汪莉莎,陳光靜,鄭炯,2,3,王輝,宋家芯,吳金松,闞建全,2,3
1(西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶,400715)2(重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶400715)3(農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(重慶),重慶400715)
大葉麻竹筍(Dendrocalamus latiflorus)又稱大葉烏竹、大綠竹、甜竹,屬禾本科竹亞科、多年生禾本科植物,廣泛分布于我國亞熱帶和熱帶地區(qū),其食用部分為初生、嫩肥的芽或鞭,是著名的高產(chǎn)型竹筍,適宜鮮食和加工。研究表明,竹筍含有較豐富的黃酮類化合物和維生素,能降低人體心血管系統(tǒng)疾病和某些腫瘤的發(fā)生率,具有很高的營養(yǎng)價(jià)值[1]。
大葉麻竹筍的食用方法眾多,其中腌制大葉麻竹筍因其具豐富的營養(yǎng)價(jià)值、獨(dú)特的風(fēng)味等特點(diǎn),深受消費(fèi)者的喜愛。蔬菜腌制過程中,在微生物和硝酸還原酶的作用下,使得部分硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,當(dāng)人體攝入亞硝酸鹽后,亞硝酸鹽能與胃液中含氮化合物結(jié)合生成亞硝胺,而亞硝胺具有強(qiáng)致癌性,對(duì)人體健康產(chǎn)生危害[2-3]。研究表明,腌制加工會(huì)對(duì)蔬菜黃酮類化合物和維生素含量產(chǎn)生影響,但對(duì)大葉麻竹筍腌制過程中黃酮類化合物和維生素含量變化情況的研究,尚未見報(bào)道[4-6]。此外,決定消費(fèi)者對(duì)腌制蔬菜食用品質(zhì)滿意度的眾多因素中,硬度是其重要的影響因素之一[7]。因此,本文擬研究大葉麻竹筍腌制過程總酸、亞硝酸鹽、VC、總黃酮和菌落總數(shù)的變化,并探討了硬度與原果膠、水溶性果膠含量變化的關(guān)系。
大葉麻竹筍,采自重慶市北碚區(qū)施家梁鎮(zhèn)大葉麻竹筍種植基地;食鹽,四川馳宇鹽化有限責(zé)任公司;NaOH、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰乙酸、硼酸鈉、NaNO2、對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、HCl、H2SO4、草酸、2,4-二硝基苯肼、AlCl3、無水乙醇、無水乙醚、三氯甲烷、二甲基亞砜、丙酮、蛋白胨、葡萄糖、瓊脂粉、KH2PO4、NaCl(分析純),成都市科龍化工試劑廠;蘆丁、抗壞血酸、咔唑、半乳糖醛酸(分析純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
TA-XT2i物性測定儀,英國Stable Micro System公司;5810臺(tái)式高速離心機(jī),德國Eppendorf公司;PB-10精密pH計(jì),德國Sartorius公司;DHG-9240電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、HHS-24電熱恒溫水浴鍋、DHP-9272電熱恒溫培養(yǎng)箱,上海齊欣科學(xué)儀器有限公司;FSH-Ⅱ高速電動(dòng)勻漿器,江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠;T6新世紀(jì)紫外可見風(fēng)光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;SYQ-DSX-280A高壓滅菌鍋,上海申安醫(yī)療機(jī)械廠。
1.3.1 大葉麻竹筍的腌制方法
新鮮大葉麻竹筍經(jīng)過切分、沸水漂燙10 min、瀝干后裝壇,分別添加3%、11%、19%的食鹽水(料水比為1∶1),在室溫(17~25℃)下進(jìn)行腌制,每隔7 d定期測定大葉麻竹筍的各項(xiàng)指標(biāo)。
1.3.2 腌制大葉麻竹筍總酸的測定
