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蕨菜贮藏保鲜与产品开发研究现状



全 文 :蕨菜贮藏保鲜与产品开发研究现状
苏仕林
(百色学院化学与生命科学系,广西百色 533000)
摘 要:对近年来有关蕨菜贮藏保鲜技术和产品开发的研究进展进行了综述。详细阐述了蕨菜护色和干燥技术,总结
了其产品研制工艺,并对蕨菜的采后贮藏保鲜和产品研发的今后发展趋势进行了展望。
关键词:蕨菜;贮藏;保鲜;产品开发
Research Status on Postharvest Preservation and Product Development of
Pteridium aquilinum var. latiusculum
SU Shi-lin
(Department of Chemistry and Life science, Baise College, Baise 533000, Guangxi, China)
Abstract:Recent researches were summarized on the preservation and product development of Pteridium
aquilinum var. latiusculum. The detailed technology of color-preserved, drying and production development of
Pteridium aquilinum var. latiusculum was introduced. Moreover, its future prospects of postharvest preservation
and product development was put forward.
Key words:Pteridium aquilinum (L.) var. latiusculum; storage; preservation; product development
食品研究与开发
Food Research And Development
基金项目:广西教育厅基金项目(200807MS012);百色学院一般科研
基金项目(2010KB12);青年科研基金项目(2009KQ01)
作者简介:苏仕林(1962—),男(汉),副教授,学士,主要从事植物学教
学与科研工作。
随着现代生活水平的提高,人们更加注重食品质
量,一些纯天然无污染绿色食品备受广大消费者欢
迎,而素有“山菜之王”的蕨菜就是其中之一。蕨菜又
称蕨苔、如意菜、拳头菜、龙头菜及长寿菜等,是多年生
草本植物蕨(Pteridium aquilinum var.latiusculum)的嫩
苗。其营养成分齐全,含量丰富,且还含有萜类、黄酮
类、甾(体)类及有机酸等多种功能性物质,具有抑菌、
护肝、降血脂、抗氧化、抗肿瘤、抗突变及免疫调节等生
物活性和药理作用[1-3]。然而,蕨菜生长季节性强,采收
期集中在 3月~6月,且采后织呼吸作用强,易褐变、老
化、变质,不易保鲜贮藏[4-5];加之其产品以初级开发为
主,层次较低,使蕨菜资源没有得到有效利用,其潜在
经济价值没有得到充分挖掘。故现就有关蕨菜的贮藏
保鲜及产品开发的研究进行概述,为进一步改进其保
鲜技术,促使其产品的精深加工提供参考。
1 贮藏保鲜
1.1 护色技术
果蔬色泽是产品质量感官评价的重要指标之一,
而果蔬褐变直接影响色泽,其主要是由酶促及非酶促
褐变造成的。另外,叶绿素作为主要呈色物质,使其免
受降解也是果蔬护色重要措施[6-7]。目前,蕨菜护色主
要有热、化学及两种方法联合等三种方式。
1.1.1 热处理
热处理能够钝化多酚氧化酶(polyphenol oxidase,
PPO)、叶绿素酶等活性,有效控制果蔬褐变和叶绿素
分解;但热处理不当,又会使果蔬中的叶绿素分解、组
织软化、热敏营养成分损失,口感和风味改变,甚至引
起非酶促褐变发生,故热处理温度和时间对果蔬护色
至关重要[6,8]。陈乃福考察了热水漂烫、热蒸汽及热空
气三种热处理方式对蕨菜酶促褐变的抑制效果[4]。结
果显示,沸水蒸汽处理 2.5 min~5 min,后在 30℃~70℃
