蒜片加工副產物生產蒜泥的工藝研究

李寧陽，盧曉明，趙敏，邢艷霞，喬旭光

1.山東農業大學食品科學與工程學院，山東泰安2710182.濟寧學院生命科學與工程系，山東曲阜2731553.山東農業工程學院食品科學與工程系，山東濟南250100

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蒜片加工副產物生產蒜泥的工藝研究

李寧陽1，盧曉明1，趙敏2，邢艷霞3，喬旭光1

1.山東農業大學食品科學與工程學院，山東泰安271018
2.濟寧學院生命科學與工程系，山東曲阜273155
3.山東農業工程學院食品科學與工程系，山東濟南250100

摘要：本研究以蒜片加工副產物（碎瓣蒜、小瓣蒜）為原料，對蒜泥的生產工藝進行了研究，探討了不同處理對蒜泥加工過程中護色及殺菌效果的影響。結果表明，蒜片加工副產物經過破碎成蒜粒，80℃燙漂處理2 min后，浸入15%的NaCl和0.06%NaHSO3混合護色液進行護色0.5 h，能有效防止綠變問題；蒜粒搗碎成泥后，通過添加15 mg·kg-1二氧化氯和0.3%的檸檬酸，能有效抑制微生物的生長，起到殺菌效果。運用此工藝生產的蒜泥，能較好保持大蒜鮮辣口感和風味。

關鍵詞：蒜泥；護色；二氧化氯；殺菌

我國是大蒜的主要生產國，其產量占世界總產量的四分之三，以品質優、產量高、出口量大而享譽全球。大蒜也是我國部分地區出口創匯、農民增收的重要支柱產業。目前大蒜的主要深加工方式是蒜片、蒜粉，在蒜片、蒜粉加工過程中，會有大量的小蒜、碎蒜作為副產物產生，從而造成了大蒜加工原料的浪費［1］。

大蒜經常加工成蒜泥、蒜粒和蒜汁等制品，在加工過程中常常會發生綠變的問題，嚴重影響了產品的外觀和品質。研究發現抗壞血酸、亞硫酸氫鈉、L-半胱氨酸等還原劑對大蒜綠變有一定抑制作用［2，3］。然而二氧化氯是優于氯氣安全、無毒的一種消毒劑，其氧化能力是氯氣的5倍，在消毒殺菌過程中，不與水中可以進行反應的物質發生化學反應，所以不會產生"三致作用"的有機氯化物或其它有毒類物質。國內外大量的試驗研究也證實二氧化氯反應的這個特點，同時二氧化氯殺菌效果受環境溫度、反應pH值和其它有機物的影響很小，殺菌效果非常穩定［4-8］。所以，二氧化氯以其高穩定性、高殺菌效率、高安全性被廣泛應用。

本文通過利用蒜片加工過程中的副產物（小蒜、碎蒜）為原料，對蒜泥的制作工藝進行了研究，探討了不同處理對蒜泥加工過程中護色及采用二氧化氯混合殺菌效果的影響。蒜片加工過程中的副產物制作成為蒜泥后，可大大提高蒜片加工副產物的附加值。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

1.1.1原料及試劑蒜片加工副產物，從蒜片生產企業獲得；

二氧化氯，萊蕪新陸科技開發有限公司；硫代硫酸鈉、重鉻酸鉀、硫酸、碘化鉀、可溶性淀粉、次氯酸鈉、鄰聯甲苯胺、鹽酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、檸檬酸、氯化鈉、無水乙醇、95%乙醇、亞硫酸氫鈉、、抗壞血酸，以上均為分析純；營養瓊脂為培養基。

1.1.2主要儀器恒溫水浴鍋，常州華冠儀器有限公司；AUW220D電子分析天平，日本Shimadzu公司；TGL-18C-C高速臺式離心機，上海安亭儀器有限公司；紫外光可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；FW100高速萬能粉碎機，天津泰斯特儀器有限公司；280型高壓滅菌鍋，浙江新豐；PHS-3C型精密pH計，上海雷磁儀器廠；生化培養箱，上海精密儀器儀表公司。

