论文部分内容阅读
【摘要】众多研究者对榨菜加工中青菜头内部的物质变化、榨菜风味的形成、榨菜安全质量控制等方面开展了一些研究,取得了一些成果。本文主要分析了榨菜腌制中酶作用对其感官品质的影响。
【关键词】榨菜;腌制,酶作用
榨菜又名青菜头,属十字花科芸薹属茎用芥菜。榨菜是芥菜的一个变种,叶柄基部有重叠瘤状突起,形成膨大的肉质茎,嫩茎采收后,必须经腌制和压榨,故称为榨菜。
众多研究者对榨菜加工中青菜头内部的物质变化、榨菜风味的形成、榨菜安全质量控制等方面开展了一些研究,取得了一些成果。
1 榨菜后熟机制中酶相关作用的研究进展
对于榨菜后熟转化机制,20世纪80年代就有学者提出了不同观点[1、2、3]。一种观点认为榨菜后熟转化主要是微生物活动发生一系列生化反应的结果;另一种观点则认为主要是榨菜本身生理生化作用(特别是酶作用的结果),与微生物无关,甚至还应该控制微生物的活动;第三种观点认为榨菜后熟是菜本身生理生化作用和微生物共同作用的结果。榨菜后熟转化机制的研究现在还不深入,而且近年研究较少。1992年,邓勇[4]通过加热(100℃,40min)的方法钝化榨菜中的酶,并与对照进行比较,分析了榨菜中酶和微生物对榨菜色、香、味及氨基酸等指标的影响,认为榨菜后熟转化中起主导作用的是榨菜自身的酶,这是对榨菜后熟转化机制的首次专门探讨。杨增等人[5]对四川榨菜后熟时期微生物区系进行了研究,证实了榨菜后熟过程中存在微生物的活动,并推测微生物对榨菜后熟成味有重要贡献,但并没有否认酶的作用。现在对榨菜后熟转化的机制一般都认同第三种观点,即酶和微生物都在起作用。
2 榨菜腌制中酶作用对其感官品质的影响
2.1 榨菜腌制中酶作用对其色泽的影响
腌制榨菜的色泽是重要的感官指标之一,尽可能保持其天然色泽是生产过程中的一个重要问题。绿色蔬菜在腌制过程中变色主要由叶绿素的变化引起,其机制主要有两种:一是叶绿素在酸性环境中脱镁变色:二是叶绿素被氧化变色。因此要在绿色蔬菜的腌制中达到护绿效果可以采取多种方法,常用的有:利用离子替代作用(常用的有Zn、Cu等离子)使叶绿素更稳定;利用热烫等方法钝化氧化酶系的活性。白色或浅色蔬菜原料在腌制过程中变色则主要是褐变引起的,褐变是蔬菜加工中的一种常见现象,可分为酶促褐变和非酶褐变。在腌制品中发生非酶褐变是缓慢的,一般来说,腌制品后熟时间越长、温度越高,则非酶褐变积累的色素物质越多,产品色泽变化越大;而酶促褐变的发生条件必需有多酚氧化酶和氧的存在,坏酶系统和在厌氧条件下腌制都可以抑制酶促褐变。
榨菜作为茎用芥菜,在腌制中不需要护绿,加工中发生酶促褐变和非酶褐变,氨基酸与还原糖反应是榨菜變色的重要原因,成品形成金黄色。
2.2 榨菜腌制中酶作用对其脆度的影响
腌制榨菜的另一重要感官指标是脆度,这与榨菜细胞间层中含有的大量果胶物质有关。榨菜中果胶物质有三种形态:原果胶、果胶和果胶酸。原果胶存在于榨菜细胞间的中胶层里,与纤维素结合在一起,具有粘连细胞和保持组织脆性的作用。果胶存在于细胞液中,可溶水而不溶于醇,粘连作用一旦失去,组织松弛。在榨菜腌制过程中,原果胶受原果胶酶和胶酶的作用而水解为果胶,或由果胶进一步水解为果胶酸和半乳糖醛酸等产物时就会丧失连作用,造成细胞分离,榨菜组织硬度下降,组织变软,从而严重影响产品脆度。