一种黑腌菜的加工工艺及其产品

1.本发明涉及食品加工技术领域，特别是涉及一种黑腌菜的加工工艺及其产品。


背景技术：

2.中国是世界最大的果蔬原料生产国。2020年我国果蔬年产量7亿吨，占世界总产量的40％以上，我国果蔬鲜销价格全球最低。仅为发达国家果蔬鲜销价格的十分之一，我国新鲜果蔬腐烂损耗率高。水果达到30％，蔬菜高达40％-50％，而发达国家损耗率不到7％。我国果蔬深加工技术水平低。水果加工率低于10％，蔬菜加工率还不到1％, 与发达国家的40％-70％相比存在相当大的差距。蔬菜是我国大型农业经济作物之一，是实现振兴农业产业提质升级发展的重要支柱，我国蔬菜由于综合加工能力不系统，加上保鲜、加工技术体系不完备，叶用蔬菜除鲜食以外，很多蔬菜叶子被当作饲料或垃圾处理掉，导致资源的极大浪费，在每年导致蔬菜原料浪费的数量占到30％以上，是制约我国农业高质量发展的重要瓶颈之一。
3.叶用蔬菜原料来源广泛，产量大，价值较低，蔬菜叶营养丰富，含有大量的低聚糖、少量蛋白质和较高的矿物质元素和维生素，但水分含量较高极易腐烂。咸菜腌菜是一种食文化，都是很有文化底蕴的。因为农家几乎家家户户都要腌制，普通大众都在食用，千秋万代都在传承。外婆菜、老坛酸菜、梅干菜、黑腌菜等都是叶用蔬菜加工产品，每个地域加工方式手段都不一样，产品口味风格差异较大，形成不同区域特色的地域饮食文化。
4.我国的叶用蔬菜加工方式很多，一般采用新鲜叶用蔬菜经过萎凋、直接高盐腌渍成熟、再经过脱盐、分切、轻度乳酸发酵、调味、杀菌成为成品，该方法已经在叶用芥菜加工中广泛使用，并形成了大产业，包括方便面调料包“老坛酸菜”等产品，形成了大品牌。第二种加工方式一般是先将菜叶子自然晒干或风干，然后复水、切碎进行入坛加盐或不加盐发酵，形成了水分含量30-50％的半成品，经过炒制成为餐饮行业的一道佐餐食品，如湖南、湖北、江西这边的外婆菜；第三种加工方式是直接采用叶用蔬菜直接切碎进行发酵，然后经过特定的“三蒸三晒”或“九蒸九晒”成为水分含量10％左右、色泽黑亮、香气特殊的梅干菜或黑腌菜，主要用于南方特色的梅菜扣肉的主要配料，也为消费者所喜欢。
5.青菜笃定制作黑腌菜(梅干菜)的首选原料，榨菜、大头菜、白菜、萝卜缨子、都可以用来腌制黑腌菜，黑腌菜经过乳酸发酵后，晒干，再经过蒸制、闷制、晒干、二蒸制、二闷、晒干、三蒸、三闷、晒干成为成品，主要用于梅菜扣肉、梅菜蛋汤等菜肴，我国预制菜产业方兴未艾，全国预制菜市场规模以20％的增长率逐年上升，是“下一个万亿餐饮市场”。梅菜扣肉仅湖南每年至少生产消费超过亿份，产值至少50亿元以上，一份梅菜扣肉100g计算，每年仅一个单品梅干菜的用量超过1000吨，需要种植叶用蔬菜的面积至少10000亩以上，这对振兴中产业兴旺起到巨大的支撑作用。
6.但目前梅干菜加工工艺比较复杂，存在没有数据化、标准化不够、工艺缺优化、品质不稳定等问题，具体操作过程存在下述问题：(1)每一种叶用蔬菜采收季节不同，采摘时间短、发酵控制不稳定容易导致品质差别较大，并且无法控制蔬菜叶子的老嫩程度，导致过
嫩的部分发酵过程易融掉，老的部分纤维含量高，同时影响产品的商品特性，(2)每一种叶用蔬菜的品质有差异，不同的原料成分差异甚至发酵乳酸菌都会有差异，导致品质风味差异较大；(3)叶用蔬菜的膳食纤维含量较高，经过多次蒸晒后，口感非常粗糙，影响产品口感。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种黑腌菜的加工工艺及其产品，以解决上述现有技术存在的问题，本发明的加工工艺能够克服原料不同带来的品质差异，提高可溶性膳食纤维含量，同时改善口感，确保产品品质风味一致，保证产品质量，促进产业健康发展。
8.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
9.本发明提供一株植物乳杆菌(lactobacillusplantarum)，保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmccno.22097，保藏日期为2021年3月30日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
