小根蒜（

Allium macrostemon

Bunge），屬于藥食同源植物，富含多種營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素，通常將其制作為泡菜食用。小根蒜泡菜是采用自然發(fā)酵而制成的具有獨(dú)特風(fēng)味的朝鮮族食品，多以散裝銷售，但是其銷售范圍小且易腐敗。預(yù)包裝小根蒜主要是采用真空包裝的形式進(jìn)行銷售，不僅可以擴(kuò)大銷售地區(qū)，而且保證了食品衛(wèi)生。小根蒜不宜通過加熱殺菌，因?yàn)闀?yán)重破壞其口感。而冷殺菌可以在減少營養(yǎng)流失和質(zhì)構(gòu)損失的同時(shí)達(dá)到殺菌的效果，例如超高壓等技術(shù)。超高壓（UHP）處理是一種通常利用100～1 000 MPa的靜水壓力對食品進(jìn)行殺菌和滅酶的環(huán)保技術(shù)，尤其對營養(yǎng)和感官影響較小。

為了控制小根蒜泡菜脹袋并保證其品質(zhì)，長春大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院的高煜、王潔婷、孫茂成*等人采用UHP處理小根蒜，探究其對小根蒜泡菜脹袋情況的控制作用和可能機(jī)制，同時(shí)評價(jià)其對泡菜pH值、亞硝酸鹽、硬度、色差、微生物和感官品質(zhì)的影響。

01

脹袋相關(guān)指標(biāo)

1.1 UHP對脹袋情況的影響

由圖1和表2可知，CK組在第5天均發(fā)生脹袋，但是低溫可減輕脹袋程度，卻無法抑制脹袋。然而，UHP處理后的泡菜在室溫和冷藏條件下貯藏均未發(fā)生脹袋。結(jié)果表明200 MPa及以上的UHP處理可以避免小根蒜泡菜脹袋。翟金亮等報(bào)道了300 MPa的UHP處理可防止軟包裝榨菜的脹袋。張翀等對軟包裝枇杷罐頭UHP殺菌效果進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)壓力≥300 MPa時(shí)，產(chǎn)品在貯藏7 d內(nèi)能維持不脹罐。由此可見，UHP控制食品脹袋的效果可能與處理壓力、食品性質(zhì)和類型等有關(guān)。

1.2 UHP對小根蒜呼吸強(qiáng)度的影響

由圖2可知，在兩種溫度條件下，小根蒜的呼吸強(qiáng)度呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這與吳延勇對大蒜的研究結(jié)果相似，表明小根蒜和大蒜的呼吸類型均為躍變型。貯藏開始時(shí)，CK組呼吸強(qiáng)度為（43.65±4.39）mg/（kg·h），經(jīng)200 MPa處理后，呼吸強(qiáng)度下降至（28.63±3.10）mg/（kg·h），且隨壓力上升，呼吸強(qiáng)度不斷下降。貯藏過程中，經(jīng)UHP處理后的小根蒜的呼吸強(qiáng)度在兩種溫度條件下均顯著低于CK組（

P

＜0.05），這可能是由于UHP處理使細(xì)胞膜通透性改變或參與呼吸過程的酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，降低呼吸強(qiáng)度，抑制CO 2 的產(chǎn)生，從而控制其脹袋。

1.3 UHP對小根蒜LDH的影響

LDH是無氧呼吸的關(guān)鍵酶之一。由圖3可知，在兩種溫度條件下，CK組均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且4 ℃條件下的LDH活性低于25 ℃條件下，這是可能是由于低溫條件抑制了酶活性；貯藏過程中，LDH活性隨壓力的增加而下降，說明壓力會影響酶活性；且UHP組的LDH活性顯著低于CK組（

P

＜0.05）。這可能是由于UHP處理通過改變LDH的結(jié)構(gòu)和活性位點(diǎn)的構(gòu)象而抑制酶活性，這一變化與2.1.2節(jié)呼吸強(qiáng)度的變化趨勢一致，表明UHP可以通過影響小根蒜的呼吸代謝而控制脹袋。

02

理化指標(biāo)

2.1 UHP對小根蒜pH值的影響

pH值是決定泡菜成熟度和品質(zhì)的重要因素。泡菜發(fā)酵過程中主要是乳酸菌將糖轉(zhuǎn)化為乳酸和其他有機(jī)酸，從而降低泡菜的pH值。從圖4可以看出，貯藏過程中，各組pH值逐漸降低，25 ℃條件下pH值的下降速度高于低溫條件下，這可能是由于在低溫條件下，乳酸菌活性受到抑制而產(chǎn)酸較少。貯藏過程中，UHP組pH值的下降速度比CK組慢，至貯藏25 d時(shí)，UHP組的pH值顯著高于CK組（

