正交優(yōu)化濕法腌制黃瓜工藝研究

周強，劉蒙佳*，黃婷婷，蔡利，康曉鳳

(1.閩南科技學院 生命科學與化學學院，福建 泉州 362332；2.西昌學院，四川 西昌 615000)

黃瓜，為葫蘆科、黃瓜屬，也稱為胡瓜、青瓜，顏色呈油綠或者呈青翠，黃瓜最適宜生長在暖和的氣候中。黃瓜以中國華北地區(qū)生產量居多。近年來，黃瓜的全球產量達近3700萬噸，其中中國居世界首位[1]。黃瓜的口感鮮脆，且回味甘甜。黃瓜富含維C及礦物質等營養(yǎng)成分，且具有清涼去火等功效[2]。泡菜風味獨特，富含多種營養(yǎng)，是家喻戶曉的腌制食品[3,4]。腌漬菜是我國的傳統(tǒng)食品，是我國珍貴的民族遺產。近幾年，黃瓜出口量在我國達1億美元，其中，腌制蔬菜產品出口量達15萬噸左右[5]。另外，黃瓜的加工類型主要分為腌制、速凍等[6]。腌制黃瓜是最常見的黃瓜加工產品之一[7]。腌制黃瓜也是泡菜中常見的一種，采用新鮮黃瓜，添加輔助調料，經過不同濃度的食鹽水泡漬發(fā)酵等過程制作而成。腌制黃瓜需選用中等成熟、鮮嫩的黃瓜，將黃瓜用水洗凈，然后用刀將黃瓜切成長條方便入味,黃瓜的長度和粗度要適宜，方便裝罐[8]。加入配制好的食鹽水、蔗糖、調味料腌制適當的天數后，即可食用。腌制的黃瓜口感適宜，既可增添食欲、有助消化，而且品味奇特易儲存。食品腌制是食品加工、貯藏的一種重要方式。經過腌制加工的食品稱為腌制食品，其顏色鮮亮、味美脆爽。腌制食品已成為中國目前最受歡迎的佐料之一，不僅開胃而且貯藏時間較久，并且泡菜還具有清腸的作用[9-11]。本研究選用新鮮黃瓜為原料，添加輔料，進行濕法腌制，對腌黃瓜發(fā)酵期pH、可溶性固形物含量進行測定并進行感官評價及評分，在單因素基礎上進行正交實驗優(yōu)化其最優(yōu)發(fā)酵工藝，旨在為黃瓜的發(fā)酵深加工提供一定數據支持。

1 實驗材料與及儀器

1.1 實驗原料

鮮黃瓜、蔗糖、生姜、大蒜：購于康美市場；蔗糖、食用鹽、辣椒等：購于南安沃爾瑪超市。

1.2 實驗儀器

SPX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；JYZ-D525榨汁機 九陽股份有限公司；C21-SN216多功能電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司；JJ600型電子天平 常熟市雙杰測試儀器廠；手持糖度儀、PH-108數顯筆試酸度計。

2 實驗方法

2.1 工藝流程

黃瓜→洗凈→切條→漂燙(低溫)→晾干→腌制→產品裝瓶→加入蔗糖和香辛料液→將配制好的食鹽水倒入罐中→密封保存→進行恒溫發(fā)酵→測定數值并感官評價→綜合分析。

2.2 操作要點

2.2.1 黃瓜的選擇

選擇細長、色清的鮮黃瓜[12]。

2.2.2 黃瓜的預處理

黃瓜用清水洗凈，用刀切成條狀或段狀。將切好的黃瓜放入溫開水中漂洗后，撈出，最后置于通風處晾干，用少量的食鹽腌制減少水分。

2.2.3 食鹽水與香辛料液的配制

根據實驗的要求配制一定濃度比例的食鹽水。將香辛料按比例稱量好，加400 g的水用文火熬煮40 min后倒入四旋瓶密封，放在冰箱備用。

2.2.4 黃瓜的腌制

將四旋瓶洗凈，需保證瓶身和瓶蓋潔凈，并用沸水消毒,然后晾干水分。菜刀、砧板等用熱水清洗，將切好的黃瓜條放入潔凈的四旋瓶中，將制好的香辛料液和蔗糖加入瓶中，然后將配制好濃度的食鹽水倒入瓶中，黃瓜剛好被水浸沒，用保鮮膜封好瓶口，旋緊瓶蓋，密封四旋瓶。將密封的四旋瓶放在室溫下進行發(fā)酵。

2.3 指標測定

2.3.1 pH值測定

pH采用pH計測定[13]。

2.3.2 可溶性固形物含量測定

采用折光儀法測定[14]。

2.3.3 感官評價

感官評價即感官人員對腌黃瓜的色澤、香氣、口感進行評定，滿分為100分，根據腌黃瓜不同的感官品質，做出評分。并結合pH值、可溶性固形物等指標，對腌黃瓜的品質進行評價分析。感官評定的標準見表1。

表1 感官評定標準[15] Table 1 Sensory evaluation standards

3 分析與討論

3.1 單因素實驗

3.1.1 食鹽水濃度對實驗的影響

表2 食鹽水濃度對腌黃瓜風味的影響Table 2 Effect of saline concentration on the flavor of pickled cucumber

