食品加工技术
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项目四 蔬菜的腌制技术

【必备知识】

蔬菜腌制是利用食盐及其他物质渗入蔬菜组织内部,以降低水分活度,提高渗透压,有选择地控制微生物的发酵作用,抑制腐败菌的生长繁殖,从而防止蔬菜的腐败变质。蔬菜腌制是一种传统的加工保藏方法,并不断得到改进和推广,产品质量不断提高。现代蔬菜腌制品的发展方向是低盐、增酸和微甜。腌制品具有增进食欲、帮助消化、调节肠胃功能等作用,被誉为健康食品。

一、腌制品的分类

蔬菜腌制品的种类繁多,根据腌制工艺和食盐用量的不同、成品风味等的差异,可分为发酵性腌制品和非发酵性腌制品两大类。

1.发酵性腌制品

利用低浓度的盐分,在腌制过程中,经过乳酸发酵,并伴有轻微的酒精发酵,利用乳酸菌发酵所产生的乳酸与加入的食盐及调味料等一起达到防腐的目的,同时改善品质和增进风味。代表产品为泡菜和酸菜等。

发酵性腌制品根据原料、配料含水量不同,一般分为半干态发酵和湿态发酵两种。湿态发酵是原料在一定的卤水中腌制,如酸菜。半干态腌制是让蔬菜失去一部分水分,再用食盐及配料混合后腌渍,如榨菜。由于这类腌制品本身含水量较低,故保存期较长。

2.非发酵性腌制品

在腌制过程中,不经发酵或微弱的发酵,主要利用高浓度的食盐、糖及其他调味品进行保藏并改善风味。非发酵性腌制品依据所含配料及风味不同,分为咸菜、酱菜和糖醋菜三大类。

(1)咸菜类 利用较高浓度的食盐溶液进行腌制保存。并通过腌制改变风味,由于味咸,故称为咸菜。代表品种有咸萝卜、咸雪里蕻、咸大头菜等。

(2)酱菜类 将蔬菜经盐渍成咸坯后,再经过脱盐、酱渍而成的制品。如什锦酱菜、扬州八宝菜、乳黄瓜等。制品不仅具有原产品的风味,同时吸收了酱的色泽、营养和风味,因此酱的质量和风味将对酱菜有极大的影响。

(3)糖醋菜类 将蔬菜制成咸坯并脱盐后,再经糖醋渍而成。糖醋汁不仅有保藏作用,同时使制品酸甜可口。代表产品有糖醋萝卜、糖醋蒜头等。

二、腌制原理

蔬菜腌制主要是利用食盐的保藏、微生物的发酵及蛋白质的分解等一系列的生物化学作用,达到抑制有害微生物的活动。

(一)食盐的保藏作用

1.高渗透压作用

食盐溶液具有较高的渗透压,1%的食盐可产生618kPa的渗透压,腌渍时食盐用量在4%~15%,能产生2472~9271kPa的渗透压。远远超过大多数微生物细胞的渗透压。由于食盐溶液渗透压大于微生物细胞渗透压,微生物细胞内的水分会外渗导致生理脱水,造成质壁分离,从而使微生物活动受到抑制,甚至会由于生理干燥而死亡。不同种类的微生物耐盐能力不同,一般对蔬菜腌制有害的微生物对食盐的抵抗力较弱。表1-2为几种微生物能忍耐的最大食盐浓度。

表1-2 几种微生物能忍耐的最大食盐浓度

从表1-2中可以看出,霉菌和酵母对食盐的耐受力比细菌大得多,酵母菌的耐盐性最强,达到25%,而大肠杆菌和变形杆菌在6%~10%的食盐溶液中就可以受到抑制。这种耐受力均是溶液呈中性时测定的,若溶液呈酸性,则所列的微生物对食盐的耐受力就会降低。如酵母菌在中性溶液中,对食盐的最大耐受浓度为25%,但当溶液的pH降为2.5时,只需14%的食盐浓度就可抑制其活动。

2.降低水分活度

食盐溶于水就会电离成Na+和Cl-,每个离子都迅速和周围的自由水分子结合成水合离子,随着溶液中食盐浓度的增加,自由水的含量会越来越少,水分活度会下降,大大降低微生物利用自由水的程度,使微生物生长繁殖受到抑制。

