保脆劑對(duì)腌制大頭菜質(zhì)構(gòu)特性的影響研究

尹爽，王修俊*，田多，劉佳慧，王紀(jì)輝

（1.貴州大學(xué)貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550025；2.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025）

保脆劑對(duì)腌制大頭菜質(zhì)構(gòu)特性的影響研究

尹爽1，2，王修俊1，2*，田多1，2，劉佳慧1，2，王紀(jì)輝1，2

（1.貴州大學(xué)貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽(yáng)550025；2.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025）

采用氯化鈣、乳酸鈣、丙酸鈣3種保脆劑對(duì)腌制大頭菜進(jìn)行保脆處理，利用質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析（TPA）方法定時(shí)測(cè)定大頭菜腌制期間硬度、脆度、彈性、咀嚼性、黏附性和凝聚性6個(gè)質(zhì)構(gòu)參數(shù)的變化情況，并分析各質(zhì)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性。結(jié)果表明，在腌制期間，TPA測(cè)試反映了經(jīng)保脆劑處理后的大頭菜各項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)總體呈先上升后下降的趨勢(shì)，且不同保脆劑間各質(zhì)地參數(shù)下降規(guī)律有所差異。大頭菜的黏附性和硬度、脆度、彈性、咀嚼性、凝聚性均呈負(fù)相關(guān)；硬度和脆度具有高度的正相關(guān)性（R=0.966）；咀嚼性與彈性、凝聚性、硬度呈較好的相關(guān)性（R=0.876、R=0.964、R=0.923）；凝聚性和硬度、脆度的相關(guān)性較好（R=0.934、R=0.919）。

質(zhì)地多面分析法；大頭菜；質(zhì)地參數(shù)；保脆劑

大頭菜為根用芥菜，又名大頭芥、辣疙瘩、芥菜疙瘩等。大頭菜個(gè)頭圓潤(rùn)，根細(xì)無(wú)筋，口嚼無(wú)渣，水分充足，不宜鮮食。制成腌咸菜，風(fēng)味良好，全國(guó)各地均有加工生產(chǎn)［1］。在綠色蔬菜中，大頭菜蛋白質(zhì)、氨基酸含量較高，且富含維生素A（vitamin A，VA）、維生素C（vitamin C，VC）、胡蘿卜素。每100g可食部分含蛋白質(zhì)8.7g，脂肪0.7g，粗纖維素2.7 g，碳水化合物19.5 g，鈣214 mg，磷49 mg，鐵8.2 mg［2］。

質(zhì)地多面分析（texture profile analysis，TPA）是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型測(cè)試方法，TPA測(cè)試通過(guò)儀器探頭來(lái)模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)過(guò)程，通過(guò)探頭所測(cè)得的力值來(lái)展現(xiàn)樣品的質(zhì)構(gòu)特征，這些質(zhì)構(gòu)特征在一定程度上反映了樣品的組織結(jié)構(gòu)特征［3］。用TPA測(cè)試來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的感官鑒評(píng)，能客觀準(zhǔn)確地反映出大頭菜的質(zhì)地變化規(guī)律。相對(duì)于傳統(tǒng)的感官評(píng)價(jià)，該方法克服了傳統(tǒng)檢測(cè)法的一些缺點(diǎn)，且評(píng)價(jià)參數(shù)的設(shè)定也更為客觀，因此是判斷果蔬質(zhì)地變化的有效方法。目前，對(duì)果蔬儲(chǔ)存過(guò)程中的質(zhì)地變化的國(guó)內(nèi)外研究主要集中在理化指標(biāo)上［4-8］，對(duì)于質(zhì)構(gòu)特性的研究并不多［9］。

大頭菜在腌制期間其內(nèi)部組織會(huì)逐漸軟化，質(zhì)地也會(huì)不斷變化。為了保持腌制菜清脆可口，一般在腌制過(guò)程中加入具有保脆作用的物質(zhì)［10］。保脆劑中Ca+的存在能夠使果膠甲酯酶被激活，從而提高酶的活性，促使果膠轉(zhuǎn)化為甲氧基果膠，再與Ca+作用生成不溶性的果膠酸鈣，此鹽能在細(xì)胞間隙凝聚，增強(qiáng)細(xì)胞間的銜接，產(chǎn)生凝膠作用，從而使青菜變脆［11］。本研究在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取3種較優(yōu)的保脆劑，利用TPA方法研究經(jīng)保脆劑處理的大頭菜在腌制過(guò)程中質(zhì)地的變化規(guī)律，以期提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期，豐富醬腌菜市場(chǎng)，滿足人們不同的需求，合理利用蔬菜資源，為大頭菜的深加工提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