另外热处理也会影响榨菜脆度,主要是该过程会钝化榨菜组织内的果胶甲醋酶(PE)的活性,抑制果胶甲醋酶对果胶的分解作用,使果胶中甲醇含量降低,自由基大量减少,从而抑制了果胶与镁等金属离子的交联作用,不能形成保持果蔬硬度的组织结构,使果蔬体显得柔软。要保持腌制品的脆度首先要选用合适成熟度的原料,因为随着成熟度增加榨菜组织中的原果胶会分解、减少;其次要减少原料的机械损伤,减少伤呼吸而引起的果胶酶活性增强,避免原果胶分解;再次,某些有害微生物也会分泌果胶酶而使腌制品中的果胶物质分解,从而降低脆度。因此要抑制有害微生物的生长繁殖,除以上几点需要注意外,要达到保脆目的还常常使用保脆剂,常用保脆剂有钙盐和海藻酸钠一钙盐。Ca2 一方面可以和果胶酸作用形成果胶酸钙;另一方面可以激活果胶甲醋酶,提高酶的活性,促使果胶转化为甲氧基果胶,再与Ca2 作用生成不溶性的果胶酸钙。果胶酸钙具有凝胶作用,能在细胞间隙凝结,增强细胞间连接,从而使腌制品变得硬而脆。而海藻酸钠-钙盐的保脆作用则与果胶酶无关,它是利用钙离子和海藻酸钠分别渗入细胞组织间隙结合形成不可逆胶体来强化组织间隙的强度,从而使制品脆度增加[6]。果胶物质是决定榨菜脆度的重要因素。
纤维素是榨菜的骨架成分,它极大地影响着榨菜的嫩脆品质,因此,在选择原料时应该考虑原料的老嫩程度。
2.3 榨菜腌制中酶作用对其风味的影响
风味是衡量榨菜腌制品质量的重要指标,包括挥发性物质散发的香气和不挥发物质产生的滋味。榨菜腌制品风味物质的形成十分复杂,一般经过理化变化、生化变化及微生物发酵作用形成。与酶有关的风味物质主要有氨基酸类和某些含氮含硫物(如氰类化合物、异硫氰酸酯及硫氰酸酯等)。
据分析榨菜成品中含氨基酸达17种之多,其中谷氨酸、天门冬氨酸含量最高,而谷氨酸及天门冬氨酸钠盐具有强烈鲜味。研究表明,甘氨酸的甜味为砂糖的0.8倍,丙氨酸的甜味为砂糖的1.2倍,色氨酸的甜味为砂糖的35倍。氨基酸还可与醇类起酯化反应生成酯,具有芳香味。因此氨基酸含量越丰富,则鲜味、甜味和香味越浓。在发酵过程中,榨菜内的蛋白质在蛋白酶的作用下,逐渐分解成各种氨基酸,从而产生鲜、香味。氨基酸在酸的作用下变成醇,醇与酸化合为酯,产生香味。
榨菜属于芥菜类蔬菜,含有糖苷类物质,如黑芥子苷,研究者们在其是否呈味这一点上存在着分歧,有人认为它是一种风味前体物质,其本身并不呈味[7、8],也有人认为其具有刺鼻性的苦辣味[9]。但在其分解机制上基本达成了共识[10、11、12]:在腌制过程中,植物细胞组织被破坏,芥子苷酶与底物芥子苷接触,在芥子苷酶催化作用下水解,首先释放出一分子葡萄糖和一分子HSO4-,生成不稳定的中间体—非糖配基,非糖配基随即发生非酶水解,根据反应条件不同可能生成异硫氰酸酯,硫氰酸酯,在pH<4的情况下易产生类化合物和单质硫,还有少量二甲基三硫、酯类、杂环类及其他含氮化合物。部分异硫氰酸酯具有强烈辛辣气,同时也具有芳香味。不同R-基异硫氰酸酯具有不同辛辣香气。研究表明,异硫氰酸酯对产品风味的影响具有两面性:适量的异硫氰酸酯可以增强腌制品的香气,量多时则会严重影响风味,对皮黏膜和消化器官表面也有破坏作用。因此保持适量的异硫氰酸酯对腌制品风味是有利的,这就需要控制好芥子苷酶的活性。
