劉宗敏,譚興和*,周紅麗,李清明,王鋒,郭紅英,劉楚岑,姚荷,王欄樹,嚴欽武
(1.湖南農業大學食品科技學院,湖南長沙410128;2.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室,湖南長沙410128;3.湖南佳宴食品有限公司,湖南長沙410123;4.湖南插旗菜業有限公司,湖南岳陽414207)
蘿卜干腌制技術研究進展
劉宗敏1,2,譚興和1,2*,周紅麗1,2,李清明1,2,王鋒1,2,郭紅英1,2,劉楚岑1,2,姚荷1,2,王欄樹3,嚴欽武4
(1.湖南農業大學食品科技學院,湖南長沙410128;2.食品科學與生物技術湖南省重點實驗室,湖南長沙410128;3.湖南佳宴食品有限公司,湖南長沙410123;4.湖南插旗菜業有限公司,湖南岳陽414207)
腌制蘿卜干具有鮮、香、甜的獨特風味,但影響其品質的因素眾多,使得利用傳統方法制作腌制蘿卜干的質量較難得到保證。該文主要從蘿卜干腌制工藝、蘿卜干腌制原理、腌制蘿卜干品質變化、影響腌制蘿卜干品質的主要因素等進行了綜述,并展望了腌制蘿卜干的發展趨勢。該綜述對改善蘿卜干腌制工藝、提高產品品質和安全性具有重要的指導意義。
蘿卜干;腌制;風味;工藝
蘿卜(Raphanus sativusL.)屬十字花科,是一種重要的根用蔬菜,其含有一定量的粗膳食纖維,淀粉酶和人體必需的鐵、銅、鉬、鋅、錳、釩、鎳、鈷等微量元素[1],具有增強食欲,加快胃腸蠕動等保健作用[2],還具有一定的藥用價值[3]。將蘿卜脫水后進行腌制,制成的腌制蘿卜干通常具有黃亮色澤和咸香脆口的特點,因經過乳酸菌等有益微生物的發酵作用,其具有降膽固醇、降血糖及促進腸道健康等功效[4-5]。
我國蘿卜腌制和國外蘿卜腌制有較大的區別。以韓國蘿卜腌制為例,其選擇新鮮蘿卜為原料,將新鮮蘿卜切塊后與辣椒粉、食鹽、其他香辛料等混勻后裝袋,然后使其在低溫下發酵(0~4℃)。由于蘿卜含水量較高,且食鹽添加量較低(1.5%~4.0%),乳酸菌等微生物增殖較快,蘿卜的發酵周期較短。發酵成熟的腌制蘿卜中乳酸菌和乳酸含量較豐富,但其貨架期較短(7~30 d),主要靠冷鏈流通[6]。我國腌制蘿卜的工藝較復雜,需先將新鮮蘿卜經過傳統風脫水方式制成蘿卜干,再添加食鹽和香辛料等混勻裝壇,使其在常溫下發酵,由于蘿卜干含水量較低,且食鹽添加量較高(5%~10%),蘿卜干的發酵周期較長,但其發酵香味協調,且可在常溫下保藏較長時間(6~12月)。目前,國內外關于蘿卜干腌制技術的研究主要集中在降低蘿卜干腌制中的食鹽用量[7]及亞硝酸鹽的含量[8]及將乳酸菌用于腌制蘿卜干[9]的生產中,以期得到高品質的腌制蘿卜干,并使其生產規模化[10]。由于我國蘿卜干腌制工藝較復雜,其品質較難保證。本文從蘿卜干腌制工藝、蘿卜干腌制原理、腌制蘿卜干品質變化、影響腌制蘿卜干品質的主要因素等進行了綜述,并展望了腌制蘿卜干的發展趨勢,以期為蘿卜干的科學加工及新產品的開發等提供一定的理論指導。
蘿卜干腌制一般需要經過三道主要的工序[11-12]:先將新鮮蘿卜切成大小均勻的帶皮蘿卜條,采用傳統風脫水方式,使其在通風向陽的地方晾曬制成蘿卜干(利于后期與食鹽的充分混合);將食鹽、香辛料等輔料與蘿卜干按一定比例混合均勻,然后入壇腌制;最后,將腌制壇在適宜條件下放置一段時間,借助微生物的發酵作用使蘿卜干發酵成熟。新鮮蘿卜經過脫水后再腌制,其含有的成分會發生較大的變化。通過控制腌制過程中蘿卜干含水量、發酵溫度、食鹽和香辛料等輔料的用量等條件可有效減少腌制過程中蘿卜干營養物質的損失,從而提高腌制蘿卜干的品質。我國腌制蘿卜干的歷史悠久,很多地方有其獨特的腌制方法,生產出的腌制蘿卜干成為了當地的特色產品,其中比較有代表性的腌制蘿卜干如表1所示的蕭山蘿卜干[13]、如皋蘿卜干[14]、常州蘿卜干和五香蘿卜[15]等。

