全 文 ：软包装水芹菜护绿保脆工艺研究
Study on maintaining green and crispness technology of
soft packaged cress
叶宏宇 1
YE Hong-yu1
许学勤 1
XU Xue-qin1
舒 枝 2
SHU Zhi2
（江南大学食品学院，江苏 无锡 214122）
(School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214122, China)
作者简介：叶宏宇（1988—），男，江南大学在读硕士研究生。
E-mail:yehongyu2200@163.com
通讯作者：许学勤
收稿日期：2012—12—08
摘要：以水芹为研究对象，以质构、色差、过氧化物酶活性及
感官评定为评价指标，研究热烫时间、锌离子浓度及热烫溶
液 pH对产品品质的影响；以质构和感官评定为指标，考察
CaCl2浓度、浸泡时间对水芹品质的影响；以 pH、色差及感官
评定为指标，考察不同柠檬酸添加量对产品品质的影响。结
果表明：水芹最佳护色条件为热烫时间 2 min，锌离子浓度
200 mg/L，pH 8；最佳保脆条件为 0.4% CaCl2 溶液浸泡
20 min；柠檬酸最佳添加量为 0.15%，在此条件下得到的产
品品质最佳。
关键词：水芹；软包装；护绿；保脆
Abstracts：Taking cress as the study object, and the texture, color, per－
oxidase activity and sensory properties as the evaluation indicators, the
effects of blanching time, Zn2+concentration and pH on the quality of
cress were studied. The effects of CaCl2 concentration and soaking time
on the quality of cress were studied by analyzing the texture and senso－
ry properties of the cress, and the effects of citric acid addition on the
quality of the product were studied by analyzing the pH, color and sen－
sory property. The results showed that the optimum conditions for main－
taining green were blanching time 2 min, Zn2+ concentration 200 mg/L
and pH 8 and the optimum conditions for maintaining crispness were
soaking in 0.4% CaCl2 for 20 min,and citric acid addition 0.15%. Un－
der this condition, the cress had a good quality.
Keywords：cress; soft packaged; texture; color
水芹（Oenanthe stolonifera DC.）为多年生水生宿根草本
植物，是中国特殊水生蔬菜的重要种类之一[1]。经常食用具有
清洁血液，降低血压和血脂等功效[2～4]。
绿色蔬菜加工贮藏过程中，色泽和质构常常会发生变
化。由于显绿色的叶绿素很不稳定，容易生成脱镁叶绿素，蔬
菜颜色变成黄色以至褐色，极大地影响了产品质量。目前较
为理想的护色方法是金属离子取代镁、护色剂染色等方法，
但金属离子含量不应高于相关卫生标准[5,6]。在热处理过程中，
蔬菜的质构会变软，影响产品的口感，大多采用 CaCl2溶液作
保脆处理，同时钙盐也具有抑制褐变的作用[7]。大多数蔬菜都
是低酸性的，需要采用高温杀菌来杀灭微生物。为了达到杀
菌目的而又尽可能降低对蔬菜品质影响，可添加适当的酸调
节产品 pH至酸性食品的范围，以便降低杀菌温度和时间[8,9]。
为此，本试验拟用热烫护色工艺作为水芹护色处理方
法，结合钙盐处理保持水芹的口感质构，并添加适当柠檬酸
达到酸化食品的目的，从而降低杀菌强度，最大限度保持产
