氯化钙对雪里蕻腌制品质的影响
雪里蕻(Brassica juncea Coss.var.tsatsai Mao)[1]为十字花科芸苔属，一年生草本植物，是芥菜的变种，也是我国传统的蔬菜腌制品，深受城乡居民的喜爱，雪里蕻在贵阳花溪区青岩镇、孟关乡、燕楼乡等地广泛种植，共计10600余亩，具有十分广阔的发展前景。但目前存在的问题是长期腌制过后脆度极易下降，营养物质难以保持。
对于黄瓜、萝卜等果蔬渍品的质构检验，已有许多研究报道[2]。而对于叶菜类腌制品的质构检测，目前的文献都是感官检验，容易受个人实践经验的影响，无法定量分析。以机器对腌制产品的质构进行检测的数据可以定量分析，具有高精度、重复性好、客观性强的特点。本试验以脆度保持效果为考察指标，研究原料的不同脱水程度和CaCl2浓度处理对雪里蕻腌制过程中品质的影响及变化规律，旨在为腌制雪里蕻工业化生产的质量控制和食用安全提供有效的理论依据，指导实际生产。
1· 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料
试验所用雪里蕻为“九头鸟”品种，采自贵阳市花溪区青岩镇种植示范基地农户。
1.1.2 仪器和设备
DHG-9240A型电热干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；METTLER AE100型分析天平：梅特勒-托利多仪器上海有限公司；PHS-06型pH计：上海佑科仪器仪表有限公司；WSC-S测色色差计：上海精科公司；C-LM3型数显式肌肉嫩度仪：东北农业大学；SX-4-10型箱式电阻炉：天津泰斯特仪器有限公司；T6新世纪紫外可见分光亮度计：北京普析通用仪器有限责任公司；TDL8M台式低速冷冻离心机：湘仪贝克仪器仪表有限公司。
1.2 处理方法
1.2.1 雪里蕻原料处理
2012年3月15日采收，采后及时运回贵州大学食品科学实验室，清洗后剔除老化、病变、机械损伤的部分，分别设置成新鲜组和萎蔫组两组，采收当日进行处理，新鲜组直接入坛腌制，萎蔫组于阳光下晒至脱水30%，腌制食盐用量为失水菜重的15%。CaCl2的处理浓度为0.00%、0.05%、0.10%、0.15%，每组4个处理(新鲜组和萎蔫组分别用A、B、C、D和E、F、G、H表示，A和E为每组的对照处理)，每个处理15 kg雪里蕻，3次重复。雪里蕻采用干腌的方法，初腌加入5%食盐，第2天翻坛，补至15%，同时加入CaCl2保脆，置于室温环境下避光贮藏，前40d每20 d取样，之后间隔30 d随机取样，每次取样300 g，粉碎后测定相关指标。
1.2.2 测定指标与方法
可溶性固形物(TSS)：采用手持式折光仪测定法；可滴定酸：酸碱滴定法；果胶：咔唑比色法；还原糖：3.5-二硝基水杨酸法；多聚半乳糖醛酸酶(PG)：比色法；纤维素酶：比色法；硬度：采用GY-1型果实硬度计进行测定(以上均参照曹建康等[3]的方法)；亚硝酸盐：盐酸萘乙二胺法，按GB/T 5009.33—2010的方法进行；盐度：直接沉淀滴定法，按GB/T 12457—2008的方法进行；水分：直接干燥法，按GB/T5009.3—2010的方法进行；纤维素：酸碱洗涤质量法，按GB/T 5009.10—2003的方法进行；蛋白质：凯氏定氮法，按GB/T 5009.5-2003的方法进行；粗脂肪：按GB/T 5009.6—2003的方法进行；Vc：采用2，6-二氯靛酚滴定法，按GB/T 6195—1986的方法进行；pH值：采用pH计测定，按GB/T 10468—1989的方法进行；脆度：采用C-LM3型数显式肌肉嫩度仪测定；色度：采用WSC-S型全自动测色色差计进行测定。
1.3 统计分析
每个样本的3 次重复结果求平均； 用Excel2003软件对试验数据进行制图；用统计分析软件SPSS(Version 19.0)对试验数据进行分析。
2· 结果与分析
2.1 腌制过程中温度的变化
