大叶麻竹笋腌制过程中品质变化规律*

2013-11-21 10:01汪莉莎陈光静郑炯王辉宋家芯吴金松阚建全
食品与发酵工业 2013年10期
关键词:总酸果胶竹笋

汪莉莎,陈光静,郑炯,2,3,王辉,宋家芯,吴金松,阚建全,2,3

1(西南大学食品科学学院,重庆,400715)2(重庆市农产品加工及贮藏重点实验室,重庆400715)3(农业部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室(重庆),重庆400715)

大叶麻竹笋(Dendrocalamus latiflorus)又称大叶乌竹、大绿竹、甜竹,属禾本科竹亚科、多年生禾本科植物,广泛分布于我国亚热带和热带地区,其食用部分为初生、嫩肥的芽或鞭,是著名的高产型竹笋,适宜鲜食和加工。研究表明,竹笋含有较丰富的黄酮类化合物和维生素,能降低人体心血管系统疾病和某些肿瘤的发生率,具有很高的营养价值[1]。

大叶麻竹笋的食用方法众多,其中腌制大叶麻竹笋因其具丰富的营养价值、独特的风味等特点,深受消费者的喜爱。蔬菜腌制过程中,在微生物和硝酸还原酶的作用下,使得部分硝酸盐还原为亚硝酸盐,当人体摄入亚硝酸盐后,亚硝酸盐能与胃液中含氮化合物结合生成亚硝胺,而亚硝胺具有强致癌性,对人体健康产生危害[2-3]。研究表明,腌制加工会对蔬菜黄酮类化合物和维生素含量产生影响,但对大叶麻竹笋腌制过程中黄酮类化合物和维生素含量变化情况的研究,尚未见报道[4-6]。此外,决定消费者对腌制蔬菜食用品质满意度的众多因素中,硬度是其重要的影响因素之一[7]。因此,本文拟研究大叶麻竹笋腌制过程总酸、亚硝酸盐、VC、总黄酮和菌落总数的变化,并探讨了硬度与原果胶、水溶性果胶含量变化的关系。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大叶麻竹笋,采自重庆市北碚区施家梁镇大叶麻竹笋种植基地;食盐,四川驰宇盐化有限责任公司;NaOH、亚铁氰化钾、乙酸锌、冰乙酸、硼酸钠、NaNO2、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、HCl、H2SO4、草酸、2,4-二硝基苯肼、AlCl3、无水乙醇、无水乙醚、三氯甲烷、二甲基亚砜、丙酮、蛋白胨、葡萄糖、琼脂粉、KH2PO4、NaCl(分析纯),成都市科龙化工试剂厂;芦丁、抗坏血酸、咔唑、半乳糖醛酸(分析纯),国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

TA-XT2i物性测定仪,英国Stable Micro System公司;5810台式高速离心机,德国Eppendorf公司;PB-10精密pH计,德国Sartorius公司;DHG-9240电热恒温鼓风干燥箱、HHS-24电热恒温水浴锅、DHP-9272电热恒温培养箱,上海齐欣科学仪器有限公司;FSH-Ⅱ高速电动匀浆器,江苏金坛市环宇科学仪器厂;T6新世纪紫外可见风光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;SYQ-DSX-280A高压灭菌锅,上海申安医疗机械厂。

1.3 实验方法

1.3.1 大叶麻竹笋的腌制方法

新鲜大叶麻竹笋经过切分、沸水漂烫10 min、沥干后装坛,分别添加3%、11%、19%的食盐水(料水比为1∶1),在室温(17~25℃)下进行腌制,每隔7 d定期测定大叶麻竹笋的各项指标。

1.3.2 腌制大叶麻竹笋总酸的测定

称取20 g腌制大叶麻竹笋样品,置于打浆机中打碎,然后以15 000×g离心20 min,收集上层清液,用0.05 mol/L的NaOH标准溶液滴定其上层清液至pH值为7.0±0.05时为滴定终点,重复测定3次,求平均值,总酸含量计算:x=c×v×k/m,其中x为总酸含量(g/100 g);c为NaOH标准溶液浓度(mol/L);v为NaOH滴定时所消耗的体积(mL);k为酸的换算系数,乳酸为0.09;m为竹笋的质量(g)[8]。