3.抗氧化作用

与纯水相比,食盐溶液中的含氧量较低,对防止腌制品的氧化具有一定作用。可以减少腌制时原料周围氧气的含量,抑制好氧微生物的活动,同时通过高浓度食盐的渗透作用可排除组织中的氧气,从而抑制氧化作用。

食盐的防腐效果随浓度的提高而加强。但浓度过高会延缓有关的生物化学作用,当盐浓度达到12%时,会感到咸味过重且风味不佳。因此在生产上可采用压实、隔绝空气、促进有益微生物菌群快速发酵等措施来共同抑制有害微生物的败坏,控制食盐的用量,以生产出优质的蔬菜腌制品。

(二)微生物的发酵作用

在腌制品中有不同程度的微生物发酵作用,有利于保藏的发酵作用有乳酸发酵、微量的酒精发酵和醋酸发酵,不但能抑制有害微生物的活动,同时对制品形成特有风味起到一定的作用;也有不利于保藏的发酵作用,如丁酸发酵等,腌制时要尽量抑制。

1.乳酸发酵

乳酸发酵是发酵性蔬菜腌制品加工中最重要的生化过程,它是在乳酸菌的作用下将单糖(葡萄糖、果糖等)和双糖(蔗糖、麦芽糖等)分解生成乳酸等物质。常见的乳酸菌有植物乳杆菌、德氏乳杆菌、肠膜明串珠菌等,根据发酵生成产物的不同可分为:正型乳酸发酵和异型乳酸发酵。正型乳酸发酵又称同型乳酸发酵,总反应式如下:

这种乳酸发酵只生成乳酸,而且产酸量高。参与正型乳酸发酵的乳酸菌有植物乳杆菌和乳酸片球菌等,在适宜条件下可积累乳酸量达1.5%~2.0%。此外还有异型乳酸发酵,蔬菜腌制前期,由于蔬菜中含有空气,并存在大量微生物,使异型乳酸发酵占优势,中后期以正型乳酸发酵为主。在蔬菜腌制过程中同时伴有微弱的酒精发酵和醋酸发酵。酒精发酵对腌制品在后熟中进行酯化反应生成芳香物质起到很重要的作用。

2.影响乳酸发酵的因素

蔬菜腌制品加工中乳酸发酵占主导地位,在生产中应充分满足乳酸菌生长所需要的环境条件,以达到提高质量和保藏产品的目的。影响乳酸发酵的因素很多,主要有以下几个方面。

(1)食盐浓度 食盐溶液可以起到防腐作用,对腌制品的风味有一定影响,更影响到乳酸菌的活动能力。实验证明,随食盐浓度的增加,乳酸菌的活动能力下降,乳酸产生量减少。在食盐浓度为3%~5%时,发酵产酸量最为迅速,乳酸的生成量最多;浓度在10%时,乳酸发酵作用大为减弱,乳酸生成较少;浓度达15%以上时,发酵作用几乎停止。腌制发酵性制品一定要把握好食盐的用量。

(2)温度 乳酸菌的生长适宜温度是20~30℃,在此温度范围内,腌制品发酵快、成熟早。但此温度也利于腐败菌的繁殖,因此,发酵温度最好控制在15~20℃,使乳酸发酵更安全。

(3)pH值 微生物的生长繁殖均要求在一定的pH条件下,由表1-3可看出,不同微生物所适应的最低pH是不同的,其中乳酸菌耐酸能力较强,在pH为3时仍可生长,而霉菌和酵母虽耐酸,但缺氧时不能生长。因此发酵前加入少量酸,并注意密封,可使正型乳酸发酵顺利进行,减少制品的腐败和变质。

表1-3 几种主要微生物生长的最低pH

(4)空气 乳酸发酵需要在厌氧条件下进行,这种条件能抑制霉菌等好氧性腐败菌的活动,且有利于乳酸发酵,同时减少维生素C的氧化。所以在腌制时,要压实密封,并立即使盐水淹没原料以隔绝空气。

(5)含糖量 乳酸发酵是将蔬菜原料中的糖转变成乳酸。1g糖经过乳酸发酵可生成0.5~0.8g乳酸,一般发酵性腌制品中含乳酸量为0.7%~1.5%,蔬菜原料中的含糖量常为1%~3%,基本可满足发酵的要求。有时为了促进发酵作用的顺利进行,发酵前可加入少量糖。

