糖醋白萝卜配方工艺及其保藏过程中品质变化的研究

白 建

(吕梁学院 生命科学系，山西 吕梁 033001)

白萝卜，又叫芦菔，是十字花科萝卜属植物。作为我国重要的蔬菜之一，常被人们用来制成各种美味佳肴。因为白萝卜有很强的适应性，并且具有高产价廉的特点，所以在全国各地广泛种植[1]。白萝卜的味道微甜，吃起来脆嫩，在民间被称为“小人参”，并且白萝卜富含碳水化合物[2]。白萝卜已经被人们种植了数千年，在饮食和中医调理方面都得到了广泛的应用。白萝卜富含维生素C和微量元素锌[3]。腌制而成的萝卜用的是古老的发酵方式[4]，被公认为世界三大健康发酵蔬菜之一[5]。

泡菜是用一定浓度的盐浸泡蔬菜，再加入辅料，在适当的温度下密封储存而制成的[6]，前期主要靠微生物的发酵，后期则是以调味为主。泡菜作为一种以乳酸菌发酵为主的中国传统发酵食品[7]，因具有独特风味、丰富营养和鲜丽色泽，并且有着维持消化道健康、帮助减肥以及抑制肿瘤和病毒的作用[8]，而受到国内外的广泛欢迎[9]。

本研究探讨以白萝卜、白砂糖、白醋、泰椒为主要原料的糖醋白萝卜的最优工艺配方，以综合指标为评价标准，在单因素试验的基础上，采用正交化试验、验证试验进行分析，从而选出最适合大众口味的配方，再通过试验研究糖醋白萝卜在4 ℃下随着保藏时间改变，其水分含量、总酸度、pH、亚硝酸盐含量、氨基酸态氮含量[10]的变化，通过试验得出结论和最佳保藏条件，为生产实践提供了有价值的参考。

1 材料与方法

1.1 主要材料与试剂

白萝卜、白砂糖、紫林白醋、晋盐、泰椒、葱、姜、蒜：均购于吕梁市离石区星玛克超市；盐酸、氢氧化钠、酚酞、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺：以上试剂均为分析纯。

1.2 主要试验设备

FA2104S电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；TMS-Pilot食品物性分析仪 北京盈盛恒泰科技有限责任公司；SIN-PH100/17 pH计 杭州联测自动化技术有限公司；KLG-9205A烘箱 上海齐欣科学仪器有限公司；UV-5200PC紫外可见分光光度计 上海元析仪器有限公司。

1.3 工艺流程及操作要点

1.3.1 工艺流程

白萝卜→清洗→切片→倒入调配好的盐水→静置→加入配料(白砂糖、白醋、泰椒、葱、姜、蒜)→装罐→密封→静置发酵→成品。

1.3.2 操作要点

将新鲜的白萝卜洗净，等表皮无水分后切成约5 mm厚的片状，放入容器内备用。同时切适量的葱、姜、蒜和泰椒备用[11]。

将提前称量好的食盐加入适量温水使之溶解。

将食盐水倒入放有萝卜的容器中，静置15 min后倒掉盐水。

将白醋、白砂糖加入到准备好的配料中搅拌均匀，倒入盐水腌制过的萝卜片中。

用保鲜膜密封，在4 ℃下冷藏发酵。

1.4 试验方法

1.4.1 感官评定

感官评定由10位接受过正规培训的感官评定师进行评定，评分标准见表1[12]。

表1 糖醋白萝卜感官评分标准Table 1 The sensory scoring criteria of sweet and sour white radish

1.4.2 质构测定

采用北京盈盛恒泰科技有限责任公司的TMS-Pilot食品物性分析仪和P2平底圆柱形探头分别对不同的白萝卜泡菜样品进行质构性能测定，测试模型为TPA，测试前速率为1 mm/s，测试中速率为0.5 mm/s，测试后速率为1 mm/s[13]，压缩比为50%，间隔时间为2 s，测定糖醋白萝卜的硬度、咀嚼性、脆性质构参数[14]。

1.4.3 保藏过程中品质变化指标测定

分别测定最佳成品在4 ℃条件下保藏0，3，6，9，12 d的下列理化指标，分析保藏过程中品质的变化，以便于得出最佳保藏条件。

1.4.3.1 水分含量

参照GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》，采用直接干燥法。

1.4.3.2 总酸度

参照GB 5009.239-2016《食品酸度的测定》，采用酸碱滴定法。

1.4.3.3 pH值

取10 mL发酵液，用pH计测定其pH值[15-16]。

1.4.3.4 亚硝酸盐含量

参照GB 5009.33-2016《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》，采用盐酸萘乙二胺法。

