即食型调味裙带菜的保脆工艺研究

范 民, 吴玉琼, 洪志方, 张 静, 黄 艳

(1.闽北职业技术学院食品与生物工程系,福建南平 353011;2.武夷学院茶与食品学院,福建武夷山 354300;3.福建漳州农业科技园区研发中心,福建漳州 363204)

裙带菜(Undaria pinnatifida Suringar)为多年生大型褐藻,是我国养殖的三大经济海藻之一,被人们称为海藻之王,又名裙带、海芹菜,在我国主要分布在辽宁、山东、江苏、浙江等地[1-4].裙带菜是一种营养价值高的食用性海藻,具有丰富的营养成分,除多糖成分外,还包括蛋白质、脂肪、氨基酸、脂肪酸及碘、钾、钙等微量元素和多种维生素[5],其中多糖是裙带菜中重要的活性成分,具有抗肿瘤、抗病毒及免疫调节等多种生物活性[6-8].目前世界上对裙带菜加工主要是生产冻干品、盐渍品和碎切品[4].近年来,日本和韩国还开发了裙带菜茶、裙带菜酱制品、调味品及快餐等受到人们喜爱的食品[9-11].我国市场上的裙带菜主要为盐浸、调味裙带菜,大多采用相对简易的保脆加工工艺,易失去固有的脆度,口感欠佳,因此,进行裙带菜保脆工艺研究,加工具有一定保脆度的裙带菜具有重要意义.目前,消费者对各类果蔬加工产品在口感脆度方面提出了更高要求,但加工过程中的脆度研究存在产品保脆时间受季节性影响(如盐渍产品)、纯化学物质处理浸泡或是需要复杂物理机械等问题[12-14].而大量文献显示,果胶酸与钙、镁离子等结合形成不溶性的果胶酸盐可使果蔬制品变脆嫩[15],且低温漂烫可以激活果胶甲酯酶活性[16],因此,从产品本身的理化特性探讨保持加工食品的脆度就显得较为重要.本项目采用低温漂烫法与复合保脆剂联合处理技术对裙带菜进行保脆处理,探讨影响裙带菜保脆效果的几个因素,以期为进一步改进即食调味裙带菜加工工艺技术提供一定的基础数据.

1 材料与方法

1.1 材料

裙带菜来自福建福清市;海藻酸钠(SA,河北大唐生物工程有限公司)、氯化钙(CaCl2,浙江城南化工厂)均为分析纯.

1.2 仪器与设备

721型紫外分光光度计,深圳市博大精科技实业有限公司;BS2000S型电子天平,北京赛多利斯天平有限公司;HH-4型数显恒温水浴锅,江苏金坛市宏华仪器厂.

1.3 保脆剂处理实验

1.3.1 不同保脆剂配比对调味裙带菜脆度的影响实验

设置复合保脆剂配比m(SA)∶m(CaCl2)分别为 4∶1,3∶1,2∶1,1∶1,1∶2,1∶3,1∶4. 取等量的新鲜裙带菜,分别置于不同配比的复合保脆剂中,每处理重复3次.保脆剂质量浓度为3 g·L-1、低温漂烫温度50℃、低温漂烫时间25 min.

1.3.2 不同保脆剂质量浓度对调味裙带菜脆度的影响实验

设置保脆剂质量浓度为1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5,4.0 g·L-1.取等量的新鲜裙带菜,分别浸入m(SA)与m(CaCl2)之比为1∶1的不同质量浓度保脆剂中,每处理重复3次.低温漂烫温度50℃、低温漂烫时间25 min.

1.3.3 不同保脆剂低温漂烫温度对调味裙带菜脆度的影响实验

取等量的新鲜裙带菜浸入m(SA)与m(CaCl2)之比为1∶1,质量浓度为3 g·L-1的保脆剂中,设置低温漂烫温度为35,40,45,50,55,60,65℃7个处理,每处理重复3次.低温漂烫时间设为25 min.

1.3.4 不同保脆剂低温漂烫时间对调味裙带菜脆度的影响实验

取等量的新鲜裙带菜浸入m(SA)与m(CaCl2)之比为1∶1,质量浓度为3 g·L-1的保脆剂中,设置低温漂烫时间为5,10,15,20,25,30,35 min 7个处理,每处理重复3次.低温漂烫温度设为50℃.

1.4 正交试验

在单因素实验的基础上,选取复合保脆剂配比(A)、保脆剂质量浓度(B)、低温漂烫温度(C)和低温漂烫时间(D)4个条件作为试验因素,选用正交表进行L16(45)优化正交试验设计,探讨调味裙带菜保脆的较优工艺参数,以果胶酸钙含量为评价指标,正交试验因素水平表见表1.

表1 正交试验因素水平表Tab.1 Relation of saturation solution and relative humidity

1.5 果胶酸钙含量的测定

果胶酸钙含量采用原子分光光度法测定[14].

1.5.1 钙标准曲线的制作

配置浓度为 5,10,15,20,25 μg·mL-1的钙标准溶液,再测定各溶液的吸光值.

测定环境条件:

狭缝0.5 nm;灯电流量6 mA;波长 422.7 nm;点灯方式 D2背景;燃气流量2.0 L/min;火焰类型Air-C2H2;燃烧器高度7 mm.所得钙标准曲线见图1.