在蔬菜腌制过程中,微生物发酵作用主要为乳酸发酵,其次是酒精发酵,醋酸发酵极轻微。腌制泡菜和酸菜要利用乳酸发酵,腌制咸菜及酱菜则必须抑制乳酸发酵。

(三)蛋白质的分解作用

蛋白质的分解及其氨基酸的变化是腌制过程和后熟期中重要的生化反应,它是蔬菜腌制品色、香、味的主要来源。蛋白质在蛋白酶作用下,逐步分解为氨基酸。而氨基酸本身具有一定的鲜味和甜味。如果氨基酸进一步与其他化合物作用可形成更复杂的产物。

1.鲜味的形成

蛋白质分解所生成的各种氨基酸都具有一定的鲜味,但蔬菜腌制品的鲜味还主要在于谷氨酸与食盐作用生成的谷氨酸钠。反应式如下:

HOOCCH2CH(NH2)COOH+2NaCl  NaOOCCH2CH(NH2)COONa+2HCl

除了谷氨酸钠有鲜味外,另一种鲜味物质天冬氨酸的含量也较高,其他的氨基酸如甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸等也有助于鲜味的形成。

2.香气的形成

蔬菜腌制品香气的形成是多方面的,且形成的芳香成分较为复杂。氨基酸、乳酸等有机酸与发酵过程中产生的醇类相互作用,发生酯化反应形成具有芳香气味的酯,如氨基酸和乙醇作用生成氨基丙酸乙酯,乳酸和乙醇作用生成乳酸乙酯,氨基酸还能与戊糖的还原产物4-羟基戊烯醛作用生成含有氨基的烯醛类香味物质,都为腌制品增添了香气。此外,乳酸发酵过程除生成乳酸外,还生成双乙酰。十字花科蔬菜中所含的黑芥子苷在酶的作用下分解产生的黑芥子油,也给腌制品带来芳香。

3.色泽的形成

蛋白质水解生成的酪氨酸在酪氨酸酶或微生物的作用下,可氧化生成黑色素,这是腌制品在腌制和后熟过程中色泽变化的主要原因。同时氨基酸与还原糖作用发生非酶促褐变形成的黑色物质,不但色深而且有香气,其程度与温度和后熟时间有关。一般腌制和后熟时间越长、温度越高,制品颜色越深,香味越浓。还有在腌制过程中叶绿素也会发生变化而逐渐失去鲜绿色泽,特别是在酸性介质中叶绿素脱镁呈黄褐色或黑褐色,也使腌制品色泽改变。

另外,在蔬菜腌制中添加香辛料也可以赋予腌制品一定的香味和色泽。

(四)质地的变化

质地脆嫩是蔬菜腌制品的重要指标之一。在腌制过程中如处理不当会使腌制品变软。蔬菜脆度主要与鲜嫩细胞和细胞壁的原果胶变化有密切关系。腌制初期蔬菜失水萎蔫,细胞膨压下降,脆性减弱,在腌制过程中,由于盐液的渗透平衡,又能使细胞恢复一定的膨压而保持脆度。保脆的方法主要是选择成熟适度的蔬菜原料,并在腌制前添加CaCl2、CaCO3等保脆剂,其用量为菜重的0.05%。

总之,由于食盐的高渗透压作用和有益微生物的发酵作用,蔬菜腌制虽没有进行杀菌处理,但许多有害微生物的活动均被抑制,加之本身所含蛋白质的分解作用,不仅能使制品得以长期保存,而且还形成一定的色泽和风味。在腌制加工过程中,掌握食盐浓度与微生物活动及蛋白质分解各因素间的相互关系,是获得优质腌制品的关键。

【关键技能】

一、腌制的加工工艺

(一)泡菜的加工工艺

1.工艺流程

2.工艺要点

(1)原料选择 凡组织紧密、质地脆嫩、肉质肥厚、不易发软,富含一定糖分的幼嫩蔬菜均可作泡菜原料,如子姜、萝卜、胡萝卜、青菜头、辣椒、黄瓜、莴笋、甘蓝等。

(2)预处理 适宜原料进行整理,去掉不可食及病虫腐烂部分,洗涤晾晒,晾晒程度可分为两种:一般原料晾干明水即可,对含水较高的原料,要使其晾晒表面脱去部分水,表皮萎蔫后再入坛泡制。