1.3.3 腌制大叶麻竹笋亚硝酸盐含量的测定

参照GB 5009.33-2010,采用盐酸萘乙二胺法测定[9]。

1.3.4 腌制大叶麻竹笋VC含量的测定

参照 GB/T 5009.86-2003,采用 2,4-二硝基苯肼法测定[10]。

1.3.5 腌制大叶麻竹笋总黄酮含量的测定

参照Kim等的方法,以芦丁为标准物,采用分光光度法测定[11]。

1.3.6 腌制大叶麻竹笋原果胶、水溶性果胶含量的测定

采用咔唑比色法测定[12-14]。

1.3.7 腌制大叶麻竹笋硬度的测定

准确地将腌制大叶麻竹笋片切为(1×1×0.4)cm的长方体薄片,放置于物性测定仪测试平板上,采用圆柱型平底探头P/36R对其进行TPA(质构仪质地多面分析方法)测试。参数设置为:测试前速度2 mm/s,测试后速度1 mm/s,测试速度为1 mm/s,试样压缩形变百分量70%,2次压缩中间停顿时间3 s,触发值20 g。每个食盐浓度的腌制大叶麻竹笋样品重复测定12次,结果取平均值。

1.3.8 腌制大叶麻竹笋的菌落总数的测定

参照 GB4789.2-2010,采用平板法测定[15]。

1.4 实验数据分析处理方法

实验数据采用 SPSS(Version 19.0)和 Origin(Version 8.6)软件进行处理与分析。

2 结果与分析

2.1 大叶麻竹笋腌制过程中总酸含量的变化

由图1可知,大叶麻竹笋的总酸含量随着腌制时间的延长而增加,腌制前21天,总酸含量急剧增加,随后总酸含量增加缓慢,到腌制后期(49d以后)基本不变;且食盐浓度越高,总酸含量越低。3个食盐浓度条件下大叶麻竹笋中的最终总酸含量排列顺序为:3%食盐浓度组>11%食盐浓度组>19%食盐浓度组。方差分析的结果显示,3%食盐浓度与11%食盐浓度对其总酸含量的影响差异性不显著(P>0.05),3%与19%、11%与19%食盐浓度间对其总酸含量的影响差异性均显著(P<0.05)。

图1 不同食盐浓度腌制条件下大叶麻竹笋总酸含量的变化Fig.1 Changes in titratable acidity of bamboo shoots with various salts solution during pickling

2.2 大叶麻竹笋腌制过程中亚硝酸盐含量的变化

由图2可知,3%、11%、19%食盐浓度腌制样品的亚硝酸盐含量分别在第7、14、21天出现峰值,含量分别达到3.51、2.63和1.76 mg/kg,即食盐浓度越低,亚硝酸盐含量峰值越高、达到峰值的时间越短。亚硝酸盐含量达到峰值后,随着腌制时间的延长,样品中亚硝酸盐含量迅速降低,腌制42~63 d内含量基本不变。

图2 不同食盐浓度腌制条件下大叶麻竹笋亚硝酸盐含量的变化Fig.2 Changes in nitrite content of bamboo shoots with various salt solution during pickling

大叶麻竹笋腌制初期,由于乳酸菌发酵活性低,产生乳酸较少(见图1),食盐的抑菌作用成为主要因素,新鲜大叶麻竹笋中的硝酸盐在硝酸还原酶和硝酸还原菌的作用下,部分转化为亚硝酸盐,使亚硝酸盐含量急剧增加。高浓度的食盐对硝酸还原菌的生长抑制作用大,使硝酸盐还原过程变慢,达到亚硝酸盐含量峰值的时间长。而低浓度的食盐对硝酸还原菌的生长抑制作用小,使硝酸盐还原过程变快,达到亚硝酸盐含量峰值的时间短。到腌制中期,亚硝酸盐在乳酸发酵产生的低酸环境中被化学降解,从而使得发酵后期样品中亚硝酸盐含量降低。

