芋頭葉柄泡菜泡制過(guò)程中主要成分的變化

胡望資 譚興和 王 鋒 楊胖清

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.食品科學(xué)與生物技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410128；3.長(zhǎng)沙縣胖胖蔬菜專業(yè)合作社，湖南 長(zhǎng)沙 410144）

芋頭（Colocasia esculenta（L.）Schott）別名毛芋、里芋、土芝等，屬天南星科芋屬。中國(guó)芋頭種植面積大約為8.2萬(wàn)hm2，畝產(chǎn)量達(dá)2 000～4 000kg［1］。占芋頭質(zhì)量30%的地面芋頭葉柄長(zhǎng)而肥大，含有多種對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)［2］，是優(yōu)良的膳食纖維資源。在中國(guó)，芋頭除食用和藥用外，剩下的大部分芋頭葉柄因其具有強(qiáng)烈的麻口、刺舌、刺喉感，即刺激性澀味［3］而影響食用，未得到有效回收利用而被廢棄，造成了資源的浪費(fèi)和環(huán)境的污染［4］。

泡菜即“鹽水漬菜”，是將新鮮蔬菜浸泡在較低濃度的鹽水中，經(jīng)過(guò)乳酸菌的發(fā)酵作用泡制而成，因其清淡爽口、開(kāi)胃理氣等特點(diǎn)而深受歡迎。從生產(chǎn)中了解到，芋頭葉柄泡菜存在麻口澀味，容易軟化，脆度不佳等問(wèn)題，而其麻口澀味一定程度上影響了泡菜口感。有研究［5］表明，用四環(huán)素可以除去麻口澀味，也有學(xué)者［6］提出，沸水燙漂，無(wú)氧發(fā)酵等可以除澀。本試驗(yàn)通過(guò)4種不同方法處理，采用生料與熟料發(fā)酵進(jìn)行對(duì)比，探討芋頭葉柄泡菜的較優(yōu)生產(chǎn)工藝參數(shù)，旨在為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

新鮮芋頭葉柄：長(zhǎng)沙縣胖胖蔬菜專業(yè)合作社；

食鹽：湖南省輕工鹽業(yè)有限公司；

氫氧化鈉、硫酸、亞鐵氰化鉀、甲醛、乙酸鋅、硼砂、對(duì)苯氨基苯磺酸、酚酞、鹽酸萘乙二胺、鹽酸等：分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 主要儀器與設(shè)備

可見(jiàn)分光光度計(jì)：WFJ 7200型，尤尼柯（上海）儀器有限公司；

磁力加熱攪拌器：78－1型，金壇市醫(yī)療儀器廠；

精密pH 計(jì)：PHS－3C型，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：HH－8型，上海浦東物理光學(xué)儀器廠；

臺(tái)式低速離心機(jī)：TDZ5型，湖南赫西儀器裝備有限公司；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：101A－3ET 型，上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn) 選取新鮮芋頭葉柄，用清水洗凈，切成3cm左右的小段，混合均勻，按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行處理，裝壇發(fā)酵，連續(xù)發(fā)酵9d，每天取樣測(cè)定芋頭葉柄泡菜中亞硝酸鹽、揮發(fā)酸、揮發(fā)酯、總酸、游離氨基酸等成分的含量。

1.3.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將芋頭葉柄采用熱燙和不熱燙兩種方式，每種方式再以不同的食鹽濃度泡制，具體見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 1 Experimental design

1.3.4 檢測(cè)指標(biāo)及方法

（1）亞硝酸鹽：按GB 5009.33——2010執(zhí)行。

（2）揮發(fā)酸：按GB／T 10467——1989執(zhí)行。

（3）揮發(fā)酯：按QB／T 1326.6——91執(zhí)行。

（4）總酸：按GB／T 12456——2008執(zhí)行。

（5）游離氨基酸：采用電位滴定法［7］。

（6）單寧：按NY／T 1600——2008執(zhí)行。

（7）VC：采用碘量法［8］。

1.3.5 感官評(píng)價(jià) 由10名經(jīng)驗(yàn)豐富的感官工作人員組成感官評(píng)價(jià)小組，按色澤形態(tài)、氣味、滋味和質(zhì)地順序，逐項(xiàng)對(duì)泡菜進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，并計(jì)算平均值，統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果。產(chǎn)品感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 The sensory evaluation standard of pickled taro leafstalk

