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不同地区产腌制大头菜产品品质的比较研究



全 文 :不同地区产腌制大头菜产品品质的比较研究
郭壮,蔡宏宇,汤尚文,胡杨,梁英*
(湖北文理学院 化学工程与食品科学学院,鄂西北传统发酵食品研究所,湖北 襄阳 441053)
摘要:在对理化指标、全质构和色度进行测定的基础上,同时结合多元统计学方法,对不同地区产腌制大
头菜产品品质的差异性进行了探讨。通过方差分析(analysis of variance,ANOVA)发现襄阳大头菜和
成武酱大头的L*和b*显著高于四川成都地区产大头菜(P<0.05),而弹性、粘聚性、粘性、咀嚼度和
回复性等质构指标呈现相反的趋势。值得一提的是,襄阳大头菜食盐含量最高,而成武酱大头具有最高
的蛋白质、氨基酸态氮、还原糖和总酸含量。通过主成分分析(principal component analysis,PCA)、多
元方差分析(multivariate analysis of variance,MANOVA)和聚类分析(cluster analysis,CA)发现虽然
不同地区产腌制大头菜产品品质存在显著差异(P<0.05),然而襄阳大头菜与成武酱大头产品品质更
为相似,且与四川成都产大头菜有较大区别。
关键词:大头菜;理化指标;质构;色度;产品品质
中图分类号:TS255.53   文献标志码:A    doi:10.3969/j.issn.1000-9973.2016.03.016
文章编号:1000-9973(2016)03-0070-04
Comparative Study on Product Quality of Salty Mustard
Root Colected from Diferent Regions
GUO Zhuang,CAI Hong-yu,TANG Shang-wen,HU Yang,LIANG Ying*
(Northwest Hubei Research Institute of Traditional Fermented Food,School of Chemical
Engineering and Food Science,Hubei University of Arts and Science,Xiangyang 441053,China)
Abstract:In this paper,the product qualities of salty mustard root colected from different regions are
studied by physical and chemical indexes,texture quality,chromaticity and multivariate statistics.
Although the results of ANOVA indicate that L*and b*of samples colected from Hubei Xiangyang
and Shandong Heze are significantly higher than those in Sichuan Chengdu(P<0.05),the indexes of
springiness,cohesiveness,gumminess,chewiness and resilience show the opposite trend.It is worth
mentioning that the samples colected from Hubei Xiangyang have the highest content of salt,
meanwhile,the content of protein,amino acid nitrogen,reducing sugar and total acids with the
highest content of samples in Shandong Heze.Although principal component analysis (PCA),
multivariate analysis of variance(MANOVA)and cluster analysis(CA)show that there are significant
differences in the product quality of salty mustard root colected from different regions(P<0.05),the
samples colected from Hubei Xiangyang and Shandong Heze have quite a lot in common.
Key words:mustard root;physical and chemical indexes;texture quality;chromaticity;product quality
  作为我国传统的腌制品,大头菜因风味独特、质地
脆嫩及价格低廉而深受消费者的喜爱。我国腌制大头
菜的品种有很多,仅列入中国地理产品标志目录的大
头菜就包括襄阳大头菜、成武酱大头、横县大头菜和海
盐大头菜四类。总体上来讲,大头菜的腌制品包括
