大葉蟹甲草泡菜發酵工藝研究

何文兵，張欣如，劉雪蓮，李 明，夏光輝

泡菜是指將蔬菜經過預處理后浸泡在鹽溶液中，通過微生物發酵形成有特殊風味的發酵制品［1-2］.我國泡菜發展歷史悠久，《詩經》中就已出現泡菜的記載［3-4］，目前市場上的泡菜種類不勝枚舉，口味也不盡相同［5-10］.泡菜具有酸鮮脆嫩、清爽可口的特點，而且有凈腸、抗菌、抗癌、抗肥胖以及抗衰老等功效［11-19］，深受廣大消費者喜愛.同時，泡菜工藝生產加工簡便，是充分利用蔬菜資源開發新產品的重要方法之一.

大葉蟹甲草（Parasenecio firmus）別名大葉菜、大葉子、大瓜葉，為多年生菊科草本植物，主產于吉林省，主要分布于長白山區海拔800～1 100米的密林下或林緣和林中空地中［20］，具有抗腫瘤、抗氧化、抗菌等功效，是重要的藥用植物；其嫩莖葉具有特異清香味，營養價值高、清脆可口，是長白山區近幾年興起的特色山野菜資源.目前，有關大葉蟹甲草的研究主要集中于化學成分、藥理作用、營養價值等方面［21-22］，而在產品加工方面未見報道.大葉蟹甲草莖粗、葉大，單株產量高，適合加工.本實驗以新鮮大葉蟹甲草為原料，研究其泡菜生產工藝，旨在為大葉蟹甲草這一特色新生野菜資源的利用和泡菜產品的創新開發提供新思路.

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：大葉蟹甲草、姜、花椒、干辣椒、八角、蒜、白酒、鹽、糖、純凈水（市售）、乳酸菌（本實驗室篩選）.

試劑：氫氧化鈉，亞鐵氰化鉀，乙酸鋅，亞硝酸鈉，冰乙酸，四硼酸鈉，對氨基苯磺酸，鹽酸萘乙二胺，酚酞指示劑，95%乙醇等化學試劑均為分析純.

1.2 儀器與設備

722型可見分光光度計：天津市普瑞斯儀器有限公司；FA1604A型電子分析天平：上海精天電子儀器有限公司；HWS26型電熱恒溫水浴鍋：上海一恒科技有限公司；JJ-2型組織搗碎機：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司.

1.3 方法

1.3.1 泡菜制作工藝流程及操作要點

大葉蟹甲草500 g，菜水比1∶2，輔料添加量分別為姜10 g、八角1.5 g、花椒2 g、白酒20 g、蒜10 g.將泡菜壇用沸水殺菌后清洗干凈，將稱量好的水在潔凈的不銹鋼鍋中煮沸，水冷卻后加入試驗所需的菌種混勻，將稱量好的配料和清洗干凈的新鮮大葉蟹甲草先后放入泡菜壇中，混勻.選用適當大小的石頭，用沸水煮10 min殺菌后放入泡菜壇，使水沒過泡菜，蓋上泡菜壇蓋并用水封嚴，發酵15 d后進行產品感官評價，詳見圖1.

圖1 泡菜制作工藝流程圖

1.3.2 最佳工藝條件的確定

以接種量、鹽添加量、糖添加量、發酵溫度為考察因素，通過單因素實驗和正交實驗得到大葉蟹甲草泡菜的最佳工藝條件.通過對不同實驗條件下的泡菜進行感官評定確定發酵條件，并對正交實驗得出的最佳工藝條件進行驗證實驗，測定最佳工藝條件下大葉蟹甲草泡菜的總酸含量、亞硝酸鹽含量.

1.3.3 產品指標測定

采用酸堿滴定法測定總酸的含量［23］，采用鹽酸萘乙二胺法測定亞硝酸鹽的含量［24］.

1.3.4 感官評價

感官評價由10名專業人員組成評價小組，從色澤、風味、質地三方面對大葉蟹甲草泡菜進行評價［25-26］.感官評價標準見表1.

表1 大葉蟹甲草泡菜的感官評價指標表

1.3.5 數據處理

采用SPSS 12.0軟件進行數據分析，采用Graphpad prism軟件作圖.

2 結果與分析

2.1 乳酸菌接種量對大葉蟹甲草泡菜感官品質的影響

采用鹽添加量為5%、糖添加量為3%、發酵溫度為25℃，分別在接種量為1%、2%、3%、4%、5%條件下生產大葉蟹甲草泡菜.接種量較低時，發酵慢，發酵時間過長，導致產品質地較差，韌勁和脆度不夠.接種量較高時，發酵速度快，能在短時間內產生大量乳酸，可有效抑制其他雜菌，但接種量超過適宜范圍，則會導致產酸過多，影響泡菜風味.因此，從圖2可以看出，接種量為2%～4%時，泡菜感官品質較好.

