劉 衛(wèi)，董 全,2*

（1.西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.西南大學(xué) 國家食品科學(xué)與工程實驗教學(xué)示范中心，重慶 400715）

蔬菜的腌制是我國最早的蔬菜加工方法，起源于周朝，距今已有3 000年的歷史[1]，其富含維生素、無機鹽、膳食纖維及鐵、鈣、磷等物質(zhì)，具有很好的營養(yǎng)價值。腌制品在發(fā)酵過程中生成的酒精、有機酸和酯類等物質(zhì)可以刺激食欲，其中大量的益生菌能夠促進胃蛋白酶的分泌，加強胃腸的蠕動，維持腸道內(nèi)的微生態(tài)平衡[2]。此外，腌制蔬菜還吸收了香辛料、調(diào)味品中的多種營養(yǎng)成分，具有獨特的色、香、味，并且加工簡易，成本低廉，因此得到消費者的廣泛青睞。但是由于蔬菜本身的質(zhì)地特性，在腌制及貯藏過程中很容易出現(xiàn)軟化、變質(zhì)等現(xiàn)象，嚴(yán)重制約了腌制品的生產(chǎn)與銷售，因此如何改善腌制蔬菜的質(zhì)地，延長貨架期，成為亟待解決的問題。本文綜述了蔬菜在腌制過程中保脆、保藏的方法，以期為腌制蔬菜工藝的優(yōu)化提供可靠的理論依據(jù)。

1 腌制蔬菜保脆的研究

1.1 腌制蔬菜失脆的機理

脆度是產(chǎn)品食用時的一種齒感反應(yīng)[3]，是咬碎樣品所需要的力，反映產(chǎn)品破碎時的崩潰過程，可以通過感官評定或質(zhì)構(gòu)儀進行測定。腌制蔬菜失脆的機理主要有以下幾個方面：

（1）果膠物質(zhì)的分解。果蔬的脆度是由原果膠決定的，原果膠是細(xì)胞壁的組成部分，它和纖維素在細(xì)胞層間與蛋白質(zhì)結(jié)合成粘合劑，使細(xì)胞緊密黏合在一起，使蔬菜具有較高的脆度[4]。但原果膠在果膠酶或酸性、加熱條件下容易水解成果膠和果膠酸，使細(xì)胞間喪失鏈接作用，細(xì)胞間失去粘結(jié)性而變得松軟，脆度隨之下降。果膠物質(zhì)的分解過程見圖1。

圖1 果膠物質(zhì)分解圖Fig.1 Decomposition of pectin substance

（2）細(xì)胞膨壓的變化。新鮮的果蔬細(xì)胞中液泡飽滿，水分含量充足，細(xì)胞脆性強。當(dāng)果蔬組織細(xì)胞脫水后，液泡體積縮小，細(xì)胞壁與原生質(zhì)層發(fā)生質(zhì)壁分離，細(xì)胞膨壓下降，脆性隨之降低。

（3）細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化。細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小、空間排列及細(xì)胞間的結(jié)合力直接影響果蔬的質(zhì)構(gòu)[5-6]。此外，蔬菜原料成熟度、食鹽濃度、腌制環(huán)境中微生物雜菌情況也會對腌制品脆度產(chǎn)生影響。

1.2 腌制蔬菜的保脆方法

1.2.1 提高果膠酸鹽的含量

（1）金屬離子激活內(nèi)源性果膠甲酯酶：Ca2+、Al3+、Fe3+、Na+等對果膠甲酯酶有激活作用，催化果膠水解產(chǎn)生果膠酸，再與其作用生成果膠酸鹽[7]。當(dāng)Ca2+存在時，果膠酸與Ca2+作用生成果膠酸鈣，使高分子聚合物的摩爾質(zhì)量及線狀或分支狀聚合物結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，加快果膠的膠凝，從而改善了含果膠產(chǎn)品的質(zhì)地[8]。張穎等[9]研究發(fā)現(xiàn)，在鹽漬金針菇漂煮時，加入一定量的鈣鹽（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.05%），2～4個月內(nèi)可以有效保持即食金針菇產(chǎn)品的脆度。有學(xué)者[10]在研究醬漬蔬菜時，通過保脆正交試驗得出在pH=4.5條件下將青椒用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的乳酸鈣浸泡30 min得到的產(chǎn)品脆度最好。