1.2方法

1.2.1加工工藝蒜片加工后剩余的副產物（碎瓣、小瓣蒜）挑選→清洗→破碎成粒→漂洗→燙漂→冷卻→護色液浸泡→瀝水→搗碎成泥

1.2.2蒜泥綠變強度的測定蒜粒經一定溫度一定時間的燙漂并冷卻后，使用護色液浸泡0.5 h護色，取20 g蒜粒搗碎成泥后用95%乙醇定容至50 mL，4℃浸提24 h，過濾后測定590 nm處的吸光值。

1.2.3余氯的測定方法采用鄰聯甲苯胺比色法測定余氯含量［9］。

1.2.4細菌總數的確定采用平板計數法：將待測樣品經適當稀釋之后，其中的微生物充分分散成單個細胞，取一定量的稀釋樣液涂布到平板上，經過培養，由每個單細胞生長繁殖而形成肉眼可見的菌落，即一個單菌落應代表原樣品中的一個單細胞；統計菌落數，根據其稀釋倍數和取樣接種量即可換算出樣品中的含菌數［10］。

2　結果與分析

2.1燙漂處理對護色效果的影響

蒜片加工經切粒后燙漂，樣品在室溫下放置一周后進行測定，結果見表1。

表1　燙漂工序對破碎后大蒜綠變程度的影響Table 1 The effect of blanching on garlic greening

根據表1的數據，并對各個處理樣品長期放置后觀察其顏色變化，80℃/2 min、80℃/3 min、85℃/2 min、85℃/3 min等處理，蒜粒皆呈現輕微變綠現象。溫度越高，時間越長，燙漂處理對蒜粒最終風味產生了影響，因此考慮到風味變化，可見單純的燙漂處理不足以使蒜粒在儲藏過程中仍然能夠保持較好的色澤，因此需要添加一定的護色劑來達到護色的要求。從風味以及護色效果看，確定80℃/2 min為燙漂處理的時間。

2.2抗壞血酸和亞硫酸氫鈉對護色效果的影響

分別采用0.02%～0.10%濃度的抗壞血酸和亞硫酸氫鈉對破碎的蒜粒進行0.5 h浸泡處理，測定其綠變強度，以綠變強度來確定護色效果，其濃度與綠變強度的變化如圖1所示。

圖1　亞硫酸氫鈉、抗壞血酸對蒜粒綠變強度的影響Fig.1 The effect of Sodium sulfite and Ascorbic acid on garlic greening

從圖1曲線的變化可以看出，亞硫酸氫鈉、抗壞血酸濃度的加大，蒜粒綠變強度逐漸下降，且當它們的濃度相同時，添加亞硫酸氫鈉的蒜粒綠變強度低于添加抗壞血酸的蒜粒，這說明亞硫酸氫鈉的護色效果優于抗壞血酸，但是使用亞硫酸氫鈉護色的時候，我們需要考慮二氧化硫殘留量的問題，所以，當用亞硫酸氫鈉進行護色工藝的同時，應該使其濃度控制在一個較低的水平。

2.3氯化鈉對護色效果的影響

破碎好的蒜粒用濃度為5%～20%的氯化鈉溶液進行浸泡處理，處理時間為0.5 h，不同濃度的溶液處理效果對綠變強度的影響如圖2所示。

圖2　氯化鈉溶液對蒜粒綠變強度的影響Fig.2 The effect of Sodium chloride on garlic greening

由圖2的曲線可以看出，氯化鈉溶液濃度越高，蒜粒綠變強度下降越明顯，但當其濃度達到10%以上時，隨著氯化鈉溶液濃度的增大其綠變強度下降趨于緩慢。所以，通過實驗，實用氯化鈉進行護色時，其濃度應該在10%到15%之間。在實際生產加工過程中，考慮到氯化鈉調味的功效，所以，實際生產，用氯化鈉進行護色的時候，確定氯化鈉溶液濃度為15%。

2.4不同組合護色劑對護色效果的影響

通過前面單個護色劑的實驗，我們可以確定單個護色劑的濃度分別為：亞硫酸氫鈉濃度為0.06%；抗壞血酸濃度為0.10%；氯化鈉濃度為15%。為了更好的確定三種護色劑之間是否有組合效應，所以將三種護色劑進行組合。不同組合護色劑對蒜粒綠變效果的影響見表2。

