全 文 ：《食品工业》2015 年第36卷第 8 期 100
工艺技术
保持佛手瓜酱腌菜脆度的杀菌工艺优化
王梅，徐俐*
贵州大学酿酒与食品工程学院（贵阳 550025）
摘 要 以新鲜佛手瓜为原料, 用20%食盐对其进行腌制, 脱盐后制作成酱腌菜。在保持产品脆度的前提下, 尽量延
长其保质期。以佛手瓜酱腌菜的保脆率为指标, 通过单因素及正交试验探究保持佛手瓜酱腌菜脆度的杀菌工艺。
结果表明: 巴氏杀菌的杀菌温度以及微波杀菌的杀菌功率和杀菌时间对佛手瓜酱腌菜的脆度影响差异显著 ( p<0.05)。
正交试验优化得到保持佛手瓜酱腌菜脆度的最佳巴氏杀菌工艺为: 杀菌温度85 ℃, 杀菌时间10 min, 复合防腐剂m
(脱氢醋酸钠) ︰m (异抗坏血酸钠) =3︰2; 微波杀菌的最佳工艺为: 杀菌功率320 W, 杀菌时间15 s, 复合防腐剂m (脱
氢醋酸钠) ︰m (异抗坏血酸钠) =4︰1。
关键词 佛手瓜; 酱腌菜; 脆度; 杀菌
Optimization of Sterilization Process of Chayote Pickles’Britleness
Wang Mei, Xu Li*
College of Liquor & Food Engineering, Guizhou University (Guiyang 550025)
Abstract Fresh chayote was pickled by 20% salt, and produced chayote pickles after desalting. The sterilization process of
keeping crisp was studied by single factor and orthogonal test. The results showed that sterilization temperature of pasteurization,
sterilization watt and sterilization time of microwave sterilization had signifi cant infl uence on the brittleness of pickles (p<0.05).
The pasteurization process was optimized to be sterilization temperature 85 ℃, sterilization time 10 min, compound
preservatives sodium dehydroacetate and sodium erythorbate ratio was 3︰2 through orthogonal test. The best process of
microwave sterilization was sterilization watt 320 W, sterilization time 15 s, compound preservatives sodium dehydroacetate
and sodium erythorbate ratio was 4︰1.
Keywords chayote; pickles; britleness; sterilization
*通讯作者；基金项目：国家星火计划项目（2012GA820001）
佛手瓜（Sechium edule Swarte）为葫芦科多年生
宿根性攀缘植物，又名香黄瓜、安南瓜、合掌瓜等，