幾種金屬離子復(fù)合處理，在一定程度上可以改善泡菜的脆度。范民等[11]的研究表明，海藻酸鈉與氯化鈣復(fù)合保脆劑可以提高即食型調(diào)味裙帶脆度，復(fù)合保脆劑的配比對產(chǎn)品脆度影響達到極顯著水平。當(dāng)兩者比例為1∶1，質(zhì)量濃度為3 g/L時，此時裙帶菜果膠酸鈣含量最高，產(chǎn)品脆度最好。

（2）低溫漂燙激活內(nèi)源性果膠甲酯酶：熱預(yù)處理可以提高蔬菜的硬度及脆度，果膠在一定溫度條件下其糖苷鍵在鄰近羧基或酯化的羧基一邊發(fā)生β消除反應(yīng)，使糖苷鍵斷裂，果膠分子量減小[12]。DEKKER M等[13]研究發(fā)現(xiàn)，蔬菜經(jīng)過50～80 ℃熱預(yù)處理可以抑制其軟化，蔬菜的質(zhì)地可以通過最佳預(yù)熱溫度及時間的處理得到提高。低溫漂燙可以激活內(nèi)源性果膠甲酯酶的活性，加速果膠分解，使果膠中甲醇含量升高，自由羧基大量增加，從而加快與鈣、鎂等金屬離子的交聯(lián)作用，使果蔬保持一定的脆度，見圖2。低溫漂燙對果蔬細(xì)胞的組織結(jié)構(gòu)影響較小[14]，低溫漂燙后果蔬細(xì)胞中膠層完整，細(xì)胞形狀無明顯破損現(xiàn)象[15]。此外，低溫漂燙還可以增加果膠與Ca2+形成的聚合物的熱穩(wěn)定性，使果蔬保持一定的脆度[16]。汪欣等[17]在不同漂燙溫度（40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃）、漂燙時間（5 min、10 min、15min、20 min、25 min、30 min）條件下研究熱燙對白蘿卜果膠甲酯酶活性的影響，發(fā)現(xiàn)50 ℃熱燙10 min后，酶活性提高了50%，說明熱燙對果膠甲酯酶有激活作用。

（3）外源性果膠甲酯酶可以使果膠去甲酯化，將高甲氧基果膠轉(zhuǎn)化成低甲氧基果膠，進而與Ca2+等金屬離子生成果膠酸鹽，提高果蔬的脆性。有學(xué)者[18]利用果膠甲酯酶對果膠的去酯化原理，探討果膠甲酯酶處理泡菜的最佳條件，結(jié)果表明，當(dāng)果膠甲酯酶添加量為810 U/100 mL水、pH值4.5、溫度45 ℃時，脆度最高，較對照組提高了22.5%，說明果膠甲酯酶具有去酯化作用。樂毅等[19]的研究也得出了相同的結(jié)論。

圖2 低溫漂燙保持果蔬質(zhì)地的作用機理Fig.2 Action mechanism of keeping vegetable and fruit texture in low temperature blanching

1.2.2 人工接種乳酸菌

傳統(tǒng)泡菜發(fā)酵主要依靠自然發(fā)酵，但由于其生產(chǎn)周期長，亞硝酸鹽含量高，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀(jì)60年代PERDERSON C S等[20]首次使用純種發(fā)酵技術(shù)制作泡菜，韓國、日本等國家已從泡菜中分離得到多種優(yōu)勢乳酸菌并應(yīng)用到泡菜工業(yè)生產(chǎn)[21]。對于人工接種發(fā)酵泡菜對脆度的影響，一些研究認(rèn)為人工接種泡菜脆度低于自然發(fā)酵泡菜脆度，如VOLD ICH M等[22]認(rèn)為人工接種發(fā)酵泡菜雖然有很多優(yōu)勢，但也存在軟化的問題，原因是人工接種發(fā)酵泡菜食鹽含量相對較低。汪立平等[23]利用純種植物乳桿菌發(fā)酵低鹽蘿卜泡菜，發(fā)現(xiàn)人工接種發(fā)酵泡菜脆度低于自然發(fā)酵泡菜，改變食鹽含量及對原料進行預(yù)處理可以縮小這種差距，但不能從根本上解決人工發(fā)酵泡菜軟化的問題。另有一些研究認(rèn)為，人工接種泡菜可以有效改善泡菜品質(zhì)。YULIANA N 等[24]將腸膜明串珠菌和植物乳桿菌復(fù)合發(fā)酵劑接種發(fā)酵甘薯，與自然發(fā)酵甘薯相比，接種發(fā)酵可以減少雜菌污染，快速產(chǎn)生乳酸，其脆度高于自然發(fā)酵。劉洪等[25]分別對人工接種乳酸菌Ⅰ號和自然發(fā)酵兩種方式發(fā)酵泡豇豆質(zhì)地進行研究，對比發(fā)現(xiàn)人工接種泡菜脆度、色澤等指標(biāo)感官評分高于自然發(fā)酵泡菜。原因可能是接種發(fā)酵縮短了發(fā)酵時間并保持較好的酸度，使產(chǎn)品品質(zhì)得到提高。不同人工接種發(fā)酵試驗對于脆度的影響不同，這可能與腌制原料種類、食鹽濃度及發(fā)酵溫度和時間等有關(guān)。