品品质。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料与试剂
水芹：无节水芹，江苏金唐农业科技有限公司；
食盐、味精、复合香辛料、植物油、麻油等调料：购于无锡
某超市；
柠檬酸：食品级，上海蓝洁实业有限公司；
醋酸锌、氯化钙、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、过氧化氢、愈
创木酚、硝酸、盐酸等：均为分析纯，国药集团化学试剂有限
公司。
1.1.2 主要仪器设备
紫外—可见光分光光度计：UV 1000型，上海天美科技
有限公司；
质构仪：TA-XT2i型，英国 Stable Micro System公司；
OOD＆MACHINERY
食 品 与 机 械
第 29卷第 2期
2 0 1 3 年 3 月
Vol. 29，No. 2
Mar . 2 0 1 3
10. 3969/j. issn. 1003-5788. 2013. 02. 039
163
色差计：CR-400型，日本美能达公司，
冷冻离心机：4K15型，德国 Sigma公司；
打浆机：SQ2119N型，上海帅佳电子科技有限公司；
pH计：EL20型，梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司；
电子天平：AB104-N型，梅特勒—托利多仪器厂（上海）
有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
原料选择→预处理→热烫护色→冷却→保脆→辅料调
配→真空封口→杀菌→冷却→成品
1.2.2 操作要点
(1) 预处理：挑选新鲜脆绿，表面无损伤水芹为原料，削
根去叶，用清水洗去表面泥沙杂质，切成长 3 cm小段。
(2) 热烫护色：将水芹菜置于 95～100 ℃护色液中热烫，随
即用冷水冷却。
(3) 保脆：冷却后的水芹菜置于一定浓度 CaCl2溶液中浸
泡，随后清水冲洗、沥干。
(4) 辅料调配：将预处理后的配菜和调味料按一定比例
与水芹菜混合，添加一定量柠檬酸至 pH 4.0～4.5，拌制均匀后
装入蒸煮袋中。
(5) 杀菌：真空封口后的水芹菜置于 100 ℃水浴杀菌
10 min，随后冷水冷却。
1.2.3 热烫时间对水芹制品品质的影响 热烫温度控制在
95～100 ℃，料液比为 1 ∶ 5（m ∶ m）。固定 Zn2+浓度 150 mg/L，
pH 7；选取热烫时间为 0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0，4.0 min，比
较不同热烫时间对水芹制品的质构、色泽、POD酶活、感官品
质的影响。
1.2.4 锌离子浓度对水芹制品品质的影响 固定热烫时间
为 2 min，pH 7；选取 Zn2 +浓度为 100，150，200，250，300，
400 mg/L，比较不同 Zn2+浓度对水芹色泽、感官评定和残留锌
含量的影响。
1.2.5 护色液 pH对水芹制品品质的影响 固定热烫时间为
2 min，Zn2+浓度 150 mg/L；分别选取 pH 为 6，7，8，比较不同
护色液 pH对水芹色泽和感官评定的影响。
1.2.6 正交试验 选择热烫时间、Zn2+浓度、护色液 pH 3个
因素做 L9(33)正交试验对工艺参数进行优化。
1.2.7 氯化钙浓度对水芹制品品质的影响 在其它工艺条
件不变的情况下，固定浸泡时间为 20 min，分别选取 CaCl2浓
度为 0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%，测定杀菌前后水芹质构
和感官评定等性质。
1.2.8 浸泡时间对水芹制品品质的影响 在其它工艺条件
不变的情况下，固定 CaCl2浓度为 0.4%，分别选取浸泡时间
为 10，20，30，40，50 min，测定杀菌前后水芹质构和感官评定
等性质。
1.2.9 柠檬酸添加量对水芹制品品质影响 在其它工艺条
件不变的情况下，添加柠檬酸将产品 pH调至酸性食品范围。
分别选取柠檬酸添加量为 0.10%，0.15%，0.20%，0.25%，
0.30%，比较不同柠檬酸添加量对产品 pH、质构、色泽、感官
品质等性质的影响。
1.3 测定方法
1.3.1 质构的测定 TA-XT2i物性测定仪进行测定，采用
HDP-VB探头。测定条件：测试模式为压缩模式；测试前速
度：1 mm/s；测试速度：1 mm/s；测试后速度：1 mm/s；压缩程
度：50%；负重：10 g。取每段水芹菜的中间部位测定其硬度，