原产于墨西哥[1]。引进后，在我国的广东、福建、山
东等地大量种植。佛手瓜不易招致病虫害，易种植，
产量高，其果实为主要食用部位，嫩蔓及块根也可食
用。佛手瓜清脆多汁，营养丰富，除含有亮氨酸、组
氨酸等17种氨基酸，还具有高钾低钠、高蛋白低脂肪
的特点，富含硒元素和膳食纤维，可抗氧化、延缓细
胞衰老、提高免疫力、改善肠胃功能、润肠通便、排
毒、减肥等，佛手瓜是一种真正的绿色珍稀蔬菜[2]。
目前，国内外市场上佛手瓜的深加工产品并不
多，更多的还处于实验室研究阶段。随着佛手瓜的大
面积种植，对其原材料进行深加工已成为一种发展趋
势。佛手瓜营养丰富，但其口感并不十分具有诱惑
力，而且加工过程中存在易酸化、软化、保质期不长
等问题，这也导致佛手瓜市场一直比较疲软，影响了
农民的种植积极性。微波杀菌是一种新兴的杀菌技
术，杀菌高效迅速，能更好的保持食品的色、香、
味。试验以新鲜佛手瓜为原料，对其进行高盐腌制，
脱盐后制作成佛手瓜酱腌菜，以其脆度为指标，通过
单因素及正交试验，探究佛手瓜酱腌菜的杀菌工艺，
旨在对佛手瓜酱腌菜的脆度工艺进行优化，以期提高
产品质量，延长产品保质期，丰富酱腌菜市场，满足
人们不同的需求，合理利用蔬菜资源，为佛手瓜的深
加工提供理论依据和技术支撑。
1　材料与方法
1.1　材料、仪器与设备
1.1.1　材料
试验所用的佛手瓜为绿皮无刺型[3]，采自贵州惠
水县农户家种植，当天运回实验室处理。
辣椒、花椒、大蒜：市售；食盐、酱油、醋、白
糖、十三香、味精：市售，食用级。
脱氢醋酸钠：茂瑞盛贸易有限公司，食品级；异
抗坏血酸钠：上海谱振生物科技有限公司，食品级。
1.1.2　仪器和设备
真空包装机：恒鑫包装机械设备；C-LM3型数
显式肌肉嫩度仪：东北农业大学；JM-A2003电子天
平：诸曁市超泽衡器设备有限公司；DZKW-4型电
子恒温水浴锅：余姚电讯仪表实业公司；METTLER
AE100 型分析天平：梅特勒-托利多仪器上海有限公
司；DHG-9240A 型电热干燥箱：上海精宏实验设备
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工艺技术
有限公司；格兰仕WP800型微波炉：顺德市格兰仕电
器实业有限公司；腌制坛：陶瓷坛。
1.2　试验方法
1.2.1　原材料的预处理
新鲜佛手瓜采收后，及时运回贵州大学酿酒与食
品工程实验室，剔除机械损伤和不易加工的部分，一
个佛手瓜平均切成四份，洗净沥干水分，于洗净的陶
瓷坛中均匀撒上一层食盐，然后一层佛手瓜一层食盐
的腌制，最后用食盐压实封顶，盖上陶瓷盖，其中总
的食盐的添加量为20%，灌上相同含盐量的沿坛水，
24 h后翻坛一次，腌制3个月后，取出佛手瓜盐坯，均
匀切分后，于静水中脱盐，脱至最终含盐量为2.5%，
测定其初始脆度。按照每百克样品加入味精1 g、白糖
2 g、辣椒粉4 g、十三香1 g、花椒1 g、酱油1 g、醋1
g、大蒜4 g等调味料进行调味，同时按照食品添加剂
使用标准[4]添加防腐剂脱氢醋酸钠和异抗坏血酸钠，
按每袋样品净重50 g进行真空包装。
1.2.2　巴氏杀菌
以佛手瓜酱腌菜的保脆率为指标，探究巴氏杀菌
的杀菌温度、杀菌时间和防腐剂配比对佛手瓜酱腌菜
脆度的影响，得出最佳单因素条件，在此基础上进行
正交试验，正交试验因素水平表见表1。
表1　巴氏杀菌L9(34)正交试验因素水平表
水平 因素杀菌温度/℃ 杀菌时间/min 防腐剂配比
1 85 10 2∶3
2 90 15 3∶2
3 95 20 4∶1
分析正交试验结果，确定最佳巴士杀菌工艺并进