3 小结
综上所述榨菜在腌制过程中发生的色、香、味、质地的变化都或多或少地与酶的作用相关,甚至在某些方面酶的作用可以很大程度上影响榨菜腌制品的质量。因此,在榨菜腌制过程中采取措施控制酶的活性。
参考文献
[1]阮祥林.涪陵榨菜腌制机理与味感[J].调味副食品科技,1983,2:7-10
[2]孙义章.榨菜风味形成的生物学基础—与阮样林同志商榷[J].调味副食品科技,1983,5:6-8
[3]植耀辉.酱腌菜的发酵机制及其营养价值[J].食品科学,1982,11:1-4
[4]杨君,吴永娴,曾凡坤.四川榨菜后熟时期微生物区系的研究[J].中国调味品,2001,12:18-20
[5]邓勇.四川榨菜后熟转化作用机制的研究[J].食品科学,1992,23(10):8-12
[6]董刚.海藻酸钠-氯化钙复合蔬菜罐头保脆剂的研究[J].食品研究与开发,1992(4):6-10
[7]赵大云,杨方琪.雪里蕻腌菜风味的研究[J].食品与发酵工业,1998,24(1):34-41
[8](美)R.菲尼马著.王璋等译.食品化学[M].北京:中国轻工业出版社,1991
[9]周晓媛,夏延斌.蔬菜腌制品的风味研究进展[J].食品与发酵工业.2004,30(4):104-108
[10]赵大云,杨方琪.雪里蕻腌菜风味的研究[J].食品与发酵工业,1998,24(l):34-4l
[11]王宪楷.天然药物化学[M].北京:人民卫生出版社,1988
[12]D.I.Mc Gregor,W.J.Mullin,J.Assoc.Off.Anal.Chem.1983,66:825
【关键词】榨菜;腌制,酶作用
榨菜又名青菜头,属十字花科芸薹属茎用芥菜。榨菜是芥菜的一个变种,叶柄基部有重叠瘤状突起,形成膨大的肉质茎,嫩茎采收后,必须经腌制和压榨,故称为榨菜。
众多研究者对榨菜加工中青菜头内部的物质变化、榨菜风味的形成、榨菜安全质量控制等方面开展了一些研究,取得了一些成果。
1 榨菜后熟机制中酶相关作用的研究进展
对于榨菜后熟转化机制,20世纪80年代就有学者提出了不同观点[1、2、3]。一种观点认为榨菜后熟转化主要是微生物活动发生一系列生化反应的结果;另一种观点则认为主要是榨菜本身生理生化作用(特别是酶作用的结果),与微生物无关,甚至还应该控制微生物的活动;第三种观点认为榨菜后熟是菜本身生理生化作用和微生物共同作用的结果。榨菜后熟转化机制的研究现在还不深入,而且近年研究较少。1992年,邓勇[4]通过加热(100℃,40min)的方法钝化榨菜中的酶,并与对照进行比较,分析了榨菜中酶和微生物对榨菜色、香、味及氨基酸等指标的影响,认为榨菜后熟转化中起主导作用的是榨菜自身的酶,这是对榨菜后熟转化机制的首次专门探讨。杨增等人[5]对四川榨菜后熟时期微生物区系进行了研究,证实了榨菜后熟过程中存在微生物的活动,并推测微生物对榨菜后熟成味有重要贡献,但并没有否认酶的作用。现在对榨菜后熟转化的机制一般都认同第三种观点,即酶和微生物都在起作用。
2 榨菜腌制中酶作用对其感官品质的影响
2.1 榨菜腌制中酶作用对其色泽的影响
