榨菜脱盐工艺优化及品质分析

赵丹，田俊青，程亚娇，马小涵，黄可，邓婧，李朝盛，刘雄,*

1(西南大学食品科学学院，重庆，400715)2(重庆市特色泡菜科技专家大院，重庆，408000)

榨菜脱盐工艺优化及品质分析

赵丹1，田俊青1，程亚娇1，马小涵1，黄可1，邓婧1，李朝盛2，刘雄1,2*

1(西南大学食品科学学院，重庆，400715)2(重庆市特色泡菜科技专家大院，重庆，408000)

传统脱盐工艺对榨菜风味品质有较大的影响，在最佳工艺的优化基础上研究了脱盐后榨菜的品质。通过试验研究料水比、温度、脱盐时间对榨菜脱盐效果的影响；综合榨菜的含盐量、总酸含量、硬度、风味物质和氨基酸含量得到最终的优化条件：料水比1∶3(g∶mL)，处理时间10 min，温度为30 ℃，按照此条件处理后的榨菜含盐量为7.28%，总酸含量为4.83 mg/kg，风味物质42种，氨基酸总量为622.17 mg/100 g。该种处理方法不仅脱盐效果明显，对榨菜的品质保持也有很好的效果。

榨菜；脱盐；氨基酸；风味物质

榨菜的原料是一种茎用芥菜的肥嫩菜头。鲜菜头可做小菜，配肉炒或做汤，但更多用于腌制。腌制后的榨菜风味好、口味佳而且营养丰富，深受广大消费者的喜欢[1]。但是腌制后榨菜含盐量高，不能满足当前人们低盐摄入量的健康生活方式[2-3]。因此，榨菜在流入市场以前需要达到低盐的标准。

目前降低榨菜含盐量的方法有优化榨菜的腌制工艺和榨菜腌制后再脱盐2种方式。沈国华等[4]发现榨菜在腌制过程中直接使用低浓度的盐水可以降低榨菜含盐量，虽然工艺简单，制作方便，但产品在后熟过程中易酸变和软化；吴祖芳等[5]认为可以通过加入添加剂、减少腌制时间来改善榨菜在低盐条件下的硬度和含盐量等。张玉[6]认为静水脱盐中影响因素主要为：榨菜规格、浸泡时间、料水比、浸泡温度；在流水脱盐中，除静水脱盐的影响因素外，流水的流速、溶液浓度、搅拌速度等对脱盐效果也有影响[7]。

已有研究只注重于达到榨菜低盐的要求，而忽视了低盐腌制和脱盐工艺在达到低含盐量要求时对榨菜品质的影响，尤其是榨菜的质构以及营养物质方面。本实验在工艺优化的基础上进一步分析了榨菜脱盐工艺对榨菜的质构及氨基酸和风味物质的影响，以期为提高脱盐榨菜品质提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

腌渍成熟的榨菜(涪陵辣妹子食品集团有限公司提供)，经测定其含盐量：12.99%，总酸含量为7.58 g/kg，硬度1 802 g。

试剂：AgNO3、铬酸钾、NaOH、酚酞、邻苯二甲酸氢钾、二氯甲烷、HCl(优级纯)无水Na2SO4。

1.2 主要的仪器和设备

全自动氨基酸分析仪L-8900，日本日立公司；气相色谱/质谱联用仪(GC—MS-QP-Z010PLUS)，日本岛津公司；同时蒸馏萃取装置；质构仪CT-3，美国博勒飞公司。

1.3 实验方法

1.3.1 榨菜脱盐工艺流程

原料榨菜整理(去根)→切分(控制榨菜的规格10 mm×5 mm×5 mm)→单因素实验→正交实验→测定指标(含盐量、总酸、质构、风味物质、氨基酸)。

1.3.2 实验方法

(1)时间对脱盐效果的影响

在温度为20℃，料水比为1∶4(g∶mL)的条件下，分别设置时间为5、10、15、20 min进行脱盐处理，分别测定榨菜的脱盐量和脱酸量，测定3次取平均值。

(2)料水比对脱盐效果的影响

在温度为20 ℃，时间为10 min的条件下，分别设置料液比为1∶1，1∶2，1∶3和1∶4(g∶mL)进行脱盐处理，分别测定榨菜脱盐和脱酸的量，测定3次取平均值。