2.3 大叶麻竹笋腌制过程中VC含量的变化

由图3可知,大叶麻竹笋的VC含量随着腌制时间的延长而降低,14d时,3%、11%、19%食盐浓度组样品的VC含量由19.5 mg/100 g分别降低到10.13、9.75和10.32 mg/100 g,降低幅度分别为48.05%、50%和47.08%。腌制21 d后,3个食盐浓度样品的VC含量下降幅度变缓。腌制结束时,3%、11%、19%食盐浓度组样品的VC含量由鲜样的19.5 mg/100 g分别降低到7.48、7.95和7.53 mg/100 g。方差分析的结果显示,食盐浓度对VC含量的最终影响差异性不显著(P>0.05)。

图3 不同食盐浓度腌制条件下大叶麻竹笋VC含量的变化Fig.3 Changes in vitamin C content of bamboo shoots with various salt solution during pickling

2.4 大叶麻竹笋腌制过程中总黄酮含量的变化

由图4可知,不同食盐浓度腌制对大叶麻竹笋的总黄酮含量影响差异性较大,虽然总黄酮含量都随着腌制时间的延长而降低,但在11%和19%食盐浓度条件下,样品的总黄酮含量降低程度较小,而3%食盐浓度样品的总黄酮含量降低得较多,腌制结束时的总黄酮含量由鲜样的8.95 mg/g降低到6.33 mg/g,下降了29.27%。高盐浓度条件下腌制时,样品总黄酮含量降低较少的原因可能是高食盐浓度部分抑制了微生物的生长,且在一定程度上抑制了多酚氧化酶的活性,使得样品总黄酮的含量降低得较少[16]。方差分析的结果显示,11%食盐浓度与19%食盐浓度对竹笋总黄酮含量的影响差异性不显著(P>0.05),而3%与11%、3%与19%食盐浓度对其总黄酮含量的影响差异性均显著(P<0.05)。

2.5 大叶麻竹笋腌制过程中细菌菌落总数的变化

图4 不同食盐浓度腌制条件下大叶麻竹笋总黄酮含量的变化Fig.4 Changes in total flavonoids content of bamboo shoots with various salt solution during pickling

由表1可知,大叶麻竹笋腌制过程中菌落总数呈现先增加后降低的趋势。3%食盐浓度条件下腌制的细菌菌落数下降最快,19%食盐浓度条件下腌制的细菌菌落数下降最慢。原因可能是腌制前期乳酸菌发酵活性低,产生乳酸较少,尚未形成酸性环境,有害细菌会大量繁殖;中、后期乳酸发酵活性高,酸性环境抑制了大量的有害细菌生长,从而出现菌落总数呈先增加后降低的趋势[17]。由图1中总酸含量变化可知,3%、19%食盐浓度腌制时,19%食盐浓度组由于乳酸发酵较弱,主要依靠食盐的抑菌作用,而3%食盐浓度组乳酸发酵较强,抑菌作用较强,因而出现19%食盐浓度组细菌总数下降较慢且最终菌落总数大于3%食盐浓度组。3个食盐浓度条件下大叶麻竹笋中的最终菌落总数按下列顺序依次降低:19%食盐浓度组>11%食盐浓度组>3%食盐浓度组。方差分析的结果显示,食盐浓度对麻竹笋菌落总数的影响差异性显著(P<0.05)。

表1 不同食盐浓度腌制条件下大叶麻竹笋细菌菌落总数的变化Table 1 Changes in colony forming units of bamboo shoots with various salts solution during pickling

2.6 大叶麻竹笋腌制过程中硬度与果胶含量的变化

2.6.1 大叶麻竹笋腌制过程中原果胶含量的变化

由图5可知,大叶麻竹笋的原果胶含量随着腌制时间的延长呈明显下降趋势,食盐浓度越高,原果胶含量降低的越少。腌制前21天,大叶麻竹笋的原果胶含量降低较快;腌制中后期各组样品原果胶含量缓慢降低;腌制结束时,3%、11%、19%食盐浓度组样品的原果胶含量从6.99 g/100 g(干基)分别降低到3.67、4.11和4.61g/100g(干基)。方差分析的结果显示,食盐浓度对麻竹笋原果胶含量的影响差异性显著(P<0.05)。