1.2.3 高鹽預(yù)腌漬

高鹽預(yù)腌漬可以提高腌制品的脆度。一方面，高濃度食鹽使發(fā)酵液具有高滲透壓，使果肉組織失去自由水，降低了腌制品脆度。另一方面，高鹽濃度能夠抑制果膠酶和纖維素酶的活性，從而使腌制品脆度得到提高。汪欣等[17]將蘿卜放入不同含量的無菌食鹽水（0%、2%、4%、6%、8%、10%、15%）中進行預(yù)腌漬處理，發(fā)現(xiàn)鹽濃度對果膠甲酯酶活性有顯著影響。隨著食鹽含量的增加，果膠甲酯酶活性先上升后下降，在低濃度食鹽條件下（NaCl＜4%）鹽腌漬對果膠甲酯酶活性有促進作用，在高濃度食鹽條件下（NaCl＞6%）鹽腌漬對果膠甲酯酶活性有顯著抑制作用，這可能是由于陽離子競爭底物或酶活性中心引起的；預(yù)腌漬食鹽濃度控制在10%左右比較合適。

2 腌制蔬菜保藏的研究

2.1 腌制品的殺菌方法

2.1.1 巴氏殺菌

巴氏殺菌是采用常壓、＜100 ℃高溫殺滅食品中致病菌，鈍化可能引起食品變質(zhì)的酶類物，以延長食品保藏期的處理方法。巴氏殺菌處理會殘留少量耐熱細(xì)菌或芽孢，因此巴氏殺菌食品的保質(zhì)期一般較短（3～7 d），需結(jié)合其他保藏技術(shù)（如真空包裝、低溫冷藏）延長食品貨架期。尼海峰等[26]對低鹽榨菜（含鹽量3.5%）采用85 ℃、15 min水浴巴氏殺菌處理，冷卻后將樣品置于37 ℃、相對濕度80%條件下保存并檢測其感官質(zhì)量和理化指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)巴氏殺菌能有效控制低鹽榨菜的微生物增長速度，對于延長低鹽榨菜的貨架期有顯著效果，不足之處是水浴巴氏殺菌對腌制品色澤、脆度等感官品質(zhì)有一定影響。

2.1.2 超高壓技術(shù)殺菌

超高壓技術(shù)（high hydrostatic pressure，HHP）又稱為高靜壓技術(shù)，是指將包裝好的食品放入高強度的容器中，以水或其他液體作為傳壓介質(zhì)，采用100 MPa以上的壓力處理食品，以達到殺菌、滅酶以及改善食品功能特性的目的[27]。傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)在殺滅微生物的同時也會導(dǎo)致食品營養(yǎng)和風(fēng)味物質(zhì)的流失，超高壓處理可以使一些酶鈍化，抑制褐變反應(yīng)的進行，且超高壓對共價鍵的影響較小，可在一定程度上降低顏色的變化[28]，基本保持果蔬制品的質(zhì)構(gòu)（脆性、硬度、咀嚼性等）[29-30]，彌補傳統(tǒng)熱殺菌技術(shù)的不足。目前超高壓技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于韓國泡菜、德國酸菜的生產(chǎn)[31-32]。趙東等[33]研究了超高壓處理對泡豇豆殺菌效果的影響，結(jié)果表明，含鹽量為4.2%的泡豇豆超高壓殺菌的效果優(yōu)于含鹽量為6.7%的，說明超高壓技術(shù)更適用于低鹽泡菜的殺菌；超高壓處理壓力越大，處理時間越長，殺菌效果越好，但壓力較時間對殺菌效果的影響更明顯。WANG C Y 等[34]用電子顯微鏡觀察300 MPa壓力處理時副溶血性弧菌的形態(tài)變化，隨著壓力的增大，細(xì)菌細(xì)胞皰狀物不斷增多、細(xì)胞不斷腫脹，最終導(dǎo)致細(xì)胞破碎，微生物死亡。超高壓殺菌鈍酶的效果明顯但也存在設(shè)備體積大，成本較高，間歇化操作，生產(chǎn)效率低的缺陷，還需要進一步發(fā)展與完善，在現(xiàn)階段超高壓殺菌技術(shù)在國內(nèi)醬腌菜生產(chǎn)上的商業(yè)化應(yīng)用還有一段距離。