行验证试验。将产品放在温度为（37±2）℃、湿度
为80%RH的保温箱中进行后续的贮藏破坏性试验以预
测产品保质期，每日观察一次，记录产品的外观和是
否产气胀袋，产气即可扔弃。
1.2.3　微波杀菌
佛手瓜调味包装后，以佛手瓜酱腌菜的保脆率为
指标，探究微波杀菌的杀菌功率、杀菌时间和防腐剂
配比对佛手瓜酱腌菜脆度的影响，得出最佳单因素条
件，在此基础上进行正交试验，正交试验因素水平表
见表2。
表2　微波杀菌L9(34)正交试验因素水平表
水平
因素
杀菌功率/W 杀菌时间/s m (脱氢醋酸钠)∶m (异抗坏血酸钠)
1 320 15 2∶3
2 480 20 3∶2
3 640 25 4∶1
分析正交试验结果，确定最佳微波杀菌工艺并进
行验证试验。将产品放在温度为（37±2）℃、湿度
为80% RH的保温箱中进行后续的贮藏破坏性试验以
预测产品保质期，每日观察一次，记录产品的外观和
是否产气胀袋，产气即可扔弃。
1.2.4　测定指标与方法
1.2.4.1　脆度
采用C-LM3型数显式肌肉嫩度仪测定，佛手瓜的
脆度与探测点有关，佛手瓜不同部位脆度相差较大，
试验采取每个样本平行测定30次取平均值。
保脆率=杀菌后脆度-初始脆度×100% （1）初始脆度
1.2.4.2　感官检验
由10名专业人员对产品的色、香、味、质地等进
行感官指标进行综合评价。其中色泽需具有原辅料特
有的颜色，无发白发暗现象；气味为佛手瓜和辅料的
气味，鲜香可口，无异味；佛手瓜丝状一致，质地清
脆，无杂质。
1.2.4.3　理化指标检验
食盐（以NaCl计）2%~4%：直接沉淀滴定法，
参照GB/T 12457—2008；水分72%~76%：直接干燥
法，按GB 5009.3—2010 的方法进行；亚硝酸盐（以
NaNO2计）≤20 mg/kg[5]：盐酸萘乙二胺法，按GB/T
5009.33—2010 的方法进行；砷（以As计）≤0.05 mg/
kg：参照GB/T 5009.11—2003 的方法进行；铅（以Pb
计）≤1.0 mg/kg：参照GB/T 5009.12—2010 的方法
进行。
1.2.4.4　品质指标
蛋白质：凯氏定氮法，按GB/T 5009.5—2003 的
方法进行；脂肪：按GB/T 5009.6—2003 的方法进
行；总糖：蒽酮比色法[6]；还原糖：3, 5-二硝基水杨
酸法[7]。
1.2.4.5　微生物指标检验
大肠菌群：每百克产品≤30个，参照GB / T
4789.3—2010 的方法进行；沙门氏菌：参照GB/T
4789.4—2010 的方法进行；金黄色葡萄球菌：参照
GB/T 4789.10—2010 的方法进行。
1.3　数据分析
用正交设计助手进行正交表设计；Origin 9.0软件
制图；SPSS（Version 19.0）软件进行数据分析。
2　结果与分析
2.1　巴氏杀菌工艺
2.1.1　巴氏杀菌单因素
2.1.1.1　不同杀菌温度对脆度的影响
由图1可看出，随着杀菌温度的增大，佛手瓜酱
腌菜的脆度逐渐下降，90 ℃~95 ℃相比于75 ℃~90 ℃
下降幅度较大，其中90 ℃时佛手瓜酱腌菜的保脆率为
92.43%，95 ℃时为84.98%，脆度下降较为明显。加
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热温度对脆度的影响，主要是因为佛手瓜酱腌菜经加
热处理后，佛手瓜组织中的原果胶以β-消除的非酶方
式降解，这种化学反应发生在较高的温度下[8]，导致
不溶性的原果胶生成可溶性的果胶酸，脆度下降。另
一方面，加热使佛手瓜的细胞组织结构破坏，脆度下
