腌制蔬菜保脆技術研究進展

尤逢惠 江艦 萬婭瓊 伍玉菡 鄢嫣

摘要綜述了蔬菜腌制過程中脆性變化機制、脆度測定方法以及常用保脆方法方面的研究進展，以期為蔬菜的優質加工提供理論依據。

關鍵詞腌制蔬菜；保脆技術；檢測方法

中圖分類號S609+.2文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2017）05-0065-02

AbstractChange mechanism of crispness， the method for crispness detection and the techniques for crispnesskeeping were reviewed to provide the potent theoretical foundation for the high quality vegetable process.

Key wordsPickling vegetable；Crispnesskeeping technology；Detection method

基金項目安徽省農業科學院學科建設項目（15A1220，17A1227）。

作者簡介尤逢惠（1982—），女，江蘇睢寧人，助理研究員，碩士，從事果蔬加工研究。*通訊作者，助理研究員，博士，從事食品加工過程中組分變化和危害控制研究。

收稿日期2016-12-23

腌制蔬菜在我國國民日常膳食中起到舉足輕重的作用。腌制蔬菜不僅具有很高的營養價值，如富含膳食纖維、維生素、無機鹽以及多種元素如鐵、鈣和磷等[1]。同時，腌制蔬菜在漫長的發酵過程中還會產生大量的益生菌和風味化合物，如乙醇和有機酸等，可以刺激人們的食欲，維持體內微生態平衡[2]。因此，腌制蔬菜近年來受到了消費者廣泛的青睞。然而，由于蔬菜內果膠物質的分解，細胞結構和膨壓的變化等導致蔬菜在腌制過程中發生軟化、褐變等品質改變，嚴重影響腌制蔬菜的銷售，從而制約了腌制蔬菜產業的發展。因此，如何在蔬菜腌制過程保障蔬菜的質構、保證腌制產品的脆度是產業內亟待解決的問題。筆者從蔬菜腌制過程中脆性變化機制、脆度測定方法以及常用保脆方法等方面綜述了蔬菜的保脆技術，以期為蔬菜的優質加工提供理論依據。

1蔬菜腌制過程中脆性的變化及失脆機理

硬度和脆度是腌制蔬菜的重要品質指標，是產品攝入時的一種感官反應，通常可以通過質構測定和感官評定的方法表征[3]。蔬菜細胞壁的主要組成成分是多糖等大分子物質，主要包括果膠、纖維素、半纖維素和少量的蛋白質[4]。而蔬菜的脆度主要取決于細胞壁中的果膠含量。聚半乳糖醛酸是果膠的基本組成單位，通常果膠酸聚合物的自由羧基會與鈣離子形成不溶性的鈣鹽，形成用來連接果膠分子的鹽橋，在細胞壁中間層提供黏附力，影響細胞之間的連接，從而影響蔬菜的脆度[5]。

蔬菜在腌制過程中經常會失去原有的脆度。由于酶、pH和溫度的變化，細胞壁中的果膠會水解成為果膠酸和果膠，使得細胞壁之間的連接作用力減弱，細胞之間失去黏附力，蔬菜變軟，脆度下降。而繼續腌制，果膠在果膠酶、酸或堿的作用下會進一步分解成為甲醇和果膠酸，此時蔬菜會發生軟爛，失去脆性。而果膠酸再經酶、酸或堿作用則會分解成為還原糖和半乳糖醛酸，使得蔬菜發生腐爛[1]。

酶是蔬菜失脆的重要因素之一。蔬菜在腌制過程中，果膠甲酯酶、多聚半乳糖醛酸酶等水解酶的作用使細胞壁的鈣流失，喪失細胞壁結構，減弱了果膠分子之間的連接，進而導致蔬菜軟化。多聚半乳糖醛酸酶（Polygalacturonase，PG）中的一類內切PG能夠隨機切開不同部位的多聚半乳糖醛酸，使之降解，分解細胞壁中的果膠，解離細胞壁，使蔬菜軟化[5]。此外，果膠甲酯酶（Pectinmethylesterase，PME）能將細胞壁果膠物質的甲基從半乳糖醛酸上移除，釋放自由羧基與鈣離子形成凝膠結構，使多聚半乳糖醛酸鏈更容易被PG所降解[6]。

蔬菜在腌制過程中，水分喪失，蔬菜細胞中液泡體積縮小使細胞壁與原生質層分離，使得細胞膨壓下降，脆性降低[7-8]。而腌制過程中鹽的濃度過低也是蔬菜失脆的重要原因之一。低鹽濃度下會促進蔬菜中乳酸的形成，形成高酸環境，使蔬菜軟化。此外，腌制時的溫度過高、腌制過程中器具的不凈、密封不嚴會促進腌制蔬菜表面有害菌繁殖，也將成為蔬菜軟化的原因之一[9]。

2常用的脆性檢測方法

人類對脆性的感知十分復雜，通常需要多種感覺器官參與，同時也受多種物理參數的影響，因此，要對蔬菜的脆性進行評價難度很大[10]。對于腌制蔬菜脆性的評價，通常采用感官評價的方法。但該種方法易受外界的影響，體系不完善，使得結果并不可信。因此，近年來，為了提高蔬菜脆性檢測的準確性，儀器分析的方法已被廣泛使用。

