余洋洋,卜智斌,溫 靖,鄒 穎,肖更生
(廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所,農業部功能食品重點實驗室,廣東省農產品加工重點實驗室,廣東廣州 510610)
蘿卜(Raphanus sativus L.),又名蘆菔、萊菔等,是十字花科一年生或二年生草本植物,食用部分為肉質的根類蔬菜[1]。作為我國重要的蔬菜之一,常被人們用來制成各種佳肴。因其適應性強、易栽培、產量高、價格低廉等優點,在廣東、河北、安徽、浙江、山東等地廣泛種植[2]。
蘿卜口感脆嫩、甜辛適宜,富含碳水化合物、蛋白質、纖維素等多種營養成分,是日常生活上好的食材。同時,《本草綱目》記載:“萊菔根葉皆可生、可熟可道、可醬、可鼓、可醋、可臘,乃蔬菜中最有利益者”,在民間更有“冬吃蘿卜夏吃姜,不勞大夫開藥”、“十月蘿卜小人參”等俗語,可見蘿卜具有極高的食用和藥用價值[3]。現代科學研究發現,蘿卜中的蘿卜甙在黑芥子酶的催化作用下產生萊菔子素(Sulforaphene,4-甲基亞磺酰基-3丁烯基異硫氰酸酯),萊菔子素是一種異硫氰酸酯,具有抗癌、抗氧化及抗菌作用[4]。蘿卜提取物中含有一種生物活性很強的芥子油苷(4-(methylthio)-3-butenyl isothiocyanate),已被證明有突出的抗癌、抗氧化、抗菌、抗突變的能力[5]。
我國風味蘿卜的加工歷史悠久,北魏賈思勰在《齊民要術》中就有介紹風味蘿卜的加工方法。近年來,風味生產工藝由以前的自然發酵開始向人工發酵方向發展,生產規模由過去的家庭小作坊式生產到現在規模化生產方向發展,烏江、湘滿天、藍天果蔬等馳名商標形成了一批具有地方特色的品牌。但是與日本和韓國等泡菜產業已經很成熟的國家相比,仍然有很大的差距。我國對風味蘿卜的加工主要多以自然發酵為主,缺少相關的科學研究,使其品質、安全性、貯藏性與國外均有較大的差距。因此,對風味蘿卜的加工原料、加工方法、產品種類的現狀進行了綜述,并對風味蘿卜加工存在的問題提出了建議,以期能促進風味蘿卜加工產業的發展。
近年來,風味蘿卜產業發展迅速,成為地方特色產品。蕭山蘿卜干是浙江省聞名中外的特產,于2004年獲得國家原產地地域產品保護,成為杭州首個“浙江區域名牌”。蕭山蘿卜干以當地盛產的良種蘿卜為原料,其肉質肥嫩細密,味甘不辣;上杭蘿卜干為“閩南八大干之一”,選用“寧化蘿卜”制作,寧化蘿卜的外形近似江浙一帶的“白”,肉質鮮甜脆嫩;潮汕人腌制好的蘿卜干叫“菜脯”,咸菜、菜脯與魚露是潮汕人餐桌上味佳品,并稱為“潮汕三寶”。潮汕菜脯以色澤光潔、皮薄光滑、油臘柔軟、味道香甜等特點而著稱。
風味蘿卜的加工多選擇加工型蘿卜。加工型蘿卜指適合腌制、發酵等工藝,能加工成腌制蘿卜干、蘿卜泡菜等風味蘿卜的品種[6]。加工型蘿卜除對營養成分有要求外,還要求肉質根組織致密、體質新鮮脆嫩、口感甘甜,干物質含量在8%以上[7]。此外,蘿卜的肉質根要求是圓根形,便于運輸、鹽漬、整理、切片。目前,我國風味蘿卜加工的主要品種有心里美蘿卜、春不老蘿卜、衛青蘿卜等。
蘿卜原料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。四川省農科院對不同品種的蘿卜進行篩選,發現春蘿卜、耐熱蘿卜、秋冬季長根白蘿卜用于加工配菜或速成泡菜,秋冬季種植生產的其他類型蘿卜多用于泡制、鹽漬,也可用于配菜加工[7]。李恒等人[8]通過分析鮮蘿卜的主要品質特性與其鹽漬發酵特性的相關性,篩選出適用于加工鹽漬蘿卜的瀘蘿5號、038A、春不老3個蘿卜品種。冉茂林等人[9]進行親本選育、組合配制、生產試驗等研究,選育出符合企業深加工要求的加工型品種——“蜀蘿9號(038A/C9274)”,同時對其加工性能、理化指標進行分析,結合外觀性狀選擇,提出了該品種高產栽培與制種技術。
風味蘿卜一般經過腌制、發酵制得,加工方法主要分為2種。一種方法是脫水后腌制、發酵制得腌制蘿卜干,其主要工藝如下。首先,將新鮮蘿卜切成大小均勻的蘿卜條,使其在通風向陽的地方晾曬制成蘿卜干;然后,將食鹽、香辛料等輔料與蘿卜干按一定比例混合均勻后入壇腌制;最后,將腌制壇在適宜條件下放置一段時間,通過滲透作用使蘿卜獲得獨特的風味[10]。另一種方法是直接用鹽水浸漬發酵制得的蘿卜泡菜,其主要工藝如下。首先,將蘿卜清洗干凈,切成大小均勻的塊狀;然后,將切好的蘿卜浸入一定濃度的食鹽水中,利用蔬菜自身附著的微生物或添加人工培養的發酵劑對蘿卜發酵而制成風味蘿卜,經過一段時間發酵即成。