10.本发明还提供上述植物乳杆菌在黑腌菜加工中的应用。
11.本发明还提供一种黑腌菜的加工工艺，包括以下步骤：
12.(1)清洗、切割：新鲜蔬菜叶子清洗后吹干表面的水分，之后将蔬菜切成片状或条形状；
13.(2)保温发酵：在切好后的蔬菜中接入乳酸菌(lactobacilluscasei)和上述的植物乳杆菌进行发酵，得到发酵后蔬菜；所述乳酸菌为乳酸菌(lactobacilluscasei)cgmccno.1.8727；
14.(3)脱水：将所述发酵后蔬菜中水分经脱水后降低到30-45wt％；
15.(4)烘干：脱水后的蔬菜采用蒸汽干燥法，烘干至水分为20-30wt％；
16.(5)复合酶处理：烘干后的蔬菜，加入中性纤维素酶、单宁酶和果胶酶，进行酶解，得到酶解后蔬菜；
17.(6)高压蒸制：所述酶解后蔬菜高压蒸制4次，得到高压蒸制后蔬菜；
18.(7)烘干：所述高压蒸制后蔬菜烘干至水分降低到15-25wt％，
19.(8)摊放回潮：烘干后的产品摊放至含水量为25-30wt％，即得所述黑腌菜。
20.进一步地，在步骤(2)中，所述保温发酵的温度为30℃，时间为2-5天。
21.进一步地，在步骤(3)中，采用离心或挤压方式进行脱水。
22.进一步地，在步骤(4)中，所述烘干的温度为50-60℃。
23.进一步地，在步骤(5)中，所述中性纤维素酶的添加量为0.03-0.05wt％，所述单宁酶的添加量为0.01-0.03wt％，所述果胶酶的添加量为0.02-0.04wt％。
24.进一步地，在步骤(5)中，所述酶解的条件为：温度50-60℃，ph4.5-6.0，时间2-4h。
25.进一步地，在步骤(6)中，所述高压蒸制的具体操作为：采用121℃蒸制，蒸制1h后直接快速卸压，之后采用蒸制的水进行浇淋，浇淋后继续蒸制。
26.本发明还提供一种根据上述的加工工艺制备得到的黑腌菜。
27.本发明公开了以下技术效果：
28.本发明克服传统工艺带来的不足，采用接种乳酸菌预发酵、添加酶制剂辅助既保
证发酵品质稳定，而且原料可以采用不同来源的叶用蔬菜，也可以在不同的季节进行，可以实现不同原料同质化，同时保证可溶性膳食纤维含量提高，达到软化的效果。此外，采用连续的生产工艺，即采用连续蒸煮、闷制、成熟、干燥的方式，保证生产的连续化，确保产品的商品特性和市场属性。
29.说明书附图
30.图1为lphn-6菌株进行革兰氏染色的图片；
31.图2为lphn-6鉴定的系统发育树。
具体实施方式
32.现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
33.应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
34.除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
35.在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
36.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
37.以下实施例所用乳酸菌(lactobacillus casei)cgmcc no.1.8727购自购自中国普通微生物菌种保藏管理中心；
38.以下实施例中，所用中性纤维素酶(50u/mg，相对分子量：58.7kd,活力定义：在 50℃、ph4.8条件下，1h水解底物(滤纸、cmc、脱脂棉或水杨素)产生1mg葡萄糖的酶量为1个酶活力单位。使用温度范围40～60℃，最佳50℃)；果胶酶(500u/mg， 1克酶粉或1ml酶液在50℃，ph3.5的条件下，每小时催化果胶水解产生1μg半乳糖醛酸的酶量为1个酶活力单位)；丹宁酶(200u/g,1u代表以3ml单宁酸为底物ph值 4.7温度30℃时每分钟310nm处吸光度的变化)。
39.实施例1菌株的分离、鉴定、保藏
40.一、分离
41.从酸笋中分离获得一株菌，命名为lphn-6。
42.二、鉴定
43.1.形态学鉴定
44.lphn-6进行革兰氏染色的图片见图1(10*100倍)，经鉴定，lphn-6属于革兰氏阳性细菌，另外研究发现，除七叶苷、明胶、接触酶呈现阴性外，该菌能够利用乳糖、葡萄糖、果糖、甘露糖、木糖、鼠李糖、棉子糖、麦芽糖、蔗糖进行发酵。