1.4.3.5 氨基酸态氮含量

采用甲醛滴定法[17]。

1.5 单因素试验

基础配方：白萝卜150 g、白砂糖35 g、白醋60 mL、食盐15 g、冷藏5 d。

在基础配方不变的情况下，将影响糖醋白萝卜泡菜最显著的4个因素：白砂糖(15，25，35，45，55 g)、白醋(20，40，60，80，100 mL)、食盐(5，10，15，20，25 g)、腌制时间(1，3，5，7，9 d)做单因素试验。

1.6 正交试验

以单因素试验为基础，选用白砂糖添加量、白醋添加量、食盐添加量、腌制时间4个关键因素进行正交试验，正交试验因素水平表见表2。

表2 正交试验因素水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal test

1.7 数据处理

使用 Microsoft Excel 2010对初始数据进行分析，使用 GraphPad Prism 8.0映射单因素试验和保藏过程各指标的变化，使用 SPSS 22.0进行品质与影响因素的相关性分析，并运用正交试验助手II V3.1进行正交试验设计及结果分析。

2 结果和分析

2.1 单因素试验的结果与分析

2.1.1 白砂糖添加量对白萝卜品质的影响

图1 白砂糖添加量对白萝卜品质的影响Fig.1 Effect of sugar additive amount on the quality of white radish

由图1可知，白砂糖添加量对白萝卜的感官评分影响显著(P<0.05)。在25～45 g范围内，感官评分先升高后降低，当增加到35 g时，感官评分最大。这可能是因为白砂糖味甜，添加量过多会导致白萝卜味道偏甜。另外，白砂糖添加量对白萝卜的硬度、咀嚼性、脆性影响均显著(P<0.05)，添加35 g时除了硬度和咀嚼性外，脆性达到最优。综合考虑，白砂糖35 g为最适添加量。

2.1.2 白醋添加量对白萝卜品质的影响

图2 白醋添加量对白萝卜品质的影响Fig.2 Effect of white vinegar additive amount on the quality of white radish

由图2可知，白醋添加量对白萝卜的感官评分影响显著(P<0.05)。在40～80 mL范围内，感官评分先升高后降低，当增加到60 mL时，感官评分最大。这可能是因为白醋味酸，添加量过多会导致白萝卜味道偏酸。另外，白醋添加量对白萝卜的硬度、咀嚼性、脆性影响均显著(P<0.05)，添加60 mL时除了脆性外，硬度和咀嚼性达到最优。综合考虑，白醋60 mL为最适添加量。

2.1.3 食盐添加量对白萝卜品质的影响

由图3可知，食盐添加量对白萝卜的感官评分影响显著(P<0.05)。在10～20 g范围内，感官评分先升高后降低，当增加到15 g时，感官评分最大。这可能是因为食盐添加量过多会导致口感偏苦。另外，食盐添加量对白萝卜的硬度、咀嚼性、脆性影响均显著(P<0.05)，添加15 g时除了硬度外，脆性和咀嚼性最佳。经上述综合分析，食盐15 g为最佳添加量。

图3 食盐添加量对白萝卜品质的影响Fig.3 Effect of salt additive amount on the quality of white radish

2.1.4 腌制时间对白萝卜品质的影响

由图4可知，腌制时间对白萝卜的感官评分影响显著(P<0.05)。在3～7 d范围内，感官评分先升高后降低，在第5天时，感官评分最大。这可能是因为腌制时间过长会导致脆嫩度差，感官评分较低。另外，腌制时间对白萝卜的硬度、咀嚼性、脆性影响均显著(P<0.05)，腌制5 d时硬度、咀嚼性、脆性均达到最优。综合考虑，腌制5 d为最适腌制时间。

2.2 正交试验结果与分析

正交试验结果见表3，方差分析见表4。

表3 正交试验方案及结果Table 3 Orthogonal test scheme and results

续 表

表4 正交试验方差分析Table 4 Analysis of variance of orthogonal test

由表3可知，影响白萝卜硬度的优组合为A2C2B2D2，影响白萝卜咀嚼性的优组合为A2B2C2D1，影响白萝卜脆性的优组合为A2B2C2D2，影响白萝卜感官评分的优组合为A2B2C2D2。为了进一步得出综合优组合，对以上4组最优组合进行方差分析，见表4。以硬度为考察指标时，各因素均不存在显著影响。以咀嚼性为考察指标时，B因素显著。以脆性为考察指标时，B因素显著。以感官评分为考察指标时，A、B因素存在极显著影响，D因素存在显著影响。因此，综合表3和表4，以感官评分为主导得出A>B>D>C，即白砂糖添加量>白醋添加量>腌制时间>食盐添加量。综合优组合为A2B2C2D2。而表3结果显示，第5组A2B2C3D1的感官评分最高，为89.3分，其与正交组合的结果不重合。因此，需进行验证试验。

