低鹽醬腌菜保脆技術(shù)的研究進展

李 曉，王文亮，王月明，劉麗娜，徐志祥，崔文甲

(1 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所/山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點實驗室/農(nóng)業(yè)部新食品資源加工重點實驗室，濟南 250100；2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安 271018)

醬腌菜是以新鮮蔬菜為原料，采用不同的腌漬工藝而制成的各種蔬菜制品的總稱，以腌漬黃瓜、蘿卜、大頭菜等為主，在我國具有悠遠的歷史，因具有獨特香味且具有一定的營養(yǎng)價值，已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙偾疑钍芟矏鄣恼{(diào)味副食品之一。隨著人們對健康飲食的要求越來越高，醬腌菜應(yīng)向低鹽化、低糖化、小包裝化、多元化的方向發(fā)展[1]。高濃度的鹽腌制能夠抑制果膠酶和纖維素酶的活性，從而在一定程度上提高腌制蔬菜的脆度[2]。低鹽醬腌菜與高鹽醬腌菜相比更加營養(yǎng)健康，但在其低鹽腌漬過程中，受到腌漬條件和環(huán)境、微生物生長繁殖以及蔬菜自身組織細(xì)胞等因素的影響使得腌漬菜的脆度下降，失去原有的口感與營養(yǎng)，進而影響腌漬菜的銷量，制約低鹽腌漬菜行業(yè)的進步與發(fā)展。本文從低鹽腌漬菜的失脆原因與機理、低鹽化腌漬菜的保脆方法與工藝等方面對低鹽醬腌菜保脆技術(shù)進行綜述。

1 低鹽化醬腌菜的失脆原因與機理

1.1 醬腌菜的失脆機理

蔬菜的脆度主要受蔬菜中原果膠的含量的影響。隨著腌漬時間的延長，果膠在自身果膠酶作用下，逐漸水解為可溶的果膠酸，使細(xì)胞壁中膠層溶解，細(xì)胞間粘合力下降，從而引起果實軟化[3-4]，進而使腌漬菜自身的脆度降低。

1.2 外部環(huán)境對低鹽醬腌菜脆度的影響

醬腌菜在其腌漬過程中，容易受到腌漬環(huán)境的溫度、pH的影響。適宜的環(huán)境溫度和適宜的酸堿環(huán)境會使醬腌菜在腌漬過程中蔬菜表面生成有害霉菌細(xì)菌并迅速繁殖，這不但會影響腌漬菜的脆度，還會使腌漬菜霉變變質(zhì)，影響口感、不能食用。另一方面，腌漬器皿的衛(wèi)生條件及密封性也會對腌漬菜的脆度產(chǎn)生影響。腌漬器皿未能完全進行滅菌，致使器皿上的微生物、金屬離子等殘留在醬腌菜中；密封性差也會使空氣中的有害霉菌細(xì)菌迅速生長，這都能夠?qū)е码鐫n蔬菜失去脆度。食鹽含量的降低最直接的結(jié)果就是降低了滲透壓對微生物的抑制作用，導(dǎo)致腌漬菜容易受到有害微生物的污染與腐蝕，從而使腌漬期縮短、保質(zhì)期變短、貯藏過程中易軟化變質(zhì)[5]，失去脆度甚至影響食用。所以，腌漬外部環(huán)境是影響低鹽醬腌菜脆度的關(guān)鍵因素。

1.3 腌漬條件鹽濃度對低鹽醬腌菜脆度的影響

傳統(tǒng)醬腌菜利用高鹽度、高濃度來提高腌漬液的滲透壓，促使蔬菜脫水，達到保質(zhì)、防腐的目的。同樣，在低鹽化腌漬過程中原蔬菜細(xì)胞由于內(nèi)外滲透壓的不同，組織細(xì)胞中水分缺失，蔬菜細(xì)胞中液泡體積縮小，使細(xì)胞壁與原生質(zhì)層分離，使得細(xì)胞膨壓下降，脆度降低[6-7]。有些試驗表明，蘿卜經(jīng)過腌制后，鹽溶液進一步滲透，使細(xì)胞質(zhì)內(nèi)液體減少，直到滲透壓平衡，細(xì)胞膨壓增大，脆度有所提高[8]。芽菜腌制初期，芽菜仍具有生命活性，此時細(xì)胞膜是具有選擇性的半透膜，由于外界鹽水的水勢低于細(xì)胞內(nèi)的水勢，細(xì)胞液的水分就向外流出，芽菜細(xì)胞脫水，液泡體積縮小，原生質(zhì)也隨著液泡的縮小而收縮，產(chǎn)生質(zhì)壁分離，細(xì)胞的膨壓下降，脆度也隨著下降[9]。所以，低鹽化醬腌菜的脆度取決于組織細(xì)胞的膨壓并不是偶然的，而是由細(xì)胞的滲透作用原理所決定的[10]，鹽溶液濃度是影響低鹽醬腌菜脆度主要因素。