每个处理组重复测定 20次，试验结果取其平均值。
1.3.2 色泽的测定 采用 CR-400色彩色差计测定水芹菜表
面的颜色变化，记录 L*、a*、b*值。每个处理组取 10段水芹，对
中间部位进行测定，结果取其平均值。
1.3.3 过氧化物酶（POD）活性的测定 采用比色法[10]。为方
便比较将原料酶液的相对酶活力定为 100，其他热处理后的
酶活力与其相比较计算其相对酶活，单位为%。
1.3.4 pH值的测定 将水芹用组织捣碎机捣碎，双层纱布
过滤，取汁液置于洁净的小烧杯中，用 pH计测定。
1.3.5 锌含量的测定 采用原子吸收分光光度法[11]。
1.3.6 感官评定 产品感官质量由 11 名感官评定人员品
尝，对产品外观、质地和风味三方面进行评定，评定结果以 3
项的总分表示，评定标准见表 1。
2 结果与分析
2.1 热烫护色工艺研究
2.1.1 热烫时间对水芹制品品质的影响 由表 2可知，随着
热烫时间的逐渐增加，各试验组在硬度、色泽、感官得分和
POD相对残留酶活均有较为显著的变化。经热烫后，水芹菜
表面绿色加深，这是因为经过高温短时热烫，芹菜表面细胞
蛋白质变性，叶绿素从叶绿体中分离出来，游离在水芹菜中，
从而呈现出较为鲜亮碧绿的颜色[12]。由表 2还可以看出，过氧
化物相对酶活性随着热烫时间的延长而降低，当热烫时间为
2 min时，过氧化物酶相对活性已经降到了 1.5%，远低于可
以引起酶促褐变的过氧化物酶残留值。热烫时间延长，水芹
的质构逐渐变软，从感官评定也可看出，热烫时间过长会影
响产品感官评定得分。因此，综合考虑认为热烫时间控制在
2 min为宜。
表 1 感官评定标准
Table 1 Sensory evaluation criteria
项目 评分标准 分数
外观
外观良好，颜色绿色
外观良好，颜色绿色一般
外观一般，颜色发黄或暗绿色
3
2
1
口感
组织脆嫩，软硬适度
组织较脆嫩，软硬较适度
组织一般脆嫩，质地较软
3
2
1
风味
保持水芹特有的气味，香气浓郁
保持水芹特有的气味，香气一般
保持水芹特有的气味，香气较淡
3
2
1
贮藏与保鲜 2013年第 2期
164
2.1.2 锌离子浓度对水芹制品品质的影响 由表 3可知，随
着 Zn2+浓度的增加，水芹菜色调 a*值也逐渐减小，说明水芹
颜色逐渐向绿色加深，可见 Zn2+具有较好护色效果。Zn2+的护
色功能主要是由于其取代了叶绿素中的 Mg2+，形成较为稳定
的叶绿素锌络合物。从添加浓度与代表绿色色调 a*对应关系
看，浓度越大，颜色越绿。水芹的 L*值、b*值也有略变小趋势，
这可能是因为随着绿色色调增加，水芹表面色泽加深所致。
随着 Zn2+浓度的不断增加，Zn2+在产品中残留量也逐渐增大，
且之间存在一定的线性关系。蔬菜中金属离子的含量不能高
于限定值，美国 FDA 允许果蔬中的 Zn2+最大残留量为
75 mg/kg。因此，Zn2+浓度选择在 100～200 mg/L。
2.1.3 护色液 pH对水芹制品品质的影响 由表 4可知，当
pH值从 5.0上升到 8.0时，水芹色调 a*值呈减小趋势，但继
续增大 pH时，反而使水芹菜表皮色调 a*值增大。出现这一
现象是因为碱性有利于生成叶绿素锌复合物；但碱性过强会
使锌离子沉淀，使其有效浓度减小，反而降低了叶绿素锌络
合物生成量所致[13]。感官评定结果与色调值结果一致。因此确
定 pH值在 8左右为宜。
2.1.4 正交试验 根据单因素试验结果，以 a*值、感官评定
为指标，选取热烫时间、Zn2+浓度、溶液 pH三因素三水平进行
正交试验，因素水平见表 5，结果见表 6。
由表 6可知，影响色泽的主次因素为 B>A>C，选择水平
A2B3C3；影响感官评定的主次因素为 A>B>C，选择水平
A2B3C3。因此，最佳试验条件为 A2B3C3，即热烫时间 2 min，Zn2+
表 2 热烫时间对水芹菜制品品质的影响
Table 2 Effects of different blanching time on the quality of cress
热烫时间
/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
硬度
/g
1 345±15
1 224±43
1 156±36
1 177±60
1 142±51
1 026±43
1 053±27
994±32
色泽
(a*值)
-3.47±0.05
-5.65±0.09
-7.60±0.07
-8.45±0.08
