蔬菜的腌制

蔬菜的腌制食品科学系赵瑞平第九章蔬菜的腌制利用食盐渗入蔬菜组织内部，以降低其水分活度、提高渗透压，有选择地控制微生物的发酵和添加各种配料，以抑制腐败菌的生长，增强保藏性能，保持其食用品质的加工方法。即将新鲜蔬菜经预处理后，再经部分脱水或不经过脱水，用食盐、香料等腌制，使其进行一系列的生物化学变化，而制成鲜、香、嫩、脆，咸淡或甜酸适口且耐保存的加工品，称蔬菜腌制品，即腌菜（pickledvegetable）。制法简单、成本低廉、保存容易、风味佳美、品种多样。一般分为发酵性腌制品和非发酵性腌制品，包括泡酸菜、咸菜、酱菜、糖醋菜、盐渍菜等。低盐、增酸、适甜是腌制菜的发展方向，并向营养化、疗效化、低盐化、多样化、天然化发展，通过真空包装、加热杀菌、低温保藏和添加微生物抑制剂等措施实现低盐化、延长保质期。我国现有约3000个腌制菜加工厂，年加工鲜菜约70--100万吨，成品约50万吨，另外在我国还有广大农村地区的自腌菜。全世界主要生产国有中国、日本、韩国等，如韩国的泡菜。古老的传统工艺中引入了现代科学技术腌制品的种类：1、两类法：发酵性腌制品和非发酵性腌制品2、五类法：泡酸菜、咸菜、酱菜、糖醋菜、盐渍菜3、十类法：酱渍菜、酱油渍菜、湿态腌菜、半干态腌菜、干态腌菜、糖醋渍菜、虾油渍菜、辣味菜、酒精渍菜、菜脯类。第一节蔬菜腌制原理脱水调味改善品质抑菌防腐一、食盐的保藏作用：在腌制中起防腐、脱水和变脆作用，且与浓度成正比：1%食盐可达调味目的，3-5%对多数腐败细菌抑制，10%对乳酸菌、大肠杆菌、丁酸菌抑制。主要起到以下作用：1、高渗透压作用：1%食盐可产生个6.1个大气压，15-20%可产生90-120个大气压，而细菌细胞液的渗透压仅3.5-16.7个大气压。而蔬菜腌制时的用盐量一般为4-15%，这样不仅蔬菜组织脱水，而且微生物也要脱水，使其质壁分离。2、水分活度降低，减少游离水量，因盐与水发生水合作用。3、食盐的脱水作用：使原料中水分渗出，同时渗出糖分，有利于发酵，排出不良物，增进风味和品质（适度）的可溶性固型物也渗出。4、抗氧化作用：主要是在食盐溶液中，氧的溶解度大大降低，而形成缺氧环境，同时蔬菜组织内食盐浓度增大，而使氧气减少5、离子的毒害作用：溶液中产生的Na、CL、K、Ca、Mg等均在高浓度时对微生物有毒害作用。6、对酶活力的影响：因其特有的构型与水分状况、离子浓度、离子的带电性等有关。用盐的计算：考虑的因素有保藏期、香料、发酵产物（有抗菌和抑制菌的作用）、微生物种类（好气、厌气、耐渗透性等）、温度、原料（质地、固形物含量、组织老嫩）等，如食盐浓度达12-14%时对蛋白酶和果胶酶有抑制作用。一般各种腌制菜的用盐量分别为：泡酸菜0-4%，咸菜10-14%，酱渍菜8-14%，糖醋菜1-3%，盐渍菜25%。二、微生物的发酵作用第一节蔬菜腌制原理脱水调味改善品质抑菌防腐1、正常的发酵作用各种腌制品在腌制过程中的发酵作用都是借助于分布在空气中、蔬菜表面、加工用水以及容器表面的各种微生物而进行的，部分也可以人工接种。①乳酸发酵作用：制泡菜和酸菜时需要，而咸菜和酱菜要控制其不起过限度，为在乳酸菌的作用下单糖、双糖分解为乳糖和酒精以及CO2的过程，起主要作用的乳酸菌有肠膜明串珠菌、植物乳杆菌、小片球菌和短乳杆菌；有正型和负型两种，前期以异型为主，而中后期以正型为高，正型乳酸发酵：只产生乳酸，产酸量多，发酵的中后期，参与的微生物有植物乳杆菌、小片球菌。异型乳酸发酵：主要发生于发酵前期，参与的微生物有肠膜明串珠菌和短乳杆菌以及大肠杆菌，产物多，可产生的产物除乳酸外还有乙醇、二氧化碳、醋酸、甘露醇、琥珀酸等，有不利的一面，但也可以抑制杂菌、增进风味以及促进正型发酵等。②酒精发酵：为单糖在酵母菌的作用下产生乙醇和CO2的过程，但也有部分无氧呼吸的产物，此过程对于后熟时的酯化、形成芳香物质有利，即乳酸+乙醇=乳酸乙酯。③醋酸发酵：乙醇在醋酸细菌的作用下产生醋酸的过程，少量有利于品质形成，多则无益，主要是品质下降、发生酸败。