野生蕨菜护色处理工艺研究

陈雪珍

（福建闽北职业技术学院食品与生物工程系，福建南平　353000）



野生蕨菜护色处理工艺研究

陈雪珍

（福建闽北职业技术学院食品与生物工程系，福建南平353000）

摘要：福建闽北山区野生蕨菜资源丰富，通过采用L9（34）正交试验对野生新鲜蕨菜的护色研究，为研制出冻干蕨菜最佳工艺条件做前期准备，以提高野生蕨菜绿色资源的经济价值，突出真空冷冻干燥技术的研究意义。结果显示，当醋酸锌浓度为30 mg/100 g，护色液pH值为6.5，护色时间为20 min时，护色效果最佳。

关键词：野生蕨菜；护色；正交试验；工艺

蕨菜（Pteridium aquilinum var. Latiusculum），又称吉祥菜、龙爪菜、龙头菜、拳头菜等，属凤尾蕨科多年生草本植物，是常见山野菜中的一种，在我国很多地区分布广泛，就福建而言，闽北山区产量丰富，是纯天然、无公害的绿色食品。蕨菜通常在每年的3- 6月采摘，口感爽滑、脆嫩，常用的烹调方式有嫩芽凉拌、炒食、炖汤等，具有丰富的营养和独特的口味，深受广大消费者喜爱。从营养价值看，每100 g蕨菜中含有1.6 g蛋白质、10 g碳水化合物、0.4 g脂肪、1.3 g粗纤维、24 mg钙等物质，还有较高的各种氨基酸含量，以及人体必需的无机盐、多种微量元素、纤维素、胆碱、麦角固醇等营养物质。嫩蕨芽富含胡萝卜素、蛋白质和VC等，其热量和含量甚至均高于茄子、番茄等蔬菜，可作肥胖症、高血压病人的辅助药膳，对胃肠不适等症状也具有一定治疗功效[1]。

新鲜蕨菜因为富含叶绿素而呈现鲜绿色，但是在加工的过程中，由于叶绿素受到热或遇酸时，会产生叶绿素分解酶，逐步将叶绿素分解生成黄色降解物，导致蕨菜褪变为黄绿色甚至褐色，影响了产品品质和商品价值。一般来说，可以通过2种方式保持蕨菜的鲜绿色泽，一是发生皂化反应使叶绿素生成叶绿酸盐和叶绿醇，这时所生成的颜色仍然是鲜绿色，与蕨菜保持一致；还有一种则是发生替换反应，即用护色液中的铜离子、锌离子等取代叶绿素中的镁离子，这时所生成铜或锌的衍生物也可以保持鲜绿色。因此，为了防止蕨菜在加工过程中发生较大的色泽变化，必须对其进行护色处理，以最大限度地保持其天然颜色[2]。通过预试验确定护色液的种类和烫漂温度等参数，然后采用正交试验优化护色液浓度、护色液pH值、护色时间等3个影响因素的最佳工艺参数。

1　材料与方法

1.1材料

1.1.1原料与试剂

新鲜蕨菜，购于南平农贸市场。采收于3- 5月，叶片未展开呈拳状弯曲，长度15～25 cm，无褐变、无腐烂、无污染、无病虫害的鲜嫩蕨菜；氯化锌、醋酸锌、次氯酸、焦亚硫酸钠、氯化钙、柠檬酸、醋酸铜、碳酸钠等均为分析纯。

1.1.2主要仪器

SPAD- 502型叶绿素仪，浙江托普仪器有限公司产品。

1.1.3工艺流程及操作要点

（1）工艺流程。原料预处理→浸泡杀菌→烫漂→冷却→护色。

（2）操作要点。①预处理，选择无褐变、无腐烂的鲜嫩蕨菜，并将分选好的蕨菜剔除过老部分，冲洗沥干水分后按不同规格切成长1～2 cm小段；②浸泡杀菌，将新鲜蕨菜用含2～8 mg/L的次氯酸溶液浸泡杀菌20 min；③高温烫漂，选定烫漂温度80～90℃，时间3～5 min，冷却时放入流动的冷水中迅速冷却至室温；④烫漂后进行护色处理。

