發(fā)酵條件對(duì)西芹功能性泡菜的品質(zhì)影響及工藝優(yōu)化

，，，，

(1.福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院 生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院，福建 泉州 362332；2.河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 食品與化工系，河南 平頂山 467000)

泡菜風(fēng)味獨(dú)特，是我國發(fā)酵產(chǎn)品中的重要一員。泡菜中富含乳酸菌，能起到助消化、降低膽固醇等保健作用[1-3]。中國腌制醬菜的工藝已經(jīng)傳承了幾千年[4]。目前，市面上的泡菜形式多樣、風(fēng)味不同[5]。近年來，人們養(yǎng)生保健意識(shí)增強(qiáng)，據(jù)研究，泡菜不僅能促進(jìn)腸道蠕動(dòng)同，而且能預(yù)防疾病。近幾年來，中國歷史發(fā)展過程中的傳統(tǒng)中藥也在逐步被世人接納[6,7]。西芹(ApiumgraveolensLinn)，傘形科草本植物。根據(jù)文獻(xiàn)記載，西芹中含有維生素A、維生素B和胡蘿卜素，具有藥用價(jià)值[8]，且富含多種礦物質(zhì)，被證明具有抗氧化、調(diào)節(jié)血糖、降低高血壓等生理功能[9-11]。現(xiàn)代藥理研究表明黨參、枸杞、黃芪能夠調(diào)節(jié)血糖、保護(hù)肝臟、增強(qiáng)免疫力等[12-14]。

以西芹為原料，控制西芹泡菜發(fā)酵條件，調(diào)節(jié)蔗糖添加量、腌制天數(shù)、食鹽添加量及中藥材濃度(黨參、黃芪、枸杞3種中藥材)，采用濕法腌制西芹功能性泡菜，以總酸、殘?zhí)菫橹笜?biāo)，對(duì)泡菜進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及評(píng)分，綜合分析評(píng)價(jià)功能性泡菜的品質(zhì)變化，并優(yōu)化西芹功能性泡菜工藝，為功能性泡菜的腌制及生產(chǎn)提供一定數(shù)據(jù)支持。

1 試驗(yàn)的材料及儀器

1.1 試驗(yàn)的材料與試劑

原料：市售的枸杞、黨參、黃芪、西芹、食用鹽、蔗糖、大蒜瓣、生姜。

菌種：川秀乳酸菌發(fā)酵粉。

試劑：NaOH、酚酞等，均為分析純。

1.2 主要儀器

JJ600型電子天平 常熟市雙杰測試儀器廠；REF103 0～32Brix手持糖度計(jì) 上海光學(xué)儀器進(jìn)出口有限公司；LRH系列生化培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；Midea C21-SN216多功能電磁爐 美的集團(tuán)股份有限公司。

2 試驗(yàn)方法

2.1 功能性泡菜制作的工藝流程

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 原料的選取

選擇新鮮、莖葉飽滿厚實(shí)、顏色光鮮的西芹作為主要原料。

2.2.2 試驗(yàn)材料的預(yù)處理

將西芹整理除雜并洗干凈，在開水中漂燙3 min，撈出瀝干，并切段整形；中藥材按比例稱量并洗凈備用。

2.2.3 配制中藥材湯汁及調(diào)料

黃芪、黨參、枸杞按照1∶1∶2有比例添加并熬成一定濃度的中藥材湯汁(100∶1000，g/mL)。

將蔗糖、食鹽、乳酸菌、生姜、蒜末按照等比例稱量好后備用。

2.2.4 原料入罐及腌制

在入罐前，首先將四旋瓶洗凈，將瓶身及瓶蓋用沸水加熱30 min進(jìn)行消毒，晾干。再將切好的西芹加入四旋瓶，分別加入生姜、大蒜、中藥材、食用鹽等。取200 mL湯汁、1%乳酸菌一同灌入四旋瓶中，剛好淹沒西芹，最后將密封好的泡菜四旋瓶放置于常溫下進(jìn)行發(fā)酵。泡菜的配料用量見表1，發(fā)酵7天后，進(jìn)行相關(guān)的指標(biāo)測定并對(duì)其感官進(jìn)行評(píng)價(jià)。

表1 功能性泡菜的配料(每瓶添加量)Table 1 Ingredients of functional pickles (dosage per bottle) g

2.3 感官評(píng)分

邀請(qǐng)10人員對(duì)西芹功能性泡菜的色澤、香氣、滋味、口感進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和評(píng)分[15]，見表2。

