高品質(zhì)低鹽腌漬黃瓜加工工藝研究

摘 要：針對低鹽腌漬黃瓜存在的風(fēng)味不足、脆度較低等問題，本研究添加姜、蒜、小米辣、青麻椒等調(diào)味蔬菜豐富并改善低鹽腌漬黃瓜的風(fēng)味，同時添加鈣離子復(fù)合外源性果膠甲酯酶提升低鹽腌漬黃瓜的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。以感官評價為指標(biāo)，通過單因素和正交試驗得出復(fù)合腌漬低鹽黃瓜最佳配方為食鹽2.50%、醋酸1.15%、白砂糖11.00%、醬油3.50%、姜3.50%，蒜5.00%、小米辣3.25%、青麻椒0.75%。以硬度、咀嚼性、彈性等為指標(biāo)，通過單因素試驗和正交試驗得出保脆劑的最佳配方為乳酸鈣2.20%、果膠甲酯酶0.70%、處理溫度40 ℃、處理時間40 min。

關(guān)鍵詞：低鹽腌漬；黃瓜；風(fēng)味；果膠甲酯酶

中圖分類號：S642.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-1038（2024）04-0044-06

DOI：10.19590/j.cnki.1008-1038.2024.04.009

Research on Process of High-Quality Low-Salt Pickling Cucumber

XIE Xia1，2，3，4， SONG Shasha1，2，3， WANG Wenliang1，2，3， JIA Fengjuan1，2，3， Guan Qi1，2，3，

WANG Yansheng1，2，3， Cui Wenjia1，2，3， LI Yongsheng1，2，3*

（1. Institute of Agricultural Products， Shandong Academy of Agricultural Sciences， Jinan 250100， China;

2. Shandong Provincial Key Laboratory of Intensive Processing Technology of Agricultural Products，

Jinan 250100， China; 3. Key Laboratory of New Food Resources Processing， Ministry of Agriculture，

Jinan 250100， China; 4. College of Food Science， Henan University of Science and Technology，

Xinxiang 453000， China）

Abstract： This study added a series of seasoned vegetables to optimize the formulation， and improved the texture quality of low salt salted cucumber by adding brittle agent and exogenous pectin methyl esterase， and analyzed the changes of flavor substances of low salt salted cucumber. With low-salt cucumber as raw material， the flavor of low-salt pickled cucumber was optimized through single factor test and orthogonal test， and the optimal condition for the formula of low-salt pickled cucumber was 2.50% of salt， 1.15% of acetic acid， 11.00% of white sugar， 3.50% of soy sauce， 3.50% of ginger， 5.00% of garlic， 3.25% of millet spicy， and 0.75% of green hemp pepper. The decrease in salt content would lead to a decrease in cucumber quality. By adding calcium lactate and pectin methyl esterase to the cucumber， and optimize the amount and conditions， and with the hardness， chewing， elasticity as indexes， the optimal conditions of brittle preservation was the amount of calcium lactate 2.20%， pectin methylesterase0.70%， 40 ℃， 40 min.

Keywords： Low salt pickling; cucumber; flavor; pectin methylesterase

黃瓜（Cucumis sativus L.）是一種蔓生或攀援式草本植物，屬于葫蘆科[1]，為溫室產(chǎn)品之一[2]。黃瓜具有利水利尿、清熱解毒和除熱等功效，可用于治療煩渴、咽喉腫痛、燒傷燙傷等病癥，并有減少脂肪堆積和預(yù)防冠心病等功效[3]。黃瓜常被用來生食、熟食或腌制[4]。腌漬黃瓜是一種貯存期較長、成本較低的食品，其傳統(tǒng)加工方式中使用的鹽分含量較高，高于8%[5]，腌漬過程中容易亞硝酸鹽危害[6-7]，造成營養(yǎng)成分流失[8]，并給人體帶來健康風(fēng)險，如高血壓及心腦血管等發(fā)病率增加[9-10]。低鹽腌漬可以降低這種風(fēng)險[4，11]。然而，低鹽蔬菜缺少高鹽高滲透壓的環(huán)境條件，導(dǎo)致果肉中留存大量自由水，同時果膠酶和纖維素酶活性缺乏抑制，導(dǎo)致腌漬過程中腌制果肉質(zhì)地變軟，風(fēng)味不足。為解決低鹽腌漬菜風(fēng)味不足、脆度較低等問題，通常選取適當(dāng)?shù)奶砑觿绻z甲酯酶[12-14]用于保持加工果蔬的硬度和脆度，降低環(huán)境對果蔬細(xì)胞壁完整性的破壞。研究表明，在與某些鈣添加劑組合處理后[15-16]，果膠甲酯酶可以有效提高果蔬的硬度[15，17]，因此其廣泛應(yīng)用于保持加工果蔬質(zhì)構(gòu)、提高果蔬類泡菜的脆度、改良果醬制品黏度等方面。楊林等[18]在實驗中利用果膠甲酯酶與兩種鈣添加劑對番茄丁進(jìn)行了處理，結(jié)果表明果膠甲酯酶與氯化鈣的組合處理對番茄丁的硬化效果明顯。