降。为了尽量延长产品的保质期，试验选取的最佳杀
菌温度为90 ℃。
图1　杀菌温度对脆度的影响
2.1.1.2　不同杀菌时间对脆度的影响
由图2可看出，在加热温度和复合防腐剂配比不
变的情况下，佛手瓜酱腌菜的脆度随着杀菌时间的延
长呈下降趋势，其中加热至15 min时脆度下降明显。
杀菌时间对脆度的影响，可能是随着加热时间的延
长，佛手瓜菜体的水分蒸发，细胞组织结构失水，导
致细胞膨压下降，从而导致脆度下降；也有可能是因
为随着加热时间的延长，由于Na+的渗透和取代作
用[9]以及原果胶酶的分解作用，导致原果胶与半纤维
素的结合溶液化和原果胶降解，导致产品脆度下降。
试验选择的最适杀菌时间为15 min。
图2　杀菌时间对脆度的影响
2.1.1.3　不同防腐剂配比对脆度的影响
由图3可看出，随着防腐剂脱氢醋酸钠添加量的
增加，佛手瓜酱腌菜的脆度呈先上升后降低的变化趋
势，其中防腐剂脱氢醋酸钠与异抗坏血酸钠的配比为
3︰2时，酱腌菜的脆度最好，为90.82%。防腐剂对
酱腌菜脆度的影响，主要是防腐剂可抑制微生物的生
长，在微生物的对数生长期以前加入防腐剂可有效抑
制其生长繁殖，从而防止微生物消耗佛手瓜的营养
物质，保护其组织结构的完整性；另一方面，部分微
生物会分泌果胶酶[10]，加入防腐剂可降低果胶酶的产
生，防止原果胶分解，从而保持产品脆度。巴氏杀菌
与防腐剂协同杀菌可更好的延长产品保质期。综合
以上，巴氏杀菌单因素试验的最适条件为杀菌温度90
℃，杀菌时间15 min，复合防腐剂脱氢醋酸钠与异抗
坏血酸钠的配比为3︰2，在此基础上进行正交试验。
图3　防腐剂配比对脆度的影响
2.1.2　巴氏杀菌正交试验
由表3和表4可知，杀菌温度对佛手瓜酱腌菜脆度
影响显著（p＜0.05），杀菌时间和防腐剂配比对佛手
瓜脆度影响不显著（p＞0.05）。杀菌温度、杀菌时间
和防腐剂对佛手瓜酱腌菜脆度的影响依次减小。由巴
氏杀菌正交试验结果得出佛手瓜巴氏杀菌保脆的最佳
工艺为：杀菌温度85 ℃，杀菌时间10 min，m（脱氢
醋酸钠）：m（异抗坏血酸钠）=3︰2，其中每袋样
品净重50 g。为了检验正交试验结果的可靠性，对上
述正交试验得出的最佳取值进行验证试验，验证试验
结果为96.90%，说明此工艺具有可靠性。
表3　巴氏杀菌正交试验结果
试验号
因素 保脆
率/%杀菌温度/℃
杀菌时
间/min
m (脱氢醋酸钠)∶
m (异抗坏血酸钠) 空白
1 85 10 2∶3 1 93.05
2 85 15 3∶2 2 92.68
3 85 20 4∶1 3 89.51
4 90 10 3∶2 3 92.36
5 90 15 4∶1 1 89.08
6 90 20 2∶3 2 88.21
7 95 10 4∶1 2 84.54
8 95 15 2∶3 3 82.25
9 95 20 3∶2 1 79.95
K1 91.75 89.98 87.84 87.36
K2 89.88 88.00 88.33 88.48
K3 82.25 85.89 87.71 88.04
R 9.50 4.09 0.62 1.12
表4　巴氏杀菌正交试验的方差分析表
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 Fα
杀菌温度 152.04 2 76.02 80.02* F0.05 (2, 2)=19.0
杀菌时间 25.14 2 12.57 13.23 0
复合防腐剂 0.64 2 0.32 0.34 F0.01 (2, 2)=99.0