45.2.分子生物学鉴定
46.鉴定过程：
47.2.1dna提取
48.使用tsingke植物dna提取试剂盒(通用型)，具体步骤如下：
49.(1)将spincolumn置于collectiontube中，加入250μlbufferbl，12000rpm/min离心1min活化硅胶膜；
50.(2)取样本干燥组织(不大于20mg)，加入液氮充分研磨。研磨后置于1.5ml离心管中，加入400μlbuffergp1，涡旋振荡1min，65℃水浴10～30min，期间可取出颠倒混匀以充分裂解；
51.(3)加入150μlbuffergp2，涡旋振荡1min，冰浴5min；
52.(4)12000rpm/min离心5min，将上清转移至新的离心管中；
53.(5)加入上清等体积的无水乙醇，立即充分振荡混匀，液体全部转入spincolumn中，12000rpm/min离心30s，弃废液；
54.(6)向spincolumn中加入500μlbufferpw(使用前已加入无水乙醇)，12000rpm/min离心30s，弃废液；
55.(7)向spincolumn中加入500μlwashbuffer(使用前已加入无水乙醇)，12000rpm/min离心30s，弃废液；
56.(8)重复操作步骤7；
57.(9)将spincolumn放回collectiontube中，12,000rpm/min离心2min，开盖晾干1min；
58.(10)取出spincolumn，放入一个干净的离心管中，在吸附膜的中央处加50～100μltebuffer(65℃预热tebuffer)，20～25℃放置2min，12,000rpm/min离心2min。
59.2.2pcr扩增
60.(1)细菌菌种鉴定通用引物
[0061][0062]
提取的dna样品适量稀释后作为pcr模板，以擎科1
×
tse101金牌mix进行扩增，扩增体系各组分如下：
[0063]1×
tse101金牌mix45μl27f(10p)2μl1492r(10p)2μldna模板1μl
[0064]
以上扩增体系按以下扩增程序扩增：
[0065][0066]
2.3电泳检测
[0067]
将扩增好的pcr产物进行琼脂糖凝胶电泳(2μl样品 6μl溴酚蓝)，300v电压下12分钟，获取鉴定胶图。将准备好pcr产物送至联川生物测序部进行一代测序(测序引物为27f/1492r)。构建系统发育树如图2所示。
[0068]
经鉴定，lphn-6为一株植物乳杆菌(lactobacillus plantarum)。
[0069]
3.保藏
[0070]
菌株lphn-6保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为cgmcc no.22097，保藏日期为2021年3月30日，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。
[0071]
实施例2
[0072]
本实施例的加工工艺为：
[0073]
(1)新鲜大叶芥菜采收完成后，进行自动喷淋清洗装置清洗去杂，采用风力强制结合振动方式吹干表面的水分。
[0074]
(2)利用自动切菜机将不同蔬菜叶切成片状或条形状，不黏连即可。
[0075]
(3)保温发酵：接入可产细菌素的乳酸菌cgmcc no.1.8727和植物乳杆菌 cgmcc no.22097的发酵剂，进行发酵，接种量为0.05％(w/w)，发酵温度控制在30℃，发酵时间2天。本步骤可以减少自然发酵过程中的邪杂味。
[0076]
发酵剂的制备：将上述两种菌株分别采用mrs培养基培养，培养条件为：30℃， 72h，静置培养，完成培养后离心获得菌泥作为发酵剂。
[0077]
(4)脱水：采用离心脱水或挤压脱水方式，将发酵蔬菜中水分降低到30wt％。
[0078]
(5)烘干：采用蒸汽干燥法，控制温度50℃进行，干燥至水分含量为30wt％。
[0079]
(6)复合酶处理：在50℃的温度，加入相对于步骤(5)烘干后的蔬菜重量0.03％的中性纤维素酶、0.01％的单宁酶和0.02％的果胶酶，在ph4.5条件下，酶解4h。