表1 腌制蘿卜干及其腌制工藝Table 1 Pickled dried turnip and its pickled process
雖然腌制蘿卜干的種類繁多,但它們都是由蘿卜經過腌制發酵制得,屬于發酵蔬菜的一種。腌制過程中,蘿卜干含有的碳水化合物和蛋白質經其本身水解酶的作用和微生物的發酵作用逐漸被分解成小分子物質,使其產生鮮香及甜味,如甘氨酸、組氨酸、絲氨酸等氨基酸都具有甜味。另外,腌制時加入的甜味劑,不僅可賦予蘿卜干甜味,還有利于微生物的繁殖及代謝[12]。蘿卜干腌制過程涉及了食鹽、香辛料的滲透作用和微生物的發酵作用,因此會發生一系列物理、化學和生物變化。這些變化會賦予腌制蘿卜干特殊的色澤、香氣和脆嫩、清爽的口感。其中,微生物的發酵作用是蘿卜干口感和風味形成的主要因素。
3.1 腌制蘿卜干中微生物的變化
傳統蘿卜干的腌制多采用自然發酵,其發酵過程中的微生物主要來源于原輔料附帶和人為操作時帶入,主要種類有醋酸菌(aceticacidbacteria)、酵母菌(Saccharomycetes)和乳酸菌(lactic acid bacteria)等有益微生物。但若腌制過程控制不當,蘿卜干極易污染腐敗菌和致病菌等有害微生物[16]。醋酸菌從腌制初期起,就能始終保持一定的數量并產生代謝物。酵母菌(Saccharomycetes)耐酸性強,在低pH環境中仍可利用可發酵性糖繼續生長繁殖。乳酸菌的種類會隨著腌制時間的延長進行不斷更替,腌制初期以腸膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides)等異型乳酸菌為主[17],這類乳酸菌能產生乳酸和二氧化碳,可有效抑制有害菌的生長和軟化蘿卜組織的酶的活性。但腸膜明串珠菌(L.mesenteroides)耐酸性較差,隨著發酵環境酸度增加會很快死亡[18]。短乳桿菌(Lactobacillus brevis)和植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)等乳桿菌是腌制中后期的主要乳酸菌,這類乳酸菌會產生大量的乳酸,從而使蘿卜干表現出乳香味[19],乳桿菌會隨著乳酸大量積累而受到反饋抑制,從而導致發酵結束[20]。
3.2 腌制蘿卜干香氣成分的變化
腌制蘿卜干的香氣成分主要來源于原輔料本身和微生物發酵的代謝產物,主要有酯、醇、醛、酮、烯烴等,其中酯類的相對含量較高[21]。蘿卜內含有特殊的芥子素和揮發性的甲硫醇,它們具有特殊的苦辣味,但在腌制過程中,由于酶的水解作用和微生物的發酵作用,它們生成了具有特殊芳香而又略帶刺激性氣味的烯丙芥子油。人們在腌制蘿卜干時,常會根據其飲食愛好而添加不同的香辛料,這些香辛料在腌制過程中會產生一定的香氣。醋酸菌產生的醋酸除了具有獨特的香味,它還可以與乙醇形成醋酸乙酯,增加蘿卜干的香氣。酵母菌(Saccharomycetes)發酵所生成的乙醇和其他醇類本身具有一定的香氣,且能促進腌制蘿卜干在后熟階段的酯化反應和其他芳香物質的生成。有些乳酸菌可以將葡萄糖轉化為乳酸[22],同時產生以乳酸為主的各種低級脂肪酸和有機酸,還能生成醋酸、乙醇、乙二酰、乙偶姻、氨基酸和短肽等具有令人愉悅的香氣成分。
3.3 腌制蘿卜干中亞硝酸鹽含量變化
蔬菜發酵過程中,其本身含有的硝酸鹽在細菌產生的硝酸還原酶作用下會轉化為亞硝酸鹽。亞硝酸鹽在體內可與胺類化合物作用生成致癌物質亞硝胺,過量攝入亞硝酸鹽會對身體造成危害[23]。腌制初期蘿卜干中亞硝酸鹽含量較低(<5 mg/kg),但壇內存在大量氧氣,一些好氧雜菌比較活躍,會產生一定量的硝酸還原酶,導致蘿卜干中亞硝酸含量急劇上升(可能高達40 mg/kg)。經過一段時間的腌制,壇內氧氣被逐漸消耗,乳酸菌開始大量繁殖,其他有害雜菌的生長和硝酸還原酶的活性受到抑制,亞硝酸鹽的生成量減少。另外,隨著乳酸菌代謝產生大量乳酸及其酶系統的表達,亞硝酸鹽被大量降解。腌制后期,蘿卜干中亞硝酸鹽含量降到最低并保持穩定(<20mg/kg)。所以,食用腌制蘿卜干時應避開亞硝酸鹽形成的高峰期[24]。
