即食型調(diào)味裙帶菜的保脆工藝研究

范 民, 吳玉瓊, 洪志方, 張 靜, 黃 艷

(1.閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與生物工程系,福建南平 353011;2.武夷學(xué)院茶與食品學(xué)院,福建武夷山 354300;3.福建漳州農(nóng)業(yè)科技園區(qū)研發(fā)中心,福建漳州 363204)

裙帶菜(Undaria pinnatifida Suringar)為多年生大型褐藻,是我國養(yǎng)殖的三大經(jīng)濟海藻之一,被人們稱為海藻之王,又名裙帶、海芹菜,在我國主要分布在遼寧、山東、江蘇、浙江等地[1-4].裙帶菜是一種營養(yǎng)價值高的食用性海藻,具有豐富的營養(yǎng)成分,除多糖成分外,還包括蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、脂肪酸及碘、鉀、鈣等微量元素和多種維生素[5],其中多糖是裙帶菜中重要的活性成分,具有抗腫瘤、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性[6-8].目前世界上對裙帶菜加工主要是生產(chǎn)凍干品、鹽漬品和碎切品[4].近年來,日本和韓國還開發(fā)了裙帶菜茶、裙帶菜醬制品、調(diào)味品及快餐等受到人們喜愛的食品[9-11].我國市場上的裙帶菜主要為鹽浸、調(diào)味裙帶菜,大多采用相對簡易的保脆加工工藝,易失去固有的脆度,口感欠佳,因此,進行裙帶菜保脆工藝研究,加工具有一定保脆度的裙帶菜具有重要意義.目前,消費者對各類果蔬加工產(chǎn)品在口感脆度方面提出了更高要求,但加工過程中的脆度研究存在產(chǎn)品保脆時間受季節(jié)性影響(如鹽漬產(chǎn)品)、純化學(xué)物質(zhì)處理浸泡或是需要復(fù)雜物理機械等問題[12-14].而大量文獻顯示,果膠酸與鈣、鎂離子等結(jié)合形成不溶性的果膠酸鹽可使果蔬制品變脆嫩[15],且低溫漂燙可以激活果膠甲酯酶活性[16],因此,從產(chǎn)品本身的理化特性探討保持加工食品的脆度就顯得較為重要.本項目采用低溫漂燙法與復(fù)合保脆劑聯(lián)合處理技術(shù)對裙帶菜進行保脆處理,探討影響裙帶菜保脆效果的幾個因素,以期為進一步改進即食調(diào)味裙帶菜加工工藝技術(shù)提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

裙帶菜來自福建福清市;海藻酸鈉(SA,河北大唐生物工程有限公司)、氯化鈣(CaCl2,浙江城南化工廠)均為分析純.

1.2 儀器與設(shè)備

721型紫外分光光度計,深圳市博大精科技實業(yè)有限公司;BS2000S型電子天平,北京賽多利斯天平有限公司;HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋,江蘇金壇市宏華儀器廠.

1.3 保脆劑處理實驗

1.3.1 不同保脆劑配比對調(diào)味裙帶菜脆度的影響實驗

設(shè)置復(fù)合保脆劑配比m(SA)∶m(CaCl2)分別為 4∶1,3∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4. 取等量的新鮮裙帶菜,分別置于不同配比的復(fù)合保脆劑中,每處理重復(fù)3次.保脆劑質(zhì)量濃度為3 g·L-1、低溫漂燙溫度50℃、低溫漂燙時間25 min.

1.3.2 不同保脆劑質(zhì)量濃度對調(diào)味裙帶菜脆度的影響實驗

設(shè)置保脆劑質(zhì)量濃度為1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0 g·L-1.取等量的新鮮裙帶菜,分別浸入m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1的不同質(zhì)量濃度保脆劑中,每處理重復(fù)3次.低溫漂燙溫度50℃、低溫漂燙時間25 min.

1.3.3 不同保脆劑低溫漂燙溫度對調(diào)味裙帶菜脆度的影響實驗

取等量的新鮮裙帶菜浸入m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1,質(zhì)量濃度為3 g·L-1的保脆劑中,設(shè)置低溫漂燙溫度為35,40,45,50,55,60,65℃7個處理,每處理重復(fù)3次.低溫漂燙時間設(shè)為25 min.

