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盐渍水再利用处理及其在泡青菜上的应用研究

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食品与发酵科技 Food and Fermentation Technology 第50卷(第1期)Vo1.50,No.J 盐渍水再利用处理及其在泡青菜上的应用研究 李洁芝 ,陈功 ,一,张其圣 ,一,颜正财 ,冯宽 (1.四川省食品发酵工业研究设计院,成都温江6l1130;2.四川东坡中国泡菜产业技术研究院,四川眉山620039; 3.四川省吉香居食品有限公司,四川I眉山620039) 摘要:采用絮凝工艺对高浓度盐渍水进行预处理,通过单因素分析和正交实验,考察絮凝剂用量、絮凝时间、絮凝温 度对盐渍水澄清效果的影响,确定了絮凝澄清盐渍水最佳工艺参数:当絮凝剂添加量为0.012%,絮凝时间为140min、 絮凝温度为18 ̄C时,能够将初始盐度为15%、透光率为21.17%的盐渍水,处理成盐度为14.58%,透光率为83.7%,絮 凝澄清效果最好:将采用上述工艺得到的回收盐渍水,进行泡青菜的盐渍中试实验,并与同浓度食盐水渍菜进行对 比.动态跟踪了盐渍青菜盐度、酸度、亚盐的变化情况,同时进行感官评价,发现回收盐渍水渍菜色泽、滋味、脆度 更接近成熟泡青菜,发酵风味浓厚。 关键词:絮凝;回收盐渍水;泡青菜;渍菜 中图分类号: 255.54 文献标识码:A 文章编号:1674—506X(2014)Ol—o025—0o04 Processing and Its Application of Vegetables on the Bubble of Saline Water Ll Jie—zhi。,CHEN Gong ,ZHANG Qi-sheng ,YAN Zhen-cai ,FENG Kuan (J.Sichuan Academy Food and Ferment ̄ion Industries,Wenjinag 611130,China; 2.Sichuan Dongpo Chinese Paocai Industrial Technology Research Institute,Me ̄han Sichuan 620039,China 3.Sichuan Jixinagiu Food Co.,Ltd.,Me ̄han Sichuan 620039,China) Abstract:Using flocculation process was carried out on the high concentration of salt water pretreatment,through the single factor analysis and orthogonal experiment,investigation of flocculant dosage,flocculation t‘ime and lfocculation temperature on the effects of the saline water clariifcation determines the optimum process parameters flocculation clarifying saline water:when flocculant adding amount was 0.012%,the flocculation time of 140min, lfocculation temperature of 18℃,able to initila salinity is 15%,the light transmittance of 21.17%saline water, processing into a salinity of 14.58%,light transmittance was 83.7%,the best flocculation clarifying effect;Will use the technology of recovery of saline water,soak vegetables pickled pilot experiments,and compared with