楊廟雪菜低鹽發(fā)酵工藝探究

章金梅，唐云，劉仁杰

(浙江耕盛堂生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司，浙江 湖州 313000)

楊廟雪菜，主要以嘉善楊廟地區(qū)為主的傳統(tǒng)加工用優(yōu)質(zhì)葉用芥菜(俗稱嘉雪四月蕻)，是浙江省嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的雪菜新品種。雪菜一年可栽種多次，冬播春收的雪菜叫春菜，秋播冬收的雪菜叫冬菜。該品種抗逆性強(qiáng)，梗葉比高，粗纖維含量適中，腌制后葉色鮮綠，口感鮮嫩，腌漬雪菜鹵制和菜體中氨基酸含量高，品質(zhì)佳[1]。

咸雪菜為一種弱發(fā)酵型蔬菜腌制品，其發(fā)酵過(guò)程主要是乳酸發(fā)酵及少量的醋酸發(fā)酵和極少量的酒精發(fā)酵[2-3]。資料顯示，通過(guò)乳酸菌等微生物進(jìn)行發(fā)酵制成的發(fā)酵芥菜，不僅能保留芥菜原有的營(yíng)養(yǎng)成分，如維生素C、氨基酸及膳食纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且還有乳酸菌等功能型微生物。與自然發(fā)酵相比，將乳酸菌發(fā)酵劑應(yīng)用于傳統(tǒng)泡菜制作，能明顯縮短發(fā)酵周期，降低食鹽使用量[4-5]。雪菜傳統(tǒng)腌制方式中存在鹽度高的問(wèn)題，高鹽易產(chǎn)生高化學(xué)需氧量的鹵水排放，導(dǎo)致河水及農(nóng)田受到嚴(yán)重污染[6-7]，且儲(chǔ)藏溫度越高，腌制芥菜的品質(zhì)越低，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，腌制芥菜的品質(zhì)顯著下降，微生物含量顯著升高[8]，不利于全年儲(chǔ)存。

新鮮雪菜中含有一種風(fēng)味前提物質(zhì)烯丙基硫代葡萄糖苷，簡(jiǎn)稱芥子苷，其本身并不呈味，只是在鹽漬加工過(guò)程中，雪菜的細(xì)胞組織被破壞，芥子酶同底物芥子苷相接觸，在芥子酶的催化作用下水解產(chǎn)生的異硫氫酸烯丙酯具有強(qiáng)烈的催淚性和辛辣味，同時(shí)也具有芳香味，腌制后有所降低，為腌制雪菜的典型風(fēng)味[2,9]。評(píng)價(jià)腌漬蔬菜品質(zhì)的指標(biāo)主要有色澤、形態(tài)、香氣、質(zhì)地、滋味等，一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)腌制雪菜具有特有的香氣、色黃、味鮮和有脆性[10]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 原輔料

新鮮雪菜由嘉善縣南張雪菜專業(yè)合作社提供，3月生長(zhǎng)成熟的春菜，含水量93.4%；未加碘食用鹽為市售。乳酸菌粉由四川高福記生物科技有限公司提供，乳酸菌活菌數(shù)1.5×1010CFU·g-1。

1.1.2 設(shè)備儀器

搖擺篩(3YBS-1200，福建漳州恒碩食品機(jī)械廠)，振動(dòng)篩(B420-95，福建漳州恒碩食品機(jī)械廠)，攪拌機(jī)(KX-800，余姚市真空包裝廠)，不銹鋼切菜切沫機(jī)(QB系列-420，余姚市真空包裝廠)，離心脫水機(jī)(SSW-600，江蘇牡丹離心機(jī)制造有限公司)，塑料筐(710 mm×480 mm×410 mm，市售)，25 kg帶蓋土陶壇(市售)。

天平(sartorius BSA124S，賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司)，電熱恒溫培養(yǎng)箱(HH·B11·420，上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠)，電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)，雷磁(PHS-3E，上海儀器科學(xué)儀器股份有限公司)，721可見(jiàn)分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 雪菜腌漬新工藝

新鮮雪菜堆黃或不堆黃，經(jīng)搖擺篩、振動(dòng)篩清洗，去除雜質(zhì)、異物、黃葉等，切去根部粗老部分，再用切菜切沫機(jī)切成大小為1 cm左右的菜丁，人工挑選出大塊，脫水或不脫水，添加5%的食鹽和0.07%的咖喱粉(添加或不添加乳酸菌粉)，用攪拌機(jī)混合均勻后瀝水，裝壇或裝塑料筐，密封儲(chǔ)存，待pH降至4.2以下時(shí)即為發(fā)酵成熟，取出脫水后冷凍儲(chǔ)存，終止發(fā)酵。每隔2 d從筐或壇中取出距離表面約5 cm深度的樣品，進(jìn)行pH和亞硝酸鹽的檢測(cè)，判定其發(fā)酵終點(diǎn)。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