稱取20 g腌制大葉麻竹筍樣品,置于打漿機(jī)中打碎,然后以15 000×g離心20 min,收集上層清液,用0.05 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其上層清液至pH值為7.0±0.05時(shí)為滴定終點(diǎn),重復(fù)測定3次,求平均值,總酸含量計(jì)算:x=c×v×k/m,其中x為總酸含量(g/100 g);c為NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L);v為NaOH滴定時(shí)所消耗的體積(mL);k為酸的換算系數(shù),乳酸為0.09;m為竹筍的質(zhì)量(g)[8]。
1.3.3 腌制大葉麻竹筍亞硝酸鹽含量的測定
參照GB 5009.33-2010,采用鹽酸萘乙二胺法測定[9]。
1.3.4 腌制大葉麻竹筍VC含量的測定
參照 GB/T 5009.86-2003,采用 2,4-二硝基苯肼法測定[10]。
1.3.5 腌制大葉麻竹筍總黃酮含量的測定
參照Kim等的方法,以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)物,采用分光光度法測定[11]。
1.3.6 腌制大葉麻竹筍原果膠、水溶性果膠含量的測定
采用咔唑比色法測定[12-14]。
1.3.7 腌制大葉麻竹筍硬度的測定
準(zhǔn)確地將腌制大葉麻竹筍片切為(1×1×0.4)cm的長方體薄片,放置于物性測定儀測試平板上,采用圓柱型平底探頭P/36R對(duì)其進(jìn)行TPA(質(zhì)構(gòu)儀質(zhì)地多面分析方法)測試。參數(shù)設(shè)置為:測試前速度2 mm/s,測試后速度1 mm/s,測試速度為1 mm/s,試樣壓縮形變百分量70%,2次壓縮中間停頓時(shí)間3 s,觸發(fā)值20 g。每個(gè)食鹽濃度的腌制大葉麻竹筍樣品重復(fù)測定12次,結(jié)果取平均值。
1.3.8 腌制大葉麻竹筍的菌落總數(shù)的測定
參照 GB4789.2-2010,采用平板法測定[15]。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 SPSS(Version 19.0)和 Origin(Version 8.6)軟件進(jìn)行處理與分析。
由圖1可知,大葉麻竹筍的總酸含量隨著腌制時(shí)間的延長而增加,腌制前21天,總酸含量急劇增加,隨后總酸含量增加緩慢,到腌制后期(49d以后)基本不變;且食鹽濃度越高,總酸含量越低。3個(gè)食鹽濃度條件下大葉麻竹筍中的最終總酸含量排列順序?yàn)?3%食鹽濃度組>11%食鹽濃度組>19%食鹽濃度組。方差分析的結(jié)果顯示,3%食鹽濃度與11%食鹽濃度對(duì)其總酸含量的影響差異性不顯著(P>0.05),3%與19%、11%與19%食鹽濃度間對(duì)其總酸含量的影響差異性均顯著(P<0.05)。
圖1 不同食鹽濃度腌制條件下大葉麻竹筍總酸含量的變化Fig.1 Changes in titratable acidity of bamboo shoots with various salts solution during pickling
由圖2可知,3%、11%、19%食鹽濃度腌制樣品的亞硝酸鹽含量分別在第7、14、21天出現(xiàn)峰值,含量分別達(dá)到3.51、2.63和1.76 mg/kg,即食鹽濃度越低,亞硝酸鹽含量峰值越高、達(dá)到峰值的時(shí)間越短。亞硝酸鹽含量達(dá)到峰值后,隨著腌制時(shí)間的延長,樣品中亞硝酸鹽含量迅速降低,腌制42~63 d內(nèi)含量基本不變。
圖2 不同食鹽濃度腌制條件下大葉麻竹筍亞硝酸鹽含量的變化Fig.2 Changes in nitrite content of bamboo shoots with various salt solution during pickling
大葉麻竹筍腌制初期,由于乳酸菌發(fā)酵活性低,產(chǎn)生乳酸較少(見圖1),食鹽的抑菌作用成為主要因素,新鮮大葉麻竹筍中的硝酸鹽在硝酸還原酶和硝酸還原菌的作用下,部分轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽,使亞硝酸鹽含量急劇增加。高濃度的食鹽對(duì)硝酸還原菌的生長抑制作用大,使硝酸鹽還原過程變慢,達(dá)到亞硝酸鹽含量峰值的時(shí)間長。而低濃度的食鹽對(duì)硝酸還原菌的生長抑制作用小,使硝酸鹽還原過程變快,達(dá)到亞硝酸鹽含量峰值的時(shí)間短。到腌制中期,亞硝酸鹽在乳酸發(fā)酵產(chǎn)生的低酸環(huán)境中被化學(xué)降解,從而使得發(fā)酵后期樣品中亞硝酸鹽含量降低。