空白 1.90 2 0.95 0
误差 1.90 2 0.95
总变异 179.72 8 22.47
《食品工业》2015 年第36卷第 8 期 103
工艺技术
2.2　微波杀菌工艺
2.2.1　微波杀菌单因素试验
2.2.1.1　微波杀菌功率对脆度的影响
目前，微波杀菌已得到美国食品与药品管理局
（FDA）的认可[11]。关于微波杀菌的机理[12]主要集中
在热效应和非热效应两方面。当微波穿过介质时，生
物体中水、蛋白质、核酸等极性分子受到交变电场的
作用而取向运动，相互摩擦产生热量，导致生物体温
度急剧升高，使微生物内的蛋白质、核酸等分子结构
改性或失活，从而杀灭微生物。据此机理，由图4可
知，随着杀菌功率的增大，佛手瓜酱腌菜的脆度逐渐
下降，其中480~640 W脆度下降明显，主要是由于加
热功率增大，分子运动激烈，菜体温度增加，佛手瓜
酱腌菜的组织结构遭到破坏，并且加热过程中菜体水
分蒸发，细胞含水量降低，膨压下降，导致脆度下
降。在保持产品脆度的前提下，为尽量延长产品保
质期，微波杀菌单因素试验选取的最适杀菌功率为
480 W。
图4　杀菌功率对脆度的影响
2.2.1.2　微波杀菌时间对脆度的影响
在杀菌功率为480 W，复合防腐剂配比为1︰1的
条件下，探究不同杀菌时间对佛手瓜酱腌菜脆度
的影响。由图5可看出，随着杀菌时间的延长，佛
手瓜酱腌菜的脆度逐渐降低，其中20 s时，佛手瓜酱
腌菜的保脆率为95.88%；25 s时，佛手瓜酱腌菜的保
脆率为93.40%，加热过程伴有胀袋现象。考虑到杀
菌的效果和实际可操作性，试验选择杀菌时间20 s
较合适。
图5　杀菌时间对脆度的影响
2.2.1.3　微波杀菌防腐剂配比对脆度的影响
防腐剂对脆度的影响主要是因为防腐剂可抑制微
生物的生长，从而防止微生物对佛手瓜酱腌菜组织结
构的破坏和过多果胶酶的产生；另外，微波和防腐剂
联合杀菌可延长产品保质期。由图6可知，随着复合
防腐剂配比的增加，佛手瓜酱腌菜的脆度呈先升高后
降低的变化趋势，当复合防腐剂脱氢醋酸钠和异抗坏
血酸钠的配比为3︰2时，佛手瓜酱腌菜的脆度最好，
为96.49%。综合以上，微波杀菌单因素试验的最适
条件为杀菌功率480 W，杀菌时间20 s，复合防腐剂m
（脱氢醋酸钠）︰m（异抗坏血酸钠）=3︰2。在此
基础上进行正交试验。
图6　防腐剂配比对脆度的影响
2.2.2　微波杀菌正交试验
由表5和表6可知，微波杀菌的杀菌功率和杀菌时
间对佛手瓜酱腌菜的脆度影响差异显著（p＜0.05），
杀菌功率、杀菌时间和复合防腐剂对佛手瓜酱腌菜脆
度的影响主次为：杀菌功率＞杀菌时间＞复合防腐
剂。由微波杀菌正交试验结果得出微波杀菌佛手瓜
酱腌菜的最佳保脆工艺为：每袋样品净重50 g，杀菌
功率320 W，杀菌时间15 s，复合防腐剂m（脱氢醋酸
钠）︰m（异抗坏血酸钠）=4︰1。为了检验正交试
验结果的可靠性，对正交试验得出的最佳取值进行验
证试验，其验证试验结果为98.26%，说明正交试验结
果具有可靠性。此工艺条件生产的佛手瓜酱腌菜脆度
最好，但在实际生产中，考虑到产品的保质期和杀菌
效果，可随加工样品的质量不同，在保证产品脆度的
前提下，适当提高杀菌功率，延长杀菌时间。
表5　微波杀菌正交试验结果
试验号
因素
保脆率/%杀菌功率/
W 杀菌时间/s
m (脱氢醋酸钠)∶
m (异抗坏血酸钠)
1 320 15 2∶3 97.99
2 320 20 3∶2 97.48
3 320 25 4∶1 96.43
4 480 15 3∶2 97.21
5 480 20 4∶1 96.57
6 480 25 2∶3 93.98