因此，本研究在降低腌漬菜食鹽添加量的基礎(chǔ)上，復(fù)配傳統(tǒng)調(diào)味蔬菜，對腌漬工藝和配方進(jìn)行優(yōu)化，提高低鹽腌漬黃瓜的風(fēng)味品質(zhì)；聯(lián)合鈣離子-果膠甲酯酶保脆技術(shù)，提高低鹽腌漬黃瓜的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，以期生產(chǎn)一款風(fēng)味質(zhì)構(gòu)俱佳的腌漬黃瓜產(chǎn)品，為提升低鹽腌漬蔬菜品質(zhì)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗材料

黃瓜，迷你黃瓜，山東省濟(jì)南市濟(jì)陽區(qū)曲堤鎮(zhèn)；白砂糖，南京甘汁園股份有限公司；醬油，佛山市海天調(diào)味食品股份有限公司、姜、蒜、小米辣和青麻椒，山東濟(jì)南金鄉(xiāng)縣；食鹽，山東省魯鹽集團(tuán)有限公司；醋酸，河南凱帝食品有限公司；乳酸鈣，食品級，山東優(yōu)索化工科技有限公司；果膠甲酯酶，食品級，威海德誠貿(mào)易有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

GZX-9240MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Systems；LRHS-Ⅱ恒溫恒濕培養(yǎng)箱，上海龍躍儀器設(shè)備有限公司；AR423CN電子天平，奧豪斯（上海）儀器有限公司；H.H.S6數(shù)顯恒溫水浴鍋，江蘇金怡儀器科技有限公司；AW-2型智能水分活度儀，無錫市碧波電子設(shè)備廠。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

新鮮黃瓜清洗→均勻切段→烘干→調(diào)味腌漬→保脆→保藏。

1.2.2 操作要點

采購13 cm左右、成色一致的新鮮黃瓜，去除藤蔓和花朵，沖洗，去除表面果刺、雜質(zhì)。切成5 cm×1 cm×1 cm左右的條狀，40 ℃烘干2 h，使黃瓜表面脫水。將表面脫除水分的黃瓜按照一定比例與調(diào)味料混合，攪拌均勻并腌漬24 h。對腌漬后的黃瓜進(jìn)行保脆處理，在黃瓜條中加入一定量的保脆劑和果膠甲酯酶，密封，放入恒溫恒濕箱中保存1 d，溫度保持在15 ℃，濕度保持在30%。

1.3 調(diào)味配方單因素試驗設(shè)計

將黃瓜進(jìn)行清洗、切段、控干水分后，取黃瓜條100 g、醬油3.50 g、姜3.50 g、蒜5.00 g、小米辣3.25 g、青麻椒0.75 g，分別加入不同含量食鹽（2.00%、2.50%、3.00%、3.50%、4.00%）、不同含量醋酸（1.00%、1.25%、1.50%、1.75%、2.00%）和不同含量白砂糖（9.00%、10.00%、11.00%、12.00%、13.00%），調(diào)味腌漬1 d后，通過感官評價進(jìn)行單因素試驗，得出低鹽腌漬黃瓜中食鹽、醋酸、白砂糖的最適添加量。

1.4 調(diào)味配方正交優(yōu)化試驗設(shè)計

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，主料和輔料固定的前提下，低鹽腌漬黃瓜調(diào)味配方主要影響因素為食鹽、醋酸、白砂糖添加量。以感官評分為評價指標(biāo)，選用L9（34）正交表進(jìn)行正交試驗（見表1）。

表1 調(diào)味配方優(yōu)化正交試驗因素水平表

Table 1 Orthogonal test factors and levels table of formula

1.5 保脆工藝單因素試驗

在腌漬后的黃瓜中添加不同種類的保脆劑（乳酸鈣、氯化鈣、丙酸鈣、葡萄糖酸鈣、空白），添加量均為10%，利用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA檢測，根據(jù)硬度、咀嚼性、彈性等指標(biāo)來確定低鹽腌漬黃瓜的最優(yōu)保脆劑。

