老化基部和苔管→清洗→不同浓度食盐水腌制→晾干表面水分→真空包装→蒸煮杀菌。

挑选嫩度适中、无机械损伤的新鲜茭白，去壳、去老化基部和苔管、清洗。 分别添加5%、10%、15%的食盐水，采用水封法密封，在室温（25 ℃±5 ℃）下腌制，每隔7 d 取样测定茭白的各项指标。

1.3.2 pH 值的测定

pH 值采用pH 计直接测定。

1.3.3 总酸的测定

总酸含量采用酸碱滴定法测定[9]。

1.3.4 平衡盐度的测定

平衡盐度采用直接沉淀法测定[10]。

1.3.5 亚硝酸盐的测定

亚硝酸盐含量按照GB 5009.33—2016《食品安全国家标准食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中的亚硝酸盐测定方法测定[11]。

1.3.6 氨基酸态氮的测定

氨基酸态氮含量按照GB/T 5009.39—2003《酱油卫生标准的分析方法》中的甲醛法测定[12]。

1.3.7 质构的测定

腌制茭白的质构采用全质构测试分析（texture profile analysis，TPA）方法测定，参照郭秀兰等[13]和汪莉莎等[14]的测试方法并加以改进。 取不同食盐浓度腌制不同时间的茭白，去皮，切取中段3 cm×3 cm×2 cm 的方块，置于质构仪测试平板上，采用圆柱型平底探头P/5 对其进行测试。测定参数设置：测试前速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测试后速度1 mm/s，样品下压形变90%，两次压缩中间停顿时间2 s，触发力5 g。

1.3.8 感官品质分析

将样品取出，观察发酵液澄清度、茭白表面颜色及发酵气味， 邀请5 位经过感官培训的具有一定经验的评定员做感官评定。

2 结果与分析

2.1 pH 值的分析

腌制过程中，茭白的营养物质在各种微生物和酶的作用下分解，产生各种有机酸，形成腌制茭白的特殊风味物质，同时对茭白发酵进程产生至关重要的作用。因此，pH 值是茭白发酵进程和品质的重要指标，不同食盐浓度腌制茭白发酵过程中pH 值的变化见图1。

图1 不同食盐浓度腌制过程中pH 值的变化Fig.1 Change of pH during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

试验结果发现食盐浓度为5%时， 茭白开始能够产生轻微发酵，pH 值降至4.14， 而后pH 值呈上升趋势，这可能是由其它杂菌繁殖占据优势导致的，在28 d时茭白中心部分产生轻微腐烂。 在沈文凤等对黄瓜的腌制研究中也发现类似情况[15]。 腌制食盐浓度为10%时，发酵液pH 值迅速下降，14 d 时pH 值降至3.50，此过程中乳酸菌大量繁殖， 乳酸快速积累，pH 值的快速下降和乳酸的增加可以抑制发酵过程中其它微生物的生长繁殖[16]，14 d 后pH 值下降趋势放缓，发酵进程基本完成。 食盐浓度为15%时，茭白发酵启动慢，直至28 d 时pH 值才降至3.50。

2.2 总酸的分析

不同食盐浓度腌制过程中茭白总酸的变化见图2。

图2 不同食盐浓度腌制过程中茭白总酸的变化Fig.2 Change of total acidity during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

茭白中总酸含量随着发酵进程的推进不断增加，由0.076 g/100 g（以乳酸计）增加至0.4 g/100 g 左右，增加幅度不大，可能原因是发酵产生的酸主要存在于卤水中，茭白中的总酸的变化较小。总酸的变化与pH 值的变化相对应，总酸含量不断增加，pH 值不断下降，这对于抑制发酵过程中有害微生物菌群的生长繁殖至关重要， 由茭白生腌发酵过程中pH 值和总酸的变化可得，10%的腌制食盐浓度为最佳。

2.3 平衡盐度的分析

高浓度的食盐会提高环境的渗透压，使蔬菜细胞失水， 一方面可在一定程度上提高腌制蔬菜的脆度，另一方面高渗透压对微生物的生长和代谢活动产生重要影响[17]。 不同食盐浓度腌制过程中茭白平衡盐度的变化见图3。

图3 不同食盐浓度腌制过程中茭白平衡盐度的变化Fig.3 Change of equilibrium salinity during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

不同食盐浓度腌制得到茭白平衡盐度的变化趋势大致相同， 均呈现快速上升后达到平衡的趋势，最终平衡盐度有所不同，5%、10%和15%食盐浓度腌制茭白，平衡盐度分别在前14、21 d 和21 d 快速上升，之后基本保持不变，最终分别达到3.9、7.3、10.6 g/100 g。