由图1所示，随着腌制时间的增加，贵阳当地平均气温在逐渐升高，腌制过程中的日平均气温最低5 ℃，最高26 ℃，温度变化区间较大，对腌制效果有较大影响。取样周期内平均温度分别为14.43、17.43、19.87、19.90、23.73、23.55、19.80℃，呈现先缓慢上升后逐渐下降的趋势，温度的变化将直接影响微生物的生长繁殖速率。
2.2 各处理对雪里蕻亚硝酸盐的影响
由图2所示，腌制初期新鲜雪里蕻较晒至萎蔫的雪里蕻亚硝酸盐含量高，可能是晾晒时光照和空气促使菜体内的亚硝酸盐氧化成硝酸盐使含量降低[4]。雪里蕻在腌制过程中，亚硝酸盐含量先逐渐升高再逐渐减少，新鲜组有明显的亚硝酸盐峰出现，其高峰值比萎蔫组出现较早，在第70天出现，D处理的亚硝酸盐最高，为15.21 mg/kg，各处理的亚硝酸盐峰值含量均低于酱腌菜卫生标准[5]规定的20 mg/kg。这与陈健初[6]的结果类似，但亚硝酸盐峰值不一样。而萎蔫组未出现明显高峰，且出峰较晚，最大值为10.69 mg/kg，当腌制到190d时，亚硝酸盐含量已逐渐趋于稳定，维持在4mg/kg。腌制到190 d时，A处理与同组其他处理差异显著(P＜0.05)，A与E处理差异显著(P＜0.05)，说明添加氯化钙或晾晒失水处理均对亚硝酸盐含量有影响。萎蔫组的亚硝酸盐峰值较新鲜组小，说明晒至萎蔫能降低亚硝酸盐峰值。各处理在腌制期间的亚硝酸盐含量均在国家规定允许范围之内，食品原料安全可靠。
2.3 各处理对雪里蕻粗纤维的影响
由图3所示，雪里蕻在高盐腌制过程中的粗纤维含量在前期呈下降趋势，后期萎蔫组的纤维素含量有上升趋势，与张艳芬[7]的结果类似。粗纤维的含量与产品的质地有关，可能是纤维素、半纤维素、木质素及角质等成分的增加使粗纤维增多。H处理贮藏到190 d时粗纤维含量比开始腌制时增加了28.34%，A处理贮藏到160 d时粗纤维含量比开始腌制时增加了0.53%，190 d时突降至初始的83.57%。腌制到190 d时，新鲜组内各处理差异不显著(P＞0.05)，E、F、G处理差异不显著(P＞0.05)，H处理与其他处理差异极显著(P＜0.01)，试验说明晒制能明显增加雪里蕻内粗纤维含量；0.15%的氯化钙能有效减少雪里蕻内粗纤维的损失。
2.4 各处理对雪里蕻色度的影响
由图4所示，雪里蕻的L*值(明度指数，表示黑白，0为黑色，100为白色)在腌制的初期下降较快，腌制到20 d时呈先缓慢上升后缓慢下降的趋势。腌制时新鲜组的L*值明显高于萎蔫组，这可能是由于雪里蕻经过晒制处理后，水分流失，细胞发生质壁分离致使光线透过率减弱。腌制到190d时，各处理间差异不显著(P＞0.05)。
a*值(色品指数，红绿轴，正值为红色，负值为绿色)主要表示样品色泽偏红偏绿的程度，由图5所示，样品的a*值在腌制初期为负值，在腌制过程中逐渐升为正值，说明雪里蕻在腌制过程中由绿色逐渐偏向红色，在160 d时，雪里蕻的红变开始减弱，可能和微生物生长繁殖速度加快有关。腌制到190 d时，各处理间差异不显著(P＞0.05)。
b*值(色品指数，黄蓝轴，正值为黄色，负值为蓝色)主要表示样品色泽偏蓝偏黄的程度，由图6所示，雪里蕻的b*值在160 d前一直呈下降的趋势，初始样的b*值最大，和肉眼观察不一致，可能是样品的绿色掩盖了肉眼对黄色的观察，在腌制到40 d时，可能是雪里蕻中微生物发酵作用使其发生褐变而降低了测出的b*值，160 d后b*值迅速增大，可能是微生物继续发酵促使大量叶绿素破坏发生黄变。腌制到190 d时，A、B、C处理间差异不显著(P＞0.05)，E、F、G、H处理间差异不显著(P＞0.05)，D处理与其他处理差异显著(P＜0.05)，试验说明雪里蕻经晒制后会增加黄度，适宜的黄度能增添雪里蕻的色泽。
2.5 各处理对雪里蕻可溶性果胶和原果胶的影响