1.2指标测定

锌含量的测定[4]：用等离子发射光谱法。

1.3试验方法

1.3.1烫漂条件优化和护色液种类选择

按照1.1.3工艺流程，将预处理后的原料倒入一定浓度的柠檬酸热水中烫漂一段时间后，取出迅速用冷水冲洗降温。通过全因子试验确定烫漂时间及柠檬酸浓度，烫漂温度分别选择80，85，90℃3个水平，柠檬酸添加量分别选择0.20%，0.25%，0.30% 3个水平，烫漂时间分别选择3，4，5 min 3个水平，并通过检测过氧化氢酶活性存在与否以判断烫漂效果[5]。感官组织评价以“++”表示蕨菜组织脆嫩、不软烂，评分范围为1～10分。

按照1.1.3工艺流程，将烫漂冷却后的蕨菜分别置于0，5，10，20，40，80 mg/100 g的醋酸锌、氯化锌和醋酸铜溶液中，于室温下浸泡30 min，原料与护色液比例为1∶1.5（W/W），以颜色评价等级分为评价指标确定护色液种类。采用颜色等级法[6]，从深褐色到鲜绿色分为1～8级：1级为深褐色，2级为褐色，3级为黄褐色，4级为黄色，5级为褐绿色，6级为黄绿色，7级为绿色，8级为鲜绿色，分数越高表示越接近蕨菜原有颜色。

1.3.2护色液浓度的确定

按照1.1.3工艺流程和1.3.1预试验所确定为护色液种类，在护色液pH值为6.5，护色时间为15 min的条件下，分别考察护色液浓度为10，20，30 mg/100 g时对叶绿素含量的影响。

1.3.3护色液pH值的确定

按照1.1.3工艺流程和1.3.1预试验所确定的护色液种类，在护色时间为15 min，护色液浓度为20 mg/100 g的条件下，分别用盐酸、柠檬酸调节护色液pH值，考察护色液pH值为5.5，6.5，7.5时对叶绿素含量的影响。

1.3.4护色时间的确定

按照1.1.3工艺流程和1.3.1预试验所确定的护色液种类，在护色液pH值为6.5，护色液浓度为20 mg/100 g的条件下，分别考察护色时间为10，15，20 min时对叶绿素含量的影响。

1.3.5正交试验

以护色液浓度、护色液pH值、护色时间为考察因素，以叶绿素含量为评价指标，采用正交试验优化最佳条件。

护色正交试验因素与水平设计见表1。

表1　护色正交试验因素与水平设计

2　结果与讨论

2.1烫漂条件优化和护色液种类

烫漂条件优化见表2。

表2　烫漂条件优化

通过高温烫漂处理可以迅速使得蕨菜中的叶绿素酶变性，同时又可以将其组织中的气体排出，因此可以使蕨菜不受酶促褐变和氧化的影响而变色[7]。由表2试验结果可知，在热水中烫漂处理3 min后的蕨菜，取其中心切片浸入3%双氧水液和1.5%愈创木酚酒精液的等体积混合液中，在数分钟内没有发生变色，表示蕨菜中的过氧化氢酶已经变性，因此对于3 min以上的烫漂时间来说，过氧化氢酶的问题可以不需要考虑；另外，结果显示各个处理组的组织状态均为组织脆嫩、不软烂，说明5 min内的烫漂处理时间对其影响差异不大；但是在各个试验组中，蕨菜的颜色有比较明显的差异，尤其是第5组的色泽最为理性，处于鲜绿色和黄绿色之间。因为当烫漂温度不够高时，不能破坏蕨菜中的叶绿素酶，而且烫漂温度较低时不利于Zn2+与叶绿素中Mg2+取代反应的进行；但烫漂温度过高，又会使蕨菜软烂，所以烫漂温度应接近85℃为宜。按照试验得分情况，确定烫漂条件为烫漂温度85℃，烫漂时间4 min，柠檬酸浓度2.5%。

护色液选择的全因子试验见表3。

表3　护色液选择的全因子试验

2.2护色液浓度效应

护色液浓度与叶绿素含量的关系见图1。

图1　护色液浓度与叶绿素含量的关系

由图1可以看出，在2.1试验结果确定选择10 mg/100 g醋酸锌作为护色液的条件下（后同），随着醋酸锌浓度的增加，蕨菜中的叶绿素含量也随之提高，在30 mg/100 g与40 mg/100 g条件下时达到最大值，但是2个数值差距不太显著；但随着浓度的进一步提高，蕨菜的口感等特性影响较大，40 mg/100 g时的蕨菜口感明显不如30 mg/100 g条件下处理时爽脆。故护色液的浓度选择30 mg/100 g为宜。