下干燥脱水,产品色泽品质最佳。
1.1.2 化学处理
化学处理对蕨菜护色过程中常用的化学物质主
要有钙盐、锌盐、铜盐、亚硫酸钠及柠檬酸等[9-12]。钙盐、
专题论述
2012年 10月
第 33卷第 10期
216
锌盐和铜盐能够取代脱氢叶绿素中的氢,生成相应的
金属络合物而恢复为绿色[8];亚硫酸钠作为还原剂,既
可直接作用酚酶本身,降低其对酚类物质催化能力,
又能与褐变反应产生的醌类结合生成无色物质;钙盐
作为保脆剂,是因 Ca2+与细胞壁上的可溶性果胶酸反
应生成果胶酸钙,加强了果胶分子的交联作用并形成
凝胶,增加了组织的硬度;柠檬酸能够使酚酶反应体
系偏离最适 pH,络合 PPO辅基 Cu2+,有效控制其活
性,抑制其褐变。然而,单独化学处理在蕨菜的护色保
鲜中很少,一般是和热处理联合进行。
1.1.3 热、化学联合处理
热、化学联合处理能够在灭酶活的基础上有效护
色,具有一定的协同性。祝美云等在 90℃下热处理 2min~
3 min基础上,比较了不同护绿液对蕨菜的护绿效果[9]。
结果表明,护绿液中 Cu2+和 Zn2+均为 150 mg/L,Na2SO3
100 mg/L时,产品呈鲜绿色,组织状态良好。黄城等先
用 80℃~85℃的热水烫漂 3 min,后用含有 0.5 %柠檬酸
和 0.15 %的 ZnCl2复合护绿液护色 20 min,得到的产品
色泽均匀,稳定,也呈鲜绿色[10]。另外,若热处理与化学
同时进行,护色效果会更好。王进等在含有 0.2 %~0.3 %
柠檬酸的烫漂液中,85℃下处理 3min~ 5min,再在0.2 %
CaCl2溶液中保脆 30 min~40 min,最后用 75 %(体积分
数)食用酒精(100 mL)、羧甲基纤维素钠(0.2 %)、蔗糖
脂肪酸酯(0.4 %)、50 mg/L ClO2水溶液(80 mL)作为保
鲜剂,能较好的保持了蕨菜原有外观品质,其保鲜期
达到 30 d以上,具有较好的护绿保鲜效果[11]。孙汉巨等
在 pH 9.0,含 0.07%醋酸锌护绿液中,瞬时高温(100℃)
灭酶 1 min,既有效灭酶,又较好排除了蕨菜中残留
O2,且减少羰氨反应,VC(Vitamin C,VC)氧化等非酶促
褐变反应时间,效果良好[12]。但先护色后热处理也能达到
护色保鲜目的。万新等建立了一种无需真空包装、高温
杀菌,无铜离子污染的蕨菜护绿保脆保鲜新工艺[13]。具
体为常规处理后,先用护绿保脆剂溶液(MgCl2 0.02 %、
CaCl2 0.04 %、乳酸锌 0.03 %、天然护色伴侣 0.02 %)浸
泡 12 h,捞出、清水漂洗、沥干、装袋;再加入 90 ℃~
95 ℃的 0.18 %醋酸溶液,封口,8 min后用凉水迅速冷
却至成品,常温下能保存 6个月。周志等又进一步简
化了蕨菜护色工艺,只需在 pH6.5,含有 0.03 %醋酸铜
护绿液中浸泡 30 min,90 ℃热处理 2 min,再用 0.2 %
CaCl2溶液保脆,即可保持蕨菜原有质地[14]。
1.2 干燥
由于蕨菜自身特性和生长的季节性,鲜贮比较困
难,故干燥是其贮藏的必要步骤。作为一种传统食品
贮藏方式,干燥主要是通过不同方法使物料脱水后具
有较长的保质期。除传统的热风干燥方式外,现已有
真空干燥技术,以及真空与冷冻、微波等技术联合应
用于蕨菜的干燥。
1.2.1 真空干燥
蕨菜真空干燥过程可以大致分为初始、恒速及降
速三个阶段,其干燥曲线呈幂指数下降的趋势;另外,
真空干燥单位时间内脱水速率、蛋白质和 VC保存率及
产品复水指标均优于热风和远红外干燥,且耗能也较
热风干燥低[15]。朱正良等初步优化了蕨菜真空干燥工
艺,结果显示,在 60 ℃、0.05 MPa下干燥,80 ℃下复水
60 min为其最佳工艺[16]。后来,车刚等利用二次正交旋
转组合设计的试验方法进一步优化了蕨菜真空干燥
的工艺,并通过单、双因素分析了各因素与蕨菜中 VC
的关系,并确定了各因素在二次非线形模型中的主次
顺序依次为真空度、干燥温度及物料厚度;在温度 58.7℃、
真空度 0.072 MPa、物料厚度 12 mm时干燥,蕨菜干制
品的 VC含量最高,为 1.936 mg/g[17]。
1.2.2 真空冷冻干燥