1.4 蔬菜自身因素對低鹽醬腌菜脆度的影響

低鹽濃度的腌漬環(huán)境下會使腌漬蔬菜形成各類有機酸，使得蔬菜酸化、軟化，而導(dǎo)致脆度下降[11]。腌菜表面酵母和有害菌繁殖也會導(dǎo)致腌制蔬菜的軟化[12]。有些霉菌在低鹽弱酸性條件下，將腌漬蔬菜中的蛋白質(zhì)、乳酸、糖類等物質(zhì)分解，生成氨基酸、有機酸及小分子糖類，造成產(chǎn)品變質(zhì)，其中一些酵母具有一定的抗酸性，在腌制過程中形成一層乳白色薄膜浮在腌制鹽水表面上，甚至直接分解乳酸，降低腌漬環(huán)境的酸度，使蔬菜組織軟化，脆度降低[13]，所以腌漬內(nèi)部環(huán)境也是影響低鹽醬腌菜脆度的重要因素。

2 低鹽化腌漬菜的保脆方法

2.1 原材料的選擇

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和新型農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，蔬菜的品種變得原來越多。原材料的選擇在所有腌漬菜生產(chǎn)過程中起著至關(guān)重要的作用，直接影響了腌漬菜的口感與營養(yǎng)。王萍等[14]在對蘿卜風(fēng)味物質(zhì)及其變化規(guī)律的研究中，選取蘿卜中“165×7號”“魯蘿卜4號”“魯蘿卜4號”“韓引114號”4種品種的蘿卜，發(fā)現(xiàn)4種蘿卜風(fēng)味物質(zhì)含量存在差異；梅邢等[15]選擇了“鳳頭姜老姜”“鳳頭姜仔姜”“黃爪姜老姜”3種生姜進行粗黃酮抗氧化活性的比較，發(fā)現(xiàn)品種和成熟期對生姜粗黃酮抗氧化效果均有影響。由此可見，原材料的選取不可忽視。

在進行蔬菜腌制之前，應(yīng)對醬腌菜原材料選取的標(biāo)準(zhǔn)有所提高。對原材料的選取應(yīng)當(dāng)遵循適時采收的原則，過早或者過晚采收都會影響腌菜的脆度[16]。除了合適的采收時間、合理的采收方法外，減少機械傷、減少原果膠水解成果膠酶對腌漬菜的脆度也會有影響。目前，在影響低鹽化腌漬菜脆度的因素中，微生物起著至關(guān)重要的作用。鹽濃度小，直接影響有害微生物的繁殖情況[17]。

2.2 保脆劑保脆

蔬菜采收后只要不過度軟化，就可以通過保脆劑的使用及處理使蔬菜恢復(fù)且保持脆度。近些年來，利用保脆劑來維持醬腌菜脆度的實驗引起了廣泛的關(guān)注。通過保脆劑來保持醬腌菜的脆度，既可以把保脆劑加入到腌漬液中，也可以將腌漬的蔬菜浸泡于溶解了保脆劑的水溶液中，這使得醬腌菜的脆度大大的提高。與此同時，保脆工藝技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。

2.2.1Ca2+保脆劑 除了原材料選取需注意的因素以外，一般在醬腌菜腌制過程中加入一些能夠起到保脆作用的物質(zhì)。Ca2+能夠促使果膠甲酯酶被激活，酶的活性顯著提高，進而促使果膠轉(zhuǎn)化為甲氧基果膠并與Ca2+生成不溶性的果膠酸鈣，這類鹽凝聚在細(xì)胞間隙中，產(chǎn)生凝膠作用，減弱細(xì)胞失水的程度，提高腌漬菜的脆度。