[0080]
(7)高压蒸制：采用121℃进行蒸制，蒸制1小时后直接快速卸压，之后采用蒸制出的水进行全部缓慢浇淋，浇透，浇淋后继续蒸制，重复4次，保证色泽均匀稳定，快速卸压过程也是一个释放邪杂味、物料松动、有利于浇淋效果的过程。
[0081]
(8)烘干：控制温度在45℃，水分降低到25wt％即可满足要求。
[0082]
(9)摊放回潮：烘干后的产品适当回水到含水量为30wt％，成为成品。
[0083]
表1实施例2中黑腌菜经过步骤(7)第一次高压蒸制后挥发性成分
[0084][0085]
表2实施例2中黑腌菜经过步骤(7)第四次高压蒸煮后挥发性成分
[0086][0087]
表3黑腌菜常压蒸煮后挥发性成分
[0088]
cas中文名英文名分子式分子质量相似度si保留时间面积相对含量294-93-912-冠醚-412-crown-4c8h16o4176893.14634294212.52469-61-4alpha-柏木烯(-)-alpha-cedrenec15h242049310.70133972912.41546-28-1b-柏木烯( )-β-cedrenec15h242048911.113718182.6277-53-2柏木脑cedrolc15h26o2229717.97139402550.91502-69-2植酮perhydrofarnesyl acetonec18h36o2689718.43658968021.54
[0089]
通过比较第一次(表1)和第四次(表2)高压蒸煮处理后挥发性成分发现，连续四次蒸煮、中间卸压、浇淋有利于挥发性成分的优化，蒸四次后挥发性成分更加协调，而常压蒸煮过程(表3)中大部分挥发性成分在蒸制过程中被蒸汽带走，尽管柏木脑等含量类似浓缩了，含量显著提高，但风味没有高压蒸煮效果好，hexahydrofarnesylacetone(6，10，14-trimethyl-2-pentadecanone)是从launaea mucronata中分离得到的倍半萜，是挥发油的主要成分。hexahydrofarnesyl acetone具有抗菌、镇痛和抗炎活性。柏木脑(香味)改善睡眠效果可匹敌安眠药。
[0090]
高压蒸制时间短，效果好，常压蒸制时间长，对挥发性成分损耗较大，能耗大。蒸制处理确实可以优化黑腌菜的挥发性成分，其中柏木脑是一种生物活性倍半萜，具有抗脓毒，抗炎，抗痉挛，滋补，收敛，利尿，镇静，杀虫和抗真菌活性。植酮有提升香气、减少杂气的效果，所以适当食用黑腌菜有利于身体健康。
[0091]
实施例3
[0092]
本实施例的加工工艺为：
[0093]
(1)新鲜大叶芥菜采收完成后，进行自动喷淋清洗装置清洗去杂，采用风力强制结合振动方式吹干表面的水分。
[0094]
(2)利用自动切菜机将不同蔬菜叶切成片状或条形状，不黏连即可。
[0095]
(3)保温发酵：接入可产细菌素的乳酸菌cgmcc no.1.8727和植物乳杆菌 cgmcc no.22097的发酵剂，进行发酵，接种量为0.05％(w/w)，发酵温度控制在30℃，发酵时间2-5天。本步骤可以减少自然发酵过程中邪杂味。
[0096]
发酵剂的制备：将上述两种菌株分别采用mrs培养基培养，培养条件为：30℃， 72h，静置培养，完成培养后离心获得菌泥作为发酵剂。
[0097]
(4)脱水：采用离心脱水或挤压脱水方式，将发酵蔬菜中水分降低到40wt％。
[0098]
(5)烘干：采用蒸汽干燥法，控制温度55℃进行，烘干至水分含量为25wt％。
[0099]
(6)复合酶处理：利用55℃的温度，加入相对于步骤(5)烘干后的蔬菜重量0.04％的中性纤维素酶、0.02％的单宁酶和0.03％的果胶酶，在ph5.5条件下，酶解3h。
[0100]
(7)高压蒸制：采用121℃进行蒸制，蒸制1小时后直接快速卸压，之后采用蒸制出的水进行全部缓慢浇淋，浇透，浇淋后继续蒸制，重复4次，保证色泽均匀稳定，卸压过程也是一个释放邪杂味、物料松动、有利于浇淋效果的过程。
[0101]
(8)烘干：控制温度在50℃，水分降低到20wt％即可满足要求。
[0102]
(9)摊放回潮：烘干后的产品适当回水到含水量为25wt％，成为成品。
[0103]
实施例4