由圖3可知,大葉麻竹筍的VC含量隨著腌制時(shí)間的延長而降低,14d時(shí),3%、11%、19%食鹽濃度組樣品的VC含量由19.5 mg/100 g分別降低到10.13、9.75和10.32 mg/100 g,降低幅度分別為48.05%、50%和47.08%。腌制21 d后,3個(gè)食鹽濃度樣品的VC含量下降幅度變緩。腌制結(jié)束時(shí),3%、11%、19%食鹽濃度組樣品的VC含量由鮮樣的19.5 mg/100 g分別降低到7.48、7.95和7.53 mg/100 g。方差分析的結(jié)果顯示,食鹽濃度對(duì)VC含量的最終影響差異性不顯著(P>0.05)。
圖3 不同食鹽濃度腌制條件下大葉麻竹筍VC含量的變化Fig.3 Changes in vitamin C content of bamboo shoots with various salt solution during pickling
由圖4可知,不同食鹽濃度腌制對(duì)大葉麻竹筍的總黃酮含量影響差異性較大,雖然總黃酮含量都隨著腌制時(shí)間的延長而降低,但在11%和19%食鹽濃度條件下,樣品的總黃酮含量降低程度較小,而3%食鹽濃度樣品的總黃酮含量降低得較多,腌制結(jié)束時(shí)的總黃酮含量由鮮樣的8.95 mg/g降低到6.33 mg/g,下降了29.27%。高鹽濃度條件下腌制時(shí),樣品總黃酮含量降低較少的原因可能是高食鹽濃度部分抑制了微生物的生長,且在一定程度上抑制了多酚氧化酶的活性,使得樣品總黃酮的含量降低得較少[16]。方差分析的結(jié)果顯示,11%食鹽濃度與19%食鹽濃度對(duì)竹筍總黃酮含量的影響差異性不顯著(P>0.05),而3%與11%、3%與19%食鹽濃度對(duì)其總黃酮含量的影響差異性均顯著(P<0.05)。
圖4 不同食鹽濃度腌制條件下大葉麻竹筍總黃酮含量的變化Fig.4 Changes in total flavonoids content of bamboo shoots with various salt solution during pickling
由表1可知,大葉麻竹筍腌制過程中菌落總數(shù)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。3%食鹽濃度條件下腌制的細(xì)菌菌落數(shù)下降最快,19%食鹽濃度條件下腌制的細(xì)菌菌落數(shù)下降最慢。原因可能是腌制前期乳酸菌發(fā)酵活性低,產(chǎn)生乳酸較少,尚未形成酸性環(huán)境,有害細(xì)菌會(huì)大量繁殖;中、后期乳酸發(fā)酵活性高,酸性環(huán)境抑制了大量的有害細(xì)菌生長,從而出現(xiàn)菌落總數(shù)呈先增加后降低的趨勢[17]。由圖1中總酸含量變化可知,3%、19%食鹽濃度腌制時(shí),19%食鹽濃度組由于乳酸發(fā)酵較弱,主要依靠食鹽的抑菌作用,而3%食鹽濃度組乳酸發(fā)酵較強(qiáng),抑菌作用較強(qiáng),因而出現(xiàn)19%食鹽濃度組細(xì)菌總數(shù)下降較慢且最終菌落總數(shù)大于3%食鹽濃度組。3個(gè)食鹽濃度條件下大葉麻竹筍中的最終菌落總數(shù)按下列順序依次降低:19%食鹽濃度組>11%食鹽濃度組>3%食鹽濃度組。方差分析的結(jié)果顯示,食鹽濃度對(duì)麻竹筍菌落總數(shù)的影響差異性顯著(P<0.05)。
表1 不同食鹽濃度腌制條件下大葉麻竹筍細(xì)菌菌落總數(shù)的變化Table 1 Changes in colony forming units of bamboo shoots with various salts solution during pickling
2.6.1 大葉麻竹筍腌制過程中原果膠含量的變化
由圖5可知,大葉麻竹筍的原果膠含量隨著腌制時(shí)間的延長呈明顯下降趨勢,食鹽濃度越高,原果膠含量降低的越少。腌制前21天,大葉麻竹筍的原果膠含量降低較快;腌制中后期各組樣品原果膠含量緩慢降低;腌制結(jié)束時(shí),3%、11%、19%食鹽濃度組樣品的原果膠含量從6.99 g/100 g(干基)分別降低到3.67、4.11和4.61g/100g(干基)。方差分析的結(jié)果顯示,食鹽濃度對(duì)麻竹筍原果膠含量的影響差異性顯著(P<0.05)。