基于雪菜腌漬新工藝，研究是否堆黃(1號(hào)不堆黃、4號(hào)堆黃)，是否添加乳酸菌粉(4號(hào)不添加，5號(hào)添加0.1‰乳酸菌粉)，拌料前是否脫水(2號(hào)不脫水、4號(hào)脫水)，發(fā)酵環(huán)境及容器(4號(hào)常溫壇裝、3號(hào)山洞壇裝、6號(hào)地下筐裝)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的影響，從而篩選出最佳發(fā)酵條件。其中地下儲(chǔ)存最高溫度為17.2 ℃，儲(chǔ)存環(huán)境為泥土30 cm以下，山洞儲(chǔ)存最高溫度為16.6 ℃，儲(chǔ)存條件為海拔150 m的防空洞內(nèi)，常溫儲(chǔ)存最高溫度為17.04 ℃。

1.2.3 pH測(cè)定

參照參考文獻(xiàn)[11]。取60 g雪菜加60 mL蒸餾水，用高速旋轉(zhuǎn)切割機(jī)使樣品均質(zhì)化，將pH計(jì)電極插入均質(zhì)化好的樣品中，將pH計(jì)的溫度補(bǔ)償系統(tǒng)調(diào)至試樣溫度，讀數(shù)顯示穩(wěn)定以后，直接讀數(shù)，精確至0.01，同一制備試樣至少進(jìn)行2次測(cè)定。

1.2.4 亞硝酸鹽的測(cè)定

參照參考文獻(xiàn)[12]。采用分光光度法測(cè)定。將雪菜用四分法取60 g，加入60 g蒸餾水，用食物粉碎機(jī)制成漿液備用。稱取10 g(精確至0.000 1 g)勻漿試樣，置于250 mL具塞錐形瓶中，加入50 g·L-1飽和硼砂溶液12.5 mL，加入70 ℃左右的水150 mL，混勻，于沸水浴中加熱15 min，取出置冷水浴中冷卻，并放置至室溫。定量轉(zhuǎn)移上述提取液至200 mL容量瓶中，加入106 g·L-1亞鐵氰化鉀溶液5 mL，搖勻，再加入220 g·L-1乙酸鋅溶液5 mL，以沉淀蛋白質(zhì)。加水至刻度，搖勻，放置30 min，除去上層脂肪，上清液用濾紙過(guò)濾，棄去初濾液30 mL，濾液備用。吸取40 mL上述濾液于50 mL帶塞比色管中，另吸取0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.00、2.50 mL亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別置于50 mL帶塞比色管中。在標(biāo)準(zhǔn)管和試樣管中分別加入2 mL 4 g·L-1對(duì)氨基苯磺酸溶液，混勻，靜置3～5 min后，各加入2 g·L-1鹽酸萘乙二胺溶液1 mL，加水至刻度，混勻，靜置15 min，用1 cm比色杯，用零管調(diào)節(jié)零點(diǎn)，于波長(zhǎng)538 nm處測(cè)吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線比較，同時(shí)做試劑空白。

1.2.5 風(fēng)味物質(zhì)的半定量

雪菜腌漬過(guò)程中揮發(fā)性風(fēng)味成分分析已有多人研究[13-15]，20世紀(jì)90年代新發(fā)展起來(lái)的SPME技術(shù)率先由Pawliszyn及其合作者推出[16-18]。該裝置使用一根細(xì)的熔融石英纖維絲或在細(xì)的石英纖維絲上涂上一層具有選擇性的聚合物薄膜(固相或液相)來(lái)從分析基質(zhì)中萃取待測(cè)物，然后將固相微萃取針管插入氣相色譜的進(jìn)樣器內(nèi)，經(jīng)熱解吸或?qū)⑷雍蟮墓滔辔⑤腿⊙b置與氣相或液相色譜連用后供分析檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)據(jù)由上海微譜化工技術(shù)服務(wù)有限公司提供。

1.2.6 感官評(píng)價(jià)方法

傳統(tǒng)發(fā)酵雪菜，流動(dòng)水脫鹽至5%～6%，再脫去15%～20%的水，與解凍后的樣品對(duì)照評(píng)分。

2 結(jié)果與分析

2.1 雪菜發(fā)酵過(guò)程中pH的變化

從圖1可看出，以pH<4.2為發(fā)酵終點(diǎn)，4、5號(hào)樣品發(fā)酵成熟天數(shù)為12和15 d，1、6號(hào)樣品在18 d左右達(dá)到發(fā)酵成熟，3號(hào)樣品于21 d左右發(fā)酵成熟，2號(hào)樣品在24 d左右達(dá)到發(fā)酵成熟。添加0.1‰乳酸菌粉的4號(hào)樣品，發(fā)酵速度較其他樣品快。高世陽(yáng)等[19]研究表明，在低鹽環(huán)境下接種乳酸菌可迅速使pH降至4以下。前期鮮菜堆黃有助于發(fā)酵，由于試驗(yàn)時(shí)間為3—4月，氣溫還較低，山洞、室溫和地下溫度相差不明顯，但仍能看出氣溫對(duì)發(fā)酵速率的影響。在一定范圍內(nèi)，溫度的升高有助于加快雪菜的發(fā)酵。