2.1.3 微波殺菌技術(shù)

微波殺菌的機理主要是基于微波的熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)。熱效應(yīng)是指在殺菌過程中，食品中的微生物分子在微波場的作用下發(fā)生極化，產(chǎn)生高頻振蕩，溫度迅速上升使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，導(dǎo)致微生物失活無法繼續(xù)繁殖；非熱效應(yīng)也叫生物效應(yīng)，是指微波所產(chǎn)生的場力效應(yīng)、光化學(xué)反應(yīng)及電磁共振效應(yīng)的協(xié)同效果使微生物細(xì)胞在功能和生理、生化方面發(fā)生變化，如微波電場改變細(xì)胞膜的斷面電子分布，使其通透性改變；誘發(fā)各種離子基團，改變微生物的生理活性物質(zhì)；引起蛋白質(zhì)變性；使DNA和RNA結(jié)構(gòu)中氫鍵松弛、斷裂及重新組合，誘發(fā)基因突變，中斷細(xì)胞正常的生理功能[35]。目前非熱力效應(yīng)的殺菌效果還沒有被準(zhǔn)確量化，其安全性也不能得到充分保證，因此只考慮熱力效應(yīng)。有學(xué)者[36]對鹽漬榨菜（含鹽量3.5%）進行微波殺菌處理（殺菌功率900 W、殺菌時間6 min、殺菌溫度55 ℃），在溫度25 ℃、相對濕度80%條件下保存3個月并檢測其感官質(zhì)量和理化指標(biāo)，結(jié)果顯示微波殺菌后的榨菜，其色澤、脆度及氣味均優(yōu)于巴氏殺菌的榨菜；微波殺菌可推遲鹽漬泡菜中亞硝酸鹽高峰出現(xiàn)的時間。

2.2 腌制品的抑菌方法

2.2.1 添加防腐劑

（1）化學(xué)防腐劑

化學(xué)防腐劑作為一種重要的食品添加劑，具有抑制或殺死微生物，抑制其生長繁殖的作用，和食品其他冷凍、干藏、灌藏方法相比，具有經(jīng)濟、簡便的優(yōu)勢。腌制蔬菜中常用的化學(xué)防腐劑主要有：苯甲酸及其鈉鹽、山梨酸及其鉀鹽等。苯甲酸及其鈉鹽和山梨酸及其鉀鹽屬于酸性防腐劑，其特點是體系酸性越大，防腐效果越好。它們對酵母菌、霉菌和部分細(xì)菌有抑制作用，對芽孢菌無效。食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)（GB 2760—2011《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》）規(guī)定[37]，苯甲酸及其鈉鹽、山梨酸及其鉀鹽在腌漬蔬菜中的最大使用劑量為1.0 g/kg，但在醬腌菜中兩種防腐劑即使按最大量使用，其防腐效果仍然不佳，導(dǎo)致某些生產(chǎn)廠家超量使用這些防腐劑，帶來食品安全隱患。因此，化學(xué)防腐劑需要與其他保藏方法結(jié)合來延長腌制蔬菜的貨架期。

（2）生物防腐劑

化學(xué)防腐劑雖然是目前應(yīng)用最廣泛的防腐劑，但種類和應(yīng)用范圍受到嚴(yán)格限制，使用過量會產(chǎn)生致畸變、致癌等副作用。天然防腐劑亦稱生物防腐劑，指從植物、動物及微生物中分離提取出具有防腐作用的一類物質(zhì)。包括乳酸鏈球菌素、納他霉素、植物黃酮、聚賴氨酸、茶多酚、植酸、迷迭香提取物及一些植物精油等。與化學(xué)防腐劑相比，天然防腐劑具有水溶性好、抗菌性強、抑菌譜廣、安全無毒等優(yōu)點，是目前防腐劑開發(fā)的一個重要方向。CHANG J Y等[38]從韓國泡菜中篩選出了檸檬明串珠菌G17，該菌可以產(chǎn)生細(xì)菌素，細(xì)菌素是細(xì)菌代謝過程中通過核糖體合成的具有殺菌或抑菌作用的低分子量多肽或蛋白質(zhì)，其對親緣關(guān)系相近的細(xì)菌有抑制作用[39]。易建華等[40]研究乳酸鏈球菌素與納他霉素對低鹽醬菜保藏的影響，結(jié)果表明，乳酸鏈球菌素與納他霉素復(fù)合防腐劑對醬菜的總酸度影響較小，醬菜在保藏3個月內(nèi)，該復(fù)合防腐劑可以明顯降低細(xì)菌和霉菌的數(shù)量，兩者最優(yōu)復(fù)合配方比例為2∶1。

