芋头叶柄泡菜泡制过程中主要成分的变化

胡望资 谭兴和 王 锋 杨胖清

（1.湖南农业大学食品科技学院，湖南 长沙 410128；2.食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128；3.长沙县胖胖蔬菜专业合作社，湖南 长沙 410144）

芋头（Colocasia esculenta（L.）Schott）别名毛芋、里芋、土芝等，属天南星科芋属。中国芋头种植面积大约为8.2万hm2，亩产量达2 000～4 000kg［1］。占芋头质量30%的地面芋头叶柄长而肥大，含有多种对人体有益的营养物质［2］，是优良的膳食纤维资源。在中国，芋头除食用和药用外，剩下的大部分芋头叶柄因其具有强烈的麻口、刺舌、刺喉感，即刺激性涩味［3］而影响食用，未得到有效回收利用而被废弃，造成了资源的浪费和环境的污染［4］。

泡菜即“盐水渍菜”，是将新鲜蔬菜浸泡在较低浓度的盐水中，经过乳酸菌的发酵作用泡制而成，因其清淡爽口、开胃理气等特点而深受欢迎。从生产中了解到，芋头叶柄泡菜存在麻口涩味，容易软化，脆度不佳等问题，而其麻口涩味一定程度上影响了泡菜口感。有研究［5］表明，用四环素可以除去麻口涩味，也有学者［6］提出，沸水烫漂，无氧发酵等可以除涩。本试验通过4种不同方法处理，采用生料与熟料发酵进行对比，探讨芋头叶柄泡菜的较优生产工艺参数，旨在为生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

新鲜芋头叶柄：长沙县胖胖蔬菜专业合作社；

食盐：湖南省轻工盐业有限公司；

氢氧化钠、硫酸、亚铁氰化钾、甲醛、乙酸锌、硼砂、对苯氨基苯磺酸、酚酞、盐酸萘乙二胺、盐酸等：分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器与设备

可见分光光度计：WFJ 7200型，尤尼柯（上海）仪器有限公司；

磁力加热搅拌器：78－1型，金坛市医疗仪器厂；

精密pH 计：PHS－3C型，上海精密科学仪器有限公司；

数显恒温水浴锅：HH－8型，上海浦东物理光学仪器厂；

台式低速离心机：TDZ5型，湖南赫西仪器装备有限公司；

电热鼓风干燥箱：101A－3ET 型，上海实验仪器厂有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点 选取新鲜芋头叶柄，用清水洗净，切成3cm左右的小段，混合均匀，按照试验设计的方案进行处理，装坛发酵，连续发酵9d，每天取样测定芋头叶柄泡菜中亚硝酸盐、挥发酸、挥发酯、总酸、游离氨基酸等成分的含量。

1.3.3 试验设计 将芋头叶柄采用热烫和不热烫两种方式，每种方式再以不同的食盐浓度泡制，具体见表1。

表1 试验设计表Table 1 Experimental design

1.3.4 检测指标及方法

（1）亚硝酸盐：按GB 5009.33——2010执行。

（2）挥发酸：按GB／T 10467——1989执行。

（3）挥发酯：按QB／T 1326.6——91执行。

（4）总酸：按GB／T 12456——2008执行。

（5）游离氨基酸：采用电位滴定法［7］。

（6）单宁：按NY／T 1600——2008执行。

（7）VC：采用碘量法［8］。

1.3.5 感官评价 由10名经验丰富的感官工作人员组成感官评价小组，按色泽形态、气味、滋味和质地顺序，逐项对泡菜进行评价打分，并计算平均值，统计评价结果。产品感官评分标准见表2。

表2 感官评分标准Table 2 The sensory evaluation standard of pickled taro leafstalk

1.3.6 统计分析方法 运用Excel及SPSS 17.0软件对试验数据进行整理和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 亚硝酸盐含量变化

4种处理的芋头叶柄泡菜中亚硝酸盐含量的变化见图1。

图1 不同处理的芋头叶柄泡菜中亚硝酸盐含量的变化Figure 1 Changes of nitrite content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