(3)温度对脱盐效果的影响

在料水比为1∶4(g∶mL)，时间为10 min的条件下，分别设置温度为20、30、40和50 ℃进行脱盐处理，研究温度对榨菜脱盐量和脱酸量影响，测定3次取平均值。

(4)正交实验设计

以单因素实验结果做参考，选择料水比、处理温度、处理时间为因素，实验因素水平设置如表1所示，根据混合正交表L9(33)进行交实验。结果如表2所示。

表1 因素和水平表

1.4 理化指标测定

1.4.1 盐分的测定

参照GB/T 12457—2008《食品中氯化钠的测定》，采用直接滴定法测定[8]，称取磨碎的榨菜10 g精准到0.001，加入100 mL的80 ℃的热水中摇晃15 min,吸取50 mL的上清液定容至200 mL，取1 mL测定含盐量，重复3次。

1.4.2 总酸的测定

参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》，采用酸碱滴定法测定[9]称取磨碎的榨菜10 g精准到0.001，加入100 mL的80 ℃的热水中摇晃15 min,吸取50 mL的上清液定容至200 mL，取10 mL测定含盐量，重复3次。

1.4.3 风味物质的测定

采用同时蒸馏萃取法(simultaneous distillation extraction，SDE)提取榨菜挥发性组分[10]。称取样品50 g，置于500 mL的蒸馏烧瓶中，加入100 mL去离子水，置于SDE装置的一端；于250 mL的蒸馏烧瓶中加二氯甲烷50 mL，置于SDE装置的另一端。样品液加热处理保持微沸状态，二氯甲烷端于40 ℃水浴中加热连续蒸馏萃取1 h。萃取液置于-10 ℃冰箱中脱水干燥一昼夜，过滤，得到挥发性组分样品，然后用旋转蒸发器浓缩至2 mL，得到挥发性组分浓缩液供GC/MS分析。

气相色谱条件升温程序：60 ℃保持3 min，以15 ℃/min升至80 ℃，保持0min，以6℃/min升至200℃，保持3min，以10℃/min升至230 ℃，保持3 min。进样量5μL；；载气：He；气化室温度200℃；分流比20∶1。色谱柱：DB-5MS石英毛细管柱(30 m×0．25 mm ，0．25μm)。

质谱条件离子化方式：EI离子源GC/MS接口温度：200 ℃；离子源温度：200 ℃；电子能量：70 eV；发射电流：60 μA；电子倍增器电压：900 V；质量扫描范围：20～500 u。

1.4.4 氨基酸含量的测定

取10 g左右的榨菜，在研钵中磨碎。准确称取试样 2 g。加入少量 0.02 mol /L HCl 溶液溶解样品，转移至容量瓶(50 mL) 中，然后用 0.02 mol/L HCl 溶液定容至刻度，摇匀。用移液器移取配制好的溶液 1mL 置于 10 mL 容量瓶中，用 0.02 mol/L HCL 溶液定容至刻度，摇匀。将稀释后的样品溶液用0.2μm 滤膜过滤，上机检测[11]。

1.4.5 榨菜质构的测定方法

将样品放置于操作板上。测试类型：TPA质构分析；可恢复时间：0 s；压缩量：30%；同一触发点：出发点负载：5 g；数据频率：50 points/sec；探头：TA 44；夹具：TA-BT-KI；测试速率：1.0 mm/s；返回速率：1.0 mm/s；循环次数: 2；负载单元：25 000 g[12]。

1.4.6 数据处理方法

采用Excel 2007和SPSS 22.0对实验数据进行作图及统计分析，差异显著性(P<0.05)用不同字母(a/b)表示。对于气味物质分析中的未知化合物采用计算机检索NIST08质谱图库检索定性；化合物相对含量采用峰面积归一法进行定量。

正交实验组数据组处理时先将各因素的值归一化，然后按照如下公式计算正交实验组的综合评分：

(1)

2 结果与分析

2.1 时间对榨菜品质的影响

食品中有机酸含量的多少，直接影响食品的风味、色泽、稳定性和品质的高低。榨菜中的总酸以乳酸计，总酸太高，榨菜偏酸、口感不好，甚至会产生酸败现象；总酸太低，食品容易变质。国家标准规定榨菜总酸含量≤1.5 g/100 g[13]，因此在符合国家标准的范围内，总酸含量越高榨菜的品质越好。榨菜经过不同处理组处理后，所有处理组中总酸含量都符合生产要求。