2.2.2 低溫冷藏

低溫冷藏即將食品保存在低溫環(huán)境下，從而延緩食品腐敗變質(zhì)，有效控制食品的質(zhì)量。當(dāng)溫度達到冷藏食品的冰點時，食品中微生物的活動減慢，延緩了食品的腐敗變質(zhì)，當(dāng)溫度保持在食品冰點之下時，大部分的微生物停止活動。任俊琦等[41]將蘿卜泡菜置于4 ℃低溫環(huán)境中，觀察泡菜菌落總數(shù)變化規(guī)律。4 ℃低溫保藏條件下，泡菜中菌落總數(shù)有所降低，保藏20 d左右達到一個最低水平，菌落總數(shù)維持在一個相對穩(wěn)定的低水平；泡菜中的乳酸菌總數(shù)在保藏10 d左右達到最低水平，其經(jīng)過短時間穩(wěn)定后，又呈線性上升趨勢。賀稚非等[42]研究發(fā)酵泡菜低溫貯藏過程中酵母菌的動態(tài)變化時發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵蔬菜在4 ℃貯藏15 d后酵母菌數(shù)量和種類明顯減少，說明低溫貯藏可以顯著抑制微生物的生長繁殖。

2.2.3 真空包裝

真空包裝是利用抽真空的方式降低食品所處環(huán)境的含氧量，抑制需氧菌生長繁殖，延長食品貨架期的包裝方式。對腌制蔬菜的包裝要求安全衛(wèi)生、無毒無味，并具有較好的氣密性和防潮性，封口牢靠，耐高溫殺菌，機械強度高等特點。謝琪等[43]對比了真空包裝和非真空包裝對低鹽榨菜的保藏效果，發(fā)現(xiàn)在其他條件相同的情況下，真空包裝樣品感官質(zhì)量明顯高于非真空包裝，真空包裝組樣品3個月后微生物指標(biāo)仍正常，說明真空包裝對提高低鹽榨菜的保存質(zhì)量有明顯的效果。值得注意的是，真空包裝時要選擇合適的真空度。真空度太高，榨菜中的汁液被擠壓出來，影響產(chǎn)品口感；真空度過低則會縮短產(chǎn)品保存時間。

2.2.4 充氮包裝

氮氣是一種惰性氣體，無臭無味，微溶于水，因此可以作為食品包裝中隔絕氧氣的填充氣體。提高氮氣濃度，即可相對減少氧氣濃度，抑制細(xì)菌、霉菌等微生物的生長，減緩食品氧化從而使食品保鮮，如涪陵榨菜采用獨特的充氮保鮮自動包裝技術(shù)使產(chǎn)品品質(zhì)得到提高。汪黎[44]對榨菜進行充氮包裝并研究不同貯藏溫度（15 ℃、25 ℃、35 ℃）條件下榨菜微生物指標(biāo)、理化指標(biāo)及感官品質(zhì)的變化。發(fā)現(xiàn)充氮包裝的榨菜在貯藏過程中菌落總數(shù)、大腸桿菌等指標(biāo)合格，水分、總酸、氯化鈉、氨基酸態(tài)氮等物質(zhì)的含量都沒有顯著性變化，色度值隨貯藏時間的增加逐步減小，說明充氮包裝對控制榨菜品質(zhì)有一定作用。

3 結(jié)語

腌制蔬菜的脆度、色澤、風(fēng)味等是衡量腌制品品質(zhì)的重要指標(biāo)，直接影響消費者的接受度。腌制蔬菜的軟化、變質(zhì)已經(jīng)成為制約其發(fā)展的瓶頸，盡管科技人員對此開展了大量研究工作，但蔬菜的軟化、變質(zhì)仍然是目前實際生產(chǎn)中存在的主要問題，因此要想保證腌制蔬菜的品質(zhì)，應(yīng)結(jié)合腌制前、腌制中和腌制后3個階段的特性，進一步研究蔬菜在腌制過程中軟化、失色、霉變的機理，明確變質(zhì)過程中的底物、產(chǎn)物，并且確定未知物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，最后根據(jù)反應(yīng)機理采取相應(yīng)措施，這將是今后研究的重點。

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