蒜片加工副產(chǎn)物生產(chǎn)蒜泥的工藝研究

李寧陽(yáng)，盧曉明，趙敏，邢艷霞，喬旭光

1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安2710182.濟(jì)寧學(xué)院生命科學(xué)與工程系，山東曲阜2731553.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品科學(xué)與工程系，山東濟(jì)南250100

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蒜片加工副產(chǎn)物生產(chǎn)蒜泥的工藝研究

李寧陽(yáng)1，盧曉明1，趙敏2，邢艷霞3，喬旭光1

1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安271018
2.濟(jì)寧學(xué)院生命科學(xué)與工程系，山東曲阜273155
3.山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院食品科學(xué)與工程系，山東濟(jì)南250100

摘要：本研究以蒜片加工副產(chǎn)物（碎瓣蒜、小瓣蒜）為原料，對(duì)蒜泥的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了研究，探討了不同處理對(duì)蒜泥加工過(guò)程中護(hù)色及殺菌效果的影響。結(jié)果表明，蒜片加工副產(chǎn)物經(jīng)過(guò)破碎成蒜粒，80℃燙漂處理2 min后，浸入15%的NaCl和0.06%NaHSO3混合護(hù)色液進(jìn)行護(hù)色0.5 h，能有效防止綠變問(wèn)題；蒜粒搗碎成泥后，通過(guò)添加15 mg·kg-1二氧化氯和0.3%的檸檬酸，能有效抑制微生物的生長(zhǎng)，起到殺菌效果。運(yùn)用此工藝生產(chǎn)的蒜泥，能較好保持大蒜鮮辣口感和風(fēng)味。

關(guān)鍵詞：蒜泥；護(hù)色；二氧化氯；殺菌

我國(guó)是大蒜的主要生產(chǎn)國(guó)，其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的四分之三，以品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、出口量大而享譽(yù)全球。大蒜也是我國(guó)部分地區(qū)出口創(chuàng)匯、農(nóng)民增收的重要支柱產(chǎn)業(yè)。目前大蒜的主要深加工方式是蒜片、蒜粉，在蒜片、蒜粉加工過(guò)程中，會(huì)有大量的小蒜、碎蒜作為副產(chǎn)物產(chǎn)生，從而造成了大蒜加工原料的浪費(fèi)［1］。

大蒜經(jīng)常加工成蒜泥、蒜粒和蒜汁等制品，在加工過(guò)程中常常會(huì)發(fā)生綠變的問(wèn)題，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的外觀和品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)抗壞血酸、亞硫酸氫鈉、L-半胱氨酸等還原劑對(duì)大蒜綠變有一定抑制作用［2，3］。然而二氧化氯是優(yōu)于氯氣安全、無(wú)毒的一種消毒劑，其氧化能力是氯氣的5倍，在消毒殺菌過(guò)程中，不與水中可以進(jìn)行反應(yīng)的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以不會(huì)產(chǎn)生"三致作用"的有機(jī)氯化物或其它有毒類物質(zhì)。國(guó)內(nèi)外大量的試驗(yàn)研究也證實(shí)二氧化氯反應(yīng)的這個(gè)特點(diǎn)，同時(shí)二氧化氯殺菌效果受環(huán)境溫度、反應(yīng)pH值和其它有機(jī)物的影響很小，殺菌效果非常穩(wěn)定［4-8］。所以，二氧化氯以其高穩(wěn)定性、高殺菌效率、高安全性被廣泛應(yīng)用。

本文通過(guò)利用蒜片加工過(guò)程中的副產(chǎn)物（小蒜、碎蒜）為原料，對(duì)蒜泥的制作工藝進(jìn)行了研究，探討了不同處理對(duì)蒜泥加工過(guò)程中護(hù)色及采用二氧化氯混合殺菌效果的影響。蒜片加工過(guò)程中的副產(chǎn)物制作成為蒜泥后，可大大提高蒜片加工副產(chǎn)物的附加值。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1原料及試劑蒜片加工副產(chǎn)物，從蒜片生產(chǎn)企業(yè)獲得；

