食鹽濃度對(duì)腌制茭白理化性質(zhì)及品質(zhì)的影響

黃莎，李偉榮*，馬雅敏，楊選，王曄洋*，王來亮

（1.麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院，浙江 麗水 323000；2.浙江省縉云縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，浙江 麗水 323000）

茭白（Zizania latifolia）又稱菰、茭瓜或茭白筍，為禾本科菰屬草本植物。 茭白是我國僅次于蓮藕的第二大水生蔬菜，在我國茭白品種繁多、資源豐富，主要分布于淮河流域以南的廣大地區(qū)[1]。 茭白采收時(shí)間一般在每年的5 月～6 月和9 月～10 月，采后極易發(fā)生失水萎蔫、根基部木質(zhì)化和外皮發(fā)青等品質(zhì)劣變現(xiàn)象[2]，茭白的食用方法以家庭和餐飲業(yè)烹飪作菜肴為主，僅有少量茭白進(jìn)行冷藏保鮮和干制等粗加工。 因受生產(chǎn)地域限制，目前針對(duì)茭白的研究較少，主要集中在栽培技術(shù)和保鮮技術(shù)領(lǐng)域，而采用腌制方法對(duì)茭白進(jìn)行貯藏保鮮的研究則鮮有報(bào)道。 蔬菜腌制保藏是我國最早的蔬菜加工方法，距今已有3 000 多年的歷史[3]。 腌制蔬菜在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的有機(jī)酸和酯類等風(fēng)味物質(zhì)可以刺激食欲，其中大量的益生菌能夠促進(jìn)胃腸道蠕動(dòng)，維持腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡[4]。 蔬菜腌制保藏的原理是通過食鹽溶液產(chǎn)生的高滲透壓抑制有害微生物生長，蔬菜表面的耐鹽有益微生物如乳酸菌等不斷繁殖發(fā)酵并產(chǎn)酸，使得pH 值下降，以達(dá)到長期有效抑制有害微生物生長的目的[5]。 張勝男等[6]采用3%、5%和8%的食鹽濃度腌制熟化后的茭白，研究了茭白理化性質(zhì)和品質(zhì)的變化。 黃玲等[7]研究了人工接種乳酸菌與真空浸漬相結(jié)合的茭白發(fā)酵新工藝， 并通過Box-Behnken 設(shè)計(jì)響應(yīng)面法優(yōu)化茭白發(fā)酵條件。劉曉莉[8]研究了不同乳酸菌添加量、加糖量和發(fā)酵時(shí)間對(duì)低鹽腌制茭白泡菜的發(fā)酵工藝的影響。 通過腌制條件的控制，降低腌制蔬菜中亞硝酸鹽的含量、抑制有害微生物生長，使得腌制蔬菜獲得最佳口感是解決問題的關(guān)鍵。

本研究以新鮮采收茭白為原料，采用不同食鹽濃度腌制進(jìn)行前處理，研究初始食鹽濃度對(duì)腌制茭白理化性質(zhì)和品質(zhì)的影響，以期通過腌制保藏方法達(dá)到延長茭白市場供應(yīng)和長期為茭白深加工提供原料供應(yīng)的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茭白：縉云縣昊禾茭白專業(yè)合作社；食鹽：浙江省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司。 所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FE28 pH 計(jì)：梅特勒-托利多國際貿(mào)易（上海）有限公司；T9CS 雙光束紫外分光光度計(jì)： 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；BSA224S 電子天平：德國賽多利斯集團(tuán)；TAXTC-18 質(zhì)構(gòu)儀：上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 茭白的腌制

茭白腌制工藝流程：新鮮茭白→去殼→去老化基部和苔管→清洗→不同濃度食鹽水腌制→晾干表面水分→真空包裝→蒸煮殺菌。

挑選嫩度適中、無機(jī)械損傷的新鮮茭白，去殼、去老化基部和苔管、清洗。 分別添加5%、10%、15%的食鹽水，采用水封法密封，在室溫（25 ℃±5 ℃）下腌制，每隔7 d 取樣測定茭白的各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3.2 pH 值的測定

pH 值采用pH 計(jì)直接測定。

1.3.3 總酸的測定

總酸含量采用酸堿滴定法測定[9]。

1.3.4 平衡鹽度的測定

平衡鹽度采用直接沉淀法測定[10]。

1.3.5 亞硝酸鹽的測定

亞硝酸鹽含量按照GB 5009.33—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》中的亞硝酸鹽測定方法測定[11]。

