基于专利分析的低盐腌制蔬菜技术发展研究

2019-04-29 00:00:00丛文蓉王伟民
河南农业·科技版 2019年2期

摘 要:腌制蔬菜的低盐化能大大节约生产成本,而且有利于人体健康,并可以避免高盐腌制味道发苦的问题。本文对国内外专利申请中腌制蔬菜低盐化的改进技术进行梳理,有利于提高工业化生产效率,并保证国民健康。

关键词:腌制蔬菜;低盐;专利

腌制蔬菜的低盐化一直是该领域的研究热点和重点,低盐化不但能大大节约生产成本,而且有利于人体健康,并可以避免高盐腌制味道发苦的问题,可谓是一举多得。低盐腌渍菜是指含盐量通常在7%以下、可供消费者直接食用的腌渍菜[1]。该文通过腌制蔬菜领域专利信息的分析,对控制腌制蔬菜中食盐含量的技术进行梳理。

一、专利申请趋势分析

关于控制腌制蔬菜食盐含量的专利申请,最早出现在1978年,是日本申请的。我国自1994年开始出现相关专利申请,是四川省涪陵榨菜(集团)有限公司申请的“低盐无防腐剂榨菜的生产工艺”(公开号为CN1123106A)。2010年之前,该领域处于缓慢发展阶段,自2010年开始我国在该领域的专利申请量呈指数增长,并且我国一跃成为全球该领域最大申请量的国家。截至目前,我国在该领域的专利申请量占总申请量的约70%。其他主要申请国主要是日本和韩国,欧美国家几乎没有有关该领域的研究,这可能与不同地区人们的饮食习惯有关。

二、主要研究技术

降低腌制蔬菜中食盐含量的技术主要分为三大类,即工艺改进、原辅料改进以及相关设备改进,其中以工艺条件的改进为主。工艺方面的改进主要涉及高盐咸坯脱盐法、直接低盐腌制法。其中,直接低盐腌制法又包括低盐低温腌制法、低盐纯种发酵法、低盐分步腌制法等。

(一)高盐咸坯脱盐法

顾名思义,高盐咸坯脱盐法就是先对原材料进行高盐量的腌制,在需要加工成成品时以高盐咸坯为半成品原料按特定低盐要求加工制成。目前,此种工艺方法是腌制菜低盐化的最有效途径,也是实施腌渍菜低盐化比较成熟的方法[2-3]。

对于脱盐方法,已由最原始的简单采用清水浸泡脱盐发展到采用各种不同的脱盐溶液或者脱盐手段。例如,日本专利申请JPS5542505A中采用了离子交换法将浸泡用高浓度盐水中的盐除去,之后再与泡菜混合,从而降低了泡菜产品中的含盐量;JPH104873A中则采用含有活性炭的水进行脱盐,既加快了脱盐效率,又吸收了一些有害杂质。此方面的中国专利申请最早出现在1994年(CN1123106A),其采用含钙盐或铝盐的灭菌清水浸漂脱盐硬化,不仅达到了给高盐的榨菜脱盐的效果,而且能保持榨菜的硬度和脆度,榨菜含盐量低至5%;专利申请CN1191685A中则采用过滤水多次浸泡脱盐的手段,在2次浸泡漂洗后含盐量低于3%,且由于在腌制时向腌制液中添加了0.1%~0.3%柠檬酸,使得低盐产品的防腐效果较好,能实现长期储存;CN1403018A中记载了采用渗透法或离子解离法脱盐,同时添加氯化钙溶液脆化。

(二)直接低盐腌制法

高盐咸坯脱盐法存在蔬菜发酵风味差、营养损失大、脱盐用水大量浪费和环境污染等问题,因此人们开始着眼于直接采用低盐腌制法加工。

1.低盐纯种发酵法

针对直接低盐腌制法改进的研究起于日本,日本申请人M.S.KK在1978年首先申请了采用接种纯种乳酸菌进行发酵从而达到低盐腌制发酵的效果的专利JPS5581541 A,即首次采用低盐纯种发酵法。由于接种纯种乳酸菌,对其他杂菌的生长起到抑制作用,因而可以在低盐的情况下实现腌制发酵,并且能保证产品的货架稳定。国内最早涉及低盐纯种腌制的专利出现在2005年(CN1864539A),重庆市涪陵辣妹子集团有限公司从传统榨菜中分离出乳酸菌、醋酸菌,制成生产菌株,接种于低盐榨菜菜坯,直接在低盐下发酵成熟,从而实现了低盐化腌制,同时获得了很好的发酵风味。CN100998395A中采用了低盐揉搓后接种发酵的技术手段,向处理好的腌制蔬菜原料中加入3%~5%的食盐均匀揉搓,然后接种菌种进行纯种发酵,产品的含盐量低于5%。之后国内出现了很多采用纯种发酵法降低食盐含量的专利申请,如专利申请CN101669609A、CN103549349A等,CN103892225A中则采用了超声盐渍并接种乳酸菌发酵的技术,超声促进盐渍,减少用盐量,缩短盐渍周期,而乳酸菌发酵产生了有益的风味物质并有利于腌制蔬菜的保存。

2.低盐低温腌制法

由于微生物的生长繁殖与温度密切相关,当温度下降至一定程度时,微生物的活动会受到明显的抑制。日本专利申请JPH02117342A(1988年)中提到了低盐低温腌制法,低温条件下腌制可以防止杂菌的滋生,有效抑制产品的霉变,延长保质期,同时实现了低盐的健康效果。韩国专利申请KR20120022016A中采用了冰盐水作为盐渍液,在5~10 ℃