1.3.6 統(tǒng)計(jì)分析方法 運(yùn)用Excel及SPSS 17.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 亞硝酸鹽含量變化

4種處理的芋頭葉柄泡菜中亞硝酸鹽含量的變化見(jiàn)圖1。

圖1 不同處理的芋頭葉柄泡菜中亞硝酸鹽含量的變化Figure 1 Changes of nitrite content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

亞硝酸鹽是一種公認(rèn)的有毒有害物質(zhì)。中國(guó)醬腌菜的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB 2714——2003中規(guī)定醬腌菜中亞硝酸鹽限量（以NaNO2計(jì)）為20 mg／kg。綠色食品中亞硝酸鹽的限量值為4mg／kg。由圖1可知，各試驗(yàn)組泡菜中亞硝酸鹽含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)均出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。處理③和①發(fā)酵的泡菜，其亞硝酸鹽峰值出現(xiàn)在第3天和第4天，分別比處理④和②早，也分別比處理④和②的低。食鹽濃度低，“亞硝峰”出現(xiàn)早，峰值低，食鹽濃度高，“亞硝峰”出現(xiàn)晚，峰值高，這與陳蕓蕓等的研究結(jié)果［9］一致，建議食用時(shí)注意避開(kāi)“亞硝峰”。原因很可能是高食鹽濃度抑制了還原性雜菌的代謝活動(dòng)，使其硝酸鹽還原能力減弱［10］。發(fā)酵9d后，處理①的亞硝酸鹽含量最低，為0.232 mg／kg，遠(yuǎn)低于綠色食品的限量值。所以，處理①是比較好的工藝條件。

2.2 揮發(fā)酸含量的變化

4種處理的芋頭葉柄泡菜中揮發(fā)酸含量的變化見(jiàn)圖2。

圖2 不同處理的芋頭葉柄泡菜中揮發(fā)酸含量的變化Figure 2 Changes of volatile acid content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

揮發(fā)酸是腌制產(chǎn)品中一個(gè)非常重要的指標(biāo)，它在一定程度上反映了泡菜酸味的濃郁程度。由圖2可知，泡菜中揮發(fā)酸含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸上升后趨于穩(wěn)定。發(fā)酵前2d，各處理間揮發(fā)酸含量差異不顯著（P＞0.05）。從第2天到第7天，揮發(fā)酸含量呈上升趨勢(shì)且上升較快，隨著發(fā)酵進(jìn)行揮發(fā)酸逐漸穩(wěn)定下來(lái)，但變化不大，最高的為處理③，最低為處理②。發(fā)酵9d后，處理②和④比處理①和③產(chǎn)生的揮發(fā)酸顯著要少（P＜0.05），原因可能是高食鹽濃度一定程度上抑制了發(fā)酵微生物的生長(zhǎng)，使其代謝過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)酸較少。低鹽處理較高鹽處理有優(yōu)勢(shì)，且風(fēng)味較好。

2.3 揮發(fā)酯含量的變化

4種處理的芋頭葉柄泡菜中揮發(fā)酯含量的變化見(jiàn)圖3。

圖3 不同處理的芋頭葉柄泡菜中揮發(fā)酯含量的變化Figure 3 Changes of volatile eater content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

揮發(fā)酯是腌制產(chǎn)品中重要的風(fēng)味物質(zhì)，亦是反映泡菜香氣的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖3可知，泡菜中揮發(fā)酯含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸上升，8d后趨于平穩(wěn)。發(fā)酵前2d，處理①和②泡菜中，揮發(fā)酯含量差異不明顯（P＞0.05），處理③和④泡菜差異明顯（P＜0.05）。發(fā)酵第3～7天，各個(gè)處理間揮發(fā)酯含量變化較大，差異明顯（P＜0.05），說(shuō)明微生物代謝活動(dòng)旺盛。發(fā)酵9d后，揮發(fā)酯含量最高的是處理①，最少的為處理③。說(shuō)明經(jīng)過(guò)熱燙處理的芋頭葉柄泡菜較未經(jīng)過(guò)熱燙的揮發(fā)酯生成多，風(fēng)味較好。原因可能是原料經(jīng)過(guò)熱燙處理后，破壞了芋頭葉柄的組織結(jié)構(gòu)，細(xì)胞內(nèi)容物析出，使微生物能充分利用。