酱大头菜和腌大头菜两种,两者的制作工艺在前期
处理上较为相似,但是在后期酱大头菜腌制过程中
会加入酱料。众所周知,大头菜的腌制过程实质上
是微生物发酵、食盐高渗透压和蛋白质分解等一系
列生化反应协同作用的结果,该过程赋予了大头菜
收稿日期:2015-10-22        *通讯作者
基金项目:湖北文理学院科研启动经费资助项目
作者简介:郭壮(1984-),男,讲师,博士,研究方向:食品生物技术。
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独特的风味和口感[1]。有研究亦发现微生物群落结
构的差异性可能会导致发酵食品最终产品品质的不
同[2]。由此可见,有理由推断由于加工工艺和生产
环境的不同,不同地区出产的大头菜产品品质极可
能存在较大的差异。
近年来,国内很多学者在大头菜腌制过程中优势
或腐败微生物分离鉴定[3-5]、挥发性香味物质分析[6,7]
和低盐低酸大头菜加工技术[8]等方面开展了大量卓有
成效的研究,有利的促进了大头菜的产业化发展。然
而令人遗憾的是,关于不同地区产腌制大头菜产品品
质比较分析的研究尚未见报道。
本研究分别从四川省成都市、湖北省襄阳市和山
东省菏泽市采集了市售未分割的腌制大头菜样品,其
中四川省成都市采集的大头菜属于腌大头菜,而后两
者均为中国地理标志产品且属于酱大头菜,通过对其
理化指标、全质构和色度进行测定,同时结合多元统计
学方法,本研究对不同地区产腌制大头菜产品品质的
差异性进行了探讨。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
腌制大头菜 市售;硝酸、硫酸、盐酸、硼酸、冰醋
酸、硝酸银、硫氰酸钾、硫酸铁铵、硫酸铜、硫酸钾、氯化
钠、甲基红、溴甲酚绿、亚甲基蓝、酚酞、氢氧化钠、乙
醇、甲醛、酒石酸钾钠、乙酸锌、亚铁氰化钾、葡萄糖、果
糖、乳糖、蔗糖等试剂 均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
TA.XT Plus物性测试仪 英国Stable Micro
System 公司;Ultrascan Hunerlab 色度 仪   美 国
Hunerlab公司;DS-1型高速组织捣碎机 上海标本
模型厂;AW-1型智能水分活度仪 无锡市碧波电子
设备厂;JB-2A型磁力搅拌器,PHS-3C型酸度计 上
海仪电科学仪器股份有限公司;ME104E型天平 瑞
士梅特勒-托利多仪器有限公司;KDN-08C型消化炉
 浙江托普仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 样品的采集
本研究分别从四川省成都市和湖北省襄阳市购买
市售未分割的腌制大头菜样品各7个,从山东省菏泽
市购买4个。其中从湖北省襄阳市购买的襄阳大头菜
和从山东省菏泽市购买的成武酱大头均属于中国地理
标志产品。
1.3.2 腌制大头菜理化指标的测定
食盐含量:采用GB/T 12457-2008《食品中氯化
钠的测定》中的间接沉淀滴定法进行测定。
水分活度:采用水分活度仪进行测定。
水分含量:采用 GB/T 5009.3-2010《食品中水
分的测定》中的直接干燥法进行测定。
蛋白质含量:采用 GB/T 5009.5-2010《食品中
蛋白质的测定》中的凯氏定氮法进行测定。
氨基酸态氮含量:参照GB/T 5009.39-2003《酱
油卫生标准的分析方法》中的甲醛值法进行测定。
还原糖含量:采用 GB/T 5009.7-2003《食品中
还原糖的测定》中的直接滴定法进行测定。
总酸含量:采用GB/T 12456-2008《食品中总酸
的测定》中的酸碱滴定法进行测定。
1.3.3 腌制大头菜质构的测定
使用Texture Analyser型质构仪对腌制大头菜的
质构进行测定,选用P/2适配探头,采用两次下压的
TPA模式,参数如下:测试前探头下降速度2mm/s,
测试速度1mm/s,测试后探头上升速度1mm/s,压缩
量设定为50%,两次压缩间隔时间为5s,触发类型自
动,触发力5.0g。
1.3.4 腌制大头菜色度的测定
将腌 制 大 头 菜 切 成 1cm 的 薄 片 后,采 用
Hunterlab色度仪对其色度进行测定,测试模式为透
射,测试前使用已知反射系数的白板对仪器进行校正,
读数以CIE1976色度空间值L*(暗→亮:0→100),
a*(绿-→红+),b*(蓝-→黄+)表示。
1.3.5 统计分析
每组数据平行测定3次,实验数据表示为平均数
±标准偏差(SD)。使用 ANOVA对不同地区产腌制
大头菜同一指标的差异性进行分析;使用PCA、CA和
MANOVA对不同地区产腌制大头菜整体产品品质差
异性进行分析。
使用 Matlab 2010b软件(The MathWorks,MA,
USA)进行数据分析,使用 Origin 8.5软件(Origin-
Lab,MA,USA)作图。
2 结果与分析
2.1 不同地区产腌制大头菜理化指标的比较分析
  由表1可知,湖北襄阳地区产的襄阳大头菜样品
食盐含量明显高于其他两个地区(P<0.05),究其原
因在于襄阳大头菜采用独特的“三腌、五卤、六晒”工
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艺,其中当大头菜表面有盐渍析出时,晾晒工艺环节才