腌制榨菜的色泽是重要的感官指标之一,尽可能保持其天然色泽是生产过程中的一个重要问题。绿色蔬菜在腌制过程中变色主要由叶绿素的变化引起,其机制主要有两种:一是叶绿素在酸性环境中脱镁变色:二是叶绿素被氧化变色。因此要在绿色蔬菜的腌制中达到护绿效果可以采取多种方法,常用的有:利用离子替代作用(常用的有Zn、Cu等离子)使叶绿素更稳定;利用热烫等方法钝化氧化酶系的活性。白色或浅色蔬菜原料在腌制过程中变色则主要是褐变引起的,褐变是蔬菜加工中的一种常见现象,可分为酶促褐变和非酶褐变。在腌制品中发生非酶褐变是缓慢的,一般来说,腌制品后熟时间越长、温度越高,则非酶褐变积累的色素物质越多,产品色泽变化越大;而酶促褐变的发生条件必需有多酚氧化酶和氧的存在,坏酶系统和在厌氧条件下腌制都可以抑制酶促褐变。
榨菜作为茎用芥菜,在腌制中不需要护绿,加工中发生酶促褐变和非酶褐变,氨基酸与还原糖反应是榨菜變色的重要原因,成品形成金黄色。
2.2 榨菜腌制中酶作用对其脆度的影响
腌制榨菜的另一重要感官指标是脆度,这与榨菜细胞间层中含有的大量果胶物质有关。榨菜中果胶物质有三种形态:原果胶、果胶和果胶酸。原果胶存在于榨菜细胞间的中胶层里,与纤维素结合在一起,具有粘连细胞和保持组织脆性的作用。果胶存在于细胞液中,可溶水而不溶于醇,粘连作用一旦失去,组织松弛。在榨菜腌制过程中,原果胶受原果胶酶和胶酶的作用而水解为果胶,或由果胶进一步水解为果胶酸和半乳糖醛酸等产物时就会丧失连作用,造成细胞分离,榨菜组织硬度下降,组织变软,从而严重影响产品脆度。另外热处理也会影响榨菜脆度,主要是该过程会钝化榨菜组织内的果胶甲醋酶(PE)的活性,抑制果胶甲醋酶对果胶的分解作用,使果胶中甲醇含量降低,自由基大量减少,从而抑制了果胶与镁等金属离子的交联作用,不能形成保持果蔬硬度的组织结构,使果蔬体显得柔软。要保持腌制品的脆度首先要选用合适成熟度的原料,因为随着成熟度增加榨菜组织中的原果胶会分解、减少;其次要减少原料的机械损伤,减少伤呼吸而引起的果胶酶活性增强,避免原果胶分解;再次,某些有害微生物也会分泌果胶酶而使腌制品中的果胶物质分解,从而降低脆度。因此要抑制有害微生物的生长繁殖,除以上几点需要注意外,要达到保脆目的还常常使用保脆剂,常用保脆剂有钙盐和海藻酸钠一钙盐。Ca2 一方面可以和果胶酸作用形成果胶酸钙;另一方面可以激活果胶甲醋酶,提高酶的活性,促使果胶转化为甲氧基果胶,再与Ca2 作用生成不溶性的果胶酸钙。果胶酸钙具有凝胶作用,能在细胞间隙凝结,增强细胞间连接,从而使腌制品变得硬而脆。而海藻酸钠-钙盐的保脆作用则与果胶酶无关,它是利用钙离子和海藻酸钠分别渗入细胞组织间隙结合形成不可逆胶体来强化组织间隙的强度,从而使制品脆度增加[6]。果胶物质是决定榨菜脆度的重要因素。
纤维素是榨菜的骨架成分,它极大地影响着榨菜的嫩脆品质,因此,在选择原料时应该考虑原料的老嫩程度。
2.3 榨菜腌制中酶作用对其风味的影响
风味是衡量榨菜腌制品质量的重要指标,包括挥发性物质散发的香气和不挥发物质产生的滋味。榨菜腌制品风味物质的形成十分复杂,一般经过理化变化、生化变化及微生物发酵作用形成。与酶有关的风味物质主要有氨基酸类和某些含氮含硫物(如氰类化合物、异硫氰酸酯及硫氰酸酯等)。