与热风干燥等方式相比,真空冷冻干燥技术能够
保持食品的原有形态,可保留新鲜食品的色、香、味及
营养成分,不易氧化、变质,且产品膨化性、速溶性和复
水性较好。张俊艳等分析了真空冷冻干燥蕨菜的理化
性质,发现其保持了鲜蕨菜固有色泽和组织状态,具
有鲜蕨菜的风味和香气;水活度为 0.588、干燥率为
14.4∶1、复水率为 13.8、复原百分率为 95.8 %;氨基酸、
VC、VE、胡萝卜素分别比热风干燥高 10%、63.4%、61%、
7.7 %;运用模糊综合评判方法对其质量进行了评价,
结果为优秀,并确定了最佳真空冷冻干燥工艺为预冻
速度为 1.5℃/min、时间 2.8 h、终了温度-28 ℃,物料装
载量在 2.70 kg/m2~3.15 kg/m2,加热板温度在 38 ℃~
42 ℃,升华干燥 2.7 h~3.6 h,解析干燥 0.8 h~1.0 h,干
燥室真空度 20 Pa~50 Pa[18-19]。王继伟等比较了蕨菜真
空干燥过程中升华干燥阶段恒压法与循环压力法对
冻干速率及制品复水率的影响,得知循环压力法能节
时 1.5 h,有效提高了蕨菜冻干速率,但复水率不及恒
压法[20]。车刚等考察了真空冷冻干燥因子对蕨菜 VC含
量的影响,建立了冻干因子与 VC含量的回归模型,并
利用双因素分析法确定了干燥室压力对蕨菜冻干制
品中 VC含量影响最大,搁板加热温度次之,物料厚度
最小;其最佳工艺参数为搁板加热温度 42.5 ℃、干燥
室压力 55 Pa、物料厚度为 16.3 mm,此时干冻蕨菜中
VC含量可达 2.387 mg/g[21]。
1.2.3 微波干燥
介电微波干燥可以实现物料内外同时加热,改变
苏仕林:蕨菜贮藏保鲜与产品开发研究现状专题论述
217
了传统由表及里的加热方式,极大提高了干燥速率,
缩短了干燥时间,更好的保留果蔬营养成分和风味物
质,具有节能环保、质量优良特点。朱正良等用不同干
燥方式对蕨菜进行了干制,结果显示微波干燥干制蕨
菜呈草绿色,表面有光泽、粗脆;与真空干燥相比,VC
损失率较低,恒速干燥率是其近 20倍,含水率 4 %时
的干制时间是其 1/12,80 ℃下产品的最大复水比也较
重,达 7.10;其最佳工艺是 60 ℃、2 450 MHz微波干燥
12 min[22]。邓宇等将微波与真空干燥相结合,研究了蕨
菜干燥特性及其品质[23]。蕨菜微波真空干燥时,干燥速
率受微波功率影响高于真空度,其干燥速率高于热风
干燥和冷冻干燥,干燥时间也分别是二者的 9.6 %、
8.8 %;且微波真空干燥蕨菜整体品质与冷冻干燥产品
接近,明显优于热风干燥的品质。
1.3 保鲜技术
有关蕨菜保鲜研究还较少,仅见气调保鲜和可食
性涂膜保鲜两种。保鲜气调保鲜主要是通过改变果蔬
贮藏环境中的 CO2、O2、N2比例,降低呼吸强度、减少自
身消耗而达到保鲜目的。由郭衍银等人的研究结果可
知,在 CO2与 O2体积分数分别为 2 %和 6 %时,能够维
持蕨菜采后的 SOD和 POD活性,减少气体对细胞膜
的伤害,降低 MDA含量,影响呼吸强度,乙烯释放量、
干鲜重和可溶性糖含量,利于蕨菜的采后保鲜;同时,
还能明显保存采后蕨菜叶绿素和 VC含量,维持蕨菜品
质[24]。可食性涂膜能够在果蔬表面形成一层薄膜,即可
防止细菌侵染,又能在其表面形成一个小型气候室,
较少水分挥发、减缓呼吸作用,推迟生理衰老。终浓度
为 1.0 g/L、pH 为 6.0 的壳聚糖涂膜液复合保鲜剂在
12 d内,能够延长蕨菜中的含水量和 VC含量,延缓褐
变的发生,具有较好的保鲜效果[25]。廖晓珊等以壳聚糖
竹醋液复配液(竹醋液体积分数为 0.6 %,壳聚糖为
1.0 g/dL)为主剂,甘油为助剂,体积分数分别为 1.5 %、
0.6 %,30 ℃下处理蕨菜 3次,保鲜 15 d内,蕨菜仍为
绿色,并基本保持了原有风味和营养成分,有效延长
了货架期[26]。
2 产品开发工艺
蕨菜当前加工方法较为简单,常见的有腌制、干
制、灌装、软包装等,开发试制产品有蕨菜挂面、蕨菜罐
头、蕨菜饮料、纸型蕨菜等。其主要产品制备工艺流程
如 1所示。
2.1 蕨菜罐头
张伟敏等研制出了泡椒型和麻辣型两种蕨菜罐
头,其风味较好,外观鲜嫩,口感清脆,具体生产工艺流
程如图 1(Ⅰ)[27];鞠国泉研究了蕨菜与山杏仁结合加工