1.3.4 不同保脆劑低溫漂燙時間對調(diào)味裙帶菜脆度的影響實驗

取等量的新鮮裙帶菜浸入m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1,質(zhì)量濃度為3 g·L-1的保脆劑中,設(shè)置低溫漂燙時間為5,10,15,20,25,30,35 min 7個處理,每處理重復(fù)3次.低溫漂燙溫度設(shè)為50℃.

1.4 正交試驗

在單因素實驗的基礎(chǔ)上,選取復(fù)合保脆劑配比(A)、保脆劑質(zhì)量濃度(B)、低溫漂燙溫度(C)和低溫漂燙時間(D)4個條件作為試驗因素,選用正交表進行L16(45)優(yōu)化正交試驗設(shè)計,探討調(diào)味裙帶菜保脆的較優(yōu)工藝參數(shù),以果膠酸鈣含量為評價指標,正交試驗因素水平表見表1.

表1 正交試驗因素水平表Tab.1 Relation of saturation solution and relative humidity

1.5 果膠酸鈣含量的測定

果膠酸鈣含量采用原子分光光度法測定[14].

1.5.1 鈣標準曲線的制作

配置濃度為 5,10,15,20,25 μg·mL-1的鈣標準溶液,再測定各溶液的吸光值.

測定環(huán)境條件:

狹縫0.5 nm;燈電流量6 mA;波長 422.7 nm;點燈方式 D2背景;燃氣流量2.0 L/min;火焰類型Air-C2H2;燃燒器高度7 mm.所得鈣標準曲線見圖1.

1.5.2 裙帶菜中果膠酸鈣的提取

圖1 鈣標準曲線Fig.1 Effect of different ratio composite crispness-keeping on fragility

準確稱取裙帶菜勻漿20 g,用去離子水120 mL攪拌稀釋,常溫靜置1 h時,1 h后抽濾,再用20 mL去離子水洗滌沉淀后抽濾.同樣方法,重復(fù)洗滌4次,最后在殘渣中加入100 mL氯化鈉溶液中繼續(xù)靜置,靜置1 h后繼續(xù)抽濾.抽濾后用20 mL氯化鈉溶液洗滌沉淀,洗滌抽濾重復(fù)操作4次.最后將抽濾液定容至100 mL,即得氯化鈉溶性鈣.再進行測定,結(jié)果即為樣品含鈣量(μg·g-1).

2 結(jié)果與分析

2.1 不同保脆劑配比對調(diào)味裙帶菜脆度的影響

對不同配比復(fù)合保脆劑處理的調(diào)味裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分數(shù)進行測定,其結(jié)果見圖2.

圖2 不同復(fù)合保脆劑配比對脆度的影響Fig.2 Effect of different ratio composite crispness-keeping on fragility

從圖2可以看出,隨著m(SA)∶m(CaCl2)比例的減小,即食調(diào)味裙帶菜脆度(以果膠酸鈣含量體現(xiàn),下同)先增大后減小,當復(fù)合保脆劑比為1∶1時脆度最大.這可能是因為當配比大于1∶1時,多余的海藻酸鈉易在表面層與鈣離子形成凝膠,不利于保脆;當配比小于1∶1時,反而增加裙帶菜韌度,使得脆度下降.

2.2 不同保脆劑質(zhì)量濃度對調(diào)味裙帶菜脆度的影響

對不同濃度復(fù)合保脆劑處理的調(diào)味裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分數(shù)進行測定,其結(jié)果見圖3.

圖3 不同復(fù)合保脆劑質(zhì)量濃度對脆度的影響Fig.3 Effect of different liquid concentration on fragility

從圖3可以看出,復(fù)合保脆劑質(zhì)量濃度在1～4 g·L-1時,裙帶菜脆度隨濃度的增大而明顯增大,但當質(zhì)量濃度大于3.0 g·L-1后再增大濃度基本無法提高保脆效果.這是因為SA-CaCl2復(fù)合作用時,先滲入裙帶菜組織空隙的是大分子海藻酸鈉,其次才是小分子鈣離子.這樣,就在裙帶菜組織細胞中形成凝膠后,既增加組織脆性,也強化纖維彈性,二者同時作用很好地保持了裙帶菜的脆度,但到一定濃度裙帶菜細胞間隙趨于飽和,濃度增加其作用未增大.