大頭菜：三穗縣長(zhǎng)吉大頭菜專業(yè)合作社提供；食鹽（食用級(jí)）：市售；氯化鈣（分析純）：鄭州晟鑫生物科技有限公司；乳酸鈣（分析純）：河南金丹乳酸科技股份有限公司；丙酸鈣（分析純）：河南千志商貿(mào)有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

GZX-GF101-3-BS-II電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱：上海賀德實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；FA2002B電子精密天平：上海越平科學(xué)儀器有限公司；CT3質(zhì)構(gòu)分析儀：美國(guó)博勒飛（Brookfield）有限公司；陶瓷腌制壇：重慶天戈陶瓷有限公司。

1.3方法

1.3.1保脆劑處理方法

試驗(yàn)采用3種不同的保脆劑對(duì)腌制大頭菜進(jìn)行處理，以未經(jīng)處理的大頭菜作為空白對(duì)照（CK），根據(jù)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)，在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取3種較優(yōu)的保脆劑，分別添加氯化鈣0.10%、乳酸鈣0.50%、丙酸鈣0.25%。每個(gè)處理設(shè)10個(gè)重復(fù)，質(zhì)構(gòu)分析儀測(cè)定處理后大頭菜的相關(guān)質(zhì)地參數(shù)。

1.3.2大頭菜質(zhì)地分析

大頭菜采用專業(yè)打孔器取樣，在取樣的過(guò)程中要盡量保持切面平整光滑（2 cm×2 cm×2 cm）的小正方體，然后用CT3質(zhì)構(gòu)分析儀對(duì)正方體樣品進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)考慮到樣品離散程度較大，每壇大頭菜取10個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)定，然后取平均值進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)及資料，設(shè)定測(cè)定參數(shù)如下，測(cè)定模式和選項(xiàng)：TPA測(cè)定前探頭速度：2.00 mm/s；測(cè)定后探頭速度：2.00 mm/s；兩次測(cè)定時(shí)間間隔：20.00 s；觸發(fā)類型：自動(dòng)；測(cè)定距離：10.0 mm；觸發(fā)力：5.0 g；探頭型號(hào)：TA39；數(shù)據(jù)攫取速度：200.00×10-6pps。通過(guò)TPA軟件計(jì)算，從測(cè)得的質(zhì)地特征曲線上得到的TPA參數(shù)有：硬度、脆度、彈性、咀嚼性、黏附性和凝聚性。腌制大頭菜TPA典型質(zhì)地特征曲線如圖1所示。

圖1　大頭菜TPA典型質(zhì)地特征曲線Fig.1 TPA typical texture characteristic curve of root-mustard

其中TPA參數(shù)定義為硬度：TPA曲線第一個(gè)壓縮周期中第一個(gè)峰處力值；脆度：TPA曲線第一個(gè)壓縮周期中第二個(gè)峰處力值；彈性：兩次壓縮周期中下壓時(shí)間比，即t2/t1；咀嚼性：硬度、凝聚性、彈性三者乘積；黏附性：指同種或不同物質(zhì)相互接觸后黏附在一起的能力，即面積3；凝聚性：兩次壓縮周期的曲線面積比，即面積2/面積1。

1.3.3數(shù)據(jù)處理

結(jié)果與分析部分圖表的繪制采用Excel進(jìn)行處理，利用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析（pearson correlation analysis，PCA）。

2　結(jié)果與分析

2.1TPA參數(shù)間的相關(guān)性分析

腌制大頭菜各質(zhì)構(gòu)參數(shù)之間的相關(guān)性結(jié)果見(jiàn)表1。在本試驗(yàn)條件下，大頭菜的黏附性與硬度、脆度、彈性、咀嚼性、凝聚性均呈負(fù)相關(guān)，說(shuō)明硬度、脆度、彈性、黏附性、咀嚼性、凝聚性較高的大頭菜表現(xiàn)不出黏著性，或者黏著性很小，這可能是由于測(cè)試該參數(shù)偏差較大所致［12］。大頭菜的硬度和脆度具有高度的正相關(guān)關(guān)系（R=0.966），硬度與脆度兩項(xiàng)參數(shù)都可以反映大頭菜的堅(jiān)實(shí)度。硬度較大的大頭菜，脆度也較高，然而在評(píng)價(jià)大頭菜脆性時(shí)，硬度參數(shù)并不能代替脆度，因?yàn)榇箢^菜脆性的表現(xiàn)還與其應(yīng)力松弛特性有關(guān)［13］。大頭菜的咀嚼性與彈性、凝聚性和硬度呈較好的相關(guān)性（R=0.876、R=0.964、R=0.923），尤其是與凝聚性，這是因?yàn)樗鼈兎从车亩际强谇恢械挠|覺(jué)感受。大頭菜的凝聚性和硬度、脆度的相關(guān)性較好（R=0.934、R=0.919）。結(jié)果表明，以上幾個(gè)參數(shù)共同反映大頭菜腌制過(guò)程中的質(zhì)地變化。