-8.59±0.04
-8.03±0.04
-8.78±0.05
-8.46±0.03
感官
总分
3.8±0.3
4.6±0.3
5.8±0.4
7.2±0.2
8.1±0.3
8.5±0.3
8.2±0.4
7.1±0.2
POD相对
酶活/%
100
72.3
31.7
12.4
1.50
0.50
0
0
表 3 Zn2+浓度对水芹制品色泽和感官评定的影响
Table 3 Effects of different concentrations of Zn2+ on the color and sensory evaluation of cress
Zn2+浓度/(mg·L-1)
100
150
200
250
300
400
L*
59.45±1.09
58.56±2.27
57.74±1.38
58.59±1.24
56.37±1.13
55.58±1.05
a*
-5.47±0.24
-6.65±0.33
-8.50±0.37
-9.83±0.46
-10.36±0.29
-11.23±0.37
b*
28.26±0.81
28.50±1.36
25.31±2.67
24.47±0.89
22.63±1.29
23.13±0.91
感官总分
5.3±0.2
6.1±0.3
7.5±0.2
8.1±0.5
7.3±0.4
6.9±0.4
锌含量/(mg·kg-1)
51
64
76
91
102
118
表 4 pH对水芹制品色泽和感官评定的影响
Table 4 Effects of different pH on the color
and sensory evaluation of cress
pH
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
L*
41.35±0.89
42.64±2.27
47.74±1.38
56.59±1.24
49.23±1.13
40.58±1.05
a*
-5.36±0.35
-6.53±0.42
-8.74±0.29
-10.19±0.71
-9.77±0.63
-8.41±0.65
b*
36.31±1.67
30.92±1.65
28.53±1.08
28.34±0.78
30.25±2.01
23.13±0.91
感官总分
4.2±0.4
5.1±0.2
7.7±0.2
8.2±0.3
7.3±0.4
5.9±0.2
浓度 200 mg/L，pH为 8。
2.2 保脆工艺研究
2.2.1 氯化钙浓度对水芹制品品质的影响 由表 7可知，随
着CaCl2浓度增加到 0.4%以前，水芹菜的硬度值在杀菌前后
均随浓度增加而升高。但是当浸泡液中 CaCl2浓度增加到
0.5%时，硬度指标不再升高，而且水芹菜口感开始变差，有明
显的纤维感，且有涩味，感官总分降低。尽管加热杀菌处理后
硬度值下降了许多，但经过 CaCl2溶液浸泡处理，还是可使硬
度值增加一些，从感观评分也可以看出，这种处理有利于口
感品质的提高。因此，从保脆和口感等方面考虑 CaCl2浓度控
制在 0.4%为宜。
2.2.2 浸泡时间对水芹制品品质的影响 由表 8可知，随着
浸泡时间的延长，水芹菜硬度也逐渐增加。但经感官评定发
现，浸泡时间过长并不利于产品感官品质进一步提高。这说
明，水芹菜的质地品质不仅与样品硬度有关，还与脆度、韧性
等其他质地有关，长时间浸泡会对这些性质产生影响 [8]。因
此，最终选定的 CaCl2液浸泡处理时间为 20 min。
2.3 柠檬酸添加量对水芹制品品质影响
由表 9可知，随着柠檬酸添加量的增加，产品 pH值逐渐
表 5 热烫护色正交试验因素水平
Table 5 Factors and levels of orthogonal test
of blanching and color protection
水平
1
2
3
A 热烫时间/min
1
2
3
B 护色剂/(mg·L-1)
100
150
200
C pH
6
7
8
叶宏宇等：软包装水芹菜护绿保脆工艺研究第 29卷第 2期
165
表 6 水芹菜制品护绿条件的正交试验结果
Table 6 Results of the L9 (33) orthogonal array design
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
色差 a*值
-6.34±0.31
-7.50±0.42
-8.65±0.45
-6.83±0.52
-10.56±0.62
-9.12±0.33
-7.39±0.65