由图7所示，雪里蕻的可溶性果胶含量在整个腌制过程中逐渐增加，其中A处理在70 d时开始急剧增加，到100 d时为1.31 mg/g，之后缓慢增加到190 d的1.593 mg/g，此处理在前期增加缓慢；B处理先逐渐增加，第130天时达最大值，为1.418 mg/g，160 d时迅速减少到1.274 mg/g；D处理在腌制过程中缓慢增加，到190 d时为1.509 mg/g。萎蔫组的各处理在130 d时急剧减少，这可能是可溶性果胶进一步被分解成果胶酸，雪里蕻正在逐渐腐坏。腌制到190 d时，B、C、F、H处理差异不显著(P＞0.05)，B、C、D、F、G处理差异不显著(P＞0.05)，A、B、C、D、E、G处理差异不显著(P＞0.05)。
由图8可知，在前20 d中，雪里蕻因高盐脱水使得原果胶含量(鲜重)升高，在腌制初期原果胶含量逐渐降低，后出现回增，H处理的原果胶在40d时开始出现增加，B处理一直降低到第130天才出现增加，其余处理在100 d时出现增加。腌制到190 d时，D处理与其他处理差异显著(P＜0.05)，B、C、E差异不显著(P＞0.05)，A与萎蔫组各处理差异不显著(P＞0.05)。所有处理的原果胶含量在减少到130 d时又突然增加，腌制到190 d时，D比A处理多4.676 mg/g，这可能是游离的可溶性果胶此时与Ca2+、Mg2+结合生成果胶酸盐增加了所测得的原果胶含量。E、G、H处理在160 d时增加到6.418、3.901、4.962 mg/g，190 d时分别降低了15.78%、0.56%、5.54%，说明加入外源性Ca2+能在短期内有效减少原果胶的损失。这与金子恚太郎[8]的结论类似：腌渍贮藏降低了其中果胶类物质的含量。
2.6 各处理对雪里蕻果胶酶和纤维素酶的影响
纤维素酶和果胶酶是与果蔬软化相关的主要酶类。由图9与图10所示，果胶酶活性比纤维素酶要高得多，可见果胶酶对雪里蕻腌制过程中软化起着主要作用。前20 d内酶活性急剧下降，这可能是因为腌制初期，由于盐溶液的渗透作用破坏了酶的活性中心，而使酶活性降低，在腌制过程中的前100 d，果胶酶活性呈现先增加后减小，这可能是在腌制液中部分微生物分泌果胶酶，但是随着腌制时间的增加，果胶酶活性中心被不断破坏而降低酶活性。与图1、图7和图8比较，可以得出：果胶酶活性的变化与温度的变化相一致，果胶酶活性的上升与原果胶含量的减少和可溶性果胶含量的增加具有一致性。这与姚利玄[9]的研究结论相类似。
纤维素酶是降解纤维素的主要酶，其活性在雪里蕻腌制过程中的变化如图10所示，在雪里蕻腌制的整个过程中，8个处理之间的纤维素酶活性变化规律相似，呈一定的先下降后上升的趋势。在腌制后期，纤维素酶活性上升而粗纤维素含量也在上升，粗纤维是纤维素、半纤维素、木质素及角质等物质的混合物，它的含量上升可能与它们含量的增加有关。
2.7 各处理对雪里蕻脆度和硬度的影响
脆度是影响雪里蕻腌菜感官品质的重要指标。由图11所示，腌制20 d的雪里蕻与未腌制的原料相比脆度明显增加，可能与雪里蕻表皮的弹性和韧性有关。腌制初期，E处理的脆度增加较为缓慢；腌制后期，A处理的脆度减少较为迅速。但是腌制到190 d时，E、H处理脆度最大，分别为50.44 N和51.79 N，A、F处理较其他处理偏低，分别为36.37 N和39.28 N，A、F处理差异不显著(P＞0.05)，A与C、D、E、G、H处理差异显著(P＜0.05)。这说明添加氯化钙能一定程度增加雪里蕻腌菜的脆度，与赵雨[10]的研究结果一致。各组的对照处理在190 d时脆度均低于添加氯化钙的处理，这说明添加氯化钙能一定程度上减缓腌制过程中菜体脆度的降低。
由图12所示，腌制20 d的雪里蕻与未腌制的原料相比硬度明显增加，在之后的腌制过程中有些许波动，在160 d时明显降低，这可能是雪里蕻中的薄壁组织结构开始被破坏，可溶性果胶虽然和Ca2+重新结合成果胶酸钙，但是比存在于蔬菜细胞壁的中胶层内并与纤维素结合在一起、起黏连细胞和保持组织硬脆性能作用的原果胶的效果较差[11]，以硬度计探测的点比切面的压力值偏小。L.R.HOWARD等[12]研究证实：腌渍黄瓜硬度与结合Ca2+数量有关，而结合Ca2+数量取决于腌渍液中Ca2+浓度以及果胶的甲酯化度。各处理190 d时硬度差异不显著，也可能是因为结合Ca2+数量差异小。腌制到190 d时，各处理之间差异不显著(P＞0.05)。