二氧化氯，萊蕪新陸科技開(kāi)發(fā)有限公司；硫代硫酸鈉、重鉻酸鉀、硫酸、碘化鉀、可溶性淀粉、次氯酸鈉、鄰聯(lián)甲苯胺、鹽酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、檸檬酸、氯化鈉、無(wú)水乙醇、95%乙醇、亞硫酸氫鈉、、抗壞血酸，以上均為分析純；營(yíng)養(yǎng)瓊脂為培養(yǎng)基。

1.1.2主要儀器恒溫水浴鍋，常州華冠儀器有限公司；AUW220D電子分析天平，日本Shimadzu公司；TGL-18C-C高速臺(tái)式離心機(jī)，上海安亭儀器有限公司；紫外光可見(jiàn)分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；FW100高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，天津泰斯特儀器有限公司；280型高壓滅菌鍋，浙江新豐；PHS-3C型精密pH計(jì)，上海雷磁儀器廠；生化培養(yǎng)箱，上海精密儀器儀表公司。

1.2方法

1.2.1加工工藝蒜片加工后剩余的副產(chǎn)物（碎瓣、小瓣蒜）挑選→清洗→破碎成粒→漂洗→燙漂→冷卻→護(hù)色液浸泡→瀝水→搗碎成泥

1.2.2蒜泥綠變強(qiáng)度的測(cè)定蒜粒經(jīng)一定溫度一定時(shí)間的燙漂并冷卻后，使用護(hù)色液浸泡0.5 h護(hù)色，取20 g蒜粒搗碎成泥后用95%乙醇定容至50 mL，4℃浸提24 h，過(guò)濾后測(cè)定590 nm處的吸光值。

1.2.3余氯的測(cè)定方法采用鄰聯(lián)甲苯胺比色法測(cè)定余氯含量［9］。

1.2.4細(xì)菌總數(shù)的確定采用平板計(jì)數(shù)法：將待測(cè)樣品經(jīng)適當(dāng)稀釋之后，其中的微生物充分分散成單個(gè)細(xì)胞，取一定量的稀釋樣液涂布到平板上，經(jīng)過(guò)培養(yǎng)，由每個(gè)單細(xì)胞生長(zhǎng)繁殖而形成肉眼可見(jiàn)的菌落，即一個(gè)單菌落應(yīng)代表原樣品中的一個(gè)單細(xì)胞；統(tǒng)計(jì)菌落數(shù)，根據(jù)其稀釋倍數(shù)和取樣接種量即可換算出樣品中的含菌數(shù)［10］。

2　結(jié)果與分析

2.1燙漂處理對(duì)護(hù)色效果的影響

蒜片加工經(jīng)切粒后燙漂，樣品在室溫下放置一周后進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　燙漂工序?qū)ζ扑楹蟠笏饩G變程度的影響Table 1 The effect of blanching on garlic greening

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)，并對(duì)各個(gè)處理樣品長(zhǎng)期放置后觀察其顏色變化，80℃/2 min、80℃/3 min、85℃/2 min、85℃/3 min等處理，蒜粒皆呈現(xiàn)輕微變綠現(xiàn)象。溫度越高，時(shí)間越長(zhǎng)，燙漂處理對(duì)蒜粒最終風(fēng)味產(chǎn)生了影響，因此考慮到風(fēng)味變化，可見(jiàn)單純的燙漂處理不足以使蒜粒在儲(chǔ)藏過(guò)程中仍然能夠保持較好的色澤，因此需要添加一定的護(hù)色劑來(lái)達(dá)到護(hù)色的要求。從風(fēng)味以及護(hù)色效果看，確定80℃/2 min為燙漂處理的時(shí)間。

2.2抗壞血酸和亞硫酸氫鈉對(duì)護(hù)色效果的影響

分別采用0.02%～0.10%濃度的抗壞血酸和亞硫酸氫鈉對(duì)破碎的蒜粒進(jìn)行0.5 h浸泡處理，測(cè)定其綠變強(qiáng)度，以綠變強(qiáng)度來(lái)確定護(hù)色效果，其濃度與綠變強(qiáng)度的變化如圖1所示。

圖1　亞硫酸氫鈉、抗壞血酸對(duì)蒜粒綠變強(qiáng)度的影響Fig.1 The effect of Sodium sulfite and Ascorbic acid on garlic greening