2.3 品质相关性分析

品质相关性分析结果见表5。

表5 品质相关性分析Table 5 Quality correlation analysis

由表5可知，硬度与感官评分、脆性、咀嚼性均呈显著正相关，相关系数分别为0.721，0.730，0.602；感官评分与脆性、咀嚼性呈极显著正相关，相关系数分别为0.972，0.924；脆性与咀嚼性呈极显著正相关，相关系数为0.881。由此可知感官评分、硬度、咀嚼性、脆性之间均有相关性。

2.4 验证试验结果与分析

验证试验结果见表6。

表6 验证试验结果表Table 6 The results of verification test

由表6可知，A2B2C3D1的综合评分比A2B2C2D2的综合评分低，由此可得最佳工艺配方组合为A2B2C2D2，即白砂糖添加量35 g，白醋添加量60 mL，食盐添加量15 g，腌制时间5 d。

2.5 保藏过程品质分析

2.5.1 水分含量测定结果

图5 保藏过程中水分含量的变化Fig.5 Changes of moisture content during storage

由图5可知，在糖醋白萝卜的保藏过程中，刚腌制好的萝卜水分含量较高，随着保藏时间的延长，萝卜中的水分含量呈下降趋势。这是因为刚开始保藏时由于外界的盐溶液浓度比白萝卜中的细胞液浓度高，所以细胞液中的水分会渗透到外界溶液，使得水分含量下降。随着保藏时间延长，两者溶液浓度差值逐渐减小，所以水分含量在1～6 d变化较快，在6～12 d变化较慢且水分含量在87%左右。

2.5.2 总酸度测定结果

图6 保藏过程中总酸度的变化

由图6可知，在糖醋白萝卜的腌制过程中，总酸度随着保藏时间的延长而增加。但是在保藏前6 d迅速升高，在6～9 d内总酸度呈下降趋势，在第9～12 d总酸度曲线走势逐渐平缓。这是因为泡菜中的乳酸菌使其发酵速度加快，生成许多有机酸，例如乳酸，大大增加了总酸的含量，酸度也就越高。随着后期酸度的不断增大，此时的环境不利于乳酸菌的生长繁殖，所以酸度逐渐趋于稳定。

2.5.3 pH值测定结果

图7 保藏过程中pH值的变化

由图7可知，随着保藏时间的延长，pH值呈现先快速下降而后平缓的趋势，这是由于糖醋白萝卜的发酵过程主要是乳酸发酵，在0～3 d内，发酵会产生大量有机酸，使pH值快速下降，此后，乳酸生成量较少，从而pH值趋于稳定。

2.5.4 亚硝酸盐含量测定结果

由图8可知，糖醋白萝卜的“亚硝峰”在保藏第6天出现，峰值为10.46 mg/kg，在保藏9 d后，亚硝酸盐含量趋于稳定，在4.7 mg/kg左右上下波动。这是由于萝卜本身含有一部分亚硝酸盐，再加上保藏初期有些杂菌如大肠杆菌可以繁殖，能将萝卜中的硝酸盐转化为亚硝酸盐，从而导致亚硝酸盐含量增加。但是随着时间的延长，微生物持续代谢，导致氧气被消耗，并且泡菜罐中的环境不利于杂菌的生长。因此，亚硝酸盐的含量逐渐下降并趋于稳定。

2.5.5 氨基酸态氮含量测定结果

图9 保藏过程中氨基酸态氮含量的变化Fig.9 Changes of amino acid nitrogen content during storage

氨基酸态氮含量为确定发酵产物的发酵水平特征标准。由图9可知，在糖醋白萝卜保藏过程中，氨基酸态氮含量呈现上升趋势，这是因为泡菜中的蛋白质分解酶分解蛋白质生成氨基酸，从而曲线上升。

3 结论

在腌制糖醋白萝卜的预试验中，选出4个影响因素：白砂糖添加量、白醋添加量、腌制时间、食盐添加量。

通过单因素试验和正交试验分析得到：腌制糖醋白萝卜泡菜的过程中，各因素对糖醋白萝卜品质的综合评分影响大小为白砂糖添加量>白醋添加量>腌制时间>食盐添加量。

结果表明，糖醋白萝卜的最佳工艺配方为：白萝卜150 g、白砂糖35 g、白醋60 mL、食盐15 g、4 ℃冷藏5 d，在此工艺配方下制成的糖醋白萝卜口味酸爽、质地脆嫩。

通过研究糖醋白萝卜在保藏过程中的品质变化可以得出：随着保藏时间延长，水分含量和pH呈下降趋势，氨基酸态氮含量呈稳定上升趋势。总酸度在0～6 d升高，在6～12 d先下降再趋于稳定。“亚硝峰”在第6天出现，峰值为10.46 mg/kg，保藏9 d后，亚硝酸盐含量趋于稳定，在4.7 mg/kg左右上下波动。