表2 西芹功能性泡菜品質(zhì)感官評(píng)分表(滿分100分)Table 2 Quality sensory scoring scale for functional pickle celery (full score of 100 points) 分

2.4 理化指標(biāo)的測定

2.4.1 殘?zhí)橇康臏y定

手持糖度儀法[16,17]。

2.4.2 酸度的測定

酸堿滴定法[18]。

2.4.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)中所有試樣做3個(gè)平行測定，試驗(yàn)重復(fù)2次，結(jié)果為算術(shù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。結(jié)果分析采用SPSS 19.0軟件數(shù)據(jù)處理進(jìn)行指標(biāo)均值顯著性分析，差異顯著(P<0.05)，并采用皮爾遜相關(guān)性分析法分析指標(biāo)與處理?xiàng)l件相關(guān)性。

3 試驗(yàn)分析與討論

3.1 發(fā)酵條件對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響

3.1.1 蔗糖添加量對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響

表3 蔗糖添加量對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響Table 3 Effects of sucrose additive amount on the quality of celery pickle

注：表中同一列中小寫字母表示在0.05水平上的顯著性，字母相同的數(shù)據(jù)表示不顯著(P>0.05)，字母不同的數(shù)據(jù)則表示顯著(P<0.05)，下同。

泡菜腌制過程中，乳酸菌會(huì)加速產(chǎn)酸[19]，滋味更佳。由表3可知，隨著蔗糖添加量升高，酸度與殘?zhí)蔷尸F(xiàn)上升趨勢，且殘?zhí)橇块g差異顯著(P<0.05)，而總酸變化不明顯。采用皮爾遜相關(guān)性分析可知，自變量蔗糖添加量與因變量總酸、殘?zhí)窍嚓P(guān)系數(shù)r分別為0.844，0.997，且均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由此可知?dú)執(zhí)桥c蔗糖添加量相關(guān)性較大。當(dāng)蔗糖添加量為6%時(shí)，酸甜度適中，且泡菜的感官評(píng)分與評(píng)價(jià)較好，得分為85分，故選取蔗糖添加量6%為宜。

3.1.2 中藥材添加量對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響

中藥材添加過多，泡菜的藥味會(huì)過于濃郁，湯汁呈現(xiàn)分層現(xiàn)象，影響泡菜的風(fēng)味。中藥材添加量不足時(shí)，會(huì)降低自身的保健功效。其中所添加的黃芪、黨參、枸杞富含多糖,可為乳酸菌發(fā)酵提供豐富的碳源,提高泡菜的品質(zhì)，因此，中藥材湯汁的濃度與西芹功能性泡菜的品質(zhì)影響和口感有很大的關(guān)聯(lián)[20]。

表4 中藥材添加量對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響

由表4可知，隨著中藥材添加量的升高，西芹功能性泡菜的酸度值呈先下降再上升的趨勢，為差異顯著(P<0.05)，而其殘?zhí)橇砍噬仙厔荩腋魈砑恿克介g殘?zhí)蔷挡町愶@著(P<0.05)。采用皮爾遜相關(guān)性分析可知，自變量中藥材添加量與因變量總酸、殘?zhí)窍嚓P(guān)系數(shù)r分別為0.854，0.988，且均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由此可知中藥材添加量與殘?zhí)浅矢叨认嚓P(guān)。且在中藥材添加量為6%時(shí)，酸甜度適中，泡菜感官評(píng)價(jià)與評(píng)分較好，得分為82分，故選擇中藥材添加量為6%為宜。

3.1.3 食用鹽添加量對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響

泡菜腌制過程中，食用鹽的量對(duì)泡菜發(fā)酵有一定影響。過量，泡菜過咸；添加量過少，泡菜口感偏淡。隨著食鹽濃度增大，酸度值降低的速率逐漸緩慢，即泡菜的成熟速率趨于緩慢，因此可根據(jù)食鹽添加量控制西芹泡菜的腌制發(fā)酵速率[21,22]。

表5 食用鹽添加量對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響 Table 5 Effects of salt additive amount on the quality of celery pickle

由表5可知，隨著食用鹽添加量升高，總酸呈下降趨勢，且酸度值間差異顯著(P<0.05)，而殘?zhí)浅什▌?dòng)趨勢。采用皮爾遜相關(guān)性分析可知，自變量食用鹽添加量與因變量總酸相關(guān)系數(shù)r為-0.980，且有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由此可知總酸與食鹽添加量呈高度相關(guān)。綜合考慮，當(dāng)泡菜中食用鹽的添加量為8%時(shí)，酸甜適中，且泡菜的感官評(píng)分與評(píng)價(jià)較好，得分為70分，故選取食用鹽添加量8%為宜。