在腌漬黃瓜基礎(chǔ)上分別加入不同添加量果膠甲酯酶（0.20%、0.40%、0.60%、0.80%、1.00%）、不同添加量乳酸鈣（1.50%、2.00%、2.50%、3.00%、3.50%），設(shè)置不同處理時間（20、30、40、50、60 min）、不同處理溫度（20、30、40、50、60 ℃）。分裝后在水浴鍋中對黃瓜進(jìn)行加熱保脆處理，利用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行TPA檢測，根據(jù)硬度、咀嚼性、彈性等指標(biāo)確定低鹽腌漬黃瓜保脆的最優(yōu)工藝。

1.6 保脆工藝正交試驗設(shè)計

在單因素試驗基礎(chǔ)上，采用四因素三水平正交試驗確定保脆工藝的最優(yōu)組合，正交試驗因素與水平見表2。

表2 保脆工藝優(yōu)化正交試驗因素與水平表

Table 2 Orthogonal test factors and levels of brittle preservation process

1.7 測定方法

1.7.1 感官評價

感官評價小組由12名接受過感官評價訓(xùn)練的食品專業(yè)人員組成，總分為100。去除最高值和最低值，取平均值。評定標(biāo)準(zhǔn)見表3。

表 3 腌漬黃瓜感官評分表

Table 3 Sensory evaluation score table of pickled cucumber

1.7.2 質(zhì)構(gòu)測定

以經(jīng)過不同條件處理的腌漬黃瓜作為研究對象，利用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)檢測。采用P5平底圓柱探頭，觸發(fā)力5 N，測前速度1 mm/s，測中速度0.5 mm/s，測后速度1 mm/s，試樣壓縮形變50%，兩次壓縮停頓3 s，每組隨機取5個腌漬黃瓜樣品測試，最終結(jié)果取平均值。

1.8 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析作圖，采用正交試驗助手進(jìn)行正交試驗設(shè)計。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃瓜腌漬調(diào)味配方單因素試驗結(jié)果

由圖1可知，三種配料的添加對低鹽腌漬黃瓜感官評分均有影響，感官評分隨著添加量增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。

圖1 不同添加量對低鹽腌漬黃瓜風(fēng)味的影響

Fig.1 Effects of different dosages on the flavor of low-salt pickled cucumber

圖1a中食鹽添加量在2.50%時，感官評分最高。因為食鹽在腌漬過程中起到提鮮、保鮮、保原味的作用[19-20]。圖1b醋酸添加量在1.25%時，感官評分最高。醋酸添加會使咸味感增強，添加醋酸能夠在提升風(fēng)味的同時降低鹽的添加量。當(dāng)醋酸添加量過少時，酸味不足，風(fēng)味不夠；添加醋酸量過多，酸味太沖，掩蓋黃瓜本身清香風(fēng)味，導(dǎo)致風(fēng)味下降。圖1c中白砂糖添加量為11.00%時感官評分最高，白砂糖可以中和醋酸的酸味，使黃瓜呈酸甜口感，同時添加適量白砂糖，會增加食物的鮮味。

2.2 黃瓜腌漬調(diào)味配方正交優(yōu)化試驗結(jié)果

由表4可知，各因素對低鹽腌漬黃瓜品質(zhì)的影響程度為A＞B＞C，即食鹽的添加量對腌漬黃瓜的口味影響最大，白砂糖添加量影響最小；最佳工藝為A2B1C2，即食鹽添加量2.50%、醋酸添加量為1.15%、白砂糖添加量為11.00%，與感官評價結(jié)論一致。

表 4 黃瓜腌漬調(diào)味配方正交優(yōu)化試驗結(jié)果

Table 4 Orthogonal optimization test results of cucumber pickling formula

2.3 黃瓜保脆工藝單因素試驗結(jié)果

2.3.1 不同保脆劑對低鹽腌漬黃瓜脆度的影響

由圖2可知，當(dāng)保脆劑為乳酸鈣時脆度最大，當(dāng)用其他保脆劑時，黃瓜表面會出現(xiàn)較為明顯的白色顆粒，導(dǎo)致黃瓜的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)下降，脆度降低。

圖2 不同保脆劑對低鹽腌漬黃瓜脆度的影響

Fig.2 Effects of different brittle-retaining agents on the crispness of low-salt pickled cucumber

2.3.2 不同乳酸鈣添加量對腌漬黃瓜脆度的影響

由圖3可知，低鹽腌漬黃瓜脆度隨著乳酸鈣添加量增加呈先上升后下降的趨勢。當(dāng)乳酸鈣添加量2.00%時，低鹽腌漬黃瓜的脆度最大，從果膠甲酯酶和鈣離子添加量對果膠的影響來看，在乳酸鈣濃度達(dá)到一定程度時，在果膠甲酯酶作用下，低甲氧基果膠和鈣離子會慢慢地結(jié)合在一起，形成果膠酸鈣的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[21-22]，從而提高黃瓜的硬度。若超過此限度，則會破壞網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，影響其質(zhì)地。因此，綜合考慮乳酸鈣的添加量選擇1.50%～2.50%。