1.5.2 裙带菜中果胶酸钙的提取

图1 钙标准曲线Fig.1 Effect of different ratio composite crispness-keeping on fragility

准确称取裙带菜匀浆20 g,用去离子水120 mL搅拌稀释,常温静置1 h时,1 h后抽滤,再用20 mL去离子水洗涤沉淀后抽滤.同样方法,重复洗涤4次,最后在残渣中加入100 mL氯化钠溶液中继续静置,静置1 h后继续抽滤.抽滤后用20 mL氯化钠溶液洗涤沉淀,洗涤抽滤重复操作4次.最后将抽滤液定容至100 mL,即得氯化钠溶性钙.再进行测定,结果即为样品含钙量(μg·g-1).

2 结果与分析

2.1 不同保脆剂配比对调味裙带菜脆度的影响

对不同配比复合保脆剂处理的调味裙带菜果胶酸钙质量分数进行测定,其结果见图2.

图2 不同复合保脆剂配比对脆度的影响Fig.2 Effect of different ratio composite crispness-keeping on fragility

从图2可以看出,随着m(SA)∶m(CaCl2)比例的减小,即食调味裙带菜脆度(以果胶酸钙含量体现,下同)先增大后减小,当复合保脆剂比为1∶1时脆度最大.这可能是因为当配比大于1∶1时,多余的海藻酸钠易在表面层与钙离子形成凝胶,不利于保脆;当配比小于1∶1时,反而增加裙带菜韧度,使得脆度下降.

2.2 不同保脆剂质量浓度对调味裙带菜脆度的影响

对不同浓度复合保脆剂处理的调味裙带菜果胶酸钙质量分数进行测定,其结果见图3.

图3 不同复合保脆剂质量浓度对脆度的影响Fig.3 Effect of different liquid concentration on fragility

从图3可以看出,复合保脆剂质量浓度在1～4 g·L-1时,裙带菜脆度随浓度的增大而明显增大,但当质量浓度大于3.0 g·L-1后再增大浓度基本无法提高保脆效果.这是因为SA-CaCl2复合作用时,先渗入裙带菜组织空隙的是大分子海藻酸钠,其次才是小分子钙离子.这样,就在裙带菜组织细胞中形成凝胶后,既增加组织脆性,也强化纤维弹性,二者同时作用很好地保持了裙带菜的脆度,但到一定浓度裙带菜细胞间隙趋于饱和,浓度增加其作用未增大.

2.3 不同保脆剂低温漂烫温度对调味裙带菜脆度的影响

对保脆剂低温漂烫温度处理的调味裙带菜果胶酸钙质量分数进行测定,其结果见图4.

图4 不同保脆剂低温漂烫温度对脆度的影响Fig.4 Effect of different low-temperature blanching temperature on fragility

由图4可知,35～50℃时,裙带菜脆度随温度的升高而明显增大;温度大于50℃后裙带菜脆度随温度的升高而呈下降趋势.这是因为海藻酸钠与钙离子在35～50℃时形成凝胶,其生成速度随温度升高而变慢.而在温度50℃时渗入氯化钙,因在表面层形成了凝胶,故而阻碍氯化钙的进一步渗入;但温度过高(大于50℃)易损坏裙带菜细胞结构,保脆效果降低.

2.4 不同保脆剂低温漂烫时间对调味裙带菜脆度的影响

对保脆剂低温漂烫时间处理的调味裙带菜果胶酸钙质量分数进行测定,其结果见图5.

由图5可知,在低温漂烫5～25 min时,随着保脆剂浸泡时间的增加,裙带菜脆度逐渐增大,这是因为浸泡时间越长,SA、CaCl2与裙带菜细胞作用越充分,保脆效果越好;浸泡时间达25 min时保脆效果较佳;但当超过25 min后再延长浸泡时间已无法提高保脆效果.

图5 不同保脆剂低温漂烫时间对脆度的影响Fig.5 Effect of different low-temperature blanching time on fragility

2.5 正交试验分析

在上述单因素实验的基础上,根据1.3.5正交试验设计,选取m(SA)∶m(CaCl2)、保脆剂质量浓度、低温漂烫温度、和低温漂烫时间4个主要因素进行L16(45)的正交试验.正交试验方案与结果、正交试验方差分析如表2、表3.

表2 L16(45)正交试验方案与结果Tab.2 L16(45)orthogonal design and results

表3 L16(45)正交试验方差分析Tab.3 L16(45)variance analysis of orthogonal experiment

由表2、表3可知,对裙带菜脆度的主次影响因素为:A＞C＞B＞D,即m(SA)∶m(CaCl2)＞低温漂烫温度＞保脆剂质量浓度＞低温漂烫时间.方差分析结果表明,因素A对裙带菜脆度的影响达极显著水平(p＜0.01),因素C对脆度的影响达显著水平(p＜0.05),而因素B、D的影响不显著.即食型调味裙带菜的较佳保脆工艺组合为 A3B2C3D2,即m(SA)与m(CaCl2)之比为1∶1、保脆剂质量浓度为3 g·L-1、低温漂烫温度为50℃、时间为25 min.通过验证,保脆后的裙带菜果胶酸钙质量分数达184.52 μg·g-1.

3 结 论

1)通过单因素实验及正交试验确定了裙带菜保脆较佳工艺条件为:m(SA)与m(CaCl2)之比为1∶1、保脆剂质量浓度为3 g·L-1、低温漂烫温度为50℃、低温漂烫时间为25 min,此条件下裙带菜果胶酸钙质量分数达 184.52 μg·g-1.

2)影响裙带菜保脆的主次因素为:复合保脆剂配比＞低温漂烫温度＞保脆剂质量浓度＞低温漂烫时间,复合保脆剂配比对裙带菜组织脆度的影响达到极显著水平,低温漂烫温度对裙带菜组织脆度的影响达显著水平.

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