表1　大頭菜質(zhì)地參數(shù)之間的相關(guān)性Table 1 Correlation between the texture parameters of root-mustard

2.2大頭菜在腌制期間的TPA特性變化規(guī)律

2.2.1硬度變化規(guī)律

硬度是指大頭菜在外力的作用下，使其發(fā)生變形所需要的力，反映在質(zhì)地參數(shù)特征曲線上為第一次壓縮時(shí)的最大峰值。由圖2可知，在腌制期間，大頭菜硬度在腌制過(guò)程中變化趨勢(shì)基本相似，都呈下降趨勢(shì)，但經(jīng)3種保脆劑處理的大頭菜硬度始終高于對(duì)照處理的硬度。研究發(fā)現(xiàn)［14］，果膠是果實(shí)細(xì)胞壁中膠層的主要組分。在腌制初期，原果膠與纖維素、半纖維素等組成堅(jiān)固的細(xì)胞壁，且其水分充足，細(xì)胞的膨壓較高，因此組織比較堅(jiān)硬。隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，果膠在自身果膠酶的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(shí)軟化［15］。結(jié)果表明，3種保脆劑均有利于硬度的保持，有效減緩了大頭菜硬度的下降速率，保持大頭菜形狀。

圖2　大頭菜在腌制期間硬度的變化Fig.2 Changes of hardness of root-mustard during pickling

2.2.2脆度變化規(guī)律

圖3　大頭菜在腌制期間脆度的變化Fig.3 Changes of brittleness of root-mustard during pickling

脆度是衡量醬腌菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。樣品在壓縮過(guò)程中并不一定都產(chǎn)生破裂，若在第一次壓縮過(guò)程中產(chǎn)生破裂現(xiàn)象，曲線中則會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明顯的峰值，此峰值就定義為脆性。由圖3可知，腌制過(guò)程中大頭菜原料脆度呈先增加后下降趨勢(shì)，但與對(duì)照相比，保脆劑處理均能有效降低脆度下降的速率，3種保脆劑處理的大頭菜原料脆度均顯著高于對(duì)照（P＜0.05），說(shuō)明保脆處理有效延緩了大頭菜脆度的降低。3種保脆處理組間差異不顯著（P＞0.05）。腌菜脆性主要與蔬菜細(xì)胞膨壓變化、細(xì)胞壁中原果膠的變化以及蔬菜的組織結(jié)構(gòu)相關(guān)。在腌制過(guò)程中隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，大頭菜處于高濃度的食鹽溶液中，食鹽溶液有較高的滲透壓使細(xì)胞組織脫水，液泡體積收縮。原生質(zhì)也隨著液泡的縮小而收縮，致使細(xì)胞壁與原生質(zhì)層之間產(chǎn)生空隙，細(xì)胞膨壓下降，菜體萎蔫，脆性降低［16］。結(jié)果表明，3種保脆劑均有利于脆度的保持，能在一定程度上抑制大頭菜的軟化，保持大頭菜的脆度。

2.2.3彈性變化規(guī)律

彈性是指大頭菜經(jīng)第一次壓縮變形后，在除去變形力的條件下所能恢復(fù)的程度。由圖4可知，在腌制期間，3種經(jīng)保脆劑處理的大頭菜彈性變化規(guī)律無(wú)明顯差異。0.1%的氯化鈣和0.25%的丙酸鈣的彈性值都在一定的范圍內(nèi)波動(dòng)，且波動(dòng)幅度較大，而經(jīng)0.5%乳酸鈣處理的大頭菜彈性值則沒(méi)有出現(xiàn)大幅度的波動(dòng)現(xiàn)象，而是隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)呈平緩降低變化趨向。這一變化差異反映出不同保脆對(duì)腌制期間大頭菜彈性的影響，經(jīng)保脆劑處理過(guò)的大頭菜彈性均顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。結(jié)果表明，3種保脆劑均在一定程度上保持了大頭菜的彈性，有利于彈性的維持，保持大頭菜的品質(zhì)。

