仔姜貯藏與泡制技術(shù)研究進(jìn)展

顏 強(qiáng)，侯穎輝，陳靜忠，李德文,*

（1.貴州省社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所，貴州 貴陽 550002；2.貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料研究所，貴州 貴陽 550006；3.貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州 貴陽 550025）

仔姜又稱嫩姜，系姜科多年生宿根草本植物姜（Zingiber officinaleRose）未成熟階段的根狀莖，是重要的藥食同源植物，在我國中部和南部地區(qū)均有大面積種植。因仔姜中含有姜辣素、姜烯酚、姜酮等多種生物活性物質(zhì)[1]，具有健脾開胃、抗氧化、殺菌[2-3]、抑制腫瘤[4]等功效。同時(shí)仔姜中含有大量的揮發(fā)油使其具有濃郁的香氣，是生活中常見的辛香料。由于仔姜保存了生姜的獨(dú)特風(fēng)味，同時(shí)又口感清脆不至于過辣，深受食品銷售市場的歡迎。而在川黔渝地區(qū)，仔姜的加工方式中以泡仔姜最為常見且極具特色，泡制過程在乳酸菌、酵母菌等微生物的參與下，仔姜發(fā)酵形成了風(fēng)味獨(dú)特的菜肴調(diào)味品[5]。但是由于仔姜存在纖維素含量低、水分含量高，且外皮薄等天然缺陷，使其在采后貯藏運(yùn)輸過程中易造成機(jī)械損傷，同時(shí)在貯藏期間也存在軟化、萎蔫、褐變、失味、腐爛等問題[6]，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。此外，仔姜泡制過程中往往因發(fā)酵溫度、微生物種類、發(fā)酵時(shí)間等因素，極大地影響泡仔姜的風(fēng)味和口感[7]。針對(duì)以上仔姜在貯藏運(yùn)輸和泡制過程中存在的技術(shù)問題，國內(nèi)相關(guān)研究單位和生產(chǎn)企業(yè)采取了一系列的措施，并探討了相關(guān)的解決方法。因此筆者針對(duì)仔姜的貯藏和泡制加工工藝研究現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)論述，以期為相關(guān)科研工作者和生產(chǎn)企業(yè)提供理論參考和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 仔姜的貯藏

1.1 物理保鮮技術(shù)

1.1.1 控溫保鮮

控溫保鮮是通過改變環(huán)境溫度來調(diào)節(jié)園藝產(chǎn)品采后各項(xiàng)生理活動(dòng)，以減緩褐變衰老的貯藏方法。唐先譜等[8]為解決四川仔姜采后易失水、褐變、霉變、腐爛等問題，分別將其置于（8±0.5）℃、（10±0.5）℃、（12±0.5）℃、（14±0.5）℃和（16±0.5）℃條件下貯藏，研究貯藏溫度對(duì)其品質(zhì)特性的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在（8±0.5）℃貯藏條件下，四川仔姜的各項(xiàng)指標(biāo)及品質(zhì)特性均明顯優(yōu)于其他溫度組，腐爛率顯著降低，硬度和細(xì)胞膜完整性保持較好，多酚氧化酶（PPO）活性顯著降低，同時(shí)過氧化氫積累減少降低了其對(duì)仔姜的傷害。傳統(tǒng)冷庫溫度波動(dòng)大也影響仔姜品質(zhì)，而溫度波動(dòng)為±0.05℃時(shí)，可明顯降低對(duì)仔姜的損害[6]。有研究表明：熱處理雖然能夠有效延緩仔姜組織相對(duì)電導(dǎo)率的上升，抑制MDA和H2O2含量的積累，維持仔姜較高的過氧化氫酶（CAT）活性，但卻不能有效延緩自身衰老[9]。程序降溫處理和熱激與程序降溫復(fù)合處理均對(duì)5℃條件下仔姜的低溫冷害有良好的抑制效果[10]。

1.1.2 沙藏保鮮

沙藏是利用沙子或混合其他材料對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行填埋處理的貯藏方式。Liu等[11]研究發(fā)現(xiàn)：在貯藏前使用肉桂和百里香精油熏蒸仔姜能抑制可能導(dǎo)致仔姜腐爛病的病原菌（青霉菌、鐮刀菌和被孢菌）的生長，然后使用沙子和含水量20%的高吸水聚合物混合后沙藏仔姜，發(fā)現(xiàn)在12℃和相對(duì)濕度90%條件下可有效減少仔姜失重率的上升和硬度下降。但是沙藏保鮮時(shí)應(yīng)選擇無雜質(zhì)的細(xì)沙，并在太陽下晾曬2 d，充分利用紫外線進(jìn)行殺菌。同時(shí)劉繼[10]的研究也證實(shí)使用肉桂油熏蒸和沙藏相結(jié)合的方法來貯藏仔姜效果較好。

1.1.3 輻照保鮮

輻照保鮮是利用輻射能量殺滅食品中的微生物及昆蟲，并破壞其酶活性，抑制鮮活食品的生命活動(dòng)，延緩衰老，從而延長食品的貨架期的一種保鮮方法。王守經(jīng)等[12]借鑒60Coγ輻射在大蒜、土豆等產(chǎn)品貯藏過程中的應(yīng)用，將其應(yīng)用于生姜的貯藏，即常溫常壓下對(duì)生姜進(jìn)行不同輻照劑量處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：生姜最高耐受劑量為0.40 kGy，該劑量處理可抑制生姜發(fā)芽，保證生姜品質(zhì)，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)常溫貯藏；在0.08～0.40 kGy輻射條件下常溫貯藏120 d能夠很好地抑制仔姜發(fā)芽，但當(dāng)輻射量超過0.40 kGy時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致仔姜出現(xiàn)軟腐現(xiàn)象，且劑量越大越嚴(yán)重。而Queirol等[13]研究表明，仔姜用低密度聚乙烯塑料膜裹覆后使用單劑量50 Gyγ射線輻照處理，并貯藏于13℃、相對(duì)濕度80%的條件下，其質(zhì)量損失較少，貯藏過程中也未出現(xiàn)軟腐現(xiàn)象。