予以结束,这也可能是导致襄阳大头菜水分含量和水
分活度显著偏低(P<0.05)的主要原因。
表1 不同地区产腌制大头菜理化指标的比较分析
Table 1The comparative analysis of physical and chemical
indexes of salty mustard root colected from different regions
四川成都 湖北襄阳 山东菏泽
食盐含量(%) 11.01±1.5b  23.85±3.76a 11.49±3.49b
水分活度 0.889±0.030a0.773±0.020c 0.856±0.010b
水分含量(%) 76.31±5.24a 65.36±2.45b 64.13±1.42b
蛋白质含量(%) 1.5±0.83ab  1.14±0.18b  1.49±0.07a
氨基酸态氮的含量(g/100g) 0.17±0.13b  0.22±0.09ab  0.34±0.04a
还原糖(g/100g) 4.59±2.61b  3.1±1.36b  14.7±3.56a
总酸(g/100g) 0.51±0.15b  0.44±0.1b  1.37±0.04a
  注:含有相同字母的同一行数据间差异不显著(P>0.05)。
与其他地区产腌制大头菜的制作工艺不同,山东
菏泽地区产的成武酱大头在制作过程中会使用甜面酱
进行4次酱渍。由表1亦可知,山东菏泽地区产的成
武酱大头氨基酸态氮和还原糖含量明显高于其他两个
地区(P<0.05)。有研究发现甜面酱中的还原糖、氨
基酸态氮和总酸含量分别在20,0.5,2.0g/100g左
右[9],由此可知制作过程中使用甜面酱进行酱渍可能
是成武酱大头上述3个指标的含量较高的主要原因。
2.2 不同地区产腌制大头菜质构的比较分析
表2 不同地区产腌制大头菜质构的比较分析
Table 2The comparative analysis of texture of salty
mustard root colected from different regions
四川成都 湖北襄阳 山东菏泽
硬度 1157.4±563.3b  1669.9±186.7a 1359.4±174.1b
粘附性 -26.7±7.6 -30.1±4.5 -24.4±9.4
弹性 0.78±0.2a 0.26±0.08b  0.24±0.07b
粘聚性 0.59±0.25a 0.25±0.14b  0.16±0.04b
粘性 482.1±161a 252.9±35b  262.9±55b
咀嚼度 305.2±57.7a 105.4±73.4b  66.4±34.2b
回复性 0.32±0.04a 0.05±0.02b  0.07±0.03b
  由表2可知,湖北襄阳地区产的襄阳大头菜硬度
显著高于其他两个地区(P<0.05),经Person相关性
分析发现,大头菜食盐含量与其硬度呈现显著正相关
(R=0.527,P<0.05)。有研究发现:腌制液的食盐含
量对大头菜成品的硬度有显著的影响作用,由8%盐
含量的腌制液腌制的大头菜其硬度最大,随着食盐添
加量的增加,其对原料细胞组织损伤的程度增大,导致
了细胞的膨压下降,从而产品的硬度也随之下降。
由表2亦可知,四川成都地区产大头菜的弹性、粘
聚性、粘性、咀嚼度和回复性均显著大于其他两个地区
(P<0.05)。四川成都地区大头菜在进行15~30天
的晾晒风干后才开始用盐进行腌制,这一独特的工艺
环节可能是导致上述现象发生的原因之一。值得一提
的是,经Person相关性分析发现:大头菜食盐含量与
其弹性、咀嚼度和回复性均呈现显著负相关(P<
0.05),其相关系数分别为-0.517,-0.503,-0.591。
2.3 不同地区产腌制大头菜色度的比较分析
四川成都
湖北襄阳
山东菏泽
b
b
a
b
b
a
L* a* b*
50
40
30
20
10
0
图1 不同地区产腌制大头菜色度的比较分析
Fig.1The comparative analysis of chromaticity of salty
mustard root colected from different regions
  注:含有相同字母的同一组数据间差异不显著(P>0.05)。
在大头腌制过程中随着氨基酸态氮的产生,其可与
还原糖发生美拉德反应,这在一定程度上加深了大头菜
的颜色。由图1可知,四川成都产腌制大头菜的明亮度
显著高于湖北襄阳地区产的襄阳大头菜和山东菏泽地区
产的成武酱大头(P<0.05),此外四川成都产腌制大头菜
的颜色也明显偏黄色(P<0.05)。不同地区产腌制大头
菜色度差异较大的原因可能与其制作工艺有关,其中襄
阳大头菜和成武酱大头制作工艺中均包含卤渍或酱渍过
程,酱料赋予了大头菜独特的颜色。
通过计算色差(△E*)发现:四川成都产腌制大头菜
与襄阳大头菜和成武酱大头的色差分别为22.70和
27.98,因而其能感觉到的色差程度为不同颜色,而襄阳大
头菜和成武酱大头的色差为6.48,其能感觉到的色差程
度为很明显差异。由此可见,相对于四川成都产腌制大
头菜,襄阳大头菜和成武酱大头的颜色更为相近。
2.4 不同地区产腌制大头菜产品品质差异性分析
食品的品质包括感官品质和内在品质两个方面,
其中感官品质包括色、香、味、形和质地等,而内在品质