P

＜0.05），表明UHP處理可能通過殺死泡菜中部分乳酸菌來抑制其在貯藏過程中產(chǎn)酸，使pH值下降緩慢，從而控制泡菜的后酸化。

2.2 UHP對小根蒜亞硝酸鹽的影響

亞硝酸鹽通常是衡量泡菜安全性的重要指標(biāo)之一。通常情況下，蔬菜在發(fā)酵過程中會形成亞硝酸鹽峰值。從圖5可知，在4 ℃和25 ℃條件下，CK組亞硝酸鹽均在第5天達(dá)到峰值，分別為（18.79±1.49）mg/kg和（21.38±0.38）mg/kg，然后逐漸下降，這一結(jié)果與黃潤秋等對4 種泡菜亞硝酸鹽含量的研究結(jié)果一致。而UHP組泡菜的亞硝酸鹽含量在整個(gè)貯藏過程中隨壓力的增加而顯著下降（

P

＜0.05），至貯藏25 d時(shí)，UHP組的亞硝酸鹽在兩種貯藏溫度條件下均未超過腌漬蔬菜20 mg/kg的最高限量標(biāo)準(zhǔn)。泡菜中亞硝酸鹽的形成，是由于具有硝酸還原能力的微生物產(chǎn)生的亞硝酸鹽還原酶在發(fā)酵過程中將蔬菜中的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽；經(jīng)UHP處理后，可能導(dǎo)致具有硝酸還原能力的微生物失活，或者亞硝酸鹽還原酶活性受到抑制，因此在貯藏過程中UHP組的亞硝酸鹽含量下降更快。

2.3 UHP對小根蒜硬度的影響

小根蒜的質(zhì)地可以通過硬度直接表現(xiàn)出來。從表3可知，第0天時(shí)，經(jīng)UHP處理后，小根蒜的硬度盡管有輕微下降，而且隨著壓力的增加而降低得更多，但是與CK組無顯著性差異（

P

＞0.05），這可能是由于UHP誘導(dǎo)細(xì)胞膜通透性增加和細(xì)胞破壞，促進(jìn)了果膠的轉(zhuǎn)化，從而導(dǎo)致細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)的改變，使硬度輕微下降。貯藏過程中，兩種溫度條件下所有小根蒜的硬度均呈逐漸下降的趨勢，但UHP組較CK組下降緩慢，這可能歸因于UHP對酶的抑制作用。但是貯藏結(jié)束時(shí)，所有UHP組與CK組并無顯著性差異（

P

＞0.05）。

2.4 UHP對小根蒜色澤的影響

從表4可知，在4 ℃條件下，貯藏第0天時(shí)，與CK組相比，所有UHP組的

L

*值和

b

*值顯著下降（

P

＜0.05），而

a

*值無明顯變化，其中

L

*值和

b

*值下降可能是由于小根蒜的組織液從部分破壞的細(xì)胞中釋放出來，導(dǎo)致較低的反射率，從而使亮度降低。隨著貯藏時(shí)間延長，各組的

L

*值、

a

*值和

b

*值逐漸降低。

由表5可知，在25 ℃條件下，貯藏過程中小根蒜的

L

*值、

a

*值和

b

*值與4 ℃條件下變化趨勢相似。至貯藏25 d時(shí)，所有UHP組

L

*值和

b

*值顯著低于CK組（

P

＜0.05）；盡管

a

*值相比于CK組有所降低，但是無顯著性差異（

P

＞0.05）。

在25 ℃條件下，

L

*值、

a

*值和

b

*值的變化幅度均大于低溫條件下，表明4 ℃能更好地保持小根蒜的顏色。這與一些研究結(jié)果相似，例如趙冬等發(fā)現(xiàn)UHP處理較熱處理對泡蘿卜色澤的影響小，而20 ℃貯藏時(shí)，UHP組色澤下降明顯，但4 ℃貯藏可以減緩UHP組的色澤下降，較熱處理組色澤好。王智穎等也發(fā)現(xiàn)UHP處理后的山藥果蔬復(fù)合泥在4 ℃條件下的色澤有更好的表現(xiàn)。

03

UHP對小根蒜微生物的影響

微生物的數(shù)量與泡菜保質(zhì)期和品質(zhì)穩(wěn)定密切相關(guān)。由表6可知，在4 ℃條件下，貯藏第0天，UHP處理對微生物表現(xiàn)出明顯的失活作用，CK組的菌落總數(shù)、乳酸菌總數(shù)、霉菌和酵母菌總數(shù)分別為（7.58±0.05）、（7.11±0.06）（lg（CFU/g））和（4.11±0.08）（lg（CFU/g））；當(dāng)壓力200 MPa處理后，3 種微生物指標(biāo)分別下降至（6.21±0.03）、（6.08±0.04）（lg（CFU/g））和（2.36±0.06）（lg（CFU/g））；隨壓力不斷增加，微生物數(shù)量顯著下降（

P

＜0.05）。貯藏過程中，各組微生物數(shù)量均不斷下降。而在4 ℃條件下，微生物的生長活動受到抑制，導(dǎo)致小根蒜泡菜中的微生物數(shù)量不斷降低。