由图1可以看出随着脱盐时间的延长，脱盐的速度逐渐降低，主要是因为浸泡初期样品与溶液之间的盐含量差别较大，离子交换的速度快，浸泡一段时间后，浓度差减小，离子交换速度减慢，由图可以看出处理15 min时脱盐量基本上达到最大，因为处理时间15和20 min的脱盐量差异不显著，说明脱盐处理15 min后脱盐量基本稳定。酸的降低量一直处于平稳的增加状态，但在15 min后酸的降低量与20 min处理组间差异显著，说明在15 min后酸含量减少速度显著加快(P<0.05)，从护酸方面来看处理15 min效果最好。榨菜的硬度随着脱盐时间的增加先增加后减少，这可能是因为榨菜腌制时为失水状态，其细胞膨压下降，则脆性减弱，但在有一定盐浓度的榨菜水中，因为盐液与细胞液间的渗透平衡，使其恢复和保持一定的细胞膨压，可以保持一定的脆性;当细胞吸水过多时细胞壁受破坏，因此硬度降低，通过综合考虑最优时间选择15 min。

图1 不同脱盐时间对榨菜品质的影响Fig.1 The effect of tuber mustard quality with different treatment time

2.2 料水比对脱盐效果的影响

由图2可以看出随着料液比的增加脱盐量不断增加，且料水比在1∶3后脱盐量基本上达到稳定的状态，料水比1∶3～1∶5(g∶mL)时脱盐量差异不显著(P>0.05)，说明在料水比大于1∶3(g∶mL)后脱盐效果与料液比关系不大，但是脱酸效果却很显著(P<0.05)。榨菜的硬度随着料水比的增加基本上保持不变，差异不显著(P>0.05)，说明料水比对其硬度没有影响。因此，在满足榨菜脱盐护酸的要求下，脱盐处理时料水比为1∶3(g∶mL)时效果最好。

图2 不同料水比对榨菜品质的影响Fig.2 The effect of tuber mustard quality with different solid-liquid ratio

2.3 温度对脱盐效果的影响

由图3中可以看出随着温度的增加，盐和酸的减少量都是在不断增加的，且在30 ℃和40 ℃时脱盐量和脱酸量都差异不显著，从成本上考虑温度越低越有利于节约能源。因此设置正交实验的温度为30 ℃。

图3 不同处理温度对榨菜品质的影响Fig.3 The effect of tuber mustard quality with different temperature

2.4 正交实验

根据正交实验可以看出A(料水比)对榨菜脱盐和护酸的效果影响最大，B(时间)次之，C(温度)对其影响效果最小。而且从正交试验可以看出温度40 ℃,

表2 正交实验结果表

料水比1∶4(g∶mL)，脱盐时间15 min处理条件下的脱盐能力最强；温度30 ℃，料水比1∶2(g∶mL)，脱盐时间5 min处理条件下护酸能力最强；通过整体的综合评分可以看出4号实验组(温度30 ℃、时间10 min、料水比1∶4)的处理效果最好。由表3可以看出相对标准误差<8%，说明该模型实验可用于最佳脱盐工艺条件的预测。

表3 验证性实验结果

2.5 脱盐处理后榨菜的品质

2.5.1 脱盐后榨菜的氨基酸含量

根据正交实验盐和酸含量的结果，按照评价分数，选出较优的3、4、5组实验分析其氨基酸含量及风味物质(虽然1号实验总评价分数较高，但是其含盐量太高不符合生产要求)。

表4 榨菜中氨基酸含量

氨基酸是榨菜重要的营养成分，氨基酸含量的高低代表着榨菜营养成分的多少，且多种氨基酸会给榨菜提供丰富的有层次感的鲜味和甜味[14]，食品中氨基酸的种类和含量是感官呈味的一项重要指标。由表4可以看出，榨菜脱盐过程中有大量氨基酸损失，总氨基酸的量为4号实验>3号实验>5号实验，4号处理组对榨菜中氨基酸的保持效果最好。