据分析榨菜成品中含氨基酸达17种之多,其中谷氨酸、天门冬氨酸含量最高,而谷氨酸及天门冬氨酸钠盐具有强烈鲜味。研究表明,甘氨酸的甜味为砂糖的0.8倍,丙氨酸的甜味为砂糖的1.2倍,色氨酸的甜味为砂糖的35倍。氨基酸还可与醇类起酯化反应生成酯,具有芳香味。因此氨基酸含量越丰富,则鲜味、甜味和香味越浓。在发酵过程中,榨菜内的蛋白质在蛋白酶的作用下,逐渐分解成各种氨基酸,从而产生鲜、香味。氨基酸在酸的作用下变成醇,醇与酸化合为酯,产生香味。
榨菜属于芥菜类蔬菜,含有糖苷类物质,如黑芥子苷,研究者们在其是否呈味这一点上存在着分歧,有人认为它是一种风味前体物质,其本身并不呈味[7、8],也有人认为其具有刺鼻性的苦辣味[9]。但在其分解机制上基本达成了共识[10、11、12]:在腌制过程中,植物细胞组织被破坏,芥子苷酶与底物芥子苷接触,在芥子苷酶催化作用下水解,首先释放出一分子葡萄糖和一分子HSO4-,生成不稳定的中间体—非糖配基,非糖配基随即发生非酶水解,根据反应条件不同可能生成异硫氰酸酯,硫氰酸酯,在pH<4的情况下易产生类化合物和单质硫,还有少量二甲基三硫、酯类、杂环类及其他含氮化合物。部分异硫氰酸酯具有强烈辛辣气,同时也具有芳香味。不同R-基异硫氰酸酯具有不同辛辣香气。研究表明,异硫氰酸酯对产品风味的影响具有两面性:适量的异硫氰酸酯可以增强腌制品的香气,量多时则会严重影响风味,对皮黏膜和消化器官表面也有破坏作用。因此保持适量的异硫氰酸酯对腌制品风味是有利的,这就需要控制好芥子苷酶的活性。
3 小结
综上所述榨菜在腌制过程中发生的色、香、味、质地的变化都或多或少地与酶的作用相关,甚至在某些方面酶的作用可以很大程度上影响榨菜腌制品的质量。因此,在榨菜腌制过程中采取措施控制酶的活性。
参考文献
[1]阮祥林.涪陵榨菜腌制机理与味感[J].调味副食品科技,1983,2:7-10
[2]孙义章.榨菜风味形成的生物学基础—与阮样林同志商榷[J].调味副食品科技,1983,5:6-8
[3]植耀辉.酱腌菜的发酵机制及其营养价值[J].食品科学,1982,11:1-4
[4]杨君,吴永娴,曾凡坤.四川榨菜后熟时期微生物区系的研究[J].中国调味品,2001,12:18-20
[5]邓勇.四川榨菜后熟转化作用机制的研究[J].食品科学,1992,23(10):8-12
[6]董刚.海藻酸钠-氯化钙复合蔬菜罐头保脆剂的研究[J].食品研究与开发,1992(4):6-10
[7]赵大云,杨方琪.雪里蕻腌菜风味的研究[J].食品与发酵工业,1998,24(1):34-41
[8](美)R.菲尼马著.王璋等译.食品化学[M].北京:中国轻工业出版社,1991
[9]周晓媛,夏延斌.蔬菜腌制品的风味研究进展[J].食品与发酵工业.2004,30(4):104-108
[10]赵大云,杨方琪.雪里蕻腌菜风味的研究[J].食品与发酵工业,1998,24(l):34-4l
[11]王宪楷.天然药物化学[M].北京:人民卫生出版社,1988
[12]D.I.Mc Gregor,W.J.Mullin,J.Assoc.Off.Anal.Chem.1983,66:825