concentration salt water be soiled dishes,dynamic tracing the salted vegetables,acidity and salinity change of nitrite is sensory evaluation at the same time,found that recovery of saline water damage food color,flavor,closer to soak vegetables mature,tender flavor of fermented. Key words:flocculation;recovery of saline water;soak greenvegetables;pickle doi:10.3969 ̄.issn.1674—506X.2014.01—007 盐渍水是泡菜加工的主要剩余物之一,其中可 利用高浓度盐渍水占20%左右,在盐渍过程中,蔬 收稿日期:2013—01—08 基金项目:国家科技部“传统蔬菜工业化生产技术集成与新产品开发项目”(2O12BAD3lBo4);泡菜加工关键技术研究及新产品 开发(2013NZ0055);优质中国泡菜现代产业链关键技术研究集成与产业化示范(2012NZ0002)。 作者简介:李沽芝(1975一),女,高级工程师。专业从事泡菜生产副产物的研究,参与和承担国、省泡菜相关科技项目多项。 26 食品与发酵科技 2014年第1期 菜细胞内外的各种可溶性物质在渗透压的作用下, 随水分一起从菜体内渗出,将加入其中的食盐缓慢 溶解以后,发生各种生化反应,在促成菜坯发酵成熟 的同时,产生了大量营养丰富,具有独特发酵风味的 盐渍水。目前,众多泡菜加工企业蔬菜原料盐渍初始 用盐量通常为15—20%.平衡后的盐水浓度达8— 15%,高浓度盐渍水重量占总重量的20—30%.即一 个加工蔬菜量为1O万吨的工厂,可产生高盐盐渍水 2—3万t,其中含有食盐1600—4500t 目前,眉山地区泡菜产业年加工蔬菜100万t 以上,四川省泡菜产业蔬菜年加工量超过800万t, 年平均排放高盐盐渍水200万t,其中食盐量就高 达20万t以上,若不进行回收及综合利用,这部分 食盐将随着盐渍水的排放而流失,对环境造成极大 的危害,同时给企业造成极大的经济损失。因此,盐 渍水回收及综合利用已逐渐成为众多泡菜企业保持 可持续发展必须攻克的“瓶颈”问题。本文作者采用 絮凝预处理盐渍水得到回收盐渍水用于泡青菜生 产,较食盐水泡渍,其乳酸发酵启动更快、更活跃,在 保证泡青菜质量的同时,生产效率得到了提高,实现 了高浓度盐渍水的循环利用,对环境友好。 1材料与方法 1.1 原材料 青菜、食盐等。 1.2主要仪器与试剂 DPR一9050型电热恒温培养箱;上海森信实验 仪器有限公司;721分光光度计。厦门分析仪器厂; DGG一9140A型电热恒温鼓风干燥箱,上海森信实验 仪器有限公司;实验所用试剂均为分析纯试剂。 1.3试验方法 1.3.1壳聚糖絮凝处理盐渍水单因素实验 将不同添加量的壳聚糖溶液(配制成壳聚糖乙 酸溶液)加入盐渍水中。在不同温度、时间下进行絮 凝,经过滤后,检测盐渍水盐度、透光率,确定适宜的 工艺参数 ]。 表1 壳聚糖絮凝处理盐渍水单因素实验因素水平表 Tab.1 Chitosan flocculation treatment salted water single factor experimental factors level tahie 因素 1 2 3 4 5 6 添加虽/% O.O1 0.02 0.O3 0.04 0.05 处理时间/min 60 90 120 150 180 处理温度,eC 5 1O 15 2O 25 30 1.3.2正交试验 根据1.2.1实验结果.采用澄清盐渍水的透光率 表2壳聚糖絮凝处理盐渍水正交试验因素水平表 Tab.2 Chitosan fIocculation treatment salted water factors orthogonal test level 水平A(絮凝剂添加 )B( n)C(絮凝温度/℃) 为指标,进行正交试验_4_加以优化,确定盐渍水絮凝 处理最佳工艺参数,正交试验设计如表2。 1.3.3测定指标及方法 亚盐的测定:按GB/T 5009.33《食品中亚 盐与盐的测定》规定的方法。 