從圖1曲線的變化可以看出，亞硫酸氫鈉、抗壞血酸濃度的加大，蒜粒綠變強(qiáng)度逐漸下降，且當(dāng)它們的濃度相同時(shí)，添加亞硫酸氫鈉的蒜粒綠變強(qiáng)度低于添加抗壞血酸的蒜粒，這說(shuō)明亞硫酸氫鈉的護(hù)色效果優(yōu)于抗壞血酸，但是使用亞硫酸氫鈉護(hù)色的時(shí)候，我們需要考慮二氧化硫殘留量的問(wèn)題，所以，當(dāng)用亞硫酸氫鈉進(jìn)行護(hù)色工藝的同時(shí)，應(yīng)該使其濃度控制在一個(gè)較低的水平。

2.3氯化鈉對(duì)護(hù)色效果的影響

破碎好的蒜粒用濃度為5%～20%的氯化鈉溶液進(jìn)行浸泡處理，處理時(shí)間為0.5 h，不同濃度的溶液處理效果對(duì)綠變強(qiáng)度的影響如圖2所示。

圖2　氯化鈉溶液對(duì)蒜粒綠變強(qiáng)度的影響Fig.2 The effect of Sodium chloride on garlic greening

由圖2的曲線可以看出，氯化鈉溶液濃度越高，蒜粒綠變強(qiáng)度下降越明顯，但當(dāng)其濃度達(dá)到10%以上時(shí)，隨著氯化鈉溶液濃度的增大其綠變強(qiáng)度下降趨于緩慢。所以，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，實(shí)用氯化鈉進(jìn)行護(hù)色時(shí)，其濃度應(yīng)該在10%到15%之間。在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中，考慮到氯化鈉調(diào)味的功效，所以，實(shí)際生產(chǎn)，用氯化鈉進(jìn)行護(hù)色的時(shí)候，確定氯化鈉溶液濃度為15%。

2.4不同組合護(hù)色劑對(duì)護(hù)色效果的影響

通過(guò)前面單個(gè)護(hù)色劑的實(shí)驗(yàn)，我們可以確定單個(gè)護(hù)色劑的濃度分別為：亞硫酸氫鈉濃度為0.06%；抗壞血酸濃度為0.10%；氯化鈉濃度為15%。為了更好的確定三種護(hù)色劑之間是否有組合效應(yīng)，所以將三種護(hù)色劑進(jìn)行組合。不同組合護(hù)色劑對(duì)蒜粒綠變效果的影響見(jiàn)表2。

表2　不同組合護(hù)色劑對(duì)蒜粒綠變效果的影響Table 2 The effects of different combinations on garlic greening

從表2的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：Vc與NaCl、NaHSO3組合綠變強(qiáng)度比較強(qiáng)，因此護(hù)色效果不佳。NaHSO3與NaCl的組合，綠變強(qiáng)度較弱，表現(xiàn)出較好的護(hù)色效果；而且處理3的產(chǎn)品呈現(xiàn)白色，已無(wú)變色現(xiàn)象，能夠達(dá)到產(chǎn)品對(duì)色澤的要求，因此，試驗(yàn)對(duì)處理3得到的產(chǎn)品進(jìn)行SO2殘留的測(cè)定，測(cè)定SO2殘留量小于0.002%，SO2殘留量也符合產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。因此，濃度為15%NaCl和濃度為0.06%NaHSO3的混合液進(jìn)行護(hù)色處理為最佳處理組合，處理時(shí)間為0.5 h。

2.5ClO2添加量對(duì)蒜泥殺菌效果的影響

配制二氧化氯溶液對(duì)蒜泥進(jìn)行殺菌，濃度為10 mg·kg-1～60 mg·kg-1，所得蒜泥于室溫下放置5 d，測(cè)定產(chǎn)品的菌落總數(shù)和余氯量，所得結(jié)果如圖3。