(3)卤水配制 泡菜卤水根据质量及使用的时间可分为不同的种类。

按水量加入食盐6%~8%,为了增进色、香、味,可加入2.5%黄酒、0.5%白酒、1%米酒、3%白糖或红糖、3%~5%鲜红辣椒,直接与盐水混合均匀。香料如花椒、八角、甘草、草果、陈皮、胡椒,按盐水量的0.05%~0.1%加入,或按喜好加入,香料可磨成粉状,用白布包裹或做成布袋放入,为了增加盐水的硬度还加入0.5%CaCl2

应该注意泡菜盐水浓度的大小决定于原料是否出过坯,未出坯的用盐浓度高于已出坯的,以最后平衡浓度在4%为准;为了加速乳酸发酵可加入3%~5%陈泡菜水以接种;糖的使用是为了促进发酵,调味及调色的作用,一般成品的色泽为白色,如白菜、子姜就只能用白糖,为了调色可改用红糖;香料的使用也与产品色泽有关,因而使用中也应注意。

(4)泡制与管理

①入坛泡制 将原料装入坛内的一半,要装得紧实,放入香料袋,再装入原料,离坛口6~8cm,闸竹片将原料卡住,加入盐水淹没原料,切忌原料露出液面,否则原料因接触空气而氧化变质。盐水注入至离坛口3~5cm。1~2天后原料因水分的渗出而下沉,可再补加原料,让其发酵。如果是老盐水,可直接加入原料,补加食盐、调味料或香料。

②泡制中的管理 首先注意水槽的清洁卫生,用清洁的饮用水或10%的食盐水,放入坛沿槽3~4cm深,坛内的发酵后期,易造成坛内部分真空,使坛沿水倒灌入坛内。虽然槽内为清洁水,但常暴露于空间,易感染杂菌甚至蚊蝇滋生,如果被带入坛内,一方面可增加杂菌,另一方面也会降低盐水浓度,以加入盐水为好。使用清洁的饮用水,应注意经常更换,在发酵期中注意每天轻揭盖1~2次,以防坛沿水倒灌。

(5)成品管理 只有较耐贮的原料才能进行保存,在保存中一般一种原料装一个坛,不混装。要适量多加盐,在表面加酒,即宜咸不宜淡,坛沿槽要经常注满清水,便可短期保存,随时取食。

(二)酱菜的加工工艺

1.工艺流程

2.工艺要点

(1)原料选择与预处理 参照泡菜的原料选择与预处理。

(2)盐腌 食盐浓度控制在15%~20%,要求腌透,一般需20~30天。对于含水量大的蔬菜可采用干腌法,3~5天要倒缸,腌好的菜坯表面柔熟透亮,富有韧性,内部质地脆嫩,切开后内外颜色一致。

(3)切制 蔬菜腌成半成品咸坯后,有些咸坯根据需要切制成各种形状,如片、条、丝等。

(4)脱盐 由于半成品咸坯的盐分很高,不利于吸收酱液,同时还带有苦味,因此,首先要进行脱盐处理。脱盐时间依腌制品盐分大小来决定。一般放在清水中浸泡1~3天,也有泡半天即可的,浸泡时需换水1~3次。脱出一部分盐分后,才能吸收酱汁,并减除苦味和辣味,使酱菜的口味更加鲜美。但浸泡时仍要保持半成品相当的盐分,以防腐烂。

(5)控水 浸泡脱盐后,捞出沥去水分,进行压榨控水,除去咸坯中的一部分水,以保证酱渍过程中有一定的酱汁浓度。一种方法是把菜坯放在袋或筐内用重石或杠杆进行压榨,另一种方法是把菜坯放在箱内用压榨机压榨控水。但无论采用哪种方法,咸坯脱水不要太多,咸坯的含水量一般为50%~60%即可,水分过小酱渍时菜坯膨胀过程较长或根本膨胀不起来,导致酱渍菜外观难看。

(6)酱渍 把脱盐后的菜坯放在酱内进行酱渍。酱制时间依各种蔬菜而有所不同,但酱制完成后,要求其程度一致,即菜的表皮和内部全部变成酱黄色,原本色重的菜酱色更深,而色浅的或白色的(萝卜、大头菜等)酱色较浅,并且菜的表里口味与酱一样鲜美可口。

在酱制期间,白天每隔2~4h须搅拌一次,搅拌可以使缸内的菜均匀地吸收酱液。搅拌时用酱耙在酱缸内上下搅动,使缸内的菜(或袋)随着酱耙上下更替旋转,把缸底的翻到上面,把上面的翻到缸底,使缸上的一层酱体由深褐色变成浅褐色。约经2~4h,缸面上一层又变成深褐色,即可进行第二次搅拌。依此类推,直到酱制完成。