2.3护色液pH值效应

护色液pH值与叶绿素含量的关系见图2。

由图2可以看出，随着护色液pH值逐渐从4.5升高到6.5，蕨菜的叶绿素含量也随之增加，在护色液pH值为6.5时达到最高值；当护色液pH值继续升高并偏碱性后，由于蔬菜本身的叶绿素分解酶逐渐产生，导致叶绿素的含量反而有所下降，蕨菜色泽反而更加褐化。因此，选择护色液pH值6.5为宜。

图2　护色液pH值与叶绿素含量的关系

2.4护色时间效应

护色时间与叶绿素含量的关系见图3。

图3　护色时间与叶绿素含量的关系

由图3可以看出，由于叶绿素的性质并不稳定、无法长时间保持衡量的态势，随着护色时间的延长，一方面蕨菜内部组织结构难以长时间承受外部较大压力；另一方面叶绿素酶会大量产生，导致叶绿素被逐步分解、含量先升高后下降。在护色时间为20 min时达到峰值，随后有所降低。因此，护色时间选择20 min为宜。

2.5最佳工艺条件优化

护色正交试验结果见表4。

表4　护色正交试验结果

通过正交试验确定蕨菜护色主要影响因素的最佳条件，按1.3.5的方法得到正交试验结果如表4所示，因素B最显著，其次为因素A，因素C的影响最不显著。最佳工艺条件为A2B3C1，即护色液浓

度选择30 mg/100 g，护色时间选择20 min。当护色液pH值选择6.5时，更有利于护色液中锌取代叶绿素中镁，生成锌的衍生物，成为一种和叶绿素相近的绿色，比原来的颜色更稳定，更易长期保持。同时，经测定成品中的锌含量为0.94 mg/100 g，低于食品卫生标准中要求的锌限量（2 mg/100 g），符合食品安全标准，因此使用30 mg/100 g浓度的护色液进行护绿处理对于蕨菜的食用来说是安全的。

4　结论

通过单因素试验，确定护色液为醋酸锌，烫漂条件为烫漂温度85℃，柠檬酸浓度2.5%，烫漂时间4 min，并采用L9（34）正交试验确定护色液浓度、护色液pH值和护色时间。结果表明，护色液pH值对护色效果影响最显著，其次是醋酸锌浓度和护色时间；通过正交试验获得的最佳护色工艺参数为醋酸锌浓度30 mg/100 g，护色液pH值6.5，护色时间20 min。

参考文献：

［1］马博，苏仕林，李荣峰.蕨菜化学成分及其生物活性研究进展［J］.食品工业科技，2011，32（3）：245-247.

［2］张俊艳.蕨菜真空冷冻干燥技术研究［D］.长春：吉林农业大学，2003.

［3］张学义，张晶，安文和.蕨菜加工过程中多酚氧化酶活性研究［J］.牡丹江师范学院学报（自然科学版），2008（4）：17-18.

［4］文连奎，张微，王立芳，等.果蔬真空冷冻干燥加工技术研究进展［J］.农产食品科技，2009（3）：5-8.

［5］程双，胡忠文，马跃，等.鲜切果蔬酶促褐变机理及控制研究进展［J］.食品与机械，2009，25（4）：173-176.

［6］王继伟，赵全，葛英亮，等.真空冷冻干燥蕨菜工艺的研究［J］.西安工程科技学院学报，2007，21（5）：632-643.

［7］乔晓玲，闫祝炜，张原飞，等.食品真空冷冻干燥技术研究进展［J］.食品科学，2008（5）：469-474.

The Research of Wild Fiddlehead Color Processing Technology

CHEN Xuezhen
（Department of Food and Biological Engineering，Fujian Minbei Vocational Technical College，Nanping，Fujian 353000，China）

Abstract：There are rich wild fiddlehead resources in Fujian Minbei，through the orthogonal experiment of wild fresh fiddlehead color protection of for the development of a freeze dry bracken optimum conditions to do the preparatory and to improve the wild fiddlehead green resources economic value，the vacuum freeze drying technology research significance is more prominent. The results show that when the concentration of zinc acetate is 30 mg/100 g，pH value is 6.5，and the color protection time is 20 min，the color protection effect is the best.

Key words：fiddlehead；color protection；orthogonal experiment；process

作者简介：陈雪珍（1982—），女，硕士，讲师，研究方向为食品加工。

收稿日期：2015- 12- 30

文章编号：1671- 9646（2016）03b- 0020- 03

中图分类号：TS255

文献标志码：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.032