尹爽等[18]采用了CaCl2、乳酸鈣、丙酸鈣3種不同的保脆劑分別對大頭菜進行處理，研究了大頭菜腌制期間品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性的影響，表明3種保脆劑均能在一定程度上有效保持大頭菜腌制期間的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。石桂春[19]提出，CaCl2是一種理想的保脆劑，一般在熱燙護色并速冷后應(yīng)用，濃度控制在0.2%，浸泡時間為10～20min，然后撈出，用清水漂洗干凈。張甫生等[20]對比了CaCl2和海藻酸鈉對鮮紅辣椒脆度及色澤的影響，得出CaCl2的保脆效果優(yōu)于海藻酸鈉。譚冬梅等[21]通過單因素試驗和正交試驗得出，草石蠶的最佳保脆方法為食鹽濃度12%、CaCl2濃度0.2%、燙漂時間50s，并得出影響草石蠶硬度的主次因素為食鹽濃度、CaCl2濃度、燙漂時間。吳祖芳[22]通過接種乳酸菌低鹽腌制榨菜并通過SAS軟件RSREG過程，得到 CaCl2濃度為0.25%、鹽濃度為6.07%、腌制時間為11.5d，榨菜脆度值達到最佳155.6g。王新惠等[23]在對竹筍香辣醬護色保脆工藝進行研究時發(fā)現(xiàn)，使用0.2%～0.3%的CaCl2溶液浸泡45min后，得到的產(chǎn)品脆度最好。在綠竹筍罐頭加工過程的預(yù)煮液中添加0.4%的CaCl2，能夠提高綠竹筍的脆嫩度[24]。李漢文[25]在對海南黃帝椒微生物分析時，發(fā)現(xiàn)新鮮辣椒在采摘切碎后2d內(nèi)還能保持原來的脆度，之后脆度慢慢下降，后試驗中使用了低濃度的CaCl2就能很好地維持辣椒的脆度。過去明礬常常作為人們使用的保脆劑，但由于鋁離子蓄積對人體危害極大，張長貴[26]在對休閑大頭菜產(chǎn)品拌料過程中，添加0.09%的CaCl2即能得到較好的保脆效果。香椿脫水前在100℃的0.6%CaCl2溶液中熱燙60s，冷卻后在0.6%CaCl2硬化1h能夠達到良好的脆度[27]。莊言[28]研究得到水芹在0.1%CaCl2溶液中燙漂后，硬度能夠維持。

2.2.2果膠甲酯酶保脆 蔬菜的質(zhì)構(gòu)主要是由蔬菜的成分和組織結(jié)構(gòu)決定的。細(xì)胞壁主要由纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素等聚合物構(gòu)成，細(xì)胞壁任一結(jié)構(gòu)成分的降解或破壞都會對細(xì)胞的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，從而影響蔬菜的質(zhì)構(gòu)。細(xì)胞壁中的果膠多糖是影響蔬菜質(zhì)構(gòu)的主要物質(zhì)[29]。目前，研究細(xì)胞壁果膠變化及影響其變化的相關(guān)內(nèi)源酶對蔬菜質(zhì)構(gòu)變化的影響較多，盡管纖維素的結(jié)構(gòu)變化可能與蔬菜軟化有關(guān)，但很多研究顯示，纖維素的解聚并不是軟化的關(guān)鍵因素[30]。果膠質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞壁和細(xì)胞層的主要成分，當(dāng)細(xì)胞壁中的原果膠降解時，胞間層和初生壁被分解，細(xì)胞結(jié)構(gòu)受損，蔬菜硬度下降[31]。

果膠酶是指能夠催化果膠質(zhì)分解的多種酶的總稱，廣泛存在于植物果實中，是四大酶制劑之一[32]。果膠酶按其作用最適pH分為酸性果膠酶和堿性果膠酶，食品行業(yè)中應(yīng)用最多的是酸性果膠酶[33]。有研究報道，通過添加外源性果膠甲酯酶將果膠去甲酯化，從而對果蔬的硬度保持具有良好的效果。宗迪等[34]通過比較是否經(jīng)果膠甲酯酶處理的蘋果切塊制成的懸浮飲料，結(jié)果表明，經(jīng)果膠甲酯酶處理的懸浮飲料，其硬度保持率為48.5%，而未經(jīng)處理的懸浮飲料其硬度的保持率為32.5%。謝瑋等[35]發(fā)現(xiàn)，蓮藕硬度與果膠甲酯酶活性呈正相關(guān)。此外，添加果膠甲酯酶后，可將蔬菜中的高甲氧基果膠(HM)轉(zhuǎn)化成低甲氧基果膠(LM)，使 LM與鈣離子發(fā)生交聯(lián)作用，產(chǎn)生一種堅固的果膠酸鈣網(wǎng)絡(luò)來保持蔬菜的脆度[36]。張曉[37]發(fā)現(xiàn)，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%。杜小琴[38]在研究泡菜軟化控制措施時提出，激活內(nèi)源性果膠甲酯酶和直接添加外源性果膠甲酯酶使泡菜原料中的果膠在酶的作用下轉(zhuǎn)化為果膠酸，在存在鈣鹽的條件下，提高果膠酸鈣的含量，泡菜的脆度大大提高。楊林等[39]考察發(fā)現(xiàn)，果膠甲酯酶結(jié)合CaCl2處理番茄丁硬化效果最為顯著，果膠甲酯酶可以應(yīng)用于含有高氧基果膠的番茄丁產(chǎn)品。