[0104]
本实施例的加工工艺为：
[0105]
(1)新鲜大叶芥菜采收完成后，进行自动喷淋清洗装置清洗去杂，采用风力强制结合振动方式吹干表面的水分。
[0106]
(2)利用自动切菜机将不同蔬菜叶切成片状或条形状，不黏连即可。
[0107]
(3)保温发酵：接入可产细菌素的乳酸菌cgmcc no.1.8727和植物乳杆菌 cgmcc no.22097的发酵剂，进行发酵，接种量为0.05％(w/w)，发酵温度控制在30℃，发酵时间2-5天。本步骤可以减少自然发酵过程中邪杂味。
[0108]
发酵剂的制备：将上述两种菌株分别采用mrs培养基培养，培养条件为：30℃， 72h，静置培养，完成培养后离心获得菌泥作为发酵剂。
[0109]
(4)脱水：采用离心脱水或挤压脱水方式，将发酵蔬菜中水分降低到45wt％。
[0110]
(5)烘干：采用蒸汽干燥法，控制温度60℃进行，烘干至水分含量为20wt％。
[0111]
(6)复合酶处理：在60℃的温度，加入相对于步骤(5)烘干后的蔬菜重量0.05％的中性纤维素酶和0.03％的单宁酶和0.04％的果胶酶，在ph6.0条件下，酶解2h。
[0112]
(7)高压蒸制：采用121℃进行蒸制，蒸制1小时后直接卸压，之后采用蒸制的水进行全部缓慢浇淋，浇透，浇淋后继续蒸制，重复4次，保证色泽均匀稳定，卸压过程也是一个
释放邪杂味、物料松动、有利于浇淋效果的过程。
[0113]
(8)烘干：控制温度在55℃，一般水分降低到15wt％即可满足要求。
[0114]
(9)摊放回潮：烘干后的产品适当回水到水分含量为25wt％，成为成品。
[0115]
对比例1
[0116]
原有加工工艺为：
[0117]
(1)新鲜大叶芥菜采收完成后，进行清洗去杂，采用风力强制吹干表面的水分；
[0118]
(2)利用手工或切菜机将不同蔬菜叶切成片状或条形状，不黏连就可以；
[0119]
(3)挤压发酵：传统采用人工采后压紧进行自然发酵3-5天，温度超过30℃一般 1-2天，总酸含量1％左右。
[0120]
(4)干制：利用自然光或蒸汽烘干备用
[0121]
(5)第一次蒸制：采用木甑进行蒸制4-6小时，同时利用蒸制水进行循环常压蒸制。
[0122]
(6)第一次闷制：蒸制完成后，闷制10小时
[0123]
(7)第一次干制：利用自然光和太阳进行烘干备用；
[0124]
(8)第二次蒸制：采用木甑进行蒸制4-6小时，同时利用蒸制水进行循环常压蒸制。
[0125]
(9)第二次闷制：蒸制完成后，闷制10小时
[0126]
(10)第二次干制：利用自然光和太阳进行烘干备用；
[0127]
(11)第三次蒸制：采用木甑进行蒸制4-6小时，同时利用蒸制水进行循环常压蒸制。
[0128]
(12)第三次闷制：蒸制完成后，闷制10小时
[0129]
(13)第三次干制：利用自然光晒干或进行烘干成为成品。
[0130]
按照对比例1工艺生产的黑腌菜色泽乌黑发亮，气味浓郁，作为配料进行梅菜蒸肉后气味香，但从工艺可以看出，该工艺流程复杂，操作的“经验性”很强，无法实现连续化生产，同时产品的纤维素含量较高但可溶性膳食纤维含量较低。一般蔬菜膳食纤维0.6g/100g(湿基，含水量95％)，经过传统方法制备的黑腌菜不溶性膳食纤维占 0.527g/100g，可溶性膳食纤维仅为0.073g/100g(均按照湿基计算)。
[0131]
实施例2-4的工艺与对比例1的传统工艺相比，简化了生产工艺，缩短了生产周期，乳酸菌接种发酵，最大限度的降低了蔬菜叶原料不同带来的影响，减少杂菌对发酵品质的影响，减少邪杂味，乳酸发酵的品质风味稳定，加入复合酶进行处理后纤维质达到软化效果，可溶性膳食纤维显著提高，采用常压回浇工艺保证产品色泽均匀稳定，制成的黑腌菜香气扑鼻，色泽光亮，蒸制比传统工艺制作的产品酥软，产品吸油能力更强，有利于形成梅菜扣肉的感官特性。可溶性膳食纤维含量相比传统工艺提升了10％以上。其中，实施例2经过现代酶处理和高压处理结合方法制备的黑腌菜不溶性膳食纤维占0.478g/100g，可溶性膳食纤维仅为0.122g/100g(均按照湿基计算)。
[0132]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。