質構儀是近年來在蔬菜脆性檢測中較廣泛使用的方法之一。此種方法能夠模擬人的咀嚼動作，記錄并測繪出力和時間或距離之間的關系，從中找出與感官評定數據中相對應的參數，如彈性、硬度、脆性、韌性、咀嚼性和黏附性等。姜松等[11]使用質構儀對腌制菊芋的質構特性進行數字化，并對感官評定結果與質構分析儀測定結果的相關性進行了分析。質構儀的應用給蔬菜脆性的研究帶來很大的便捷，然而此種方法在應用時也有一定局限。試驗條件是質構儀測定結果好壞的決定因素。因此，在使用質構儀測定蔬菜脆性時，應首先對測定參數進行摸索，并在報告研究成果時給出該試驗條件和參數[5]。

3蔬菜中常用保脆方法

3.1保脆劑的使用

保脆劑在蔬菜護脆中應用最為廣泛。保脆劑通常是一類能夠提供金屬離子的食品添加劑，如氯化鈣[12]、乳酸鈣[13]、三聚磷酸鈉[14]、乳酸鋅[15]等。保脆劑通常從2個方面對蔬菜的脆性起到保護作用：①加快果膠的膠凝。當以鈣離子為代表的金屬離子存在時，果膠酸可與鈣離子作用形成果膠酸鹽使高分子聚合物的結構發生改變，從而加快果膠的膠凝，改善蔬菜的質地[16]。②金屬離子激活內源性果膠甲酯酶。金屬離子對果膠甲酯酶有一定的激活作用，加速果膠分解成為甲醇和果膠酸，大大提高了蔬菜中自由羧基的含量，加快其與鈣、鎂離子的交聯作用，從而保持蔬菜的脆性[17]。王新惠等[18]在對竹筍香辣醬護色保脆工藝進行研究時發現，使用0.2%～0.3%的氯化鈣溶液浸泡45 min后，得到的產品脆度最好。

近年來，復合保脆劑的使用成為學者研究的熱點。尹爽等[19]在研究大頭菜保脆工藝時發現，采用氯化鈣〖DK〗∶乳酸鈣〖DK〗∶丙酸鈣為1〖DK〗∶16〖DK〗∶3的復合保脆劑后，大頭菜品質與脆度最好，且無論從脆度還是感官評分上均優于單一的保脆劑。另有學者研究表明，海藻酸鈉-氯化鈣復合保脆劑在兩者比例為1〖DK〗∶1時，可顯著提高即食裙帶菜的脆度[20]。研究認為海藻酸鈉與氯化鈣的協同作用主要表現在海藻酸鈉溶液能夠先滲透入細胞組織間隙中，然后與后滲透的鈣離子形成不可逆的凝膠體，強化了組織間隙的強度，起到了強化“骨架”的作用[21]。

此外，采用多糖、葡萄糖和軟糖對蔬菜的脆度也有一定的保護作用，其主要與糖類加強了細胞壁的纖維結構從而強化細胞的基本骨架有關[22] 。賈利蓉等[23]也使用魔芋膠、卡拉膠等食用膠對黑木耳進行護脆。

3.2酶的使用

近年來，國內學者和企業也通過添加外源果膠甲酯酶，將果膠去甲酯化來解決蔬菜腌制保脆的問題。額外添加果膠甲酯酶后，可將蔬菜中的高甲氧基果膠（HM）轉化成低甲氧基果膠（LM），使LM與鈣離子發生交聯作用，產生一個堅固的果膠酸鈣網絡來保持蔬菜的脆度[24]。張曉[25]發現添加8 100 U/L果膠甲酯酶后，泡菜的脆度較對照組顯著提高了22.5%。加酶的方法能夠改善蔬菜腌制過程中軟化的問題，但由于該方法處理時間較長，且鈣離子和酶很難深入到組織內部，使得該方法在應用上具有一定的局限性。張慧娟等[26]采用高壓浸漬的方法將果膠酶和鈣離子滲透到組織內部，大大提高了保脆的效果。

3.3溫度處理

低溫漂燙可以在一定程度上保持腌制蔬菜的脆性。低溫漂燙與金屬離子相同，也可以增加內源性果膠甲酯酶的活性，加速果膠羧基與鈣離子的交聯，從而解決蔬菜軟化的問題。采用熱預處理可以提高蔬菜的脆度。Dekker等[27]研究發現，蔬菜經50～80 ℃預熱后可以顯著抑制其腌制過程中的軟化。樂毅等[28]比較了低溫漂燙法和外源性果膠甲酯酶法對白蘿卜護脆的效果，結果表明，低溫漂燙處理效果更好，最終確定低溫漂燙的時間為20 min，溫度為55 ℃，乳酸鈣的添加量為20 g/L。低溫漂燙法也可以與其他方法聯合使用。范民等[20]研究了低溫漂燙法與復合保脆劑聯合處理對即食型調味裙帶菜品質的影響，結果發現，最適保脆工藝為保脆劑濃度3 g/L，低溫漂燙溫度50 ℃，漂燙時間25 min。

3.4鹽度處理

高濃度的鹽腌制也可以在一定程度上提高腌制蔬菜的脆度。高濃度的鹽對蔬菜的作用主要包括2個方面：一方面，高濃度的鹽會提高環境的滲透壓，使蔬菜組織失水，從而降低蔬菜的脆度；另一方面，高濃度的鹽能夠抑制果膠酶和纖維素酶的活性[29]，防止果膠和纖維的分解，保護蔬菜組織的“骨架”。

4小結

腌制蔬菜的脆性是衡量其品質的重要質量指標，而腌制蔬菜在加工過程中的軟化已成為產業上的瓶頸問題。盡管近年來關于蔬菜的軟化機制、護脆新工藝的研究較多，但該問題仍是實際生產中的主要問題。因此，更深層次地從分子角度解釋蔬菜軟化的機制，研究蔬菜在腌制前和腌制后的微觀變化，從而采取更為有效的措施來防止這一劣變的發生將是今后研究的重點。

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