成希祥
内蒙古财经大学旅游学院(呼和浩特010070)
摘要试验对乌塌菜泡菜的发酵菌种进行筛选,并利用响应面分析法优化乌塌菜泡菜的生产工艺。研究结果表明,生产乌塌菜泡菜时,选取植物乳酸菌和鲁氏酵母1:1 (g/g)混合作为发酵菌种;乌塌菜泡菜生产的最佳工艺条件为食盐添加量5.6%、糖添加量4.1%、接种量3.3%和发酵温度30℃,此条件下生产出来的乌塌菜泡菜光泽好,香味浓郁且无异味,咸淡适中,脆度适宜,微生物指标和理化指标合格。因此,利用最优工艺生产出来的乌塌莱泡菜口感品
质俱佳。
关键词 乌塌菜泡菜;生产;响应面分析法
泡菜是指将蔬菜经过预处理后浸泡在盐溶液中,通过微生物发酵而形成有特殊风味的发酵制品。泡菜具有酸鲜脆嫩、清爽可口的特点,而且有净肠、抗菌、抗癌、抗肥胖以及抗衰老等功效,深受消费者喜爱。同时,泡菜是一种既营养又简便的蔬菜加工方法,可充分利用蔬菜资源。
乌塌菜色美味鲜且营养丰富,特别是含有高含量的维生素C。乌塌菜性喜冷凉,主要栽种于冬季,且耐贮性比较差,这对乌塌菜的生产和流通产生了极大的影响。现在国内乌塌菜仍以生食为主,将乌塌菜加工成泡菜可延长其贮存时间和提高流通渠道,这对于乌塌菜产业的发展意义重大。目前,泡菜品种越来越多,但是鲜见有乌塌菜泡菜的报道。因此,试验研究乌塌菜泡菜的生产工艺,旨为乌塌菜资源的利用和泡菜新品种的开发提供另一思路。
1 材料和方法
1.1原料
植物乳杆菌、干酪乳杆菌、短乳杆菌、鲁氏酵母:中国工业微生物菌种保藏管理中心;乌塌菜、食盐、糖、仔姜、蒜、香料:市售。
1.2试验仪器与设备
AL204分析天平:武汉永盛科技有限公司;HSX-150N恒温恒湿培养箱:上海一恒科学仪器有限公司;w j -sx700全自动高压灭菌锅:上海复昌科技有限公司;a1860紫外可见光分光光度计:上海谱元仪器有限公司;泡菜坛等。
1.3试验方法
1.3.1乌塌菜泡菜生产的工艺流程
1.3.2乌塌菜泡菜发酵菌种的选择
分别选取发酵菌种为植物乳酸菌( LP)、干酪乳杆菌( LC)、短乳杆菌(LB)、鲁氏酵母(ZR)、
植物乳酸菌+干酪乳杆菌( LP+LC)1:1、植物乳酸菌+短乳杆菌( LP+LB)1:1和植物乳酸菌+鲁氏酵母( LP+ZR)1:1(g/g),各发酵组的食盐浓度为5%,糖浓度为3%,于30℃恒温箱中发酵7d,最后选取乌塌菜泡菜发酵效果最好的菌种。
1.3.3乌塌菜泡菜生产工艺优化试验
以感官评分为指标,在恒温箱中发酵7d,考察食盐添加量、糖添加量、接种量和发酵温度这四个单因素对乌塌菜泡菜的影响,再在单因素试验的基础上,用响应面分析法优化乌塌菜泡菜的生产工艺条件。其中,感官评价由20名专家组成小组,从色泽、香味、滋味、组织状态和脆度对乌塌菜泡菜进行评价,如表1所示。
1.3.4乌塌菜泡菜微生物指标和理化指标检测
用最优生产条件生产乌塌菜泡菜,对泡菜的微生物指标(菌落总数、大肠菌群、大肠杆菌和致病菌)和理化指标(砷、铅、农残)进行检测,并按韩国泡菜标准判断是否合格。其中,菌落总数用SN0168-92;大肠菌群和大肠杆菌用SN 0169-92;致病菌用SN/T 1748-2006;砷用GB/T 13025.13-94;铅用GB/T 18962-2003;农残(有机磷和氨基甲酸酯类农药)用《蔬菜农残速测简明教材》的方法。
2结果与分析
2.1 乌塌菜泡菜发酵菌种的选择
泡菜生产多采用传统自然发酵方式,发酵周期较长,产品质量稳定性差,亚硝酸盐含量居高,而优良菌株混合发酵能改善这些缺点。乳酸菌对亚硝酸盐具有降解转化能力,鲁氏酵母发酵所生成的酯类物质及乙醇与乳酸发生酯化反应,生成芳香物质,有利于泡菜特色风味的形成。同时,乳酸菌和酵母菌混种发酵能抑制有害微生物生长和缩短发酵周期,利于泡菜的批量生产。但是不同的乳酸菌与鲁氏酵母混合发酵对泡菜品质的影响不同,这可能是存在菌种及菌株间的差异所致。
如图1所示,乌塌菜泡菜生产时,植物乳酸菌和鲁氏酵母1:1( g/g)混合发酵效果最好,因此选取植物乳酸菌和鲁氏酵母1:1(g/g)混合作为发酵菌种。
2.2乌塌菜泡菜生产工艺优化
2.2.1食盐添加量对乌塌菜泡菜的影响