1.3.6 氨基酸態(tài)氮的測定

氨基酸態(tài)氮含量按照GB/T 5009.39—2003《醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的甲醛法測定[12]。

1.3.7 質(zhì)構(gòu)的測定

腌制茭白的質(zhì)構(gòu)采用全質(zhì)構(gòu)測試分析（texture profile analysis，TPA）方法測定，參照郭秀蘭等[13]和汪莉莎等[14]的測試方法并加以改進(jìn)。 取不同食鹽濃度腌制不同時(shí)間的茭白，去皮，切取中段3 cm×3 cm×2 cm 的方塊，置于質(zhì)構(gòu)儀測試平板上，采用圓柱型平底探頭P/5 對(duì)其進(jìn)行測試。測定參數(shù)設(shè)置：測試前速度1 mm/s，測試速度1 mm/s，測試后速度1 mm/s，樣品下壓形變90%，兩次壓縮中間停頓時(shí)間2 s，觸發(fā)力5 g。

1.3.8 感官品質(zhì)分析

將樣品取出，觀察發(fā)酵液澄清度、茭白表面顏色及發(fā)酵氣味， 邀請(qǐng)5 位經(jīng)過感官培訓(xùn)的具有一定經(jīng)驗(yàn)的評(píng)定員做感官評(píng)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH 值的分析

腌制過程中，茭白的營養(yǎng)物質(zhì)在各種微生物和酶的作用下分解，產(chǎn)生各種有機(jī)酸，形成腌制茭白的特殊風(fēng)味物質(zhì)，同時(shí)對(duì)茭白發(fā)酵進(jìn)程產(chǎn)生至關(guān)重要的作用。因此，pH 值是茭白發(fā)酵進(jìn)程和品質(zhì)的重要指標(biāo)，不同食鹽濃度腌制茭白發(fā)酵過程中pH 值的變化見圖1。

圖1 不同食鹽濃度腌制過程中pH 值的變化Fig.1 Change of pH during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)食鹽濃度為5%時(shí)， 茭白開始能夠產(chǎn)生輕微發(fā)酵，pH 值降至4.14， 而后pH 值呈上升趨勢，這可能是由其它雜菌繁殖占據(jù)優(yōu)勢導(dǎo)致的，在28 d時(shí)茭白中心部分產(chǎn)生輕微腐爛。 在沈文鳳等對(duì)黃瓜的腌制研究中也發(fā)現(xiàn)類似情況[15]。 腌制食鹽濃度為10%時(shí)，發(fā)酵液pH 值迅速下降，14 d 時(shí)pH 值降至3.50，此過程中乳酸菌大量繁殖， 乳酸快速積累，pH 值的快速下降和乳酸的增加可以抑制發(fā)酵過程中其它微生物的生長繁殖[16]，14 d 后pH 值下降趨勢放緩，發(fā)酵進(jìn)程基本完成。 食鹽濃度為15%時(shí)，茭白發(fā)酵啟動(dòng)慢，直至28 d 時(shí)pH 值才降至3.50。

2.2 總酸的分析

不同食鹽濃度腌制過程中茭白總酸的變化見圖2。

圖2 不同食鹽濃度腌制過程中茭白總酸的變化Fig.2 Change of total acidity during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