2.2.3復(fù)合保脆劑 近年來，復(fù)合保脆劑的使用成為學(xué)者研究的熱點。尹爽等[40]在研究大頭菜保脆工藝時發(fā)現(xiàn)，采用CaCl2∶ 乳酸鈣∶ 丙酸鈣為1∶ 16∶ 3的復(fù)合保脆劑后，大頭菜品質(zhì)與脆度最好，且無論從脆度還是感官評分上均優(yōu)于單一的保脆劑。董剛等[41]利用海藻酸鈉與鈣離子結(jié)合為不可逆凝膠的特性，可有效地提高成品的脆度，同時提出整果熱燙工藝減少維生素C的損失，有利于保持原料脆度。將果蔬浸泡于以CaCl2、海藻酸鈉為主要成分的溶液中，能夠提高果蔬的脆度[42]。陳英武[43]通過研究對不同保脆劑—乳酸鈣、CaCl2、氯化鎂對蕨菜的保脆效果，得到最佳保脆效果復(fù)合劑為乳酸鈣100mg/L、CaCl250mg/L、氯化鎂150mg/L組成的復(fù)合劑。相關(guān)研究表明，蕨菜、青椒蘿卜等新鮮蔬菜只需要通過CaCl2及復(fù)合試驗便能實現(xiàn)較好的保脆效果[44-47]。

2.3 保脆工藝

在食品的運輸、貯藏、加工、生產(chǎn)過程中，微生物也在不停的繁殖。在低鹽環(huán)境下，微生物的生長受到的抑制作用會減弱，造成微生物大量的繁殖，腌漬菜過早的酸軟、發(fā)霉，影響腌漬菜的營養(yǎng)和食用，對人們的健康也會產(chǎn)生巨大的影響。腌漬過程中，定期的對腌漬菜進行殺菌，有效地控制微生物的繁殖，也是一種間接保脆的手段。傳統(tǒng)上的殺菌方式存在著種種缺點，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新型殺菌方式已經(jīng)出現(xiàn)，以下就微波殺菌、低溫冷藏殺菌、超高壓殺菌等殺菌方式進行綜述與討論，選擇最優(yōu)的殺菌方式，是對保脆工藝更為重要的一步。

2.3.1冷藏或熱燙保脆 低溫和冷藏在一定程度上也可以保持醬腌菜的脆度。葛燕燕等[48]通過在貯藏期間，4℃冷藏與25℃室溫保藏相比，冷藏條件下硬度變化很小，能夠保持貯藏期腌冬瓜的硬度，在整個貯藏期間，冷藏處理組顯著優(yōu)于室溫組。范民[49]采用低溫燙漂法與復(fù)合保脆劑聯(lián)用技術(shù)，對裙帶菜進行保脆處理，通過單因素試驗和正交試驗，確定了裙帶菜保脆最佳工藝條件為：m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶ 1、保脆劑質(zhì)量濃度為3g/L、低溫燙漂溫度為50℃、時間為25min。汪欣等[17]以白蘿卜為材料，研究了熱風(fēng)干燥、熱燙等泡菜常用的前處理方式對果膠酶活性的影響以及對白蘿卜脆度的變化，發(fā)現(xiàn)熱燙對白蘿卜中果膠酶影響較大。