圖5 不同食鹽濃度腌制條件下大葉麻竹筍原果膠含量的變化Fig.5 Changes in protopectin content of bamboo shoots with various salt solution during pickling
2.6.2 大葉麻竹筍腌制過程中水溶性果膠含量變化
原果膠受到原果膠酶作用水解為水溶性果膠,以及Na+置換而除去原果膠中起交聯(lián)作用的Ca2+和Mg2+導(dǎo)致原果膠降解,生成水溶性果膠,使得水溶性果膠含量增加。由圖6可知,大葉麻竹筍的水溶性果膠含量隨著腌制時(shí)間的延長呈明顯的上升趨勢,食鹽濃度越低,其水溶性果膠含量增加的越多。腌制前21天,大葉麻竹筍的水溶性膠含量增加較快,腌制中后期到腌制結(jié)束,樣品水溶性膠含量緩慢增加,腌制結(jié)束時(shí),3%、11%、19%食鹽濃度組樣品的水溶性果膠含量由5.91 mg/100 g(干基)分別增加到251.85、217.61和181.24 mg/100 g(干基)。方差分析的結(jié)果顯示,食鹽濃度對(duì)其水溶性果膠含量的影響差異性顯著(P<0.05)。
2.6.3 大葉麻竹筍腌制過程中硬度的變化
由圖7可知,大葉麻竹筍樣品的硬度隨著腌制時(shí)間的延長都呈明顯的下降趨勢,食鹽濃度越高,其硬度降低得越少。3%食鹽濃度組的大葉麻竹筍在腌制期的前14天,其硬度降低幅度較大;11%食鹽濃度組的大葉麻竹筍在腌制期的前21天,其硬度降低幅度較大;19%食鹽濃度組的大葉麻竹筍在腌制期的前28天,其硬度降低幅度較大,各食鹽濃度組樣品到腌制期42 d后,其硬度呈緩慢下降趨勢。
圖6 不同食鹽濃度腌制條件下大葉麻竹筍水溶性果膠含量的變化Fig.6 Changes in water-soluble pectin content of bamboo shoots with various salt solution during pickling
圖7 不同食鹽濃度腌制條件下大葉麻竹筍硬度的變化Fig.7 Changes in firmness of bamboo shoots with various salt solution during pickling
原果膠不溶于水,主要存在于大葉麻竹筍細(xì)胞壁的中膠層中,并與纖維素和半纖維素結(jié)合,起著粘連細(xì)胞和維持組織硬度的作用。當(dāng)原果膠受到果膠酶或酸作用水解為水溶性果膠,或者Na+置換除去原果膠中起交聯(lián)作用的Ca2+和Mg2+導(dǎo)致原果膠降解時(shí),原果膠會(huì)喪失粘連細(xì)胞的作用,使得細(xì)胞間的結(jié)合力降低,細(xì)胞彼此分離,引起大葉麻竹筍組織的硬度下降,組織軟化[18]。對(duì)大葉麻竹筍的硬度與原果膠、水溶性果膠含量分別進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果表明,3%、11%和19%食鹽濃度腌制樣的硬度與原果膠含量呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.942、0.918和0.922;硬度與水溶性果膠含量呈負(fù)相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為-0.813、-0.904和-0.826。此外,Na+通過置換大葉麻竹筍細(xì)胞多糖分子中的Ca2+,破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中多糖分子間的氫鍵導(dǎo)致多糖分子的分散性增加,也可能導(dǎo)致其硬度降低[19-20]。食鹽濃度對(duì)其硬度的影響差異性顯著(P<0.05)。
大葉麻竹筍在腌制過程中總酸含量呈上升趨勢,VC含量、總黃酮含量呈下降趨勢,總酸含量、總黃酮含量、亞硝酸鹽含量的峰值大小及峰值出現(xiàn)的時(shí)間與食鹽濃度相關(guān),腌制食鹽濃度越低,樣品的總酸含量越高,亞硝酸鹽含量峰值越高、達(dá)到峰值的時(shí)間越短,總黃酮損失的越少,而腌制食鹽濃度對(duì)VC最終含量影響不大;細(xì)菌菌落總數(shù)呈先增加后降低的趨勢,菌落總數(shù)與食鹽濃度相關(guān)。同時(shí),樣品腌制過程中原果膠含量逐漸降低,水溶性果膠含量逐漸上升,硬度逐漸降低,腌制過程中硬度變化與原果膠含量正相關(guān),與水溶性果膠含量負(fù)相關(guān)。
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