罐头的工艺,其技术要点是:先将去皮杏仁在沸水脱
苦,以包衣发生皱缩为准、后流水漂洗,再与经过脱盐、
漂烫、盐泽蕨菜混合调料,二者按 3∶2比例混合,汤汁
拌匀;最后装罐、封口杀菌即可[28]。
2.2 蕨菜饮料
孙汉巨等开发出一种蕨菜全粉固体饮料,具体生
产工艺流程如图 1(Ⅳ)[29]。在 100 ℃下,pH6.0、0.4 g/L
乙酸锌溶液中漂烫 1.0 min,并在 60℃热风干燥至产品
规定水分;该固体饮料中蕨菜粉 50.0%、木糖醇 25.0%、
柠檬酸 3.0 %、茉莉花 6.0 %及麦芽糊精 16 %。后刘波
等又进一步优化了蕨菜全粉饮料的生产工艺[30]。其研
究结果表明,同样温度和 pH下,0.5 g/L乙酸锌溶液中
漂烫 1.0 min,蕨菜呈鲜绿色,VC保存率达 89.4 %;正交
试验得出产品的最佳配方是蕨菜 45.0%、茉莉花 2.0%、
蔗糖 28 %、柠檬酸 3.0 %、藻酸丙二醇酯 13.0 %,获得
的感官评价为 97分。另外,陈乃富创制了一种较为简
单的蕨菜茶生产方法,只需蒸汽杀青 5 min、110~1 130℃
下烘干,剪切成长度 2.0 cm,即可沸水冲泡饮用[31]。
2.3 软包装蕨菜和纸型蕨菜
软包装是蕨菜加工主要方式之一,其工艺关键是
漂烫、护色和硬化。胡永金等利用全因子设计、正交设
计确定了蕨菜软包装工艺流程[图 1(Ⅱ)],并优化了漂
烫、保脆和护绿工艺参数[32]。即先在 2.5 %柠檬酸溶液
中,96 ℃下漂烫 4 min;后在 pH3.0、0.4 g/kg乙酸锌溶
液中,70℃下护绿 40 min;再在 0.2 %的 CaCl2溶液中
保脆 40 min;所得产品色泽黄绿、汤汁清澈透明,具有
风味蕨菜特有的清香,无异味,口感脆嫩。但付荣霞等
研究发现,在温度 80℃、pH 6.0,0.3 g/kg乙酸锌溶液护
绿 20 min也能达到较好的效果[33]。
图 1 蕨菜产品制作工艺流程
Fig.1 Production technology flow-sheet of Pteridium aquilinum
var. latiusculum
蕨菜原料预处理
(分选、清洗) 分切
浸碱
漂烫
干燥 粉碎
分级
蕨菜全粉
蕨菜饮料(Ⅳ)
调配
茉莉茶全粉、
木糖醇
柠檬酸
麦芽糊精
切段
烫漂、护色 护色
腌制
脱盐、硬化、脱水
预煮、打浆
调配、磨细、均质
脱敢、涂膜
干燥揭膜、切分包装
纸型蕨菜(Ⅲ)
保脆、沥干、装罐
配汤 注汁
预封、排气 拌料调味、装袋、封口
密封、杀菌、冷却
蕨菜罐头(Ⅰ)
杀菌、冷却
软包装蕨菜(Ⅱ)
苏仕林:蕨菜贮藏保鲜与产品开发研究现状 专题论述
218
2.4 纸型蕨菜
纸型蔬菜能够保留原料原有风味和营养成分,即
可做配菜又可以休闲食品,携带和贮藏方便。刘月英
等对纸型蕨菜加工工艺进行了探索(图 1(Ⅲ))。结果
显示,加工过程中添加 0.2 %大豆分离蛋白、0.2 %海藻
酸钠、0.3 %羧甲基纤维素钠、5 %淀粉、1.5 %甘油、1.5 %
食盐;先后在 60 ℃、80 ℃分别干燥 70、15 min制出的
纸型蕨菜,鲜绿有光泽、易成型、易揭膜、口感鲜美、品
质好[34]。
3 小结
蕨菜因其独特的营养价值而备受青睐。而每年我
国也出口大量的蕨菜到日本、韩国及东南亚等国家和
地区,使其成为创汇的重要农产品之一[35]。但由于蕨菜
生产季节性强和自身理化性质,使其保鲜贮藏困难,
制约了蕨菜的产业化。目前,有关蕨菜鲜贮的研究比
较少,故在其以后的保鲜研究中,应积极利用新的保
鲜技术如减压保鲜,臭氧、负氧离子气体保鲜,静电场
处理、低剂量辐射处理、细胞间结构化气调保鲜,植物
精油和中草药浸提液天然果蔬保鲜剂保鲜及酶法与
转基因生物技术保鲜等;进一步研究蕨菜贮藏保鲜机
理;简化蕨菜干燥设备和程序,降低生产成本,适合菜
农操作。另外,蕨菜开发种类较少,且处于初级阶段,
科技含量低。那么,今后蕨菜产品开发只有提升其产
品附加值,如以蕨菜中活性成分分离提取为目的,开
发具有保健功能的新产品等,延长其产业链,才可能
有利于蕨菜产业的长足发展。
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