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(1.福建師范大學(xué)閩南科技學(xué)院 生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院,福建 泉州 362332;2.河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 食品與化工系,河南 平頂山 467000)
泡菜風(fēng)味獨特,是我國發(fā)酵產(chǎn)品中的重要一員。泡菜中富含乳酸菌,能起到助消化、降低膽固醇等保健作用[1-3]。中國腌制醬菜的工藝已經(jīng)傳承了幾千年[4]。目前,市面上的泡菜形式多樣、風(fēng)味不同[5]。近年來,人們養(yǎng)生保健意識增強(qiáng),據(jù)研究,泡菜不僅能促進(jìn)腸道蠕動同,而且能預(yù)防疾病。近幾年來,中國歷史發(fā)展過程中的傳統(tǒng)中藥也在逐步被世人接納[6,7]。西芹(ApiumgraveolensLinn),傘形科草本植物。根據(jù)文獻(xiàn)記載,西芹中含有維生素A、維生素B和胡蘿卜素,具有藥用價值[8],且富含多種礦物質(zhì),被證明具有抗氧化、調(diào)節(jié)血糖、降低高血壓等生理功能[9-11]?,F(xiàn)代藥理研究表明黨參、枸杞、黃芪能夠調(diào)節(jié)血糖、保護(hù)肝臟、增強(qiáng)免疫力等[12-14]。
以西芹為原料,控制西芹泡菜發(fā)酵條件,調(diào)節(jié)蔗糖添加量、腌制天數(shù)、食鹽添加量及中藥材濃度(黨參、黃芪、枸杞3種中藥材),采用濕法腌制西芹功能性泡菜,以總酸、殘?zhí)菫橹笜?biāo),對泡菜進(jìn)行感官評價及評分,綜合分析評價功能性泡菜的品質(zhì)變化,并優(yōu)化西芹功能性泡菜工藝,為功能性泡菜的腌制及生產(chǎn)提供一定數(shù)據(jù)支持。
原料:市售的枸杞、黨參、黃芪、西芹、食用鹽、蔗糖、大蒜瓣、生姜。
菌種:川秀乳酸菌發(fā)酵粉。
試劑:NaOH、酚酞等,均為分析純。
JJ600型電子天平 常熟市雙杰測試儀器廠;REF103 0~32Brix手持糖度計 上海光學(xué)儀器進(jìn)出口有限公司;LRH系列生化培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;Midea C21-SN216多功能電磁爐 美的集團(tuán)股份有限公司。
2.2.1 原料的選取
選擇新鮮、莖葉飽滿厚實、顏色光鮮的西芹作為主要原料。
2.2.2 試驗材料的預(yù)處理
將西芹整理除雜并洗干凈,在開水中漂燙3 min,撈出瀝干,并切段整形;中藥材按比例稱量并洗凈備用。
2.2.3 配制中藥材湯汁及調(diào)料
黃芪、黨參、枸杞按照1∶1∶2有比例添加并熬成一定濃度的中藥材湯汁(100∶1000,g/mL)。
將蔗糖、食鹽、乳酸菌、生姜、蒜末按照等比例稱量好后備用。
2.2.4 原料入罐及腌制
在入罐前,首先將四旋瓶洗凈,將瓶身及瓶蓋用沸水加熱30 min進(jìn)行消毒,晾干。再將切好的西芹加入四旋瓶,分別加入生姜、大蒜、中藥材、食用鹽等。取200 mL湯汁、1%乳酸菌一同灌入四旋瓶中,剛好淹沒西芹,最后將密封好的泡菜四旋瓶放置于常溫下進(jìn)行發(fā)酵。泡菜的配料用量見表1,發(fā)酵7天后,進(jìn)行相關(guān)的指標(biāo)測定并對其感官進(jìn)行評價。
表1 功能性泡菜的配料(每瓶添加量)Table 1 Ingredients of functional pickles (dosage per bottle) g
邀請10人員對西芹功能性泡菜的色澤、香氣、滋味、口感進(jìn)行感官評價和評分[15],見表2。
表2 西芹功能性泡菜品質(zhì)感官評分表(滿分100分)Table 2 Quality sensory scoring scale for functional pickle celery (full score of 100 points) 分