2.3 不同保脆劑低溫漂燙溫度對調(diào)味裙帶菜脆度的影響

對保脆劑低溫漂燙溫度處理的調(diào)味裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分數(shù)進行測定,其結(jié)果見圖4.

圖4 不同保脆劑低溫漂燙溫度對脆度的影響Fig.4 Effect of different low-temperature blanching temperature on fragility

由圖4可知,35～50℃時,裙帶菜脆度隨溫度的升高而明顯增大;溫度大于50℃后裙帶菜脆度隨溫度的升高而呈下降趨勢.這是因為海藻酸鈉與鈣離子在35～50℃時形成凝膠,其生成速度隨溫度升高而變慢.而在溫度50℃時滲入氯化鈣,因在表面層形成了凝膠,故而阻礙氯化鈣的進一步滲入;但溫度過高(大于50℃)易損壞裙帶菜細胞結(jié)構(gòu),保脆效果降低.

2.4 不同保脆劑低溫漂燙時間對調(diào)味裙帶菜脆度的影響

對保脆劑低溫漂燙時間處理的調(diào)味裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分數(shù)進行測定,其結(jié)果見圖5.

由圖5可知,在低溫漂燙5～25 min時,隨著保脆劑浸泡時間的增加,裙帶菜脆度逐漸增大,這是因為浸泡時間越長,SA、CaCl2與裙帶菜細胞作用越充分,保脆效果越好;浸泡時間達25 min時保脆效果較佳;但當超過25 min后再延長浸泡時間已無法提高保脆效果.

圖5 不同保脆劑低溫漂燙時間對脆度的影響Fig.5 Effect of different low-temperature blanching time on fragility

2.5 正交試驗分析

在上述單因素實驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)1.3.5正交試驗設(shè)計,選取m(SA)∶m(CaCl2)、保脆劑質(zhì)量濃度、低溫漂燙溫度、和低溫漂燙時間4個主要因素進行L16(45)的正交試驗.正交試驗方案與結(jié)果、正交試驗方差分析如表2、表3.

表2 L16(45)正交試驗方案與結(jié)果Tab.2 L16(45)orthogonal design and results

表3 L16(45)正交試驗方差分析Tab.3 L16(45)variance analysis of orthogonal experiment

由表2、表3可知,對裙帶菜脆度的主次影響因素為:A＞C＞B＞D,即m(SA)∶m(CaCl2)＞低溫漂燙溫度＞保脆劑質(zhì)量濃度＞低溫漂燙時間.方差分析結(jié)果表明,因素A對裙帶菜脆度的影響達極顯著水平(p＜0.01),因素C對脆度的影響達顯著水平(p＜0.05),而因素B、D的影響不顯著.即食型調(diào)味裙帶菜的較佳保脆工藝組合為 A3B2C3D2,即m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1、保脆劑質(zhì)量濃度為3 g·L-1、低溫漂燙溫度為50℃、時間為25 min.通過驗證,保脆后的裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分數(shù)達184.52 μg·g-1.

3 結(jié) 論

1)通過單因素實驗及正交試驗確定了裙帶菜保脆較佳工藝條件為:m(SA)與m(CaCl2)之比為1∶1、保脆劑質(zhì)量濃度為3 g·L-1、低溫漂燙溫度為50℃、低溫漂燙時間為25 min,此條件下裙帶菜果膠酸鈣質(zhì)量分數(shù)達 184.52 μg·g-1.

2)影響裙帶菜保脆的主次因素為:復(fù)合保脆劑配比＞低溫漂燙溫度＞保脆劑質(zhì)量濃度＞低溫漂燙時間,復(fù)合保脆劑配比對裙帶菜組織脆度的影響達到極顯著水平,低溫漂燙溫度對裙帶菜組織脆度的影響達顯著水平.

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