巴彦淖尔地区泡菜的腌制工艺优化研究

2016-07-12 09:01孙志惠郭淑文
科技视界 2016年6期
关键词:发酵工艺

孙志惠 郭淑文

【摘 要】以甘蓝为主要腌制原料,通过单因素、工艺参数和正交试验,重点研究影响泡菜发酵的主要因素是食盐、食糖、乳酸菌三者的添加量。结果表明:三个因素对泡菜品质的影响主次关系是:乳酸菌添加量>食盐添加量>食糖添加量;发酵泡菜的最优工艺条件为:乳酸菌的添加量为泡菜总质量的0.05%,食盐的添加量4%(W/V),食糖的添加量3%(W/V),发酵温度为25℃,发酵时间为5天;并在此种优化工艺条件下发酵泡菜,泡菜的品质稳定性良好。

【关键词】甘蓝泡菜;发酵;工艺

【Abstract】In the course of the experiments, studied pickles which mainly made by cabbage, the pickle fermentation was carried out by adding the excellent strains of laboratory screening,under different conditions by single factor experiment, process parameters and orthogonal experiment, the optimal technological conditions for the fermentation of pickles were obtained. From the results of the experiment known: the main factors affecting the fermentation of pickles were the addition of salt, sugar and lactic acid bacteria in the three; the three factors that affect the quality of pickles were the primary and secondary relationships:Lactic acid bacteria added amount>added amount of salt>added amount of sugar,and got the best recipe of pickle fermentation were 3%(W/V)sugar, 4%(W/V)salt, inoculation amount of lactobacillus was 0.05%(m/m), temperature 25℃, fermentation time 5d。Under the process conditions, the quality of fermented pickles and kimchi was good.

【Key words】Cabbage pickle; Fermentation; Technology

我国自远古时期人们就已经开始用一些蔬菜进行简单制作、发酵,制成最初的腌制品,至今已有几千年的历史。将梅子简单腌制最初发生在我国商代时期,当时的劳动人民就已经开始通过盐渍用于煮制饭食。腌制品,当地百姓俗称咸菜。巴彦淖尔地区的腌制品历史悠远,早先人们就有利用各种蔬菜进行简单腌制的做法。将多种不同种类的蔬菜原料混合一起,利用当地的传统方法和技巧,添加各种不同的调味料,腌制出多种不同类型的腌制品。常用的腌制原料有很多:如芥菜、蔓菁、甘蓝、大白菜、萝卜、芹菜、辣椒、黄瓜、大蒜等等,各种不同的原料在腌制过程中都发酵产酸,腌制品也都具有酸爽咸鲜的风味和口感,深受当地百姓喜爱。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

原料:新鲜甘蓝市购;白砂糖、食盐、白酒、料酒、味精、八角、花椒、桂皮、茴香、仔姜、蒜、胡萝卜、辣椒等辅料市购。

1.2 仪器设备

电热恒温鼓风干燥箱,浙江托普仪器有限公司;722-可见分光光度计,上海仪器分析厂;酸度计,方舟科技有限公司;多头磁力加热搅拌器型,HH-2数显恒温水浴锅,常州博远实验分析仪器厂;电子万用炉,北京市永光明医疗仪器厂;电子分析天平,天津天马衡基仪器有限公司;全自动立式电热压力蒸汽灭菌锅,蜗旋混合器,上海博迅实业有限公司医疗设备厂。