总酸的测定:按GB/T 12456(食品中总酸的测 定》规定的方法 盐度的测定:按GB/T 12457(食品中氯化钠的 测定》规定的方法。 泡菜品质感官的评定:对不同处理泡青菜的色 泽、闻香、脆度及口感等感官质量进行评定,由l0位 专业人员组成评定小组,采用l0制,每项满分lO 分,9—1O分为好,7—8分为较好,5-6分为较差,再求 4项总和的平均值 。 2结果与分析 2.1 壳聚糖添加量对盐渍水处理效果的影响 将不同添加量(0.01%,0.02%,0.03%,0.04%, 世 O O O1 O.02 0 03 o 04 o.O5 0.O6 壳聚糖添加量,% 图1 壳聚糖添加量对盐渍水盐度的影响 Fig.1 The chitosan content influence on saline water salinity 1OO 80 60 4o 20 O 0 O2 0 04 壳聚糖添加量,% 图2壳聚糖添加量对盐渍水透光率的影响 Fig.2 Chitosan content influence on saline water light transmittance 第50卷(总第179期) 陈功等:盐渍水再利用处理及泡青菜上的应用研究 27 0.05%)的壳聚糖溶液(配制成壳聚糖乙酸溶液)加 入盐渍水中,进行絮凝(温度2O℃,时间120rain),经 过滤后,检测盐渍水盐度、透光率。确定适宜的壳聚 糖添加量。实验结果如图1、图2所示。 从图1、2的实验结果可知,壳聚糖对盐渍水的 盐度影响不大,添加量从0递增至0.O5%时,盐度从 15%仅降至14.58%:而壳聚糖对盐渍水的澄清有较 为显著的影响,添加量从0增至0.0l%时,盐渍水的 透光率就从初始的21.17%增至71.23%,添加量从 O.0l%递增至0.05%时,透光率有一些增长,但变化 不大。从成本考虑,以0.01%的添加量适宜。 2.2絮凝时间对盐渍水处理效果的影响 将在不同絮凝时间(60min,90min,120rain, 150min,180rain)条件下.将0.01%的壳聚糖加入到 盐渍水中,进行絮凝(温度20℃),经过滤后,检测盐 渍水盐度、透光率,确定适宜的壳聚糖添加量。实验 结果如图3、图4所示。 15 1 15.0 14.9 芝14.8 1 4l7 14.6 14 5 14 4 O 5O 10O 150 200 絮凝时间/min 图3絮凝时间对盐渍水盐度的影响 FIg.3 Flocculation time impact 0n saline water salinity 絮凝时间/min 图4絮凝时间对盐渍水透光率的影响 Fig.4 Flocculation time impact on saline water light transmittance 从图3、4的实验结果可知,絮凝时间对盐渍水 的盐度影响不大,时间从60min延长至180min时, 盐度从15%降至14.45%:而絮凝时间从0—120rain 时,透光率从初始的21.17%增至77.46%,而120min 以上时,变化不大。因此,絮凝时间以120min适宜。 2.3 絮凝温度对盐渍水处理效果的影响 将在不同温度(5℃,10℃,15qC,20oC,25℃,30℃) 条件下,将0.01%的壳聚糖加入到盐渍水中,进行絮 凝(絮凝时问120min),经过滤后,检测盐渍水盐度、 透光率,确定适宜的壳聚糖添加量。实验结果如图 5、图6所示。 14 61 14.6O 14,59 14 58 4.57 14.56 14.55 0 5 10 15 2O 25 3O 絮凝温度/℃ 图5絮凝温度对盐渍水盐度的影响 Fig.5 Flocculation temperatu re on the influence of the saline water salinity 图6絮凝温度对盐渍水透光率的影响 Fig.6 Flocculation temperature on the influence of the saline water light transmittance 从图5、图6的实验结果可知,絮凝温度对盐渍 水的盐度影响不大,温度从5℃升高至30qC时.盐度 从15%降至14.56%;而絮凝温度从5—30qC时.透光 率从初始的21.17%增至85.79%。虽然低温更有利 于澄清除杂,但低温运行成本高。