三者中以乳酸发酵最多，其次为酒精发酵，醋酸发酵为微量。二、微生物的发酵作用第一节蔬菜腌制原理脱水调味改善品质抑菌防腐2、有害的发酵及腐败作用：降低品质、使制品不堪食用（1）丁酸发酵：主要是丁酸菌（存在于污水沟及腐败原料），为专厌气性细菌，可以将糖和乳酸发酵为丁酸、CO2、H2，产生不愉快气味，以及消耗糖和乳酸。（2）不良乳酸发酵：乳酸杆菌，生成的甲烷为臭气。（3）细菌的腐败作用：分解蛋白质和含氮化合物，产生吲哚、胺、硫化氢，甚至毒素。（4）有害的酵母作用：长膜生花：如好气性的酒花菌在容器壁上和表面产生。氨基酸分解；使氨基酸分解产生高级醇，放出臭气。（5）起旋生霉腐败：好气性霉菌引起，主要是由于制品长期暴露于空气而产生，使品质下降、组织变软腐烂。三、蛋白质分解作用第一节蔬菜腌制原理脱水调味改善品质抑菌防腐供腌制的蔬菜含有一定量的蛋白质和氨基酸，在腌制后熟期，蛋白质受微生物和酶的作用而逐渐分解，是腌制品色、香、味的主要来源，是咸菜类在腌制中的主要作用过程，但这一过程是缓慢的。1、鲜味的形成：蛋白质分解产生氨基酸都具有一定的鲜味，如谷氨酸与氯化钠生产的谷氨酸钠（味精），以及天门冬氨酸等。2、氨基酸与其他物质结合形成复杂的产物，为色、香、味的来源。常见的芳香物质如硫氢酸酯类、腈类、二甲基三硫、酯类、类、杂环类、醇类以及醛类，主要来源于：（3）烯醛类芳香物质：氨基酸与戍糖或甲基或糖的还原产生4-羟基戍烯醛作用而形成。（4）丁二酮香气：在腌制过程中乳酸菌将糖生成乳酸的同时，还生成丁二酮（即双乙酰）是发酵性腌制品的主要香气物质（5）外加辅料如辛香料中的：花椒含异茴香醚、牻牛儿醇；八角含茴香脑。小茴香含茴香醚，桂皮含丁香油酚，水芸烯等。（1）酯化反应：有机酸、氨基酸与醇反应产生乳酸乙酯、乙酸乙酯、氨基丙酸乙酯、琥珀酸乙酯等（2）芥子苷类香气：十字花科蔬菜含有芥子苷如黑芥子苷（硫代葡萄糖苷）在预处理中，其在硫代葡萄糖酶的作用下水解，苦生味消失，生成异硫氰酸酯、腈类和二甲基三硫等香味物质。3、色泽的变化：（1）酶促褐变：蛋白水解产生的酪氨酸在酪氨酸酶和氧气的作用下，变成黄褐色或黑褐色的黑色素即黑蛋白（此过程在酱菜中有利），以及多酚类物质的褐变。（2）非酶褐变：氨基酸与还原糖发生的美拉德反应，一般后熟时间越长、温度越高，则色泽越深、香气越浓。（3）叶绿素破坏：尤其PH值下降时的叶绿素的脱镁。（4）外加有色物质：如辣椒、花椒、八角、桂皮、小茴香等四、香料和调味料的防腐杀菌作用、及抗氧化作用兼有调味作用：第一节蔬菜腌制原理脱水调味改善品质抑菌防腐大蒜，辣椒，姜，酱，醋，酒，等五、影响腌制过程中生化变化的因素第一节蔬菜腌制原理脱水调味改善品质抑菌防腐1、食盐浓度2、PH值：3、原料的组织及化学成分4、气体成分5、温度第二节生产设备第九章蔬菜的腌制蔬菜腌制的设备相对比较落后，许多仍以传统加工为主。一、场地和容器：1、摊晒场：用于蔬菜的堆放、整理、清洗及摊晒，以水泥地坪为多，大小因具体规模而定。2、腌制池：容量10-40吨，池深2米，要求具有一定的坡度，能够良好排水。3、陶瓷缸：用于少量、高档菜的制作。4、木桶、塑料桶：1-3吨，以塑料桶为普遍。二、生产工具：箅盖、石头、刀具、案板、齿耙、晒席、波美计等。三、机械设备：洗菜设备、倒菜设备、脱水设备、（压榨机、离心机）、切菜设备、蒸煮设备、罐藏设备、（洗瓶、排气、封口、杀菌、冷却等）第三节腌制菜生产工艺第九章蔬菜的腌制一、泡菜的制作1、工艺流程：原料选择→预处理→装坛→发酵→成品2、容器：是特制的泡菜坛，有水封口的水槽，可隔绝空气，并能自动排气，使坛内形成适合乳酸菌活动的环境，工业化生产可用不锈钢等制成3、操作要点：（1）原料选择：凡鲜嫩清脆，肉质肥厚而不易软化的蔬菜均可，但菠菜等叶菜类不适，可多种混合泡制。泡菜的品质规格及原料的选择：盐2%——4%，酸0.4%——0.8%，原料因地区、口味而定。（2）预处理：清洗，除去不能食用部分，并适当切分。