2.3.2微波保脆 傳統(tǒng)食品進行熱殺菌處理，不但破壞了食品原有的自然風(fēng)味和顏色，還會造成食品化學(xué)成分發(fā)生變化，產(chǎn)生有害物質(zhì)，使食物本身的營養(yǎng)流失，有的甚至帶來了耗能、環(huán)境污染問題。與通過傳統(tǒng)熱殺菌工藝殺菌達到保脆效果相比，微波殺菌是一種新型的殺菌方式。王梅等[50]對保持佛手瓜醬腌菜脆度的殺菌工藝進行優(yōu)化，將巴氏殺菌與微波殺菌作比較，微波殺菌具有加熱時間較短、溫度提升速度快、耗能低、均勻殺菌、食品營養(yǎng)成分和風(fēng)味物質(zhì)損失少等優(yōu)點，所以微波殺菌將會有更為廣闊的市場前景。因此，微波殺菌技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣，已經(jīng)獲得更多食品生產(chǎn)者的青睞。Gang Chen等[51]針對小米辣椒保脆提出一種新方法，通過微波結(jié)合保脆劑處理，在微波功率525W、微波處理時間64.5s、乳酸鈣添加量0.08%條件下，POD得到滅活，小米辣椒脆度為68.77N，為小米辣椒微波滅酶保脆工藝提供了參考[51]。

2.3.3超高壓保脆 超高壓殺菌作為一種新興的殺菌方式，有效地控制微生物的生長，微生物數(shù)量大大下降，使得腌漬菜最大化的避免了腐敗，具有操作簡單、適用范圍廣、處理樣品多、經(jīng)濟環(huán)保等優(yōu)點。溫壓結(jié)合技術(shù)在一定程度上也可保持果蔬的硬度。這是由于溫壓結(jié)合鈍化了與質(zhì)構(gòu)變化相關(guān)的酶活，從而終止了某些化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，從而保持了固體果蔬制品的質(zhì)構(gòu)[52]。超高壓技術(shù)(HPP)在鮮切果蔬品質(zhì)保持方面具有潛力。孫雅馨等[53]利用這一優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)先切胡蘿卜的硬度受到超高壓處理后細(xì)胞膜透性的改變和細(xì)胞壁果膠組分的變化共同影響。陳健保[54]通過研究超高壓滅菌處理對醬腌菜品質(zhì)的影響，經(jīng)過超高壓處理的樣品內(nèi)總酸、食鹽、還原糖、亞硝酸鹽等理化指標(biāo)均符合醬腌菜衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，并且對色澤、氣味、脆度進行感官評定達到70分，保持了口感，延長了醬腌菜的貨架期。張恩廣等[55]對低鹽漬萵筍進行超高壓處理，既達到了殺菌的要求，又保持了萵筍原有的脆硬口感。

3 低鹽化腌漬菜的保脆工藝展望

脆度是衡量醬腌菜品質(zhì)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。添加保脆劑能夠有效地保持醬腌菜的口感，提高醬腌菜的質(zhì)量和風(fēng)味。這是由于保脆劑在一定程度上提高了細(xì)胞膜的通透性，使腌漬醬料中的氨基酸等含氮物質(zhì)較為容易滲入腌漬菜中，從而使腌漬菜的氨基酸態(tài)氮含量有所增加[56-57]。保脆劑的選擇和使用使得低鹽腌漬菜更好地保持蔬菜原有的脆度，彌補食鹽添加量過低的不足，在保證腌漬菜更加健康的同時，維持腌漬菜的品質(zhì)，延長腌漬菜的保質(zhì)期。殺菌方式的選擇和使用，也彌補了食鹽添加量過低、微生物繁殖迅速的不足，選擇一種好的殺菌方式，既可以保持脆度，不會造成過多的腌漬菜腐敗，又可以節(jié)約能源，保護環(huán)境。

在今后低鹽醬腌菜生產(chǎn)工藝中，除了使用單一的保脆劑外，還應(yīng)開發(fā)多種保脆劑復(fù)合以及更為合適比例的復(fù)合保脆劑，并通過與一些像燙漂、超聲波滅菌、超高壓殺菌等滅菌方法聯(lián)用。在優(yōu)先選取較好的原材料、保證貯藏環(huán)境的條件下，保脆劑與保脆技術(shù)共同維持醬腌菜脆度的效果，提高醬腌菜脆度，增加低鹽醬腌菜的鮮嫩程度，保持原材料原有的口感，增強人們的食欲。保脆劑和殺菌工藝的共同作用構(gòu)成了低鹽腌漬菜的保脆技術(shù)，大大提高了腌漬菜的營養(yǎng)與衛(wèi)生，延長了腌漬菜的貨架期，降低了生產(chǎn)成本損失，帶來更為可觀的收入，促進經(jīng)濟的發(fā)展，生產(chǎn)出更適合人們口感的低鹽醬腌菜，真正生產(chǎn)出健康、營養(yǎng)、味美的調(diào)味副食品。◇