2.8 雪里蕻品质指标的相关性
表1和表2表明，2个处理组的果胶酶和原果胶存在着负相关的关系，2个处理组的脆度和原果胶的含量呈负相关，均不显著；2个处理组的脆度和粗纤维的含量呈负相关，脆度和粗纤维在F处理中负相关显著，G处理中负相关极显著；2个处理组的纤维素酶和粗纤维的含量呈正相关，试验说明纤维素的减少对粗纤维的含量影响较小。
2.9 各处理对雪里蕻腌制过程中营养物质的影响
由表3可见，经各处理腌制190 d后蛋白质和脂肪含量均明显下降，萎蔫组的含量(湿重)明显高于新鲜组，这是由于萎蔫组在腌制前已经日晒脱去了大部分的水，使干物质的相对含量明显增加。比较各组数据可以看出，蛋白质和脂肪的损失随CaCl2添加量的增加而减小，但D、H处理反而增加，即CaCl2浓度为0.10%时对蛋白质和脂肪的保存率最高。这可能是因为在一定范围内Ca2+能与蛋白质结合增加稳定性，减少微生物的分解作用。蛋白质含量在A、C处理间差异显著(P＜0.05)，B、C、D处理间差异不显著(P＞0.05)，F、G处理间差异显著(P＜0.05)，E、F、H处理间差异不显著(P＞0.05)；脂肪含量在A与E、D与H、C与G处理间差异显著(P＜0.05)，A、B、E、F处理间差异不显著(P＞0.05) ，B、D、F、H处理间差异不显著(P＞0.05)，C、G处理间差异不显著(P＞0.05)；还原糖含量在A、F、H处理间差异不显著(P＞0.05)，A、C、E、H处理差异不显著(P＞0.05)，B、C、G处理差异不显著(P＞0.05)，D、G处理差异不显著(P＞0.05)；盐度在A、B、H处理差异显著(P＜0.05)，A、C处理差异不显著(P＞0.05)，A、D处理差异不显著(P＞0.05)，F、G、H处理差异不显著(P＞0.05)；可滴定酸含量在新鲜组和萎蔫组的组内各处理差异不显著(P＞0.05)，组间差异显著(P＜0.05)；可溶性固形物在A、D、E、F、G、H处理差异显著(P＜0.05)，B、C处理差异不显著(P＞0.05)；水分含量在A与F处理差异不显著(P＞0.05)，E与G处理差异不显著(P＞0.05)，B、C、D处理差异不显著(P＞0.05)，H处理与其他处理差异显著(P＜0.05)；Vc含量在B与G处理差异显著(P＜0.05)，D与G处理差异显著(P＜0.05)，A、C、E、F、H处理差异不显著(P＞0.05)；PH在A、C、E、F处理差异显著(P＜0.05)，G、H处理差异不显著(P＞0.05)，B、D处理差异不显著(P＞0.05)。
3 ·结论
在雪里蕻的高盐腌制过程中，伴随着盐的渗透，水分含量和组成细胞壁的纤维素与果胶含量的变化，以及相关的酶促分解过程。雪里蕻在腌制过程中，原果胶含量呈先下降后上升的趋势，水溶性果胶含量上升。脆度和硬度呈先上升后下降的趋势，因此认为，雪里蕻腌制过程中脆度的变化与其水分含量、纤维素、果胶物质及相关酶活性的综合作用有关。
通过对各处理条件下雪里蕻腌制过程中脆度、粗纤维和果胶及其酶活性变化的简单相关性分析，结果表明，雪里蕻脆度与原果胶的含量、粗纤维含量和果胶酶活性的相关性不显著，与周情操[13]的结论类似。这可能是高盐密闭环境下微生物的生长缓慢，相比低盐腌制环境本试验对长期腌制过程中的雪里蕻菜体的生理及品质影响较小，不易体现出明显的品质变化趋势，高盐腌制环境对雪里蕻长期保存有较好的贮藏效果。晒至萎蔫进行腌制的雪里蕻在脆度的改善、营养物质的保存效果方面明显优于新鲜的雪里蕻直接腌制，且添加CaCl2能长期有效保持产品的脆度。综合考虑各处理中雪里蕻腌制过程中的各指标的变化情况，晒至脱水30%的雪里蕻以0.15%的CaCl2腌制处理对各种指标的影响显著，可明显抑制还原糖、粗纤维、原果胶的减少，保持雪里蕻的脆度，该处理能满足工厂的周期性生产，延长贮藏期及货架期。