茭白中總酸含量隨著發(fā)酵進(jìn)程的推進(jìn)不斷增加，由0.076 g/100 g（以乳酸計(jì)）增加至0.4 g/100 g 左右，增加幅度不大，可能原因是發(fā)酵產(chǎn)生的酸主要存在于鹵水中，茭白中的總酸的變化較小?？偹岬淖兓cpH 值的變化相對(duì)應(yīng)，總酸含量不斷增加，pH 值不斷下降，這對(duì)于抑制發(fā)酵過程中有害微生物菌群的生長繁殖至關(guān)重要， 由茭白生腌發(fā)酵過程中pH 值和總酸的變化可得，10%的腌制食鹽濃度為最佳。

2.3 平衡鹽度的分析

高濃度的食鹽會(huì)提高環(huán)境的滲透壓，使蔬菜細(xì)胞失水， 一方面可在一定程度上提高腌制蔬菜的脆度，另一方面高滲透壓對(duì)微生物的生長和代謝活動(dòng)產(chǎn)生重要影響[17]。 不同食鹽濃度腌制過程中茭白平衡鹽度的變化見圖3。

圖3 不同食鹽濃度腌制過程中茭白平衡鹽度的變化Fig.3 Change of equilibrium salinity during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

不同食鹽濃度腌制得到茭白平衡鹽度的變化趨勢大致相同， 均呈現(xiàn)快速上升后達(dá)到平衡的趨勢，最終平衡鹽度有所不同，5%、10%和15%食鹽濃度腌制茭白，平衡鹽度分別在前14、21 d 和21 d 快速上升，之后基本保持不變，最終分別達(dá)到3.9、7.3、10.6 g/100 g。

2.4 亞硝酸鹽的分析

腌制蔬菜在腌制過程中容易產(chǎn)生亞硝酸鹽，對(duì)人體健康有害[18]。因此，嚴(yán)格控制發(fā)酵過程中亞硝酸鹽的產(chǎn)生至關(guān)重要，戴易興分析了亞硝酸鹽含量控制的關(guān)鍵技術(shù)，包括發(fā)酵工藝控制、化學(xué)法改進(jìn)和生物法改進(jìn)[19]。 通過發(fā)酵工藝控制腌制蔬菜中亞硝酸鹽的含量是目前生產(chǎn)最常用的方法，其中腌制食鹽濃度對(duì)亞硝酸鹽含量的影響最為明顯，食鹽濃度高，對(duì)硝酸還原菌的抑制作用大，產(chǎn)生亞硝酸鹽的速度慢，亞硝酸鹽的濃度達(dá)到峰值的時(shí)間長，且峰值較小[20]。本研究采用GB 5009.33—2016 中的方法檢測亞硝酸鹽的含量，該方法檢測限為1 mg/kg（以NaNO2計(jì)），檢出結(jié)果均為亞硝酸鹽未檢出， 即5%、10%和15%食鹽濃度腌制茭白過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量均低于1 mg/kg。

2.5 氨基酸態(tài)氮的分析

氨基酸態(tài)氮是指以氨基酸形式存在的氮元素，是判定發(fā)酵產(chǎn)品發(fā)酵程度的特性指標(biāo)，發(fā)酵產(chǎn)生鮮味等特殊風(fēng)味的來源[21]。茭白中的含氮物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)，其次是銨鹽、硝酸鹽和酰胺等，氨基酸態(tài)氮含量的增加對(duì)茭白發(fā)酵風(fēng)味有重要影響。 不同食鹽濃度腌制過程中茭白氨基酸態(tài)氮的變化見圖4。

圖4 不同食鹽濃度腌制過程中茭白氨基酸態(tài)氮的變化Fig.4 Change of amino acid nitrogen during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

不同食鹽濃度腌制茭白氨基酸態(tài)氮含量變化趨勢大致相同，均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，食鹽濃度5%、10%和15%腌制茭白的氨基酸態(tài)氮分別在7、7 d和14 d 達(dá)到最大，分別為0.048、0.057、0.079 g/100 g。

2.6 質(zhì)構(gòu)變化的分析

不同食鹽濃度腌制過程中茭白硬度、彈性、咀嚼性、膠著性、黏聚性和回復(fù)性的變化如圖5 所示。

圖5 不同食鹽濃度腌制過程中茭白質(zhì)構(gòu)的變化Fig.5 Change of texture during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