2.4.1 殘?zhí)橇康臏y定
手持糖度儀法[16,17]。
2.4.2 酸度的測定
酸堿滴定法[18]。
2.4.3 數(shù)據(jù)處理
試驗中所有試樣做3個平行測定,試驗重復(fù)2次,結(jié)果為算術(shù)平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。結(jié)果分析采用SPSS 19.0軟件數(shù)據(jù)處理進(jìn)行指標(biāo)均值顯著性分析,差異顯著(P<0.05),并采用皮爾遜相關(guān)性分析法分析指標(biāo)與處理條件相關(guān)性。
3.1.1 蔗糖添加量對西芹泡菜品質(zhì)的影響
表3 蔗糖添加量對西芹泡菜品質(zhì)的影響Table 3 Effects of sucrose additive amount on the quality of celery pickle
注:表中同一列中小寫字母表示在0.05水平上的顯著性,字母相同的數(shù)據(jù)表示不顯著(P>0.05),字母不同的數(shù)據(jù)則表示顯著(P<0.05),下同。
泡菜腌制過程中,乳酸菌會加速產(chǎn)酸[19],滋味更佳。由表3可知,隨著蔗糖添加量升高,酸度與殘?zhí)蔷尸F(xiàn)上升趨勢,且殘?zhí)橇块g差異顯著(P<0.05),而總酸變化不明顯。采用皮爾遜相關(guān)性分析可知,自變量蔗糖添加量與因變量總酸、殘?zhí)窍嚓P(guān)系數(shù)r分別為0.844,0.997,且均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。由此可知殘?zhí)桥c蔗糖添加量相關(guān)性較大。當(dāng)蔗糖添加量為6%時,酸甜度適中,且泡菜的感官評分與評價較好,得分為85分,故選取蔗糖添加量6%為宜。
3.1.2 中藥材添加量對西芹泡菜品質(zhì)的影響
中藥材添加過多,泡菜的藥味會過于濃郁,湯汁呈現(xiàn)分層現(xiàn)象,影響泡菜的風(fēng)味。中藥材添加量不足時,會降低自身的保健功效。其中所添加的黃芪、黨參、枸杞富含多糖,可為乳酸菌發(fā)酵提供豐富的碳源,提高泡菜的品質(zhì),因此,中藥材湯汁的濃度與西芹功能性泡菜的品質(zhì)影響和口感有很大的關(guān)聯(lián)[20]。
表4 中藥材添加量對西芹泡菜品質(zhì)的影響
由表4可知,隨著中藥材添加量的升高,西芹功能性泡菜的酸度值呈先下降再上升的趨勢,為差異顯著(P<0.05),而其殘?zhí)橇砍噬仙厔?,且各添加量水平間殘?zhí)蔷挡町愶@著(P<0.05)。采用皮爾遜相關(guān)性分析可知,自變量中藥材添加量與因變量總酸、殘?zhí)窍嚓P(guān)系數(shù)r分別為0.854,0.988,且均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。由此可知中藥材添加量與殘?zhí)浅矢叨认嚓P(guān)。且在中藥材添加量為6%時,酸甜度適中,泡菜感官評價與評分較好,得分為82分,故選擇中藥材添加量為6%為宜。
3.1.3 食用鹽添加量對西芹泡菜品質(zhì)的影響
泡菜腌制過程中,食用鹽的量對泡菜發(fā)酵有一定影響。過量,泡菜過咸;添加量過少,泡菜口感偏淡。隨著食鹽濃度增大,酸度值降低的速率逐漸緩慢,即泡菜的成熟速率趨于緩慢,因此可根據(jù)食鹽添加量控制西芹泡菜的腌制發(fā)酵速率[21,22]。
表5 食用鹽添加量對西芹泡菜品質(zhì)的影響 Table 5 Effects of salt additive amount on the quality of celery pickle
由表5可知,隨著食用鹽添加量升高,總酸呈下降趨勢,且酸度值間差異顯著(P<0.05),而殘?zhí)浅什▌于厔?。采用皮爾遜相關(guān)性分析可知,自變量食用鹽添加量與因變量總酸相關(guān)系數(shù)r為-0.980,且有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。由此可知總酸與食鹽添加量呈高度相關(guān)。綜合考慮,當(dāng)泡菜中食用鹽的添加量為8%時,酸甜適中,且泡菜的感官評分與評價較好,得分為70分,故選取食用鹽添加量8%為宜。