亚硝酸盐是一种公认的有毒有害物质。中国酱腌菜的卫生标准GB 2714——2003中规定酱腌菜中亚硝酸盐限量（以NaNO2计）为20 mg／kg。绿色食品中亚硝酸盐的限量值为4mg／kg。由图1可知，各试验组泡菜中亚硝酸盐含量随着发酵时间的延长均出现先上升后下降的趋势。处理③和①发酵的泡菜，其亚硝酸盐峰值出现在第3天和第4天，分别比处理④和②早，也分别比处理④和②的低。食盐浓度低，“亚硝峰”出现早，峰值低，食盐浓度高，“亚硝峰”出现晚，峰值高，这与陈芸芸等的研究结果［9］一致，建议食用时注意避开“亚硝峰”。原因很可能是高食盐浓度抑制了还原性杂菌的代谢活动，使其硝酸盐还原能力减弱［10］。发酵9d后，处理①的亚硝酸盐含量最低，为0.232 mg／kg，远低于绿色食品的限量值。所以，处理①是比较好的工艺条件。

2.2 挥发酸含量的变化

4种处理的芋头叶柄泡菜中挥发酸含量的变化见图2。

图2 不同处理的芋头叶柄泡菜中挥发酸含量的变化Figure 2 Changes of volatile acid content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

挥发酸是腌制产品中一个非常重要的指标，它在一定程度上反映了泡菜酸味的浓郁程度。由图2可知，泡菜中挥发酸含量随着发酵时间的延长逐渐上升后趋于稳定。发酵前2d，各处理间挥发酸含量差异不显著（P＞0.05）。从第2天到第7天，挥发酸含量呈上升趋势且上升较快，随着发酵进行挥发酸逐渐稳定下来，但变化不大，最高的为处理③，最低为处理②。发酵9d后，处理②和④比处理①和③产生的挥发酸显著要少（P＜0.05），原因可能是高食盐浓度一定程度上抑制了发酵微生物的生长，使其代谢过程中产生的挥发酸较少。低盐处理较高盐处理有优势，且风味较好。

2.3 挥发酯含量的变化

4种处理的芋头叶柄泡菜中挥发酯含量的变化见图3。

图3 不同处理的芋头叶柄泡菜中挥发酯含量的变化Figure 3 Changes of volatile eater content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

挥发酯是腌制产品中重要的风味物质，亦是反映泡菜香气的一个重要指标。由图3可知，泡菜中挥发酯含量随着发酵时间的延长逐渐上升，8d后趋于平稳。发酵前2d，处理①和②泡菜中，挥发酯含量差异不明显（P＞0.05），处理③和④泡菜差异明显（P＜0.05）。发酵第3～7天，各个处理间挥发酯含量变化较大，差异明显（P＜0.05），说明微生物代谢活动旺盛。发酵9d后，挥发酯含量最高的是处理①，最少的为处理③。说明经过热烫处理的芋头叶柄泡菜较未经过热烫的挥发酯生成多，风味较好。原因可能是原料经过热烫处理后，破坏了芋头叶柄的组织结构，细胞内容物析出，使微生物能充分利用。

2.4 总酸含量的变化

4种处理的芋头叶柄泡菜中总酸的含量变化见图4。

图4 不同处理的芋头叶柄泡菜中总酸含量的变化Figure 4 Changes of total acid content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

酸味是泡菜的原始味感之一，能给人爽口的感觉，并能促进健康，而总酸是泡菜酸味的主要体现者。由图4可知，泡菜中总酸含量随着发酵时间的延长逐渐增多，最后达到峰值，趋于平衡。发酵前2d，各个处理间总酸含量变化不明显（P＞0.05），其原因可能是由前期微生物为了适应生长环境，发酵作用较弱所致。发酵9d后，处理①泡菜中的总酸含量最高，处理④的最少。通过比较发现，不同处理后泡菜的发酵速度不一，热烫处理的比未热烫处理的要快，低盐处理的比高盐处理的要快。原因可能是热烫处理后，杀死了原料中的微生物，高浓度的食盐抑制了发酵的微生物代谢，使其发酵产生的总酸速度较慢，另外，泡菜和泡菜汁之间酸性物质渗透扩散也是影响总酸含量的一个重要原因。

2.5 游离氨基酸含量的变化

4种处理的芋头叶柄泡菜中游离氨基酸含量的变化见图5。

游离氨基酸的含量是鉴定泡菜品质和产品鲜味的重要指标［11］。由图5可知，各试验组泡菜中游离氨基酸含量随着发酵时间的延长都有不同程度的减少。发酵9d后，游离氨基酸含量最多的为处理②，其次为处理①，最少的为处理④。原因可能是经过热烫后，原料组织结构被破坏，有利于微生物代谢原料里的营养物质，使得游离氨基酸含量慢慢变少。通过比较发现，热烫处理的泡菜较未热烫的鲜味好。

图5 不同处理的芋头叶柄泡菜中游离氨基酸含量的变化Figure 5 Changes of free amino acid content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