由表2可知，隨著食鹽水濃度的升高，pH值與可溶性固形物含量均表現為上升趨勢，這可能與食鹽水促使發(fā)酵液滲透壓的改變相關[16]。不同的鹽濃度所腌制的黃瓜口感、香氣、滋味等有極大的影響。若鹽濃度較低，使有害微生物繁殖較快，會出現霉花浮膜，容易產生酸敗的現象。而鹽濃度過高，會使腌黃瓜的口感變差，滋味過咸。因此，應選取適當的鹽濃度，防止鹽濃度過高或過低，影響黃瓜的發(fā)酵,當食鹽水濃度為6%時，腌黃瓜咸度適宜，具有獨特的發(fā)酵香氣。由此可知，發(fā)酵時選取食鹽水濃度6%為宜。

3.1.2 不同蔗糖添加量對實驗的影響

表3 蔗糖添加量對腌黃瓜風味的影響Table 3 Effect of the additive amount of sucrose on the flavor of pickled cucumber

由表3可知，隨著蔗糖添加量增加，汁液的pH值波動不大，而可溶性固形物含量表現為上升趨勢。蔗糖添加量對腌黃瓜的香氣、口感等影響較大。若蔗糖添加量較少，則會使其口感變差，而且失去原有香氣。而若蔗糖添加量過高，則會使滋味過甜，不利于發(fā)酵[17]?？梢钥紤]通過調節(jié)蔗糖添加量，來控制腌黃瓜的口感。由此，當蔗糖添加量為4%時，為最佳添加量，腌黃瓜的脆嫩度好，酸甜適中。

3.1.3 不同香辛料添加量對實驗的影響

表4 香辛料添加量對腌黃瓜風味的影響Table 4 Effect of the additive amount of spices on the flavor of pickled cucumber

由表4可知，香辛料不僅可以抑制微生物的生長，而且可以提高泡菜的香氣、滋味和口感。辣椒、大蒜、生姜等香辛料可以增加泡菜的風味，增進食欲，幫助消化，還可以對泡菜中的微生物有抑制作用。香辛料中的成分對人體有很大的益處[18,19]。隨著香辛料添加量的升高，發(fā)酵液pH值與可溶性固形物表現為波動趨勢。這可能與香辛料影響乳酸菌發(fā)酵產酸有關，另外香辛料的溶出也在一定程度上影響發(fā)酵液可溶性固形物含量。香辛料添加量對腌黃瓜的感官品質有較大的影響。當香辛料濃度為5%時，腌黃瓜香氣突出，滋味適口，其感官評分最高，為90分，故選擇5%香辛料添加量為宜。

3.1.4 腌制時間對實驗的影響

表5 腌制時間對腌黃瓜風味的影響Table 5 Effect of curing time on the flavor of pickled cucumber

由表5可知，隨著腌制時間的延長pH值與可溶性固形物表現為下降趨勢，腌制時間對腌黃瓜的感官品質有較大影響，若腌制天數過短，會使腌黃瓜的香氣較淡，滋味欠佳。若腌制天數過長，則會使腌黃瓜的顏色、口感等變差。適宜的腌制天數對腌黃瓜的品質有極大的影響。腌制第6天時腌黃瓜口感脆嫩酸爽，腌制時間6 d為宜。

3.2 正交實驗

采用正交表對食鹽水濃度、腌制天數等因素進行綜合分析，可得出最優(yōu)組合。正交實驗因素的設計表見表6，得到多個實驗組合后，經過結果分析可獲得最優(yōu)組合，實驗分析和所得結果見表7與表8。

表6 正交實驗因素設計表Table 6 Design table of orthogonal experimental factors

表7 正交實驗分析及結果Table 7 Analysis and results of orthogonal experiment

續(xù) 表

表8 方差分析表Table 8 Analysis of variance

注：“*”表示顯著，“**”表示極顯著，F0.01(2，2)=99，F0.05(2，2)=19。

由表7可知，極差的大小為RA>RD>RB>RC，可知各因素對腌黃瓜品質的影響大小為：A>D>B>C,即食鹽水濃度>腌制天數>蔗糖添加量>香辛料添加量，由此可知，食鹽水濃度的水平變動對腌黃瓜的感官及指標變化影響最大。由表8可知，食鹽水濃度的影響最大，腌制天數和蔗糖添加量的影響相對較小。最終獲得的最優(yōu)組合為A2B2C2D1，即鹽濃度為6%,蔗糖添加量為4%，香辛料液濃度為5%，腌制天數為6 d。在室溫的條件下發(fā)酵腌制的效果最佳。

4 結論

由實驗可知，在黃瓜腌制過程中鹽濃度和腌制天數為重要影響因素。鹽濃度對腌黃瓜的口感、香氣、滋味等有較大的影響，若鹽濃度過低，則容易出現發(fā)霉、腐敗的現象。適當的鹽濃度，不僅可以抑制微生物的活性，延長腌制天數，而且能夠增加其風味。腌制天數對腌黃瓜的風味、滋味等有較大影響。若腌制天數過短，則會減少其風味；若腌制天數過長，則會使其口感、滋味等變差。在正交分析實驗中，所得到腌黃瓜的最佳配方為：鹽濃度6%,蔗糖添加量4%，香辛料液濃度5%，在室溫的條件下發(fā)酵腌制6 d的效果最佳。