由圖3的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，殺菌時(shí)二氧化氯濃度達(dá)到40 mg·kg-1時(shí)，所測(cè)定菌落總數(shù)可降低到4個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)左右；從整個(gè)趨勢(shì)圖看，殺菌時(shí)二氧化氯濃度從10 mg·kg-1到40 mg·kg-1的時(shí)，表現(xiàn)出的二氧化氯的殺菌強(qiáng)力增加趨勢(shì)是相對(duì)緩慢，當(dāng)殺菌時(shí)二氧化氯濃度大于40 mg·kg-1時(shí)，所表現(xiàn)的殺菌強(qiáng)力趨勢(shì)增大。當(dāng)殺菌濃度為50 mg·kg-1時(shí)，產(chǎn)品的殺菌效果可以基本達(dá)到商業(yè)無(wú)菌要求；當(dāng)殺菌時(shí)二氧化氯濃度達(dá)到60 mg·kg-1時(shí)，所得產(chǎn)品中的菌落均被殺死或者被完全抑制。

圖3　二氧化氯濃度對(duì)殺菌效果的影響及余氯量的測(cè)定Fig.3 The effect of the concentration of Chlorine dioxide solution on sterilization and the determination of residual

從圖3可以看出，所得到蒜泥的測(cè)定余氯量也是隨著殺菌時(shí)二氧化氯用量的增加而增加，變化趨勢(shì)跟菌落數(shù)的變化趨勢(shì)是一樣的，殺菌時(shí)二氧化氯用量超過(guò)40 mg·kg-1時(shí)，蒜泥產(chǎn)品測(cè)定的余氯量也是增長(zhǎng)快速的。參考GB5749《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定，末梢水的二氧化氯量≥0.05 mg·kg-1，所以，當(dāng)殺菌時(shí)，二氧化氯濃度超過(guò)40 mg·kg-1時(shí)，所得到蒜泥產(chǎn)品余氯量已經(jīng)處于一個(gè)較高的水平。所以在實(shí)際的生產(chǎn)中，應(yīng)該考慮其它的方法，比如降低pH值等方法來(lái)減少蒜泥中的菌類，盡量減少殺菌過(guò)程中二氧化氯的使用量，從而可以減少最終產(chǎn)品的余氯量，從而符合產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

2.6氯化鈉、檸檬酸、山梨酸鉀對(duì)二氧化氯殺菌效果的影響

蒜粒經(jīng)搗碎后，按照上述試驗(yàn)的結(jié)果，用濃度為40 mg·kg-1的二氧化氯進(jìn)行殺菌，同時(shí)加入不同濃度的氯化鈉、山梨酸鉀和檸檬酸，分別測(cè)定對(duì)二氧化氯殺菌效果的影響，結(jié)果如表3所示。

表3　氯化鈉、山梨酸鉀、檸檬酸對(duì)二氧化氯殺菌效果的影響Table 3 The effects of Potassium sorbate, Citric acid and Sodium chloride on sterilization of Chlorine dioxide

從表3數(shù)據(jù)可以看出，山梨酸鉀、檸檬酸、氯化鈉都對(duì)二氧化氯殺菌的效果有一定的促進(jìn)作用，但是總體作用不明顯。添加山梨酸鉀對(duì)二氧化氯的殺菌效果有一定的作用，但是效果不明顯；添加氯化鈉對(duì)二氧化氯的殺菌效果也有一定的影響，但是總體的效果也不大明顯。然而，添加檸檬酸的二氧化氯溶液進(jìn)行殺菌，可以促進(jìn)二氧化氯的殺菌效果，但是效果也不是很明顯，并且氯化鈉濃度高時(shí)，表現(xiàn)出來(lái)的是抑制作用，考慮到檸檬酸可以降低產(chǎn)品的PH值，因此，可以添加適量的檸檬酸來(lái)輔助二氧化氯的殺菌［11］。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我們可以發(fā)現(xiàn)，在二氧化氯殺菌的同時(shí)，可以適當(dāng)添加檸檬酸輔助殺菌，這樣既可以促進(jìn)殺菌效果，又可以降低產(chǎn)品的PH值，這樣可以減少殺菌時(shí)二氧化氯的使用量，可以最終減少成品的余氯量。

2.7二氧化氯和檸檬酸用量的確定

根據(jù)以上單因素試驗(yàn)結(jié)果，將二氧化氯和檸檬酸用量進(jìn)行搭配，通過(guò)菌落數(shù)和余氯量的測(cè)定，以此來(lái)確定二氧化氯和檸檬酸合理的使用量，組合和測(cè)定結(jié)果如表4。