1.3 主要试剂

甲醛溶液、硫酸、乙酸锌、盐酸萘乙二胺、硼酸钠、亚硝酸钠,成都市科龙化工试剂厂;亚铁氰化钾、氢氧化钠、对氨基苯磺酸,天津市鼎盛鑫化工有限公司,均为分析纯。

1.4 方法

1.4.1 泡菜腌制材料

(1)原料:甘蓝500g、胡萝卜300g、辣椒300g,市售,新鲜无腐烂。

(2)辅料:盐适量、白糖适量、味精适量、料酒适量、白酒适量、大蒜20g、生姜10g、肉桂4g、八角4g、花椒2g、茴香2g、水1000ml。

1.4.2 工艺流程

1.4.3 操作要点

选择肉质脆嫩、新鲜、无病虫害、不空心的新鲜甘蓝、胡萝卜、辣椒为泡制原辅料;去除甘蓝的外叶,削去根部,并用清水洗净泥沙;将胡萝卜外皮削去,切除根部;去除辣椒的根部;将甘蓝切分为大小约为5cm的不规则菱形块状、胡萝卜切成宽约为2cm薄厚的片状,辣椒切成约5cm长的细丝状,姜、蒜均切片;拌匀,混合装入干净的泡菜坛内,边装坛边用手压紧实[1-2];装坛一半时,放入八角、花椒等混合制成的调料包;继续装坛直至装完;将食盐、白糖、料酒等按配方称量以后,放入开水中煮沸制成盐卤,冷却至室温,倒入泡菜坛中,淹没原辅料即可,最后加入乳酸菌发酵液,搅拌均匀;盖上坛盖,坛沿灌入清水以封坛密封,保证泡菜坛内厌氧环境;室温下发酵腌制5-6天即可[1]。

1.4.4 泡菜生产工艺单因素试验

单因素试验研究在不同的食盐添加量、食糖添加量、乳酸菌接种量的条件下发酵泡菜产生的品质影响;在单因素试验基础上进行正交试验,优化泡菜腌制配方[3、9-10]。通过感官综合评分的方法确定适合发酵泡菜的工艺参数—温度和时间。

1.4.5 泡菜中的亚硝酸盐含量的测定

根据国标参照-GB/5009.33-2010《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》的方法进行测定[6、10]。

1.4.6 泡菜的品质评价方法

利用感官品质综合评分法对发酵泡菜的品质进行评价,当泡菜酸度pH值达到3.2~3.6时,泡菜品质发酵成熟。采用由8人组成的品质评鉴小组,以10分制对发酵泡菜的品质进行各项品质指标品评,对各项指标分别打分后取其平均值,项目分别测评汇总,泡菜品质综合评分表,见表1[4]。

2 试验结果与分析

2.1 泡菜优化单因素试验结果与分析

2.1.1 不同食盐添加量对乳酸菌发酵泡菜品质的影响

由图1可知,不同的食盐添加量发酵泡菜,其泡菜汤液pH的变化趋势基本一致,呈逐渐降低趋势。在发酵的前2天,pH值出现明显下降,且下降速率显著高于发酵后期。当食盐添加量在0%,1%,3%,5%时,在发酵的第两三天后均出现了缓速上升的趋势,在发酵第4天以后逐渐下降,在发酵第6天后下降速率明显减缓,食盐添加量在3%、5%时基本稳定,pH大概在3.7左右。由此得出,食盐对泡菜环境中产酸具有一定的抑制作用,加入的食盐越多,泡菜中pH下降的速率则越慢,即泡菜的发酵速度越慢;反之则越快。从提高泡菜发酵速度的角度考虑,添加的食盐量越低越好,但添加食盐的量如果太低又会严重影响到泡菜品质即风味与口感,所以结合表2可知食盐添加量的最适范围是3%~5%。

2.1.2 不同食糖添加量对乳酸菌发酵泡菜品质的影响

由图1可知,不同食糖的添加量发酵泡菜,其泡菜汤液pH的变化趋势基本一致,呈逐渐降低趋势。在发酵的前2,pH值出现明显下降,且速率显著高于发酵后期。当食糖的添加量在0%、1%、2%、3%、4%时,在第两三天发酵后呈现出不同程度的缓慢上升趋势,在第4到5天时发酵趋于稳定,在发酵的第5~6天逐渐降低,发酵7天后食糖添加量是3%的基本趋于稳定,维持在pH为3.2左右。从总体看,食糖对利用乳酸菌发酵泡菜没有显著的抑制或增进作用,但是对于泡菜的品质来看,食糖添加量太高或太低均会影响泡菜品质即风味与口感,结合表2不同食糖添加量泡菜品质综合评分表,可知食糖的添加量的最适范围是2%~4%。