2.5.2 脱盐后榨菜中风味物质含量

脱盐后榨菜中风味成分见表5。

表5 榨菜挥发性风味成分表

续表5

编号物质名称保留时间相对含量%未处理榨菜3号实验4号实验5号实验46棕榈酸乙酯27.885.225.220.860.5347乙酸十八酯28.200.01---482,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚);28.925.55.810.43-49反-2-十一烯醇29.3710.52---50硬脂酸乙烯酯29.5670.08--51油酸乙二醇酯29.640.29--52二十一醇29.750.32-0.85-53亚油酸甲酯29.850.670.710.56-54亚麻酸甲酯29.951.371.871.062.6855油酸甲酯30.130.10.11--56芘30.311.130.35-1.357亚麻酸30.5912.83.82.897.1758顺-9-十四碳烯醇30.733.73-1.25-59亚油酸31.013.351.033.393.7560硬脂酸31.052.05--5.6561亚麻酸乙酯31.115.387.684.77-62油酸乙酯31.240.91---63十六碳酰胺31.310.533.032.681.8564硬脂酸乙酯31.630.720.170.14-652-丁基-1-辛醇32.120.16---66乙二醇单硬脂酸酯32.510.03-1.210.95672,3,4-三甲基-3-戊醇32.770.03---

表6 榨菜挥发性风味成分表

榨菜因其独特的味道而备受广大消费者喜欢，榨菜的风味物质是影响其味道的重要因素。但是榨菜经脱水加工工艺后，其挥发性风味成分一般减少20多种[15]，这些风味物质的减少会使其商品价值大打折扣。经过GC-MS分析，不同处理组其风味物质的含量不同。从表5可以看出相对含量比较高的物质有异硫氰酸烯丙酯、异硫氰酸苯乙酯、油酸酰胺、棕榈酸、2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚);、亚麻酸、亚麻酸乙酯、十六碳酰胺，这些物质应为榨菜的主要风味物质，且与袁多人的检测结果相似[16-17]。

分析其风味物质成分，由表6可以看出相同的风味物质有25种，其中硫类物质共4种，公有的硫类物质有2种，基本含量在高低不等，低的为2%左右，高的可达12%，含量较高，且其嗅感阈值很低加上有机硫化物大多有强烈的气味，因此对榨菜的香味有重要影响[18]。4号实验组的硫类化合物含量可达12.73%显著得高于其他组。

从以上数据可以看出，4号实验组的风味物质种类最多，并且与其他2组相比含有酮类物质，而且含硫化合物和酯类物质比其他2组多了2～4种。酯类醛类是榨菜重要呈味物质[19]，3号实验和9号实验的酯类和醇类的风味物质减少量比较大，说明脱盐时间对风味物质的损失量影响较大，处理时间越长风味物质的损失量就越大。

3 总结

(1)单因素实验对榨菜脱盐的结果表明：不同料水比的处理组中1∶3(g∶mL)的料水比对榨菜的脱盐效果最优；不同温度的处理组中30 ℃的处理条件对榨菜的脱盐效果最好；不同时间处理组中10 min的处理效果最好。

(2)通过正交实验得到：温度为30 ℃，处理时间10 min，料水比1∶4(g∶mL)的脱盐效果最好，此时榨菜的含盐量为7.28%，总酸含量为4.83 mg/kg，风味物质42种，氨基酸总量为622.17 mg/100 g。该研究中正交实验最优组处理的榨菜品质也是最好的。

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Desalting process optimization and quality analysis of tuber mustard

ZHAO Dan1,TIAN Jun-qing1,CHENG Ya-jiao1,MA Xiao-han1,HUANG Ke1,DENG Jing1,LI Chao-sheng1, LIU Xiong1,2*

1(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China) 2(Chongqing Specialty Tuber Mustard Technology Experts Compound, Chongqing 408000, China)

Traditional desalination technology has great influence on the tuber mustard flavor, the tuber mustard quality prepared by optimized desalination technology was studied. The effect of the material ratio, temperature, water desalting time were studied. The salt content, total acid content, flavor substances and amino acid were measured, the optimized condition was: the ratio of material to water1∶3, desalination 10 min at 30 ℃. The salt content in processed tuber mustard was 7.28%, total acid content was 4.83 mg/kg. Flavor substances were 42 kinds , total amino acid was 622.17 mg/100 g. The desalination processing kept the best quality of tuber mustard.

tuber mustard; desalination; amino acid; flavor substances

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201705027

硕士研究生(刘雄教授为通讯作者,E-mail: liuxiong848@hotmail.com)。

2016-08-27，改回日期：2016-11-23