表2　不同組合護色劑對蒜粒綠變效果的影響Table 2 The effects of different combinations on garlic greening

從表2的數據可以發現：Vc與NaCl、NaHSO3組合綠變強度比較強，因此護色效果不佳。NaHSO3與NaCl的組合，綠變強度較弱，表現出較好的護色效果；而且處理3的產品呈現白色，已無變色現象，能夠達到產品對色澤的要求，因此，試驗對處理3得到的產品進行SO2殘留的測定，測定SO2殘留量小于0.002%，SO2殘留量也符合產品的標準。因此，濃度為15%NaCl和濃度為0.06%NaHSO3的混合液進行護色處理為最佳處理組合，處理時間為0.5 h。

2.5ClO2添加量對蒜泥殺菌效果的影響

配制二氧化氯溶液對蒜泥進行殺菌，濃度為10 mg·kg-1～60 mg·kg-1，所得蒜泥于室溫下放置5 d，測定產品的菌落總數和余氯量，所得結果如圖3。

由圖3的數據可以發現，殺菌時二氧化氯濃度達到40 mg·kg-1時，所測定菌落總數可降低到4個對數級左右；從整個趨勢圖看，殺菌時二氧化氯濃度從10 mg·kg-1到40 mg·kg-1的時，表現出的二氧化氯的殺菌強力增加趨勢是相對緩慢，當殺菌時二氧化氯濃度大于40 mg·kg-1時，所表現的殺菌強力趨勢增大。當殺菌濃度為50 mg·kg-1時，產品的殺菌效果可以基本達到商業無菌要求；當殺菌時二氧化氯濃度達到60 mg·kg-1時，所得產品中的菌落均被殺死或者被完全抑制。

圖3　二氧化氯濃度對殺菌效果的影響及余氯量的測定Fig.3 The effect of the concentration of Chlorine dioxide solution on sterilization and the determination of residual

從圖3可以看出，所得到蒜泥的測定余氯量也是隨著殺菌時二氧化氯用量的增加而增加，變化趨勢跟菌落數的變化趨勢是一樣的，殺菌時二氧化氯用量超過40 mg·kg-1時，蒜泥產品測定的余氯量也是增長快速的。參考GB5749《生活飲用水標準》中規定，末梢水的二氧化氯量≥0.05 mg·kg-1，所以，當殺菌時，二氧化氯濃度超過40 mg·kg-1時，所得到蒜泥產品余氯量已經處于一個較高的水平。所以在實際的生產中，應該考慮其它的方法，比如降低pH值等方法來減少蒜泥中的菌類，盡量減少殺菌過程中二氧化氯的使用量，從而可以減少最終產品的余氯量，從而符合產品的質量要求。

2.6氯化鈉、檸檬酸、山梨酸鉀對二氧化氯殺菌效果的影響

蒜粒經搗碎后，按照上述試驗的結果，用濃度為40 mg·kg-1的二氧化氯進行殺菌，同時加入不同濃度的氯化鈉、山梨酸鉀和檸檬酸，分別測定對二氧化氯殺菌效果的影響，結果如表3所示。

表3　氯化鈉、山梨酸鉀、檸檬酸對二氧化氯殺菌效果的影響Table 3 The effects of Potassium sorbate, Citric acid and Sodium chloride on sterilization of Chlorine dioxide

從表3數據可以看出，山梨酸鉀、檸檬酸、氯化鈉都對二氧化氯殺菌的效果有一定的促進作用，但是總體作用不明顯。添加山梨酸鉀對二氧化氯的殺菌效果有一定的作用，但是效果不明顯；添加氯化鈉對二氧化氯的殺菌效果也有一定的影響，但是總體的效果也不大明顯。然而，添加檸檬酸的二氧化氯溶液進行殺菌，可以促進二氧化氯的殺菌效果，但是效果也不是很明顯，并且氯化鈉濃度高時，表現出來的是抑制作用，考慮到檸檬酸可以降低產品的PH值，因此，可以添加適量的檸檬酸來輔助二氧化氯的殺菌［11］。