2.1.3 不同乳酸菌接种量对乳酸菌发酵泡菜品质的影响

由图1可知,用不同的乳酸菌接种量发酵泡菜,其泡菜汤液pH变化的趋势基本一致,呈逐渐降低趋势。当乳酸菌的接种量为泡菜总质量的0.03%,0.04%,0.05%时,出现先下降后增加然后再下降的趋势,当泡菜发酵在6-7d后泡菜汤的pH几乎趋于稳定,基本在3.5左右,当发酵8d后,pH稍有下降。从整体的角度来看,乳酸菌接种量越大,其pH值越低。从提高发酵速度方面考虑,乳酸菌的接种量越高,发酵速度越高,发酵周期越短,但如果过高也会影响泡菜品质即风味与口感,所以结合表2可以得知乳酸菌接种量最适范围是0.03%~0.05%。

2.2 正交试验结果与分析

在单因素试验的基础上,以食盐的添加量、食糖的添加量和乳酸菌的接种量为优化配方的3个影响因素,每一因素设定了3个水平(见表2),进行L9(33)正交试验[4],研究这三个因素对泡菜的色泽、香气、滋味和脆度四个品质方面的影响,以确定泡菜腌制配方的最优条件。正交表见表3,感官评分标准参考前面表1。表2各单因素的感官评分结果。

由正交试验可知,3个因素对泡菜的品质影响效果从小到大排列顺序依次为B

由方差分析表4可知,乳酸菌接种量对泡菜品质的影响有统计学意义(P<0.05),食盐、食糖的添加量均对泡菜品质的影响无统计学意义(P>0.05)。

另外,由正交试验可以看出,最优配方组合A2B2C3是理论最优组合,而在试验过程中由感官评分可知实际最优组合是3号试验,配方组合为A1B3C3。分析这两组试验结果可知,A因素和B因素水平值出现不同,最显著的影响因素C相同。而在影响因素中影响程度A>B,食糖的影响程度相对最小,故可以忽略不计。单分析A因素,因为食盐本身对微生物有一定的抑制作用,从延长腌制品的保藏性考虑,应该选择食盐添加量相对较大的一组,故选择A2B2C3为最佳配方组合。即食盐添加量4%,食糖的添加量3%,乳酸菌的接种量为泡菜总质量的0.05%。

2.3 泡菜发酵工艺参数的确定

在泡菜发酵过程中主要的工艺参数就是发酵的温度和时间。通过感官综合评分可知泡菜发酵最适的温度和时间,具体见表5。

3 结论

由表5可以得出,当泡菜的发酵时间为5天时,发酵温度为25℃时感官品质最好。故得出泡菜的发酵最佳工艺参数为:最适发酵温度25℃,最佳发酵时间为5天。

随着生物技术的发展,泡菜的加工由最初的自然发酵逐渐向人工发酵转变。许多研究表明,这种发酵方式可以人为控制发酵条件,避免自然发酵的许多不足,能显著加快发酵速度,所接的菌种可以迅速成为优势菌种,还可以进一步控制泡菜低盐发酵工艺,降低泡菜工艺中的食盐用量,解决目前腌制品高盐高亚硝酸盐的难题,使泡菜行业向着健康的方向发展,工艺水平迈向一个新阶段。

【参考文献】

[1]苏扬,陈云川.泡菜的风味化学及呈味机理的探讨[J].中国调味品,2001(4):28-32.

[2]郑炯,黄明发.泡菜发酵生产的研究进展[J].中国调味品,2007,339(5):24.

[3]徐莹,李景军,何国庆.食用泡菜安全性分析[J].中国食物与营养,2005.7.28.

[4]炮凡坤.四川泡菜工业化生产研究[J].中国酿造,1992(6):2-24.

[5]GB5009.33-2010,食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定[S].2010.

[6]GB/T12456-2008,食品中总酸的测定[S].2008.

[7]李文婷.乳酸菌制剂发酵泡菜工艺及安全性研究[D].四川:西华大学,2012.5.

[8]牟增荣,刘世雄.酱腌菜加工工艺与配方[M].北京:科学技术文献出版社,2002:280.

[9]刘丽娜,王文亮,徐同成,等.乳酸菌发酵对泡菜质量的影响[J].山东农业科学,2010(1):86-89.

[10]杨瑞,李博,籍保平.泡菜中亚硝酸盐问题的研究进展[J].食品与发酵工业,2009,31(11):85-87.

[责任编辑:王楠]

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