圖2 接種量對大葉蟹甲草泡菜感官品質的影響

2.2 鹽添加量對大葉蟹甲草泡菜感官品質的影響

采用糖添加量為3%、接種量為3%、發酵溫度為25℃，分別在鹽添加量為1%、3%、5%、7%、9%條件下生產大葉蟹甲草泡菜.從圖3中可以看出，隨著鹽添加量的增加，泡菜感官評分呈先升高后下降的趨勢，鹽添加量為5%時，大葉蟹甲草泡菜感官評價最好，泡菜色澤好，酸爽適口.鹽添加量較低時，泡菜松軟，酸度較高；而鹽添加量過高時，抑制了微生物發酵，產酸低，咸味重，鹽添加量過高和過低均會嚴重影響泡菜品質，本試驗條件下，適宜的鹽添加量范圍為3%～5%.

圖3 鹽添加量對大葉蟹甲草泡菜感官品質的影響

2.3 糖添加量對大葉蟹甲草泡菜感官品質的影響

采用接種量為3%、鹽添加量為5%、發酵溫度為25℃，分別在糖添加量為1%、2%、3%、4%、5%條件下生產大葉蟹甲草泡菜.糖作為乳酸菌的碳源物質，可以促進微生物繁殖，因此糖添加量是影響乳酸菌發酵程度的關鍵因素.糖添加不足時，發酵不充分，酸度不夠，糖添加超過4%時，酸爽味不足，甜味過重，風味較差，因此，當糖添加量在2%～4%時，大葉蟹甲草泡菜感官品質最佳，見圖4.

圖4 糖添加量對大葉蟹甲草泡菜感官品質的影響

2.4 發酵溫度對大葉蟹甲草泡菜感官品質的影響

采用接種量為3%、鹽添加量為5%、糖添加量為3%，分別在發酵溫度為10℃、15℃、20℃、25℃、30℃條件下生產大葉蟹甲草泡菜.從圖5可以看出，發酵溫度為25℃時，泡菜感官評分較高.發酵溫度達30℃時，泡菜顏色暗黃，無色澤，酸度的適口性變差，質地軟爛.所以，發酵溫度范圍為20～25℃較適宜.

圖5 發酵溫度對大葉蟹甲草泡菜感官品質的影響

2.5 正交實驗優化大葉蟹甲草泡菜生產工藝

在單因素實驗的基礎之上，選擇接種量、鹽添加量、糖添加量、發酵溫度4個因素進行正交實驗設計，正交設計因素水平見表2，正交實驗的結果與分析見表3.

表2 正交設計因素水平表

表3 大葉蟹甲草泡菜生產的實驗設計及結果分析

對感官評分進行極差分析可知，各因素內的水平極差值（R）和水平均值（KI），R的大小可反映該因素對實驗結果的影響程度.4種因素對大葉蟹甲草泡菜感官品質影響的主次關系依次為：A＞B＞C＞D，即接種量影響最大，其余因素的影響程度大小分別為鹽添加量、糖添加量和發酵溫度.根據各因素的水平均值（KI）的大小可得出各因素下大葉蟹甲草泡菜感官品質評價值大小，依次是A（2，3，1）、B（2，1，3）、C（1，3，2）、D（1，3，2），由此得出，最適合大葉蟹甲草泡菜加工的最優組合為A2B2C1D1，即接種量為3%、鹽添加量為4%、糖添加量為2%、發酵溫度為20℃.

2.6 最佳工藝驗證實驗

采用大葉蟹甲草泡菜制作的最佳工藝，即接種量為3%、鹽添加量為4%、糖添加量為2%、發酵溫度為20℃，進行驗證試驗，發酵15 d后其感官綜合評分為7.45分，高于正交試驗中各組感官評分.測定泡菜總酸含量、亞硝酸含量的結果顯示，該工藝條件下制作的泡菜總酸含量為2.523 g·kg-1，亞硝酸含量為3.325 mg·kg-1，遠低于國家關于醬腌菜中亞硝酸鹽含量不得超過20 mg·kg-1的標準.

3 結論

通過單因素實驗及正交實驗可知，影響大葉蟹甲草泡菜感官品質的主要因素的主次順序為接種量、鹽添加量、糖添加量和發酵溫度，大葉蟹甲草泡菜制作工藝的最優組合為接種量為3%、鹽添加量為4%、糖添加量為2%、發酵溫度為20℃.按照上述工藝條件制備的大葉蟹甲草泡菜具有泡菜應有的滋味和香氣，酸爽可口，并保留了該原料特有的鮮味.了解和掌握大葉蟹甲草泡菜泡制工藝和泡制過程中的品質變化，可為大葉蟹甲草這一新興的野生食用資源的開發利用提供新途徑，為山野菜保存和特色產品開發提供參考.