通過實驗結果我們可以發現，在二氧化氯殺菌的同時，可以適當添加檸檬酸輔助殺菌，這樣既可以促進殺菌效果，又可以降低產品的PH值，這樣可以減少殺菌時二氧化氯的使用量，可以最終減少成品的余氯量。

2.7二氧化氯和檸檬酸用量的確定

根據以上單因素試驗結果，將二氧化氯和檸檬酸用量進行搭配，通過菌落數和余氯量的測定，以此來確定二氧化氯和檸檬酸合理的使用量，組合和測定結果如表4。

表4　殺菌條件的不同組合方式對殺菌效果的影響及余氯量的測定Table 4 The effects of different combinations on sterilization and the determination of residual

由表4可以看出，二氧化氯和檸檬酸使用量的不同，對殺菌的效果和余氯殘留量有較明顯的變化。從表4的數據可以看出，第6組、8組、9組中菌落數均符合國標的要求。通過研究表明，殺菌時使用檸檬酸，不僅可以對殺菌效果起到促進作用，而且由于檸檬酸的味道，還可以起到口味調整的作用［12，13］。從表中數據可以看到，當檸檬酸添加量為0.3%時，蒜泥pH值為3.7左右，因此在可以接受的范圍確定檸檬酸的添加量為0.3%。從表中的數據來看，使用二氧化氯的添加量為15 mg·kg-1和20 mg·kg-1時，都可以達到殺菌的效果，但是根據添加劑“在達到預期目的的前提下盡可能降低在食品中的使用量”使用原則，所以殺菌時二氧化氯的添加量為15 mg·kg-1。

綜合上面單因素的實驗，考慮到實際生產的要求，所以蒜泥生產中殺菌最佳工藝為：使用二氧化氯和檸檬酸共同作用，添加量分別為：15 mg·kg-1和0.3%。使用該條件進行殺菌，所得到的蒜泥可以達到商業無菌的要求，而且所生產的蒜泥具有大蒜的鮮辣味。

3　結論

（1）大蒜經過破碎成蒜粒后，經80℃/2 min燙漂處理后，然后浸入15%的NaCl和0.06%NaHSO3混合護色液進行護色0.5 h，能有效防止綠變褐變問題。

（2）蒜粒經搗碎成泥后，通過添加15 mg·kg-1二氧化氯和0.3%的檸檬酸，能有效抑制微生物的生長，具有良好的殺菌效果。

（3）運用此方法生產的蒜泥，能較好的保持大蒜的鮮辣味。

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Study on the Technology Processing Garlic Mud with By-products in the Production of Sliced Garlic

LI Ning-yang1，LU Xiao-ming1，ZHAO Min2，XING Yan-xia3，QIAO Xu-guang1*

1. College of Food Science and Engineering/Shandong Agricultural University，Tai'an 271018，China
2. Department of Life Science and Engineering/Jining College，Qufu 273155，China
3. Department of Food Science and Engineering/Shandong Agricultural and Engineering University，Jinan 250100，China

Abstract：In this study，production processes of garlic were studied to explore the effects of different treatments on garlic processing color protection and sterilization using garlic processing byproducts（chopped garlic and small flap garlic）as raw materials. The results showed that browning and greening problem of garlic particle crushed from garlic processing byproducts could be effectively prevented after 80℃/2 min blanching process and the following immersion in the mixed color protection solution of 15%NaCl and 0.06%NaHSO3for 0.5 h to mash into the mud after the addition of 15 mg·kg-1of chlorine dioxide and 0.3%citric acid to garlic puree smashed from garlic particles to be able effectively inhibit the microbial growth to lead to good bactericidal effect.

Keywords：Garlic mud；color-protection；ClO2；sterilization

中圖法分類號：TS214.2

文獻標識碼：A

文章編號：1000-2324（2016）03-0399-05

收稿日期：2015-09-22修回日期：2015-11-05

基金項目：公益性行業（農業）科研專項（201303079）；國家自然基金（31371816）

作者簡介：李寧陽（1979-），男，講師，主要從事果蔬加工和功能成分提取研究. E-mail：ningyangli@126.com

*通訊作者：Author for correspondence. E-mail：xgqiao@sdau.edu.cn