而5—20℃区间内. 虽然透光率有一定的增大,但从成本考虑,仍然以 20℃为宜。 2-4正交实验 从以上絮凝单因素实验得知,絮凝剂添加量、絮 凝时间和絮凝温度对盐渍水的盐度影响均很小。因 此以澄清盐渍水的透光率为指标.进行正交实验加 以优化,确定盐渍水絮凝处理最佳工艺参数。正交实 验结果如下表3所示 从表3的实验结果可以看出。对盐渍水絮凝效 果影响最大的是因素C絮凝温度,其次为A絮凝剂 28 食品与发醇科技 表3 叶菜类泡菜盐坯洗净率正交实验表 2014年第1期 Tab.3 Leaf vegetables pickled salt wash rate orthogonal experiment table —— 、。10 验号 (絮凝剂添加… 凝量,%)(絮凝时 /间 )arin 凝(絮凝 温度,。C)…,矧透 % —i————|_一————¨_————— ———¨_l— 絮凝 2 3 4 A奏8 6 4 々 1 l 2 2 3 l 2 3 2 2 3 3 75 46 73.11 76.28 5 6 7 8 9 2 2 3 3 3 2 3 1 2 3 3 l 3 l 2 1 2 2 3 1 72.14 79.45 74.68 77.89 77.13 0 50 100 盐渍发酵时间,d 图7盐度变化情况比较 Fjg.7 Compare the changes of salinity 均值1 均值2 均值3 极差 75.15 75.96 76.57 1.41 75.95 75.16 76.56 1.40 78.O8 76-29 73_3l 4.77 75_39 76.53 75 76 1.14 O.6 O.5 0 4 求 o.3 m 添加量,影响最小的是B絮凝时间。从数据表中可 以看出,组合A,B C。为最佳组合方式,即絮凝剂添 加量为0.012%,絮凝时间为140rain、絮凝温度为 18ec时,盐渍水絮凝效果最好。 2.5 回收盐渍水发酵新鲜蔬菜制备盐渍菜研究 6 4 2 以青菜为原料.采用回收盐渍水盐渍新鲜青菜 j O_2 O 1 O 5O 10O 15O ∞∞d ∞∞ 盐渍发酵时间/图8总酸变化情况比较 O 制备泡青菜,同时以相同浓度的食盐水做对比,检测 其盐度、总酸、亚盐变化情况,并对菜坯感观进 行评价,以确定制备泡青菜的可行性。 2.5.1 再利用盐水和直接配制盐水泡青菜盐度变化 比较。 旦 Fig.8 Compare the changes of total acid 2.5.2再利用盐水和直接配制盐水泡青菜总酸变化 情况比较。 2.5-3再利用盐水和直接配制盐水泡青菜亚盐 变化情况比较。 2.5.4再利用盐水和直接配制盐水泡青菜感官评价 比较。 三 如 甾 普 5O 1OO 15O 盐渍发酵时间/d 图9亚盐含量变化情况比较 从图7、图8、图9和表4的实验结果所知,盐度 变化趋势基本相同,在盐渍120d内,盐度均从15% 降至6.3%左右:总酸变化趋势略有差异,初始总酸 为0.6%,因此更易启动乳酸发酵,在后续发酵过程 中,略显优势;亚盐方面,回收盐渍水泡渍的青 菜优势明显.表现在亚硝峰出现略早(发酵40d Fig.9 Compare the changes of nitrite content (98mg/kg);感官评价方面,回收盐渍水泡渍的青 菜色泽、滋味、脆度更接近成熟泡青菜,发酵风味 浓厚,食盐水泡青菜更显生涩,与成熟泡青菜差距 较大。 3 结论 时)、亚硝峰值较低(63mg/kg),而食盐水泡青菜亚 硝峰出现略晚(发酵50d时)、亚硝峰值较高 3.1 在不同添加量、温度、处理时(下转第71页) 表4 回收盐渍水渍菜与食盐水渍菜感官评价比较 Tab.4 Recycling saline compared with particular food with salt water damage food sensory evaluation 色泽 脆度 滋味 滋味生涩,未成熟 闻香 回收盐渍水渍菜色泽为黄色,接近成熟泡青菜颜色质地脆嫩酸味适中,滋味接近成熟泡青菜味道 醇厚的发酵风味 食盐水渍菜 颜色青绿色,未显示成熟泡青菜颜色质地脆嫩 发酵风味淡,生涩味重 第50卷(总第179期) 0 45 0 40 0.35 O.30 025 .周慧恒等:蓝莓黄酮浸提工艺研究 71 好,精确度高,实验过程中的系统误差小。 