图5 不同食盐浓度腌制条件下大叶麻竹笋原果胶含量的变化Fig.5 Changes in protopectin content of bamboo shoots with various salt solution during pickling

2.6.2 大叶麻竹笋腌制过程中水溶性果胶含量变化

原果胶受到原果胶酶作用水解为水溶性果胶,以及Na+置换而除去原果胶中起交联作用的Ca2+和Mg2+导致原果胶降解,生成水溶性果胶,使得水溶性果胶含量增加。由图6可知,大叶麻竹笋的水溶性果胶含量随着腌制时间的延长呈明显的上升趋势,食盐浓度越低,其水溶性果胶含量增加的越多。腌制前21天,大叶麻竹笋的水溶性胶含量增加较快,腌制中后期到腌制结束,样品水溶性胶含量缓慢增加,腌制结束时,3%、11%、19%食盐浓度组样品的水溶性果胶含量由5.91 mg/100 g(干基)分别增加到251.85、217.61和181.24 mg/100 g(干基)。方差分析的结果显示,食盐浓度对其水溶性果胶含量的影响差异性显著(P<0.05)。

2.6.3 大叶麻竹笋腌制过程中硬度的变化

由图7可知,大叶麻竹笋样品的硬度随着腌制时间的延长都呈明显的下降趋势,食盐浓度越高,其硬度降低得越少。3%食盐浓度组的大叶麻竹笋在腌制期的前14天,其硬度降低幅度较大;11%食盐浓度组的大叶麻竹笋在腌制期的前21天,其硬度降低幅度较大;19%食盐浓度组的大叶麻竹笋在腌制期的前28天,其硬度降低幅度较大,各食盐浓度组样品到腌制期42 d后,其硬度呈缓慢下降趋势。

图6 不同食盐浓度腌制条件下大叶麻竹笋水溶性果胶含量的变化Fig.6 Changes in water-soluble pectin content of bamboo shoots with various salt solution during pickling

图7 不同食盐浓度腌制条件下大叶麻竹笋硬度的变化Fig.7 Changes in firmness of bamboo shoots with various salt solution during pickling

原果胶不溶于水,主要存在于大叶麻竹笋细胞壁的中胶层中,并与纤维素和半纤维素结合,起着粘连细胞和维持组织硬度的作用。当原果胶受到果胶酶或酸作用水解为水溶性果胶,或者Na+置换除去原果胶中起交联作用的Ca2+和Mg2+导致原果胶降解时,原果胶会丧失粘连细胞的作用,使得细胞间的结合力降低,细胞彼此分离,引起大叶麻竹笋组织的硬度下降,组织软化[18]。对大叶麻竹笋的硬度与原果胶、水溶性果胶含量分别进行相关性分析,结果表明,3%、11%和19%食盐浓度腌制样的硬度与原果胶含量呈正相关,相关系数分别为0.942、0.918和0.922;硬度与水溶性果胶含量呈负相关,相关系数分别为-0.813、-0.904和-0.826。此外,Na+通过置换大叶麻竹笋细胞多糖分子中的Ca2+,破坏细胞结构中多糖分子间的氢键导致多糖分子的分散性增加,也可能导致其硬度降低[19-20]。食盐浓度对其硬度的影响差异性显著(P<0.05)。

3 结论

大叶麻竹笋在腌制过程中总酸含量呈上升趋势,VC含量、总黄酮含量呈下降趋势,总酸含量、总黄酮含量、亚硝酸盐含量的峰值大小及峰值出现的时间与食盐浓度相关,腌制食盐浓度越低,样品的总酸含量越高,亚硝酸盐含量峰值越高、达到峰值的时间越短,总黄酮损失的越少,而腌制食盐浓度对VC最终含量影响不大;细菌菌落总数呈先增加后降低的趋势,菌落总数与食盐浓度相关。同时,样品腌制过程中原果胶含量逐渐降低,水溶性果胶含量逐渐上升,硬度逐渐降低,腌制过程中硬度变化与原果胶含量正相关,与水溶性果胶含量负相关。

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