的低温下进行腌制,也实现了低盐的效果。国内自2001年才出现采用低温低盐腌制的专利申请,如CN1326696A,通过在0~5 ℃的低温下腌制,减少添加的食盐量,从而使产品的含盐量控制在2.5%~4.0%。浙江大学于2006年申请的专利CN1813574A,采用低温进行浸泡腌制,且浸泡液是通过向冷开水中添加多种香辛料、醋、酒等配制而成,低温浸泡过程中不发生微生物发酵。但是,由于低温及香辛料等物质的抑菌作用,使得产品具有低盐、易保存的特点。

3.低盐分步腌制法

长沙坛坛香调料食品有限公司和湖南农业大学共同申请的专利CN101926446A中,采用了两次腌制发酵的技术手段,先后采用含有9%~10%食盐的腌制液和含有7%~9%的食盐的腌制液进行腌制,使得产品的含盐量控制在3.5%~11.5%,保质期长达18个月。专利申请CN102150800A中采用了分2次向蔬菜中加入低盐分的技术手段,并采用臭氧杀菌和恒温发酵手段相结合,保证了腌制菜的口感和营养,降低了产品的含盐量。

另外,低盐分步腌制法往往是与其他技术手段相结合使用的,如纯种发酵,湖北工业大学申请的专利CN104026522A、CN104172038A等都是采用了分步腌制与纯种发酵相结合的技术手段。其中,CN104026522A采用低盐变温腌制和多菌种耦合发酵、三次降温减盐、两次脱盐的方式可有效降低酱腌菜含盐量,缩短腌制周期;多菌种耦合发酵技术可人为控制多个纯菌种混合制曲,缩短周期并改善品质和风味;CN104187506A中采用了低盐三段腌制与纯种发酵结合的手段,获得了含盐量较低的萝卜酱腌菜。

(三)原辅料的改进

使用防腐剂或有机酸来降低盐的用量都是有效的措施,但随着人们健康意识的增强,对于人工添加剂的使用越来越谨慎,因此如何避免使用防腐剂成为人们的研究热点。酸能降低腌渍菜的pH值,抑制腐败微生物的生长和繁殖。低盐化榨菜渍液pH值在4.5以下时,能抑制一般有害菌[4]。另外,通过采用食盐替代物来降低食盐的用量以及添加中草药作为调味剂和防腐剂也是近年来发展起来的技术手段。

早在1995年,日本专利申请JPH09103236 A中采用大于1%的乳酸钠、盐水和/或食盐作为腌渍液,通过使用乳酸钠取代部分食盐,起到抑菌的效果,还能降低食盐用量。韩国专利申请KR20090105762A中采用了由49%氯化钠、48%氯化钾、0.2%碳酸镁、2.5%赖氨酸盐等组成的盐进行腌制,从而降低了食盐用量。专利申请KR101151961B1中通过添加蒲公英、菊花、向日葵茎等中药粉进行发酵,中草药起到防腐抑菌的效果,从而使得低盐发酵顺利进行,还能延长保质期。国内专利申请CN102894316A中采用了酿造食醋、酿造酱油、加碘食盐、天然香料和糖组成的腌渍液进行渍制,使用大量食醋起到了很好的抑菌效果,降低了食盐的用量。CN102125231A中,采用梅卤代替了食盐;CN104413371A中的发酵剂由蔬菜、鲜果糖生物发酵制剂、乳酸、食盐和链霉菌素等组成,起到了降低盐的用量、抑制有害微生物滋生的效果。

此外,还有一些专利申请将多种技术结合使用,即采用栅栏技术。所见的例子有:将分步腌制与纯种发酵结合,高盐咸坯脱盐、纯种发酵、原辅料改进相结合等。CN102894316A中就采用了高盐初腌、浸泡脱盐、纯种发酵、添加食醋为主的腌制液进行盐渍的技术手段,从而获得了含盐量低、保质期长且风味良好的酱渍菜产品;CN102948721A中以食盐水、糯米醪、生姜、辣椒和红皮甘蔗为辅料,采用耐高渗透压乳酸四联球菌与耐低渗透压乳酸菌为主要发酵微生物,经高盐发酵、脱盐、低盐发二次发酵和产品的调制获得开袋即食型低盐泡菜产品。多种技术手段的结合能克服单一技术手段存在的缺陷,获得更加优质、健康和美味的腌制蔬菜产品。

三、结语

通过对全球降低腌制蔬菜中食盐含量方法的专利申请进行梳理,可以发现该领域的技术发展趋势,并对今后专利技术的研究方向给出了指导意见。从专利申请趋势可以看出,低盐纯种发酵法一直是该领域研究的热点,且效果可靠。

参考文献:

[1]王聘,郜海燕,毛金林,等.低盐化在腌渍菜中的研究进展[J].保鲜与加工,2011(4):38-42.

[2]沈国华,周国治,林孟勇.榨菜的低盐化技术[J].食品科学,1992(9):37-41.

[3]张奇志.梅菜低盐化生产工艺研究[J].安徽农业科学,2007(28):9010-9011.

[4]李学贵,严晓燕.低盐化榨菜生产原理及其应用初探[J].中国酿造,2004(5):4-6.