茭白的硬度隨著腌制時(shí)間的延長基本呈現(xiàn)增加趨勢， 不同茭白樣品的彈性差別不大， 食鹽濃度為10%時(shí)，腌制14 d，茭白黏聚性和回復(fù)性是最佳的，腌制21 d，茭白咀嚼性、膠著性是最佳的。整體而言，食鹽濃度為10%腌制14 d～21 d，茭白的質(zhì)構(gòu)最為理想。

2.7 感官品質(zhì)的分析

不同食鹽濃度腌制過程中茭白發(fā)酵程度的變化如表1 所示。

表1 不同食鹽濃度腌制過程中茭白發(fā)酵程度的變化Table 1 Change of degree of fermentation during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

腌制食鹽濃度5%時(shí)發(fā)酵快速啟動(dòng)， 隨著時(shí)間的延長，產(chǎn)生酸臭味，腌制28 d 時(shí)茭白中心發(fā)生輕微腐爛，可能是由于食鹽濃度不夠高，雜菌逐漸開始繁殖并占據(jù)優(yōu)勢。 腌制食鹽濃度10%時(shí)發(fā)酵啟動(dòng)較快，茭白發(fā)酵香氣濃郁，且能避免雜菌感染。 腌制食鹽濃度15%時(shí)，前期茭白未產(chǎn)生發(fā)酵，直至21 d 時(shí)，茭白具有輕微發(fā)酵香氣。

不同食鹽濃度腌制茭白過程中顏色的變化如表2所示。

表2 不同食鹽濃度腌制過程中茭白顏色的變化Table 2 Color change during the fermentation of Zizania latifolia in various salt concentrations

隨著腌制時(shí)間的延長茭白肉質(zhì)逐漸由白色變?yōu)榈S色， 去殼部位及頂部逐漸由綠色變?yōu)辄S綠色，最后變成黃色，且腌制食鹽濃度越高，茭白顏色的變化越小。

3 結(jié)論

初始食鹽濃度在腌制過程中，不僅對(duì)腌制茭白的理化性質(zhì)和感官品質(zhì)有較明顯的影響，還對(duì)茭白發(fā)酵進(jìn)程有重要作用。 腌制食鹽濃度5%時(shí)，雖能快速啟動(dòng)發(fā)酵，但隨后其它雜菌繁殖占據(jù)優(yōu)勢，導(dǎo)致茭白發(fā)生輕微腐爛，腌制食鹽濃度15%時(shí)，由于滲透壓較高，只能產(chǎn)生輕微發(fā)酵，腌制食鹽濃度10%時(shí)，可較快啟動(dòng)發(fā)酵， 同時(shí)抑制發(fā)酵過程中其它微生物的生長繁殖。腌制食鹽濃度5%和10%時(shí)，發(fā)酵液pH 值隨著發(fā)酵時(shí)間的延長不斷下降，總酸隨著腌制時(shí)間的延長而不斷增加， 不同腌制食鹽濃度茭白中總酸含量差別不大，5%、10%和15%食鹽濃度腌制茭白過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽含量均低于1 mg/kg，平衡鹽度和氨基酸態(tài)氮含量則均隨食鹽濃度的升高而增加。 腌制茭白的發(fā)酵香氣隨著腌制食鹽濃度的升高而減弱，茭白經(jīng)腌制后肉質(zhì)發(fā)生不同程度的變黃， 去殼部位及頂部失去原有綠色，變成黃綠色至黃色，腌制食鹽濃度越低茭白顏色變化越大。 茭白的硬度隨著腌制時(shí)間的延長呈現(xiàn)增加趨勢，食鹽濃度為10%腌制14 d～21 d，茭白的黏聚性、回復(fù)性、咀嚼性和膠著性等質(zhì)構(gòu)特性最為理想。 通過對(duì)腌制茭白的發(fā)酵進(jìn)程、各項(xiàng)理化指標(biāo)及品質(zhì)的分析，建議茭白腌制食鹽濃度為10%，腌制時(shí)間14 d～21 d。