3 结论 根据正交试验以及数据分析最终确定了浸提法 槭。2。珀0 15 .提取蓝莓黄酮的最佳提取工艺为:时间120min,温度 60℃,料液比1:10,乙醇浓度40%,在影响黄酮提取 率的因素中,影响因素按从大到小排列为:料液比> 时间>温度,工艺优化后蓝莓总黄酮的提取率为 1:1 1:2 1:4 1:8 1:10 1:15 1:30 O.10 O.05 0 料液比 0.373mg/g。 图4料液比对提取率的影响 Fig.4 Effects of Ratio of Solid and Liquid on Extraction Rate 参考文献 [1]顾姻,王传永,贺善安.蓝浆果与蔓越桔[M].北京:中国 农业出版社.2002:596. 度4个因素选取三个水平,设计 (3 )正交试验,进 行组合优选 对表2和表3进行直观分析,得出直接读出的 [2]刘湘,汪秋安.天然产物化学[M].北京:化学工业出版 社,2008(43). [3]凌关庭.天然食品添加剂手册[M].北京:化学工业出版 社,2000(258). 优化方案为:时间120min,温度60qC,料液比1:10, 乙醇浓度40%。在正交试验的四个因子中,由R值 的大小分析我们可以看出,影响提取率的因素依次 为:料液IL>时间>温度,结合K值,R值的分析可得 出理论最优提取条件也为:时间120min,温度60℃. [4]佟永薇.黄酮类化合物提取方法的研究及展望[J].食品 研究与开发,2008(7):195—197. [5] 吕凛,陶宁萍.超临界二氧化碳萃取橘皮中黄酮类化合 物的工艺研究[J].食品科学,2008(9):121—125. [6] 姚新生.天然药物化学(第4版)[M].北京:人民卫生出 版社.2000:454. 物料比1:10,乙醇浓度40%,在理论最优条件下蓝 莓总黄酮的提取率为O.373mg/g。所以蓝莓黄酮的最 [7]陈运中.苦荞麦黄酮含量的测定[J].食品工业科技,2000, 79(5):14—15. 佳提取条件为时间120min,温度6O℃,料液比1:10, 乙醇浓度4O%。正交试验的Std.Dev为0.069.F值小 于0.001,说明实验数据的聚合度较好,实验平行性 [8]唐传核.植物功能性的食品[M].北京:化学工业出版社, 2004:324—379. (上接第28页)间条件下,检测盐渍水盐度、透光 味浓厚,食盐水渍菜更显生涩,与成熟泡青菜差距 较大。 率,确定适宜的壳聚糖添加量为0.叭%、处理温度为 20℃,处理时间为120min。 3.4综合以上实验结果确定.盐渍水回收渍菜较食 盐渍菜,盐渍发酵启动更快、更活跃,在保证盐渍菜 质量的同时,生产效率得到了提高,实现了盐渍水的 循环利用。 参考文献 [1] 陈有容,扬风琼.降低腌制蔬菜亚盐含量方法的研 究进展[J].上海水产大学学报,2004(3):67—71. 3.2根据正交试验得出:对盐渍水絮凝效果影响最 大的是因素C絮凝温度,其次为A絮凝剂添加量,影 响最小的是B絮凝时间。从数据表中可以看出,组 合A,B。C 为最佳组合方式,即絮凝剂添加量为 0.012%,絮凝时间为140min、絮凝温度为18o【二时,盐 渍水絮凝效果最好 3.3对比回收盐渍水渍菜和食盐水渍菜的盐度 变化趋势基本相同:总酸变化趋势略有差异,回 [2]何淑玲,李博,籍保平,等.泡菜中亚盐问题的研究 进展[J].食品与发酵工业,2005,31(11):85—87. 收盐渍水初始总酸为0.6%,因此更易启动乳酸 发酵,在后续发酵过程中,略显优势;亚盐 方面.回收盐渍水优势明显,表现在亚硝峰出现 [3]陈功,余文华,张其圣,等.泡菜直投式菌剂制备及应用 研究[J].食品与发酵工业,2008(4):19—23. [4]Montgomery.实验设计与分析[M].北京:中国统计出版 社.1998:591—626. 略早(发酵40d时)、亚硝峰值较低(63mg/kg),而 食盐水渍菜亚硝峰出现略晚(发酵50d时)、亚硝 [5] 尹华,刘素纯,黄彬,等.泡辣椒人工接种发酵对其成品 品质及亚盐含量的影响[J].湖南农业科学,2007(3): 144一】46. 峰值较高(98mg/kg);感官评价方面,回收盐渍水 渍菜色泽、滋味、脆度更接近成熟泡青菜,发酵风 

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