3.1.4 腌制天數(shù)對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響

表6 腌制天數(shù)對(duì)西芹泡菜品質(zhì)的影響Table 6 Effects of curing days on the quality of celery pickle

功能性泡菜的品質(zhì)除了會(huì)受到糖、鹽和中藥材的影響以外，腌制天數(shù)的長短也會(huì)對(duì)泡菜的口感和味道產(chǎn)生影響[23,24]。由表6可知，隨著腌制天數(shù)逐漸增加，泡菜中的總酸不斷上升，且不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)應(yīng)的酸度均值間差異顯著(P<0.05)，而殘?zhí)橇吭诎l(fā)酵第6天達(dá)到峰值7.6%，發(fā)酵時(shí)間各水平間殘?zhí)蔷挡町愶@著(P<0.05)。采用皮爾遜相關(guān)性分析可知，自變量發(fā)酵天數(shù)與因變量總酸、殘?zhí)窍嚓P(guān)系數(shù)r分別為0.998，-0.928，呈高度相關(guān)，且均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由此可知總酸及殘?zhí)桥c腌制天數(shù)相關(guān)性均較大。當(dāng)腌制7天時(shí)，不僅酸度值相對(duì)比較適宜，而且泡菜的感官評(píng)價(jià)也比較好，口感上酸甜適中，并且泡菜的感官評(píng)分與評(píng)價(jià)較好，得分為76分，故選取腌制天數(shù)7天為宜。

3.2 正交試驗(yàn)分析

選用 L9(34) 正交試驗(yàn)，以西芹泡菜的感官作為主要依據(jù)，試驗(yàn)重復(fù)2次，優(yōu)化西芹泡菜腌制的加工工藝。其正交試驗(yàn)因素水平表見表7。

表7 正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)Table 7 Design for factors and levels of orthogonal experiment

表8 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 8 Results of orthogonal experiment

由正交試驗(yàn)表中極差R可知，蔗糖添加量為腌制泡菜品質(zhì)影響的主要因素，中藥材濃度、食鹽添加量為功能性泡菜品質(zhì)影響的輔要因素，而發(fā)酵天數(shù)影響最弱。各因素對(duì)發(fā)酵功能性泡菜品質(zhì)的綜合評(píng)分影響大小為A>B>C>D，即蔗糖添加量>食鹽添加量>中藥材添加量>腌制天數(shù)。

由表8進(jìn)行極差分析后得其最優(yōu)組合為A3B1C1D2。由正交表直觀分析可得，第6組A2B3C1D2最優(yōu)，見表9。

表9 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 9 Results of verification experiment

驗(yàn)證試驗(yàn)中結(jié)果顯示，A3B1C1D2的綜合評(píng)分較A2B3C1D2的綜合評(píng)分好，所以，可得到最優(yōu)配方組合為A3B1C1D2，即：蔗糖的添加量為8%，食用鹽的添加量為4%，中藥材的添加量為6%，腌制天數(shù)為7天。

4 結(jié)論

腌制功能性泡菜的過程中，蔗糖添加量為腌制泡菜品質(zhì)影響的主要因素，中藥材濃度、食鹽添加量為影響功能性泡菜品質(zhì)的輔要因素，而發(fā)酵天數(shù)影響最弱。食鹽過量，泡菜過咸；添加過少，泡菜口感偏淡；隨著食鹽濃度增大，泡菜的成熟速率趨于緩慢。蔗糖可以通過與泡菜中酸的滋味相互融合，讓泡菜中的酸味與甜味進(jìn)行協(xié)調(diào)，使其更加爽口。西芹功能性泡菜腌制過程中，腌制天數(shù)的不同會(huì)對(duì)泡菜的口感和風(fēng)味變化產(chǎn)生影響，腌制過久會(huì)導(dǎo)致口感稍劣或不佳。中藥材添加過多，泡菜中的藥味會(huì)過于濃重，對(duì)泡菜的風(fēng)味起到一定的影響；添加過少，不能發(fā)揮預(yù)期的保健作用。通過正交結(jié)果的分析可得，各添加量對(duì)發(fā)酵功能性泡菜品質(zhì)的影響次序?yàn)檎崽堑奶砑恿?食鹽的添加量>中藥材的添加量>腌制天數(shù)。由此可得食用鹽的添加量為4%，中藥材的添加量為6%，蔗糖的添加量為8%，腌制天數(shù)為7天是腌制發(fā)酵功能性泡菜的最佳配方、最優(yōu)條件。