圖4　大頭菜在腌制期間彈性的變化Fig.4 Changes of elasticity of root-mustard during pickling

2.2.4咀嚼性變化規(guī)律

圖5　大頭菜在腌制期間咀嚼性的變化Fig.5 Changes of chewiness of root-mustard during pickling

咀嚼性為彈性、凝聚性和硬度的乘積，該參數(shù)反映的是將食品咀嚼到可吞咽時(shí)需要做的功。不同的保脆劑處理下，大頭菜咀嚼性與腌制時(shí)間之間的相關(guān)性結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5可知，隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，咀嚼大頭菜所需做的功逐漸減小，這是大頭菜軟化的表現(xiàn)［17］。與對(duì)照相比，3組經(jīng)保脆劑處理的大頭菜咀嚼性下降緩慢，即加入保脆劑有利于保持大頭菜的品質(zhì)。這充分體現(xiàn)了TPA測(cè)試在模擬口腔咀嚼大頭菜過(guò)程中所需作用力大小的變化情況。結(jié)果表明，3種保脆劑均在一定程度上保持了大頭菜的咀嚼性，有利于保持其咀嚼性，同時(shí)保持了良好口感。

2.2.5凝聚性變化規(guī)律

凝聚性是指咀嚼大頭菜時(shí)，大頭菜抵抗牙齒咀嚼破壞而表現(xiàn)出的內(nèi)部結(jié)合力，反映了細(xì)胞間結(jié)合力的大小。大頭菜的凝聚性與腌制時(shí)間的關(guān)系結(jié)果見(jiàn)圖6。由圖6可知，大頭菜的凝聚性隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，說(shuō)明大頭菜腌制過(guò)程中，微生物的代謝活動(dòng)以及滲透作用影響大頭菜細(xì)胞之間的結(jié)合力，其結(jié)合力隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，以致組織疏松，口感下降［18］。與對(duì)照相比，凝聚性的下降速率比較平緩，這也說(shuō)明了加入保脆劑有利于保持大頭菜組織的堅(jiān)實(shí)性及良好口感。結(jié)果表明，3種保脆劑均在一定程度上保持了大頭菜的凝聚性，有利于凝聚性的維持，較好地保持了大頭菜的質(zhì)地。

圖6　大頭菜在腌制期間凝聚性的變化Fig.6 Changes of cohesiveness of root-mustard during pickling

3　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用了氯化鈣、乳酸鈣、丙酸鈣3種不同的保脆劑對(duì)大頭菜進(jìn)行處理，研究了其對(duì)大頭菜腌制期間品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明，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)。

TPA測(cè)試反映了經(jīng)3種保脆劑處理的大頭菜在大頭菜腌制期間各項(xiàng)質(zhì)地參數(shù)變化規(guī)律總體均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。大頭菜的黏附性和硬度、脆度、彈性、咀嚼性、凝聚性均呈負(fù)相關(guān)；硬度和脆度具有高度的正相關(guān)性（R=0.966）；咀嚼性與彈性、凝聚性和硬度呈較好的相關(guān)性（R=0.876、R=0.964、R=0.923）；凝聚性和硬度、脆度的相關(guān)性較好（R=0.934、R=0.919）。

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YIN Shuang1，2，WANG Xiujun1，2*，TIAN Duo1，2，LIU Jiahui1，2，WANG Jihui1，2
（1.Guizhou Provincial Key Laboratory of Fermentation Engineering and Biopharmacy，Guizhou University，Guiyang 550025，China；2.College of Liquor and Food Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China）

Using calcium chloride，calcium lactate and calcium propionate as crisp-keeping agents，the pickled root mustards were conducted crisp-keeping treatment.The six texture parameters（including hardness，brittleness，elasticity，chewiness，adhesiveness and cohesiveness）of root mustards during pickling were detected by texture profile analysis（TPA）method，and the correlation between the texture parameters was analyzed. Results show that the trends of the all texture parameters of root mustards by crisp-keeping treatment increased first and decreased afterwards during pickling and the decreasing rule of the texture parameters were different.Adhesiveness of root mustards had negative correlation with hardness，brittleness，elasticity，chewiness and cohesiveness.Hardness of root mustards had highly positive correlation with brittleness（R=0.966）.Chewiness of root mustards had good correlation with elasticity，cohesiveness and hardness（R=0.876.R=0.964，R=0.923）.Cohesiveness of root mustards had good correlation with hardness and elasticity（R=0.934，R=0.919）.

texture profile analysis method；root mustard；texture parameters；crisp-keeping agent

TS255.3

0254-5071（2016）06-0118-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.06.025

2016-04-09

貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（黔科合NY［2015］3025-1號(hào)）；貴州大學(xué)研究生創(chuàng)新基金（研理工2016060）

尹爽（1990-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)榘l(fā)酵食品工程。

王修?。?965-），男，教授，本科，研究方向?yàn)槭称钒踩氨２亍?/p>