4.1 蘿卜品種
蘿卜品種不同,其所含成分及成分的比例不盡相同[25],這是影響腌制蘿卜干色澤、風味和口感的重要因素。蘿卜細胞的主要成分是水和干物質,其中,干物質包括蔗糖、葡萄糖、果糖、果膠、多元醇、有機酸、無機鹽、單寧物質、氨基酸、蛋白質和水溶性維生素等水溶性物質,以及半纖維素、纖維素、脂肪、色素、脂溶性維生素、部分含氮物質、礦物質和有機鹽等非水溶性物質。通常情況下,蘿卜組織結構越光滑致密,其口感越脆嫩。辛辣口感的蘿卜中含有硫甙較多,在腌制過程中比甜脆口感的蘿卜色澤更容易黃變、脆度更容易下降[26]。因此,腌制蘿卜干時需選擇組織光滑致密、質體新鮮脆嫩、甘甜的蘿卜品種[27]。常州新閘產的圓紅蘿卜,外皮鮮紅、肉白,纖維少、組織光滑致密、味甜脆嫩[28];浙江蕭山以“白頭一刀”蘿卜品種為主,其蘿卜產量高,味道甜脆;南方產的長蘿卜也符合甘甜嫩脆的條件。江蘇、浙江、南方等地蘿卜原料具有甘甜脆嫩的特點,決定了其生產出的腌制蘿卜干品質優于其他地方的腌制蘿卜干。
4.2 脫水方式
目前,蘿卜的脫水方式主要有兩種,即鹽漬脫水和傳統風脫水,脫水方式會影響腌制蘿卜干最終的品質。鹽漬脫水省時省力,利于腌制蘿卜干的工業化生產,但這種方式會增加蘿卜干的食鹽含量,且在脫鹽時造成蘿卜干營養成分的大量流失。蘿卜經過傳統風脫水,其含有的具有辛辣味的異硫氰酸酯類物質可能經過多次翻曬及長期保存后降解,使得腌制而成的蘿卜干具有“味甘而不辣”的特點。利用電子鼻和固相微萃取-氣質聯用(solid phase microextraction-gaschromatography-massspectrometer,SPMEGC-MS)[29]兩種技術對不同脫水方式蕭山蘿卜干的香氣成分進行分析發現[30],傳統風脫水腌制蘿卜干含有大量香氣成分,其種類高于鹽漬脫水腌制蘿卜干,其中具有香氣的烯醛、二烯醛和硫醚化合物等的相對含量也高于鹽漬脫水腌制蘿卜干,這些都說明傳統風脫水腌制蘿卜干的香氣比鹽漬脫水腌制蘿卜干更濃郁。
4.3 食鹽含量
食鹽在蘿卜干腌制中主要有以下幾個作用:使蘿卜干具有適當的咸味;食鹽的高滲壓脫水作用可以抑制腌制蘿卜干中腐敗微生物繁殖;食鹽中鈉(Na+)與蘿卜干中氨基酸結合,特別是與谷氨酸生成谷氨酸鈉,賦予蘿卜干鮮味;使蘿卜干組織中的水溶性物質包括部分苦澀物質、粘性物質溢出,為有益微生物的代謝提供有利條件。掌握腌制過程中食鹽的用量,對提高腌制蘿卜干品質及降低成本有十分重要的意義。食鹽含量過低,不能起防腐作用,而且會導致腌制蘿卜干色澤發暗、脆度下降,嚴重影響其品質;食鹽含量過高,不僅抑制了腐敗菌的生長,也會抑制有益菌的生長,造成腌制蘿卜干發酵香味的缺乏。一般腌制蘿卜干的食鹽用量在8%~10%較好。有研究發現[31],8%食鹽濃度對革蘭氏陽性、陰性桿菌都有很好的抑制效果,食鹽濃
度越高其抑制效果越好,但當食鹽濃度>10%時,乳酸菌
也會受到較強的抑制作用。
4.4 乳酸菌
蘿卜含有粗纖維、蛋白質、糖和少量的礦物質及功能性物質[7,32],其中含有的糖類物質很適合乳酸菌發酵[33]。傳統的自然發酵方法制作腌制蘿卜干周期往往較長,很難滿足消費者的需求;且其腌制工藝較復雜,生產過程不易控制,腌制蘿卜干易出現一定的安全問題,如微生物超標[34]、食鹽含量和亞硝酸鹽含量過高[35]等。近年來,利用乳酸菌接種發酵蔬菜成為醬腌菜行業研究的熱點[36-37],人們利用純種乳酸菌或混合乳酸菌發酵蔬菜發現,乳酸菌接種發酵具有減少有害微生物的數量[38],降低亞硝酸鹽含量[5],縮短發酵周期等優點。其中,由于發酵周期縮短,可有效減少酸對蘿卜組織果膠物質的作用時間,降低其分解程度[39],改善蘿卜干的口感[40]。乳酸菌接種量會影響腌制蘿卜干的品質,一般接種量在1%~5%之間較好,若接種量太多,產酸較多、發酵速度過快,風味物質形成較少;若接種量不足,則發酵時間過長,蘿卜干組織狀態不佳,口感較差。