表4　殺菌條件的不同組合方式對(duì)殺菌效果的影響及余氯量的測(cè)定Table 4 The effects of different combinations on sterilization and the determination of residual

由表4可以看出，二氧化氯和檸檬酸使用量的不同，對(duì)殺菌的效果和余氯殘留量有較明顯的變化。從表4的數(shù)據(jù)可以看出，第6組、8組、9組中菌落數(shù)均符合國(guó)標(biāo)的要求。通過(guò)研究表明，殺菌時(shí)使用檸檬酸，不僅可以對(duì)殺菌效果起到促進(jìn)作用，而且由于檸檬酸的味道，還可以起到口味調(diào)整的作用［12，13］。從表中數(shù)據(jù)可以看到，當(dāng)檸檬酸添加量為0.3%時(shí)，蒜泥pH值為3.7左右，因此在可以接受的范圍確定檸檬酸的添加量為0.3%。從表中的數(shù)據(jù)來(lái)看，使用二氧化氯的添加量為15 mg·kg-1和20 mg·kg-1時(shí)，都可以達(dá)到殺菌的效果，但是根據(jù)添加劑“在達(dá)到預(yù)期目的的前提下盡可能降低在食品中的使用量”使用原則，所以殺菌時(shí)二氧化氯的添加量為15 mg·kg-1。

綜合上面單因素的實(shí)驗(yàn)，考慮到實(shí)際生產(chǎn)的要求，所以蒜泥生產(chǎn)中殺菌最佳工藝為：使用二氧化氯和檸檬酸共同作用，添加量分別為：15 mg·kg-1和0.3%。使用該條件進(jìn)行殺菌，所得到的蒜泥可以達(dá)到商業(yè)無(wú)菌的要求，而且所生產(chǎn)的蒜泥具有大蒜的鮮辣味。

3　結(jié)論

（1）大蒜經(jīng)過(guò)破碎成蒜粒后，經(jīng)80℃/2 min燙漂處理后，然后浸入15%的NaCl和0.06%NaHSO3混合護(hù)色液進(jìn)行護(hù)色0.5 h，能有效防止綠變褐變問(wèn)題。

（2）蒜粒經(jīng)搗碎成泥后，通過(guò)添加15 mg·kg-1二氧化氯和0.3%的檸檬酸，能有效抑制微生物的生長(zhǎng)，具有良好的殺菌效果。

（3）運(yùn)用此方法生產(chǎn)的蒜泥，能較好的保持大蒜的鮮辣味。

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Study on the Technology Processing Garlic Mud with By-products in the Production of Sliced Garlic

LI Ning-yang1，LU Xiao-ming1，ZHAO Min2，XING Yan-xia3，QIAO Xu-guang1*

1. College of Food Science and Engineering/Shandong Agricultural University，Tai'an 271018，China
2. Department of Life Science and Engineering/Jining College，Qufu 273155，China
3. Department of Food Science and Engineering/Shandong Agricultural and Engineering University，Jinan 250100，China

Abstract：In this study，production processes of garlic were studied to explore the effects of different treatments on garlic processing color protection and sterilization using garlic processing byproducts（chopped garlic and small flap garlic）as raw materials. The results showed that browning and greening problem of garlic particle crushed from garlic processing byproducts could be effectively prevented after 80℃/2 min blanching process and the following immersion in the mixed color protection solution of 15%NaCl and 0.06%NaHSO3for 0.5 h to mash into the mud after the addition of 15 mg·kg-1of chlorine dioxide and 0.3%citric acid to garlic puree smashed from garlic particles to be able effectively inhibit the microbial growth to lead to good bactericidal effect.

Keywords：Garlic mud；color-protection；ClO2；sterilization

中圖法分類號(hào)：TS214.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-2324（2016）03-0399-05

收稿日期：2015-09-22修回日期：2015-11-05

基金項(xiàng)目：公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303079）；國(guó)家自然基金（31371816）

作者簡(jiǎn)介：李寧陽(yáng)（1979-），男，講師，主要從事果蔬加工和功能成分提取研究. E-mail：ningyangli@126.com

*通訊作者：Author for correspondence. E-mail：xgqiao@sdau.edu.cn