3.1.4 腌制天數(shù)對西芹泡菜品質(zhì)的影響
表6 腌制天數(shù)對西芹泡菜品質(zhì)的影響Table 6 Effects of curing days on the quality of celery pickle
功能性泡菜的品質(zhì)除了會受到糖、鹽和中藥材的影響以外,腌制天數(shù)的長短也會對泡菜的口感和味道產(chǎn)生影響[23,24]。由表6可知,隨著腌制天數(shù)逐漸增加,泡菜中的總酸不斷上升,且不同發(fā)酵時間對應(yīng)的酸度均值間差異顯著(P<0.05),而殘?zhí)橇吭诎l(fā)酵第6天達(dá)到峰值7.6%,發(fā)酵時間各水平間殘?zhí)蔷挡町愶@著(P<0.05)。采用皮爾遜相關(guān)性分析可知,自變量發(fā)酵天數(shù)與因變量總酸、殘?zhí)窍嚓P(guān)系數(shù)r分別為0.998,-0.928,呈高度相關(guān),且均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。由此可知總酸及殘?zhí)桥c腌制天數(shù)相關(guān)性均較大。當(dāng)腌制7天時,不僅酸度值相對比較適宜,而且泡菜的感官評價也比較好,口感上酸甜適中,并且泡菜的感官評分與評價較好,得分為76分,故選取腌制天數(shù)7天為宜。
選用 L9(34) 正交試驗,以西芹泡菜的感官作為主要依據(jù),試驗重復(fù)2次,優(yōu)化西芹泡菜腌制的加工工藝。其正交試驗因素水平表見表7。
表7 正交試驗因素水平設(shè)計Table 7 Design for factors and levels of orthogonal experiment
表8 正交試驗結(jié)果Table 8 Results of orthogonal experiment
由正交試驗表中極差R可知,蔗糖添加量為腌制泡菜品質(zhì)影響的主要因素,中藥材濃度、食鹽添加量為功能性泡菜品質(zhì)影響的輔要因素,而發(fā)酵天數(shù)影響最弱。各因素對發(fā)酵功能性泡菜品質(zhì)的綜合評分影響大小為A>B>C>D,即蔗糖添加量>食鹽添加量>中藥材添加量>腌制天數(shù)。
由表8進(jìn)行極差分析后得其最優(yōu)組合為A3B1C1D2。由正交表直觀分析可得,第6組A2B3C1D2最優(yōu),見表9。
表9 驗證試驗結(jié)果Table 9 Results of verification experiment
驗證試驗中結(jié)果顯示,A3B1C1D2的綜合評分較A2B3C1D2的綜合評分好,所以,可得到最優(yōu)配方組合為A3B1C1D2,即:蔗糖的添加量為8%,食用鹽的添加量為4%,中藥材的添加量為6%,腌制天數(shù)為7天。
腌制功能性泡菜的過程中,蔗糖添加量為腌制泡菜品質(zhì)影響的主要因素,中藥材濃度、食鹽添加量為影響功能性泡菜品質(zhì)的輔要因素,而發(fā)酵天數(shù)影響最弱。食鹽過量,泡菜過咸;添加過少,泡菜口感偏淡;隨著食鹽濃度增大,泡菜的成熟速率趨于緩慢。蔗糖可以通過與泡菜中酸的滋味相互融合,讓泡菜中的酸味與甜味進(jìn)行協(xié)調(diào),使其更加爽口。西芹功能性泡菜腌制過程中,腌制天數(shù)的不同會對泡菜的口感和風(fēng)味變化產(chǎn)生影響,腌制過久會導(dǎo)致口感稍劣或不佳。中藥材添加過多,泡菜中的藥味會過于濃重,對泡菜的風(fēng)味起到一定的影響;添加過少,不能發(fā)揮預(yù)期的保健作用。通過正交結(jié)果的分析可得,各添加量對發(fā)酵功能性泡菜品質(zhì)的影響次序為蔗糖的添加量>食鹽的添加量>中藥材的添加量>腌制天數(shù)。由此可得食用鹽的添加量為4%,中藥材的添加量為6%,蔗糖的添加量為8%,腌制天數(shù)為7天是腌制發(fā)酵功能性泡菜的最佳配方、最優(yōu)條件。