腌制蘿卜干具有獨特的風味和口感,但其食鹽含量往往較高。現代醫學研究發現,日常飲食中高鹽食品是導致高血壓的重要因素,而且攝入過多鈉鹽會對人的腎臟等器官造成永久性損傷。但減少食鹽用量往往會導致腌制蘿卜干脆度的下降,并使其污染腐敗菌和致病菌,因此,研究如何提高低鹽腌制蘿卜干的品質成為一種發展趨勢。目前,接種乳酸菌不僅可降低腌制蘿卜干的食鹽用量,使其具有濃郁的發酵香氣,還可以有效減少腌過程中有害微生物的生長。隨著對乳酸菌發酵蔬菜特點研究的深入[41],可根據不同地區消費者對腌制蘿卜干風味和口感的需求,接種不同發酵特性的乳酸菌。將乳酸菌用于蘿卜干腌制,將有助于新品種腌制蘿卜干的開發及腌制蘿卜干生產的規模化。
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Research advance of pickled dried turnip technology
LIU Zongmin1,2,TAN Xinghe1,2*,ZHOU Hongli1,2,LI Qingming1,2,WANG Feng1,2,GUO Hongying1,2,LIU Chucen1,2,
YAO He1,2,WANG Lanshu3,YAN Qinwu4
(1.College of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China; 2.Hunan Provincial Key Laboratory of Food Science and Biotechnology,Changsha 410128,China; 3.Hunan Jiayan Food Co.,Ltd.,Changsha 410123,China;4.Hunan Cha Qi Vegetables Industry Co.,Ltd.,Yueyang 414207,China)
Pickled dried turnip has unique flavor of fresh,aromatic and sweet,but the factors that affect its quality are numerous,so the quality of pickled dried turnip made by traditional method is difficult to guarantee.The pickling process,theory and quality changes of pickled dried turnip and main factors that affect the quality of pickled dried turnip were summarized,and the development tendency of pickled dried turnip was prospected. This review had important guiding significance for improving process,quality and safety of pickled dried turnip.
dried turnip;pickled;flavor;process
TS255.53
0254-5071(2017)06-0019-04
10.11882/j.issn.0254-5071.2017.06.004
2017-03-24
湖南省重點研發計劃(2016NK2113)
劉宗敏(1992-),女,碩士研究生,研究方向為蔬菜加工。
*通訊作者:譚興和(1959-),男,教授,博士,研究方向為農產品加工及貯藏。