（3）配制泡沫菜盐水：最好用160以上的硬度水或加0.05-0.1%氯化钙，盐水浓度6-8%，加黄酒2.5%，白酒0.5%，白糖1-3%，红辣椒1%以及茴香、八角、胡椒、甘草等（可用纱布包好放入），有老泡菜水3%—5%时可加入促进发酵。盐水最后浓度在4%。（4）装坊：将处理好的菜装入坛中一半后放入香料包，然后装菜装至离坛口5—10厘米处，用竹支卡紧，注入盐水至坛口3—5厘米，盖上坛盖，注满坛沿水，开始发酵。（5）发酵与管理：A初期：异型乳酸发酵为主，逐渐形成嫌气状态，PH4.5-4.0，乳酸0.3-0.4%时间2-5天。B中期：正型乳酸发酵，嫌气状态形成，PH3.8-3.5，乳酸0.6-0.8%，大肠菌、腐败菌死亡，酵母、霉菌被抑制，时间5-9天，是泡菜完熟时期。C后期：乳酸达1.0%以上，而达1-5%时乳酸菌本身停止发酵，是为酸才而非泡菜。故以中期食用最佳。D贮藏管理：为防长膜生花可加入酒精、白酒或洋葱、生姜片等，注意切勿带入油脂，坛沿水要经常更换或添加。成熟时期及注意事项：①卫生，②检查，③无油。E罐藏：同罐头工艺。第四节腌制菜的质量控制第九章蔬菜的腌制蔬菜在腌制过程中，由于所采用的原料质量差，加工方法不当，环境条件不良等原因，会导致产品脆性下降、色泽、香气和滋味变劣，并使腌制品遭受有害微生物的污染，导致腌制品质量下降、变劣、腐烂，甚至产生一些有害有毒的物质，故腌制过程中要创造优良的环境条件，促进生化优变，防止变劣，腌制成优质产品。1、脆性的变化：质地脆嫩是腌制菜的主要感观指标（齿感反应）主要是由于细胞膨压的变化和细胞壁原果胶水解产生。（1）细胞膨压的变化：鲜菜膨压大，脆性强，脱水后萎蔫、膨压下降，脆性下降，但到中后期，细胞失活，原生质膜变成全透性，外界泡质进入细胞，而恢复膨压，胞性增强。但盐渍或晾晒后的腌制菜，膨压下降后，由坚脆变成柔脆则是这一类腌制菜正常的质量要求。（2）细胞壁原果胶水解的变化细胞壁原果胶水解后变成果胶酸和甲醇，丧失粘连作用，硬度下降，细胞变软，这一方面是原料成熟度过度或机械伤使酶活性增强，另一方面是腌制中微生物繁殖分泌的果胶酶引起，而变软。2、保胞措施：（1）挑出过熟及有机械伤的蔬菜。（2）及时腌制：因收获后呼吸及水解酶增强消耗高分子物质。（3）抑制有害微生物的生长繁殖。（4）使用保脆剂：可与果胶酸作用生成果胶酸钙、铝，而起连结作用。加入量为原料的0.05-0.1%，亦可用碱性的井水浸泡而起到保脆作用。（5）调整渍制液的PH值和食盐浓度：果胶在PH=4.3-4.9时水解最大，食盐浓度小的渍制液中水解大，因此应合理掌握渍制液的PH值和食盐浓度。一、脆性的变化及保脆措施第四节腌制菜的质量控制第九章蔬菜的腌制二、色泽的变化和色泽的保持1、色素物质的变化（1）叶绿素的变化：主要是酸碱性而引起，应注意。（2）花青素：酸时呈红色，酸中性呈紫色，碱时呈蓝色，同时分解和氧化也破坏之。（3）类胡萝卜素：红、橙、黄等较稳定2、褐变：多酚类物质的酶促褐变及氨基酸的美拉德反应，以及黑蛋白质的形成。3、对辅料色素的吸附：物理性吸附，如甜面酱等调味品的色素，和人工添加的色素。4、白色的浅色蔬菜防止裼变：（1）选用含单宁、还原糖等少的品种及幼嫩蔬菜。（2）抑制或破坏氧化酶活性：如加抑制剂或热烫等。（3）控制PH值：如糖类在碱性时分解快，故应控制PH=3.5-4.5（4）隔绝空气、控制水分活度、低温贮藏、避免阳光等第四节腌制菜的质量控制第九章蔬菜的腌制（1）原料和辅料本身具有（2）物理、化学、生物化学及微生物发酵而产生，如蛋白质水解、糖苷水解以及相互间的生化反应（3）在盐渍过程中形成（4）吸附调味料的香气（5）细胞失水及辛辣味的减少三、香气和滋味的变化第四节腌制菜的质量控制第九章蔬菜的腌制四、有害微生物的活动与预防措施2、防止腌制菜变劣的措施：（1）原料卫生：鲜嫩完整，无伤无病虫害以及清洗干净。（2）水质良好：符合饮用水标准（3）食盐纯净：不纯净的食盐容易使制品发苦，组