圖1 各試驗(yàn)組發(fā)酵過(guò)程中pH隨時(shí)間的變化

2.2 雪菜發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽的變化

從圖2可看出，在發(fā)酵12～15 d，5和6號(hào)樣品亞硝酸鹽有明顯提升，隨著發(fā)酵的持續(xù)，亞硝酸鹽又逐漸降低。亞硝酸鹽峰值的高低與環(huán)境溫度有明顯關(guān)聯(lián)。地下筐裝雪菜因其環(huán)境溫度比常溫筐裝發(fā)酵雪菜高，亞硝酸鹽檢測(cè)最高峰為101.41 mg·kg-1，較常溫筐裝發(fā)酵雪菜68.65 mg·kg-1的峰值高。1～4號(hào)樣品在整個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)未產(chǎn)生亞硝酸鹽峰值，壇裝發(fā)酵雪菜密封性較筐裝雪菜密封性高，氧氣穿透率及微生物的污染程度較筐裝雪菜低，壇裝發(fā)酵雪菜亞硝酸鹽一直處于標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)。同時(shí)前期雪菜堆黃或不堆黃對(duì)發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽的產(chǎn)生無(wú)明顯影響。

圖2 各試驗(yàn)組在發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽的變化情況

2.3 傳統(tǒng)工藝發(fā)酵雪菜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)圖譜檢測(cè)

由表1可知，傳統(tǒng)發(fā)酵雪菜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要是一些芳姜黃酮、姜黃酮、姜黃(Curlone)、反式石竹烯、α-姜黃烯，其中以芳姜黃酮的峰形最強(qiáng)。由于傳統(tǒng)楊廟雪菜腌制后期會(huì)添加咖喱粉增加風(fēng)味，分析原因主要為添加的咖喱粉提供。而β-倍半水芹烯、姜烯、水芹烯，α-姜黃烯等倍半萜類化合物具有濃烈的芳香氣味，是姜味的主要活性成分[20]。除此之外，還存在少量的醛類、酯類、醇類和含硫化合物。在腌制過(guò)程中，一些芥子苷被芥子苷酶分解成二甲基二硫醚、二甲基三硫醚等硫醚化合物，試驗(yàn)中檢出的2種含硫類化合物，即為腌制蘿卜中最常見(jiàn)的二甲基二硫和二甲基三硫[21-22]。

表1 傳統(tǒng)發(fā)酵雪菜揮發(fā)性成分

2.4 感官評(píng)價(jià)

各試驗(yàn)組及對(duì)照組感官評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知，2、4號(hào)試驗(yàn)組感官評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)較傳統(tǒng)發(fā)酵的對(duì)照組高，5號(hào)樣品的評(píng)分和對(duì)照組持平，雖然傳統(tǒng)發(fā)酵雪菜發(fā)酵成熟風(fēng)味較好，但由于鹽度過(guò)高，一般為14%～16%，且主要呈味物質(zhì)受咖喱粉的影響較大，在實(shí)際生產(chǎn)使用過(guò)程中需要水洗脫鹽，生產(chǎn)脫鹽需要更換流動(dòng)水和鼓泡，一般需要20～30 min，隨著脫鹽時(shí)間的延長(zhǎng)，易造成風(fēng)味物質(zhì)的損失和脫鹽過(guò)度，生產(chǎn)過(guò)程中不易掌控，同時(shí)脫鹽后的雪菜與高鹽咸坯的風(fēng)味相差較大。

表2 試驗(yàn)組及對(duì)照組的感官評(píng)價(jià)

3 小結(jié)

目前生產(chǎn)所用傳統(tǒng)工藝腌制雪菜在脫鹽過(guò)程中存在脫鹽不均勻，風(fēng)味物質(zhì)損失，生產(chǎn)廢水處理難以及前道清洗不徹底易導(dǎo)致成品異物帶入等問(wèn)題。通過(guò)此次試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求，雪菜半成品鹽度需控制在4%～6%，拌料過(guò)程中根據(jù)各產(chǎn)品需求含鹽量微調(diào)，確認(rèn)了工業(yè)化生產(chǎn)的可行性，包括前期異物的控制，低鹽腌制發(fā)酵成熟后冷凍儲(chǔ)存，確保全年的供應(yīng)，后道生產(chǎn)調(diào)味不需要進(jìn)行脫鹽，最大程度的保留了雪菜的風(fēng)味。從以上6組試驗(yàn)結(jié)果可以得出，新鮮芥菜堆黃2 d，清洗，切制，拌料，腌制，添加0.01‰乳酸菌，在一定溫度范圍內(nèi)(16～20 ℃，可抑制雜菌的生長(zhǎng))發(fā)酵21 d左右即可成熟，發(fā)酵成熟后取出脫水冷凍保存，抑制后續(xù)的發(fā)酵，能存放一年供生產(chǎn)需要。