7 640 15 4∶1 96.30
8 640 20 2∶3 89.50
9 640 25 3∶2 85.63
K1 97.30 97.17 93.83
K2 95.92 94.52 93.44
K3 90.48 92.01 96.44
R 6.82 5.16 3.00
《食品工业》2015 年第36卷第 8 期 104
工艺技术
表6　微波杀菌正交试验的方差分析表
变异来源 平方和 自由度 均方 F值 Fα
杀菌功率 79.90 2 39.95 46.45* F0.05(2, 2) =19.0
杀菌时间 41.84 2 20.92 24.33* 0
复合防腐剂 23.53 2 11.77 13.69 F0.01(2, 2)=99.0
误差 1.71 2 0.86 0
总变异 143.56 8 17.95
2.3　杀菌后各指标检验结果
两种杀菌方式处理后所获得的产品经感官、理
化和微生物指标检测，结果如表7所示。产品色泽
金黄，为原辅料固有的颜色，无发白发暗现象，风
味宜人，质地清脆；食盐含量2%~4%；水分含量
72%~78%；亚硝酸盐含量＜10 mg/kg，未检出砷和
铅；大肠菌群＜30 MPN/100 g，致病菌未检出。
表7　杀菌后各指标检验结果
质量指标 杀菌方式 国家标准巴氏杀菌 微波杀菌
感官 色泽 原辅料固有色
泽, 无发白、
发暗现象
原辅料固有
色泽, 无发
白、发暗现象
酱腌菜固有
的色泽
风味 鲜香宜人,
无异味
鲜香宜人,
无异味
无不良气味
质地 质地清脆,
无杂质
质地清脆,
无杂质
无杂质
理化/
mg·kg-1
总砷 未检出 未检出 0.5
铅 未检出 未检出 ≤1
亚硝酸盐 <10 <10 ≤20
品质 蛋白质 0.539±0.008 0.167±0.004 —
脂肪 1.052±0.223 0.853±0.043 —
总糖 0.163±0.001 0.030±0.001 —
还原糖 0.121±0.001 0.030±0.001 —
微生物 大肠菌群 <30 MPN/100 g <30 MPN/100 g ≤30 MPN/100 g
沙门氏菌 未检出 未检出 不得检出
金黄色葡
萄球菌
未检出 未检出 不得检出
产品经最优杀菌工艺处理后，置于温度
（37±2）℃、湿度80%RH的保温箱中进行后续的保
温试验。微波杀菌处理的产品储藏至第12天时，产生
白点；而巴氏杀菌的产品放置到第30天时仍未发生以
上现象，各项营养指标均优于微波杀菌，口感脆嫩。
3　结论与讨论
保持佛手瓜酱腌菜脆度的最佳巴氏杀菌工艺为：
杀菌温度85 ℃，杀菌时间10 min，复合防腐剂m（脱
氢醋酸钠）︰m（异抗坏血酸钠）=3︰2，此工艺条
件下的保脆率为96.90%，预测产品保质期至少180 d；
微波杀菌的最佳保脆工艺为：每袋样品净重50 g，杀
菌功率320 W，杀菌时间15 s，复合防腐剂m（脱氢醋
酸钠）︰m（异抗坏血酸钠）=4︰1。
比较两种杀菌方式所获得的最优工艺参数，巴氏
杀菌与防腐剂的协同作用可使产品的保质期长达180
d，且各项营养指标与微波杀菌相比均较优，但巴氏
杀菌加热温度过高时，会产生蒸煮味；微波杀菌是一
种新兴的杀菌方式，杀菌高效迅速，能更好的保持食
品的色、香、味，但微波杀菌存在“棱角效应”[13]，
杀菌过程不易控制，对杀菌原料及包装材料要求比较
严格，微波辐射还可能对身体产生伤害，若能将以上
问题克服，微波杀菌将具有更广阔的市场前景。
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