主要指食品的营养价值[10]。由此可见,仅孤立地对不
同地区产腌制大头菜的某一个指标进行评价是不足
的。因此本研究在综合考虑质构、色度和理化指标三
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个维度的基础上,使用多元统计学方法对不同地区产
腌制大头菜产品品质的差异性进行了分析。
0.6
0.3
0.0
-0.3
PC
2(
19
.5
5%

-0.5 0.0 0.5
PC1(46.92%)
水分粘聚性
弹性黏性
咀嚼度
回复性
L*
蛋白质
氨基酸态氮
PC1
PC2
图2 不同地区产腌制大头菜产品品质的PC1与PC2因子载荷图
Fig.2Graphical representation of the principal component
analysis of the product quality of salty mustard root colected
from different regions showing PC1vs.PC2:factor loading
  通过采用降维的思想,主成分分析可以将多个变
量通过线性变换转化为少数几个综合指标[11]。经主
成分分析发现:不同地区产腌制大头菜产品品质的信
息主要集中在前4个主成分,其累计方差贡献率为
88.70%。其中第一和第二主成分的贡献率分别为
46.92%和19.55%。由因子载荷图2可知,第一主成
分由L*、回复性、咀嚼性、弹性、粘性、粘聚性和水分
含量7个指标构成;第二主成分由蛋白质和氨基酸态
氮含量2个指标构成。
0.6
0.3
0.0
-0.3
PC
2(
19
.5
5%

PC1(46.92%)
四川成都
湖北襄阳
山东菏泽
*
*
*
*
*
-4 -2 0 2 4 6
图3 不同地区产腌制大头菜产品品质的PC1与PC2因子得分图
Fig.3Graphical representation of the principal component
analysis of the product quality of salty mustard root colected
from different regions showing PC1vs.PC2:factor scores
  由图3可知,不同地区出产的腌制大头菜样品的
空间排布呈现出明显聚类趋势,其中四川成都地区的
样品与其他两组有明显分离的趋势,而湖北襄阳与山
东菏泽地区的样品空间排布较为接近。因此,我们可
以定性地认为不同地区出产的腌制大头菜样品产品品
质存在较大差异,但湖北襄阳出产的襄阳大头菜与山
东菏泽出产的成武酱大头产品品质较为相似。
由图3亦可知,在水平方向上,湖北襄阳地区的与
山东菏泽地区样品在因子得分图上的排布较之四川成
都地区偏左,因此结合图2可以定性地认为四川成都
地区出产的腌制大头菜其亮度、回复性、咀嚼性、弹性、
粘性、粘聚性和水分含量均较高,这一点与方差分析结
果一致。虽然襄阳大头菜与成武酱大头产品品质较为
相似,在垂直方向上,成武酱大头的空间排布较之襄阳
大头菜偏上,因此结合图2可以定性地认为成武酱大
头具有较高的蛋白质和氨基酸态氮含量,这一点与方
差分析结果亦一致。
通过考虑各种数据的关联,可以用马氏距离来计
算两个未知样本集的相似度[12]。在主成分分析的基
础上,本研究进一步取前80%的主成分进行马氏距离
聚类分析。
***
***
山东菏泽 湖北襄阳 四川成都
1500
1200
900
600
300
0


图4 基于马氏距离聚类的不同地区产腌制
大头菜产品品质的评价分析
Fig.4The evaluation of product quality of salty mustard
root colected from different regions based
on the mahalanobis distance analysis
  注:***为P<0.001。
由图4可知,湖北襄阳出产的襄阳大头菜与山东
菏泽出产的成武酱大头产品品质较为相似,这一点也
验证了主成分分析的结果。本研究进一 (下转第90页)
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6.5,于110℃下密闭反应90min,制得的鸡肉味复合
酵母提取物整体风味较好。
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(上接第73页)步使用 MANOVA对不同地区产腌制大
头菜产品品质的差异性进行了分析,结果发现襄阳大
头菜与成武酱大头整体产品品质差异极显著(P=4.
67E-5),同时与成都地区产大头菜差异亦极显著(P=
5.63E-9)。由此可知,根据腌制大头菜产地划分的分
组确实是造成图3因子得分图中各样本空间排布呈现
明显区分的原因。
3 结论
在对理化指标、全质构和色度进行测定的基础上,
同时结合多元统计学方法,本研究对不同地区产腌制
大头菜产品品质的差异性进行了探讨。结果发现:不
同地区产腌制大头菜的产品品质存在显著差异,其中
湖北襄阳出产的襄阳大头菜与山东菏泽出产的成武酱
大头产品品质较为相似,而与四川成都地区产大头菜
存在较大差异。
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