2.4 總酸含量的變化

4種處理的芋頭葉柄泡菜中總酸的含量變化見(jiàn)圖4。

圖4 不同處理的芋頭葉柄泡菜中總酸含量的變化Figure 4 Changes of total acid content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

酸味是泡菜的原始味感之一，能給人爽口的感覺(jué)，并能促進(jìn)健康，而總酸是泡菜酸味的主要體現(xiàn)者。由圖4可知，泡菜中總酸含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增多，最后達(dá)到峰值，趨于平衡。發(fā)酵前2d，各個(gè)處理間總酸含量變化不明顯（P＞0.05），其原因可能是由前期微生物為了適應(yīng)生長(zhǎng)環(huán)境，發(fā)酵作用較弱所致。發(fā)酵9d后，處理①泡菜中的總酸含量最高，處理④的最少。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，不同處理后泡菜的發(fā)酵速度不一，熱燙處理的比未熱燙處理的要快，低鹽處理的比高鹽處理的要快。原因可能是熱燙處理后，殺死了原料中的微生物，高濃度的食鹽抑制了發(fā)酵的微生物代謝，使其發(fā)酵產(chǎn)生的總酸速度較慢，另外，泡菜和泡菜汁之間酸性物質(zhì)滲透擴(kuò)散也是影響總酸含量的一個(gè)重要原因。

2.5 游離氨基酸含量的變化

4種處理的芋頭葉柄泡菜中游離氨基酸含量的變化見(jiàn)圖5。

游離氨基酸的含量是鑒定泡菜品質(zhì)和產(chǎn)品鮮味的重要指標(biāo)［11］。由圖5可知，各試驗(yàn)組泡菜中游離氨基酸含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)都有不同程度的減少。發(fā)酵9d后，游離氨基酸含量最多的為處理②，其次為處理①，最少的為處理④。原因可能是經(jīng)過(guò)熱燙后，原料組織結(jié)構(gòu)被破壞，有利于微生物代謝原料里的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，使得游離氨基酸含量慢慢變少。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，熱燙處理的泡菜較未熱燙的鮮味好。

圖5 不同處理的芋頭葉柄泡菜中游離氨基酸含量的變化Figure 5 Changes of free amino acid content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

2.6 單寧含量的變化

4種處理的芋頭葉柄泡菜中單寧含量的變化見(jiàn)圖6。

圖6 不同處理的芋頭葉柄泡菜中單寧含量的變化Figure 6 Changes of tannins content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

單寧是自然界分布較廣泛的一類物質(zhì)，其含量與芋頭葉柄的澀味有密切的關(guān)系，并能和蛋白質(zhì)、糖類、金屬離子等結(jié)合成為難以消化吸收的復(fù)合物，被認(rèn)為是抗?fàn)I養(yǎng)因子［12］。由圖6可知，泡菜中單寧含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)出逐漸減少的趨勢(shì)。發(fā)酵前2d，處理①和③泡菜單寧含量差異明顯（P＜0.05），原因可能是5%食鹽濃度下，微生物的發(fā)酵活動(dòng)強(qiáng)，其分解能力也較強(qiáng)。發(fā)酵第3～8天，4種處理的泡菜中單寧含量下降較快也較多，隨著發(fā)酵繼續(xù)進(jìn)行，單寧含量趨于穩(wěn)定。發(fā)酵9d后，4種處理間的泡菜單寧含量變化顯著（P＜0.05）。處理④單寧含量最高，結(jié)合感官評(píng)價(jià)，其麻口澀味也最強(qiáng)，處理①最少，麻口澀味也最弱。通過(guò)對(duì)比可知，熱燙處理的泡菜較未熱燙的澀味弱，因此，熱燙除澀處理是一種比較可行的方法。