(三)糖醋蒜的加工工艺

1.工艺流程

2.工艺要点

(1)原料选择 选择鳞茎整齐、肥厚色白、鲜嫩干洁的蒜头原料。成熟度在八九成,直径在3.5cm以上,一般在小满前后一周内采收。如果蒜头成熟度低,则蒜瓣小、水分大;成熟度高,蒜皮呈紫红色,辛辣味太浓,质地较硬,都会影响产品质量。

(2)整理 先将蒜的外皮剥2~3层。与根须扭在一起,然后与蒜根一起用刀削去,要求削三刀,使鳞茎盘呈倒三棱锥状。蒜假茎过长部分也要去除,留1cm左右,要求不露蒜瓣,不散瓣。同时挑除带伤、过小等不合格的蒜头。

(3)浸洗 将整理好的蒜头放入瓦质大缸内,用自来水浸泡,每缸200kg左右。一般的浸洗原则是“三水倒两遍”,即将整理好的蒜头放入缸内,加水浸没,第二天早上(用铁捞耙捞出)倒缸,放掉脏水,重换自来水,继续浸泡1天,第三天重复第二天的操作,第四天早上就可捞出,可基本达到浸泡效果。

(4)晾干 将蒜头捞出,摊放于大棚下等阳光不能直射到的竹帘上,沥干水分,自然晾干阴干。晾干时要进行1~2次翻动,以便加快晾干速度,一般2~3天就可以达到效果。

(5)贮存 将干燥的大缸放于空气流通的阴凉处(阳光不能直射),地面上铺少许干燥细沙,盛满晾好的蒜头(冒尖),在缸沿上涂抹上一层封口灰,用另一同样的缸口对口倒扣在上面,合口处外面用麻刀灰密封,防止大缸受到日晒和雨淋。

(6)糖醋卤的配制 先将食醋的酸度控制在2.6%,放入容器内。若高于2.6%,则加入煮沸过的水;若低于2.6%,则可加热蒸发浓缩,调至要求酸度。然后将红糖加入,食盐、糖精等各以少许醋液溶解,再加入容器内,轻轻搅动,使之加速溶解。

(7)糖醋卤浸渍 将配制好的糖醋卤注入盛蒜的大缸内浸渍,由于此时卤汁尚没有浸入蒜体组织内,密度较卤汁小,呈悬浮态,有部分蒜头浮在液面上。若上浮则不能浸到卤汁,易变黏,要每天压缸一次,直至都沉到液面以下为止,大约要15天左右,以后就可以2~3天压缸一次直到成熟。

二、蔬菜腌制加工中常见的质量问题及控制措施

在腌制过程中,若出现有害的发酵和腐败作用,会降低制品品质,因此要严格控制。

1.丁酸发酵

由丁酸菌引起,这种菌为专性厌氧细菌,寄居于空气不流通的污水沟及腐败原料中,可将糖和乳酸发酵生成丁酸、二氧化碳和氢气,可使制品产生强烈的不愉快气味。

控制措施:保持原料和容器的清洁卫生,防止带入污物,原料压紧压实。

2.细菌的腐败作用

腐败菌分解原料中的蛋白质及其含氮物质,产生吲哚、硫化氢等恶臭物质。此种菌只能在浓度为6%以下的食盐中活动,腐败菌主要来自于土壤。

控制措施:保持原料的清洁卫生,减少病原菌。可加入6%以上的食盐加以抑制。

3.有害酵母的作用

一种为在腌制品的表面生长一层灰白色有皱纹的膜,称为“生花”;另一种为酵母分解氨基酸生成高级醇,并放出臭气。

控制措施:采用隔绝空气和加入3%以上的食盐、大蒜等可以抑制此种发酵。

4.起旋生霉腐败

腌制品较长时间暴露在空气中,好氧微生物得以活动滋生,产品起旋,并长出各种颜色的霉,如绿、黑、白等色,由青霉、黑霉、曲霉、根霉等引起。这类微生物多为好氧性,耐盐能力强,在腌制品表面或菜坛上部生长,能分解糖、乳酸,使产品品质下降。

控制措施:使原料淹没在卤水中,防止接触空气,使此菌不能生长。