2.6 单宁含量的变化

4种处理的芋头叶柄泡菜中单宁含量的变化见图6。

图6 不同处理的芋头叶柄泡菜中单宁含量的变化Figure 6 Changes of tannins content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

单宁是自然界分布较广泛的一类物质，其含量与芋头叶柄的涩味有密切的关系，并能和蛋白质、糖类、金属离子等结合成为难以消化吸收的复合物，被认为是抗营养因子［12］。由图6可知，泡菜中单宁含量随着发酵时间的延长呈现出逐渐减少的趋势。发酵前2d，处理①和③泡菜单宁含量差异明显（P＜0.05），原因可能是5%食盐浓度下，微生物的发酵活动强，其分解能力也较强。发酵第3～8天，4种处理的泡菜中单宁含量下降较快也较多，随着发酵继续进行，单宁含量趋于稳定。发酵9d后，4种处理间的泡菜单宁含量变化显著（P＜0.05）。处理④单宁含量最高，结合感官评价，其麻口涩味也最强，处理①最少，麻口涩味也最弱。通过对比可知，热烫处理的泡菜较未热烫的涩味弱，因此，热烫除涩处理是一种比较可行的方法。

2.7 VC 含量的变化

4种处理的芋头叶柄泡菜中VC含量的变化见图7。

图7 不同处理的芋头叶柄泡菜中VC 含量的变化Figure 7 Changes of vitamin C content in the pickled period of taro leafstalk in different treatments

VC广泛存在于新鲜水果中，具有防止衰老、保持肌肤润滑等作用，是人体必需的维生素之一。VC含量常作为鉴定蔬菜产品品质和耐贮性的一个重要指标。由图7可知，泡菜VC含量随着发酵时间的延长呈现先下降后趋于缓和的变化趋势。发酵2d后，处理②和④泡菜中VC含量变化不明显（P＞0.05），原因可能与微生物活动弱，利用的VC少。发酵第3～7 天，VC含量下降较多，处理①和③下降快，下降量少，处理②和④下降慢，下降量多，原因可能与发酵坛中的酸性环境有关。结合产酸来看，泡菜中产酸速度越慢，VC的下降速度也越慢的规律。这与齐海鹏等［13］研究结果一致。在发酵过程中，VC不仅仅是会渗透到泡菜汁中，也会被微生物发酵利用。发酵9d后，含量最高为处理③，其次为处理④，处理②最少。这说明热烫处理会使芋头叶柄细胞VC析出流失，降低营养价值。选择合适的烫漂温度和时间，减少营养物质流失，尤为重要。

2.8 感官得分

4种处理的芋头叶柄泡菜在发酵期间的感官得分见表3。

表3 不同处理芋头叶柄泡菜在发酵期间的感官得分Table 3 The score of sensory evaluation results of pickled of taro leafstalk at fermented stages

由表3可知，4种不同处理的泡菜在发酵期间的感官得分是逐渐增加的，主要是后期的滋味、质地和香味变化显著。处理①的最后得分是最高的，综合以上其它指标，处理①是比较好的工艺条件。处理③和处理④泡菜发酵前期得分较低是因为其质地不太好，口感较差，有较明显的麻口味，后期的发酵对改善其麻口有一定的作用。对于芋头叶柄麻口的具体物质，有研究［14－16］报道，草酸钙针晶体是其主要物质之一，其呈涩原因及机理还有待进一步研究。

3 结论与讨论

（1）试验研究表明，4 种处理的芋头叶柄泡菜泡制9d后，其亚硝酸盐含量符合绿色食品的标准，处理①泡菜中亚硝酸盐含量最低；挥发酸和挥发酯含量都有不同程度的升高，处理③中挥发酸含量最高，处理①中挥发酯含量最高；总酸含量先缓慢增加，达到一定水平后稳定，处理①中总酸含量最高；游离氨基酸含量则慢慢减少后平稳，处理②中游离氨基酸含量最高。单宁和VC含量呈现下降的趋势，处理①中单宁含量最少，麻口涩味最弱，处理③中的VC含量最高。感官评价得分最高的为处理①。综合来看，低盐热烫处理是较优的工艺。

（2）不同方法处理的芋头叶柄泡菜中亚硝酸盐、挥发酸、挥发酯、总酸、单宁、VC的含量的变化不同，说明是否热烫和高低盐处理能影响芋头叶柄泡菜发酵进程。本试验表明，热烫低盐发酵处理是一种可行的除涩方法。如何选择合适的热烫温度和时间，适宜的低盐度和发酵温度，既能保证产品的营养和风味，又能保证产品的脆度和质量，将是进一步研究的方向。

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