采用糖添加量为4 %,接种量为3%,发酵温度为35 ℃,分别在食盐添加量为2%,4%,6%,8%,10%和12%条件下生产乌塌菜泡菜。从图2看出,食盐添加量增大,泡菜感官评分逐渐增大,之后下降。这是因为当食盐添加量较低时,榨菜松软,酸度较高。而食盐添加量过度时,榨菜酸度过低。食盐的渗透压能较大程度上影响微生物的发酵速率和发酵进程。食盐添加量太低,泡菜的风味和口感受到影响,而食盐添加量越高,虽然有利于保持产品的硬度,但是泡菜发酵速度慢,且产品咸味过重,因此需选择口味与硬度均适宜的盐量。综合考虑,选择食盐添加量约为6%。
2.2.2糖添加量对乌塌菜泡菜的影响
采用食盐添加量为6%,接种量为3%,发酵温度为35 ℃,分别在糖添加量为1%,2%,3%,4%,5%,6%,7%和8%条件下生产乌塌菜泡菜。从图3看出,糖添加量为4%时,泡菜感官评分较高。糖作为乳酸菌碳源物质,可以促进微生物繁殖,因此糖含量是影响乳酸菌发酵和酵母发酵程度的关键因素。酸度、糖度和酒精含量协调,才能保证产品风味与口感。如果糖添加量太高,会使得泡菜过甜而掩盖酸味等其他风味,并且可能被其他杂菌利用而产生异味物质。所以,糖添加量为4%左右较合理。
2.2.3接种量对乌塌菜泡菜的影响
采用食盐添加量为6%,糖添加量为4%,发酵温度为35 ℃,分别在接种量为1%,2%,3%,4%,5%和6%条件下生产乌塌菜泡菜。从图4看出,接种量为3%时,泡菜感官品质较好。混合菌种发酵可以提高泡菜风味和色泽。接种量越大发酵越快,产生大量乳酸,能有效抑制其他杂菌的活动。但是接种量过大,会导致产酸过多,影响泡菜风味。因此,选择接种量约为3%。
2.2.4发酵温度对乌塌菜泡菜的影响
采用食盐添加量为6%,糖添加量为4%,接种量为3%,分别在发酵温度20 ℃,25℃.30℃,35℃,40℃和45℃条件下生产乌塌菜泡菜。从图5看出,发酵温度为30℃时,泡菜感官评分较高。发酵温度越高,在腌制过程中微生物产酸量越高,导致泡菜酸度的适口性变差。所以,选择发酵温度为30℃左右。
2.2.5响应面优化乌塌菜泡菜生产工艺
以单因素试验为基础,选取食盐添加量为4%,6%和8%,糖添加量为3%,4%和5%,接种量为2%,3%和4%,发酵温度为25 ℃,30℃和35℃,用响应面分析法对乌塌菜泡菜的生产条件进行优化。因素水平和结果分别见表2和表3。
分析乌塌菜泡菜的生产条件可知,食盐添加量、糖添加量、接种量以及发酵温度这4个因素都是显著因素。乌塌菜泡菜感官评分的二次回归拟合方程:感官评分=89.47-4.96 ×A-1.72×B+1.50×C-1.49×D-1.79×AB-1.05×AC-6.05×AD+0.33×BC-7.26×BD-3.00×CD-4.25×A2-1.97×B2-2.64×C2-4.58×D2。其中,A-食盐添加量,B-糖添加量,C-接种量,D-发酵温度。
从表4可知,模型的p <0.000 1,但是失拟项的p=0.430 6,这说明了生产乌塌菜泡菜的模型和实际情况拟合度比较好,因此能对乌塌菜泡菜的生产条件进行预测。
以试验结果和回归方程各项的方差分析为基础,用响应面分析法对乌塌菜泡菜的生产条件进行优化,得到乌塌菜泡菜生产的最佳条件为食盐添加量5.6%、糖添加量4.1%、接种量3.3%和发酵温度30 ℃,此条件下感官评分达到92.6。
2.3乌塌菜泡菜微生物指标和理化指标检测
由表5和表6看出,所制得的乌塌菜泡菜光泽好,香味浓郁且无异味,咸淡适中,脆度适宜。细菌总数小于3 ×103 CFU/g、大肠菌群和大肠杆菌数都分别小于3 MPN/g,且致病菌未检出,常规理化指标合格,符合泡菜出口标准。因此,利用最优工艺生产出来的乌塌菜泡菜口感品质俱佳。
3结论
生产乌塌菜泡菜时,选取植物乳酸菌和鲁氏酵母1:1(g/g)混合作为发酵菌种。乌塌菜泡菜生产的最佳条件为食盐添加量5.6%、糖添加量4.1%、接种量3.3%和发酵温度30 ℃,此条件下感官评分达到92.6。所生产出来的乌塌菜泡菜光泽好,香味浓郁且无异味,咸淡适中,脆度适宜,微生物指标和理化指标合格。因此,利用最优工艺生产出来的乌塌菜泡菜口感品质俱佳。