2.7 VC 含量的變化

4種處理的芋頭葉柄泡菜中VC含量的變化見(jiàn)圖7。

圖7 不同處理的芋頭葉柄泡菜中VC 含量的變化Figure 7 Changes of vitamin C content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

VC廣泛存在于新鮮水果中，具有防止衰老、保持肌膚潤(rùn)滑等作用，是人體必需的維生素之一。VC含量常作為鑒定蔬菜產(chǎn)品品質(zhì)和耐貯性的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖7可知，泡菜VC含量隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先下降后趨于緩和的變化趨勢(shì)。發(fā)酵2d后，處理②和④泡菜中VC含量變化不明顯（P＞0.05），原因可能與微生物活動(dòng)弱，利用的VC少。發(fā)酵第3～7 天，VC含量下降較多，處理①和③下降快，下降量少，處理②和④下降慢，下降量多，原因可能與發(fā)酵壇中的酸性環(huán)境有關(guān)。結(jié)合產(chǎn)酸來(lái)看，泡菜中產(chǎn)酸速度越慢，VC的下降速度也越慢的規(guī)律。這與齊海鵬等［13］研究結(jié)果一致。在發(fā)酵過(guò)程中，VC不僅僅是會(huì)滲透到泡菜汁中，也會(huì)被微生物發(fā)酵利用。發(fā)酵9d后，含量最高為處理③，其次為處理④，處理②最少。這說(shuō)明熱燙處理會(huì)使芋頭葉柄細(xì)胞VC析出流失，降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。選擇合適的燙漂溫度和時(shí)間，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，尤為重要。

2.8 感官得分

4種處理的芋頭葉柄泡菜在發(fā)酵期間的感官得分見(jiàn)表3。

表3 不同處理芋頭葉柄泡菜在發(fā)酵期間的感官得分Table 3 The score of sensory evaluation results of pickled of taro leafstalk at fermented stages

由表3可知，4種不同處理的泡菜在發(fā)酵期間的感官得分是逐漸增加的，主要是后期的滋味、質(zhì)地和香味變化顯著。處理①的最后得分是最高的，綜合以上其它指標(biāo)，處理①是比較好的工藝條件。處理③和處理④泡菜發(fā)酵前期得分較低是因?yàn)槠滟|(zhì)地不太好，口感較差，有較明顯的麻口味，后期的發(fā)酵對(duì)改善其麻口有一定的作用。對(duì)于芋頭葉柄麻口的具體物質(zhì)，有研究［14－16］報(bào)道，草酸鈣針晶體是其主要物質(zhì)之一，其呈澀原因及機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論與討論

（1）試驗(yàn)研究表明，4 種處理的芋頭葉柄泡菜泡制9d后，其亞硝酸鹽含量符合綠色食品的標(biāo)準(zhǔn)，處理①泡菜中亞硝酸鹽含量最低；揮發(fā)酸和揮發(fā)酯含量都有不同程度的升高，處理③中揮發(fā)酸含量最高，處理①中揮發(fā)酯含量最高；總酸含量先緩慢增加，達(dá)到一定水平后穩(wěn)定，處理①中總酸含量最高；游離氨基酸含量則慢慢減少后平穩(wěn)，處理②中游離氨基酸含量最高。單寧和VC含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，處理①中單寧含量最少，麻口澀味最弱，處理③中的VC含量最高。感官評(píng)價(jià)得分最高的為處理①。綜合來(lái)看，低鹽熱燙處理是較優(yōu)的工藝。

（2）不同方法處理的芋頭葉柄泡菜中亞硝酸鹽、揮發(fā)酸、揮發(fā)酯、總酸、單寧、VC的含量的變化不同，說(shuō)明是否熱燙和高低鹽處理能影響芋頭葉柄泡菜發(fā)酵進(jìn)程。本試驗(yàn)表明，熱燙低鹽發(fā)酵處理是一種可行的除澀方法。如何選擇合適的熱燙溫度和時(shí)間，適宜的低鹽度和發(fā)酵溫度，既能保證產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味，又能保證產(chǎn)品的脆度和質(zhì)量，將是進(jìn)一步研究的方向。

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