圖3 不同乳酸鈣添加量對低鹽腌漬黃瓜脆度的影響

Fig.3 Effects of different calcium lactate addition on the crispness of low-salt pickled cucumber

2.3.3 不同果膠甲酯酶添加量對腌漬黃瓜脆度的影響

由圖4可知，低鹽腌漬黃瓜的脆度隨果膠甲酯酶的添加呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢。當(dāng)果膠甲酯酶的添加量為0.8%時，低鹽腌漬黃瓜脆度達(dá)到最大值。因此，綜合考慮果膠甲酯酶的添加量選擇0.60%～1.00%。

圖4 不同果膠甲酯酶添加量對低鹽腌漬黃瓜脆度的影響

Fig.4 Effects of different pectin methylesterase addition

on the crispness of low-salt pickled cucumber

2.3.4 不同處理溫度對低鹽腌漬黃瓜脆度的影響

由圖5可知，低鹽腌漬黃瓜的脆度隨著處理溫度的增加呈現(xiàn)先上升后下降。當(dāng)果膠甲酯酶的作用溫度在40 ℃時低鹽腌漬黃瓜的脆度出現(xiàn)最大值。因此，綜合考慮處理溫度選擇范圍為35～45 ℃。

圖5 不同處理溫度對低鹽腌漬黃瓜脆度的影響

Fig.5 Effects of different treatment temperatures

on crispiness of low-salt pickled cucumber

2.3.5 不同處理時間對低鹽腌漬黃瓜脆度的影響

由圖6可知，低鹽腌漬黃瓜的脆度隨著處理時間的增加呈先上升后下降。處理時間在40 min時低鹽腌漬黃瓜的脆度最大，此時處理溫度使得果膠甲酯酶與鈣離子結(jié)合生成難溶性的果膠酸鹽，增加了黃瓜的脆度，提高了黃瓜的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。因此，綜合考慮處理時間選擇35～45 min。

圖6 不同處理時間對低鹽腌漬黃瓜脆度的影響

Fig.6 Effects of different treatment time on crispness

of low-salt pickled cucumber

2.4 低鹽腌漬黃瓜保脆工藝正交試驗結(jié)果

由表5可知，各因素對低鹽腌漬黃瓜脆度影響為A＞D＞B＞C，即乳酸鈣添加量影響最大，其次是不同處理時間和不同果膠甲酯酶添加量，不同處理溫度影響最小。最佳組合為A3B1C2D2，即乳酸鈣添加量2.20%、果膠甲酯酶添加量為0.70%、處理溫度40 ℃、處理時間40 min，與質(zhì)構(gòu)測定結(jié)論一致。

表5 低鹽腌漬黃瓜保脆工藝正交結(jié)果

Table 5 Orthogonal results of the low-salt pickled cucumber

3 結(jié)論

本研究以黃瓜為主要原料，研究高品質(zhì)低鹽腌漬黃瓜的制備工藝。通過對黃瓜的低鹽腌漬調(diào)味配方、保脆處理等進(jìn)行優(yōu)化，得出低鹽腌漬黃瓜調(diào)味配方的最優(yōu)條件為在黃瓜100 g、輔料醬油3.50 g、姜3.50 g、蒜5.00 g、小米辣3.25 g、青麻椒0.75 g的基礎(chǔ)上，添加食鹽2.50%、醋酸1.15% 、白砂糖11.00%；在腌漬配方的基礎(chǔ)上通過正交實驗得出最佳保脆條件為乳酸鈣添加量2.20%、果膠甲酯酶添加量0.70%、處理溫度40 ℃、處理時間40 min。在該條件下腌漬的黃瓜形態(tài)完整，顏色新鮮，口感豐富，風(fēng)味宜人。相比未處理樣品，經(jīng)過處理的黃瓜感官評分為98分，硬度提高了212 g，咀嚼性提高了49 g/kg。建立了適宜低鹽腌漬黃瓜的復(fù)合腌制劑聯(lián)合Ca2+果膠甲酯酶品質(zhì)提升技術(shù)，顯著提高了低鹽腌漬黃瓜的風(fēng)味與質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，為黃瓜的深加工及低鹽腌漬黃瓜的開發(fā)提供了一定的技術(shù)支持與理論指導(dǎo)。

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收稿日期：2023-12-26

基金項目：山東省重點研發(fā)計劃-高品質(zhì)設(shè)施蔬菜綠色生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化（2022TZXD0025）

第一作者簡介：謝霞（1999—），女，在讀碩士，研究方向為食品加工與安全

*通信作者簡介：李永生（1988—）， 男，工程師，本科，主要從食品工程與質(zhì)量安全工作