風味蘿卜過程中發生一系列復雜的物理、化學和生物化學變化。乳酸菌將糖類物質轉化成主要產物為乳酸的生物化學過程,所含的蛋白質因微生物的作用和原料本身所含蛋白質水解酶的作用而被分解為氨基酸和小分子物質[11]。此外,食鹽通過滲透作用形成腌制品獨特的色、香、味[12]。
4.1.1 失脆現象
蘿卜腌制后變軟,軟而不脆的現象稱為失脆,失脆的原因主要有以下幾個方面:一方面,滲透作用使蘿卜組織細胞脫水,液泡的體積縮小,致使細胞壁與原生質之間出現空隙,這時蔬菜就呈萎縮狀態,脆性也隨之減弱;另一方面是果膠物質的水解,果膠與纖維素結合在一起,具有黏連細胞和保持組織硬脆性的作用。有研究發現,泡菜軟化的主要原因是果膠含量增加[13]。
為了解決腌漬品軟化問題,可采用以下措施。一是添加金屬鹽,果膠物質在果膠酶的作用下生產果膠酸,與金屬離子形成鹽類,這些鹽類能在細胞間隙起黏連作用,使腌制品保持脆性;二是人工接種乳酸菌縮短發酵周期,降低果膠物質的分解程度,從而提高泡菜脆度。
4.1.2 變色現象
蔬菜原料進行貯藏加工受到機械損傷后,容易發生褐變、微生物繁殖等引起的變色。有研究表明,蘿卜在腌制過程中黃色素的形成與蘿卜中芥子普酶催化硫甙的降解有關,其降解后和某些氨基酸結合進一步反應,最終生成黃色素。有研究指出4-甲硫基-3-丁稀基異硫氰酸酯是與蘿卜黃色素形成有關的物質。蘿卜中芥子普酶活性也隨著濃度升高而降低[14]。毛勁[15]研究得出堿性條件能抑制黃色素的生成,pH值為7時蘿卜中芥子酶活性也最強,貯藏期間變黃的速度更快。
4.2.1 發酵菌株
乳酸菌是風味蘿卜發酵的主要菌株,自然發酵工藝存在生產周期較長、質量不穩定等問題,難以滿足工業化、標準化生產的需要。從傳統蘿卜產品中分離出有效的菌種變成為研究熱點。白友菊[16]從四川、重慶、湖北、陜西4個省家庭自制泡菜中分離純化得到菌株,制備成直投式發酵劑,并對發酵條件進行優化,與傳統自然發酵相比,可顯著縮短蘿卜泡菜的發酵周期,并有效提高產品品質。吳偉杰等人[17]從傳統泡菜中分離篩選一株具有優良發酵性能的乳酸腸球菌WJ03,接種乳酸腸球菌WJ03發酵泡菜的亞硝酸鹽峰值(5.31 mg/kg)明顯低于自然發酵(12.87 mg/kg),有效降低辛辣味和刺激味硫醚類物質百分比。陳延用自然發酵、商業發酵劑、標準菌株和直投發酵劑4種發酵方式生產蕭山蘿卜干,當直投發酵劑中L.sakei和Leuc.lactis配比為1∶1,接種量為0.15%時。腌制蘿卜干中揮發性風味物質及游離氨基酸的組成及含量最接近自然發酵蘿卜干,表現出與自然發酵接近的良好感官品質。且硝酸鹽含量顯著低于其他3種發酵方式(p<0.05),維生素C(VC) 含量顯著高于其他3種發酵方式(p<0.05)[18]。
4.2.2 殺菌方法
成熟后的風味蘿卜產品會隨著微生物的持續活動而惡化,導致過度酸化、軟化、產氣等現象發生,因此,為了延長風味蘿卜的保質期和提高安全性,需要抑制或殺死風味蘿卜產品的中的微生物。常見的殺菌方法有超高壓殺菌、巴氏殺菌、微波殺菌等,不同的殺菌方法對風味蘿卜的品質有不同程度影響。
超高壓是近年來備受關注的非熱殺菌技術,其對水果、蔬菜基質的食品能較好地保持食品的色澤、質構和風味物質[19]。樊愛萍等人[20]探討了熱燙護色對超高壓殺菌泡菜風味的影響,發現熱燙使泡菜脂香及異味減少,從而提高超高壓泡菜的香味品質。陳姝娟等人[21]研究發現微波殺菌所得的蘿卜泡菜外觀鮮亮、口感脆嫩,感官評分也高于巴氏殺菌所得泡菜,且微波殺菌后的紅蘿卜泡菜的VC含量高于巴氏殺菌處理后的泡菜。王剛等人[22]研究發現微波殺菌可推遲鹽漬泡菜亞硝酸鹽高峰的出現時間,但出現亞硝酸鹽高峰后,亞硝酸鹽濃度都高于采用水浴巴氏殺菌的鹽漬泡菜樣品。
風味蘿卜安全性隱患大多數由于生產企業規模較小、缺乏統一的行業標準,導致蘿卜制品行業存在較大食品安全隱患。另外,傳統風味蘿卜的腌制通常為自然發酵,品質不穩定、保質期短,腌制過程易受到致病菌和腐敗菌等有害微生物的污染,容易出現微生物、亞硝酸鹽含量超標等食品安全問題[23-24]。為提高風味蘿卜產品的安全性,需加強企業的技術創新,提升傳統蘿卜加工工藝,制定行業標準,運用現代生物技術控制風味蘿卜過程中微生物變化及產品中生物酶的作用,提高產品品質,確保蘿卜制品的安全性。