-8.21±0.53
-8.58±0.34
感官总分
5.3±0.4
6.7±0.3
7.6±0.4
7.3±0.3
6.4±0.5
6.7±0.4
5.6±0.3
5.2±0.2
5.3±0.3
色
差
a*
值
感
官
总
分
K1
K2
K3
R
K1
K2
K3
R
-22.49
-26.51
-24.18
4.02
19.6
20.4
16.1
4.3
-20.56
-26.27
-26.35
5.79
18.2
18.4
19.6
1.4
-23.67
-22.91
-26.60
3.69
18.4
19.3
19.6
1.2
降低，代表绿色色调的 a*值在增大，说明绿色变浅，过度酸化
显然不利于水芹颜色的保留，但柠檬酸的添加量对质构并没
有显著影响。另一方面，较低的酸化作用可对水芹菜总体口
味产生一定协同效果，故虽然绿色色调在颜色指标上有所降
低，但感官总分较不加酸的样品反而增加了。柠檬酸添加量
大至 0.2%以上时，可感到有轻微酸味，掩盖了产品原有风味，
加之绿色进一步淡化，从而使感官总分又出现下降。因此，综
合考虑色泽和感官评定，确定柠檬酸添加量为 0.15%。
3 结论
(1) 热烫时间、Zn2+浓度、pH、柠檬酸添加量均会对产品的
色泽产生显著的影响；保脆剂浓度及浸泡时间对产品的硬度
有很显著的影响。因此，适当控制各项因素，是提过软包装水
芹菜产品品质的重要措施。
(2) 本试验仅提供一个解决类似实际问题的参考范例。
在生产实践中，采取以上相应的技术措施，可以达到理想的
护绿保脆效果。无论如何，采取合理的技术措施，有效控制各
种不利因素，最大程度的保持产品的营养价值和感官品质，
给消费者提供健康可口的果蔬制品，仍是果蔬产业面临的一
大课题。
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表 7 CaCl2浓度对水芹硬度和感官评定的影响
Table 7 Effects of different CaCl2 concentration on the
firmness and sensory evaluation of cress
CaCl2浓度/%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
杀菌前硬度/g
1 050±20
1 124±31
1 273±41
1 367±28
1 451±42
1 526±23
杀菌后硬度/g
603±15
665±18
673±21
828±26
894±32
883±15
感官总分
5.5±0.3
6.3±0.2
6.5±0.3
7.4±0.3
8.3±0.4
5.8±0.2
表 8 浸泡时间对水芹硬度和感官评定的影响
Table 8 Effects of different soak time on the firmness
and sensory evaluation of cress
时间/min
10
20
30
40
50
杀菌前硬度/g
1 165±25
1 321±30
1 472±18
1 396±21
1 319±25
杀菌后硬度/g
621±32
871±15
865±19
897±35
875±20
感官总分
5.6±0.3
7.8±0.2
7.5±0.2
6.7±0.1
6.2±0.2
表 9 柠檬酸添加量对水芹 pH、质构、色泽和感官评定的影响
Table 9 Effects of citric acid on the pH, texture, color and sensory
of on the firmness and sensory evaluat ion of cress
添加量/%
0
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
pH
5.69±0.01
4.88±0.01
4.37±0.02
4.07±0.01
3.76±0.02
3.59±0.03
硬度/g
865±27
902±41
894±33
871±26
833±34
893±31
色调(a*值)
-8.52±0.23
-7.64±0.31
-7.21±0.15
-6.48±0.28
-5.03±0.14
-4.35±0.12
感官总分
7.8±0.3
8.5±0.3
8.1±0.4
7.3±0.5
6.4±0.2
5.3±0.3
贮藏与保鲜 2013年第 2期
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