2.4 亚硝酸盐的分析

腌制蔬菜在腌制过程中容易产生亚硝酸盐，对人体健康有害[18]。因此，严格控制发酵过程中亚硝酸盐的产生至关重要，戴易兴分析了亚硝酸盐含量控制的关键技术，包括发酵工艺控制、化学法改进和生物法改进[19]。 通过发酵工艺控制腌制蔬菜中亚硝酸盐的含量是目前生产最常用的方法，其中腌制食盐浓度对亚硝酸盐含量的影响最为明显，食盐浓度高，对硝酸还原菌的抑制作用大，产生亚硝酸盐的速度慢，亚硝酸盐的浓度达到峰值的时间长，且峰值较小[20]。本研究采用GB 5009.33—2016 中的方法检测亚硝酸盐的含量，该方法检测限为1 mg/kg（以NaNO2计），检出结果均为亚硝酸盐未检出， 即5%、10%和15%食盐浓度腌制茭白过程中产生的亚硝酸盐含量均低于1 mg/kg。

2.5 氨基酸态氮的分析

氨基酸态氮是指以氨基酸形式存在的氮元素，是判定发酵产品发酵程度的特性指标，发酵产生鲜味等特殊风味的来源[21]。茭白中的含氮物质主要是蛋白质，其次是铵盐、硝酸盐和酰胺等，氨基酸态氮含量的增加对茭白发酵风味有重要影响。 不同食盐浓度腌制过程中茭白氨基酸态氮的变化见图4。

图4 不同食盐浓度腌制过程中茭白氨基酸态氮的变化Fig.4 Change of amino acid nitrogen during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

不同食盐浓度腌制茭白氨基酸态氮含量变化趋势大致相同，均呈现先增加后减少的趋势，食盐浓度5%、10%和15%腌制茭白的氨基酸态氮分别在7、7 d和14 d 达到最大，分别为0.048、0.057、0.079 g/100 g。

2.6 质构变化的分析

不同食盐浓度腌制过程中茭白硬度、弹性、咀嚼性、胶着性、黏聚性和回复性的变化如图5 所示。

图5 不同食盐浓度腌制过程中茭白质构的变化Fig.5 Change of texture during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

茭白的硬度随着腌制时间的延长基本呈现增加趋势， 不同茭白样品的弹性差别不大， 食盐浓度为10%时，腌制14 d，茭白黏聚性和回复性是最佳的，腌制21 d，茭白咀嚼性、胶着性是最佳的。整体而言，食盐浓度为10%腌制14 d～21 d，茭白的质构最为理想。

2.7 感官品质的分析

不同食盐浓度腌制过程中茭白发酵程度的变化如表1 所示。

表1 不同食盐浓度腌制过程中茭白发酵程度的变化Table 1 Change of degree of fermentation during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

腌制食盐浓度5%时发酵快速启动， 随着时间的延长，产生酸臭味，腌制28 d 时茭白中心发生轻微腐烂，可能是由于食盐浓度不够高，杂菌逐渐开始繁殖并占据优势。 腌制食盐浓度10%时发酵启动较快，茭白发酵香气浓郁，且能避免杂菌感染。 腌制食盐浓度15%时，前期茭白未产生发酵，直至21 d 时，茭白具有轻微发酵香气。

不同食盐浓度腌制茭白过程中颜色的变化如表2所示。

表2 不同食盐浓度腌制过程中茭白颜色的变化Table 2 Color change during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

随着腌制时间的延长茭白肉质逐渐由白色变为淡黄色， 去壳部位及顶部逐渐由绿色变为黄绿色，最后变成黄色，且腌制食盐浓度越高，茭白颜色的变化越小。

3 结论

初始食盐浓度在腌制过程中，不仅对腌制茭白的理化性质和感官品质有较明显的影响，还对茭白发酵进程有重要作用。 腌制食盐浓度5%时，虽能快速启动发酵，但随后其它杂菌繁殖占据优势，导致茭白发生轻微腐烂，腌制食盐浓度15%时，由于渗透压较高，只能产生轻微发酵，腌制食盐浓度10%时，可较快启动发酵， 同时抑制发酵过程中其它微生物的生长繁殖。腌制食盐浓度5%和10%时，发酵液pH 值随着发酵时间的延长不断下降，总酸随着腌制时间的延长而不断增加， 不同腌制食盐浓度茭白中总酸含量差别不大，5%、10%和15%食盐浓度腌制茭白过程中产生的亚硝酸盐含量均低于1 mg/kg，平衡盐度和氨基酸态氮含量则均随食盐浓度的升高而增加。 腌制茭白的发酵香气随着腌制食盐浓度的升高而减弱，茭白经腌制后肉质发生不同程度的变黄， 去壳部位及顶部失去原有绿色，变成黄绿色至黄色，腌制食盐浓度越低茭白颜色变化越大。 茭白的硬度随着腌制时间的延长呈现增加趋势，食盐浓度为10%腌制14 d～21 d，茭白的黏聚性、回复性、咀嚼性和胶着性等质构特性最为理想。 通过对腌制茭白的发酵进程、各项理化指标及品质的分析，建议茭白腌制食盐浓度为10%，腌制时间14 d～21 d。