由表7可知，25 ℃時(shí)，微生物數(shù)量的變化趨勢與4 ℃條件下相似，但低溫條件下小根蒜泡菜的微生物數(shù)量下降更快。UHP處理能夠顯著減少小根蒜泡菜中的微生物數(shù)量，壓力越大對殺菌效果越好，這與Yuan Bo等發(fā)現(xiàn)400 MPa和600 MPa的UHP處理比200 MPa可更有效地滅活黑莓粉中微生物的結(jié)果相似。此外，200～400 MPa的UHP盡管不能完全殺滅乳酸菌，但是顯著降低了其數(shù)量，這也解釋了UHP處理顯著抑制泡菜pH值的降低。Casal等報(bào)道了經(jīng)較高的UHP處理可以通過降低乳酸菌數(shù)量來延緩后酸化。當(dāng)壓力大于200 MPa時(shí)，UHP可殺滅霉菌和酵母菌，這與Bao Rui等用UHP處理蘿卜泡菜的結(jié)果一致。這表明泡菜中的真菌比細(xì)菌對UHP更敏感。

04

感官評價(jià)

由表8可知，在兩種溫度條件下，各組小根蒜泡菜的顏色、風(fēng)味和質(zhì)地?zé)o顯著性差異（

P

＞0.05）。UHP組的酸味得分顯著高于CK組（

P

＜0.05），是由于UHP處理殺死了大量乳酸菌而使產(chǎn)酸量減少。盡管小根蒜的色差結(jié)果表示UHP處理會使小根蒜的顏色變暗，但感官評價(jià)人員并未觀察到明顯的顏色差異。再者，與25 ℃貯藏相比，小根蒜泡菜在4 ℃條件下的感官品質(zhì)更好。

05

結(jié)論

在4 ℃和25 ℃貯藏條件下，UHP處理的小根蒜泡菜在貯藏過程中未出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象；且UHP處理顯著降低了其呼吸強(qiáng)度和LDH活性（

P

＜0.05）。UHP處理能有效地滅活泡菜中的微生物數(shù)量，且壓力越大殺菌效果越好，當(dāng)壓力超過200 MPa時(shí)，無霉菌和酵母菌檢出。UHP處理能夠延緩貯藏過程中pH值下降，對亞硝酸鹽有顯著的抑制效應(yīng)（

P

＜0.05），并且能夠保持小根蒜的質(zhì)地；UHP處理會影響

L

*值和

b

*值。在感官得分方面，UHP處理可以改善泡菜的酸味，在低溫環(huán)境下品質(zhì)更好。綜上可知，UHP處理能夠解決小根蒜泡菜的脹袋，并延緩其品質(zhì)的下降。

作者簡介

通信作者：

孫茂成 副教授

孫茂成，博士，博士后，副教授，碩士研究生導(dǎo)師，吉林省基礎(chǔ)實(shí)用E+人才，長春大學(xué)“長大學(xué)者攀登計(jì)劃”A類博士。研究方向?yàn)橐嫔l(fā)酵食品和精準(zhǔn)營養(yǎng)。主持或參與國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、省教育廳科學(xué)研究和長春大學(xué)等多項(xiàng)科研課題的研究，獲吉林省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎1 項(xiàng)，發(fā)表論文20余篇。

第一作者：

高煜 碩士研究生

高煜，本科畢業(yè)于菏澤學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)，碩士研究生就讀于長春大學(xué)食品加工與安全專業(yè)，研究方向?yàn)榘l(fā)酵食品。研究生在讀期間獲得院三等獎學(xué)金和第十屆吉林省科協(xié)研究生論壇-吉林省食品營養(yǎng)與疾病預(yù)防論壇優(yōu)秀獎，發(fā)表論文3 篇。

本文《超高壓處理對小根蒜泡菜脹袋及品質(zhì)的影響》來源于《食品科學(xué)》2025年46卷第6期219-225頁，作者：高煜，王潔婷，王穎地，孫茂成*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20240919-147。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看文章相關(guān)信息。

實(shí)習(xí)編輯：普怡然；責(zé)任編輯：張睿梅。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為貫徹落實(shí)《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)美麗中國建設(shè)的意見》《關(guān)于建設(shè)美麗中國先行區(qū)的實(shí)施意見》和“健康中國2030”國家戰(zhàn)略，全面加強(qiáng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境保護(hù)，推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)，加快農(nóng)產(chǎn)品加工與儲運(yùn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)食品產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)方式、技術(shù)創(chuàng)新、環(huán)境保護(hù)等方面的全面升級。由 中國工程院主辦， 中國工程院環(huán)境與輕紡工程學(xué)部、北京食品科學(xué)研究院、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院承辦， 國際食品科技聯(lián)盟（IUFoST）、國際谷物科技協(xié)會（ICC）、湖南省食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會、洞庭實(shí)驗(yàn)室、湖南省農(nóng)產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全研究所、中國食品雜志社、中國工程院Engineering編輯部、湖南大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、長沙理工大學(xué)、湘潭大學(xué)、湖南中醫(yī)藥大學(xué)協(xié)辦的“ 2025年中國工程院工程科技學(xué)術(shù)研討會—推進(jìn)美麗鄉(xiāng)村建設(shè)-加快農(nóng)產(chǎn)品加工與儲運(yùn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展暨第十二屆食品科學(xué)國際年會”，將于2025年8月8-10日在中國 湖南 長沙召開。

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