1.1.4 氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮是指通過調(diào)節(jié)環(huán)境中O2、CO2的濃度以抑制果蔬的呼吸作用，從而抑制果蔬組織內(nèi)營養(yǎng)成分的分解來保持果蔬新鮮狀態(tài)的保鮮方法。賈曉昱等[14]在四川仔姜采后貯藏（（14±1）℃，相對(duì)濕度90%～95%）期間設(shè)計(jì)了不同的CO2濃度處理，定期對(duì)仔姜的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：3%O2+2%CO2處理的四川仔姜的品質(zhì)保持最佳，在該條件下仔姜的硬度保持最好，腐爛率和相對(duì)電導(dǎo)率最低，且隨著CO2濃度的升高，仔姜的腐爛率和相對(duì)電導(dǎo)率均上升；該處理能有效抑制四川仔姜的褐變程度，從而保持其商品價(jià)值；在一定濃度范圍內(nèi)，CO2對(duì)仔姜PPO活性具有一定抑制作用，2%CO2處理時(shí)仔姜PPO活性最低，而高濃度CO2則會(huì)通過增強(qiáng)仔姜PPO活性導(dǎo)致其褐變和變軟。

1.1.5 高壓脈沖電場保鮮

高壓脈沖電場保鮮是利用強(qiáng)電場進(jìn)行殺菌，可以在不破壞食品的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)與原有風(fēng)味的基礎(chǔ)上起到殺菌保鮮的作用，因其受環(huán)境影響小，無化學(xué)污染的優(yōu)勢受到廣泛關(guān)注。高壓脈沖電場處理對(duì)不同果蔬的保鮮均有一定的作用，但對(duì)場強(qiáng)的要求及產(chǎn)生的效果不同。李婷婷[15]研究發(fā)現(xiàn)，采用2.0 kV·cm-1高壓電場處理生姜10 min，并于5℃下貯藏，能夠明顯抑制生姜相對(duì)電導(dǎo)率的上升，保持水分和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)完整性，同時(shí)可抑制抗氧化物的分解和PPO活性，提高生姜對(duì)自由基的防御功能，從而有效維持生姜的品質(zhì)。

1.2 生物防控保鮮

近年來，由于化學(xué)殺菌保鮮劑濫用會(huì)帶來農(nóng)藥殘留、環(huán)境及健康問題[16-17]，因此生物防控保鮮技術(shù)以其安全環(huán)保等優(yōu)勢被廣泛關(guān)注。生物防控保鮮技術(shù)處理果蔬具有無殘留，無污染，安全健康，集中處理，費(fèi)用低，貯藏和運(yùn)輸條件可控，減少外界微生物干擾等明顯優(yōu)勢[18]。

1.2.1 殼聚糖涂膜

殼聚糖是由動(dòng)物甲殼質(zhì)經(jīng)脫乙酰反應(yīng)后的產(chǎn)品，是一種天然、無毒的保鮮劑。有研究表明：殼聚糖和低聚殼聚糖可能通過誘導(dǎo)生姜防御反應(yīng)增強(qiáng)生姜抗尖孢鐮刀菌腐?。‵usarium oxysporu）的能力，且殼聚糖和低聚殼聚糖濃度為1 g·L-1和5 g·L-1時(shí)效果顯著，以5 g·L-1時(shí)效果最好；5 g·L-1的殼聚糖和低聚殼聚糖能有效減少生姜鮮重?fù)p失而不影響其可溶性固形物含量；兩種化合物在5 g·L-1濃度下誘導(dǎo)了根莖組織中β-1,3-葡聚糖酶和苯丙氨酸解氨酶的活性及其編碼基因的轉(zhuǎn)錄水平，同時(shí)改變了總酚類物質(zhì)的含量[19]。

1.2.2 植物精油處理

植物精油是由多種成分構(gòu)成的混合物，具有很好的殺菌作用，對(duì)果蔬的保鮮也有一定效果。劉繼[10]使用肉桂精油熏蒸和噴施兩種方式處理仔姜，發(fā)現(xiàn)其能夠有效抑制仔姜病原菌的感染，而對(duì)于仔姜姜色的保持效果不明顯，且高濃度處理可能加重仔姜的褐變。

1.2.3 24 -表油菜素內(nèi)酯（EBR）浸泡

24-表油菜素內(nèi)酯是一種甾醇類植物激素，參與調(diào)控植物的生長發(fā)育和抗逆反應(yīng)等。近年來研究表明，該激素可以應(yīng)用于果蔬采后保鮮，具有有效延緩衰老、提高抗病性、延長采后貨架期的作用。游玉明等[20]利用EBR浸泡仔姜發(fā)現(xiàn)，EBR能提高仔姜自身的抗氧化能力和抗冷能力，減輕低溫脅迫，有效降低冷害發(fā)生率，抑制L*值、VC、姜辣素、黃酮、可溶性蛋白等的降低，有效延長了仔姜的貯藏時(shí)間。

1.2.4 水楊酸浸泡

水楊酸是一種普遍存在于植物體內(nèi)的小分子酚類物質(zhì)，近年來作為保鮮物質(zhì)被廣泛應(yīng)用于櫻桃、油桃、辣椒、冬棗等果蔬的保鮮。水楊酸對(duì)仔姜保鮮的應(yīng)用也有報(bào)道。仔姜經(jīng)15 mmol·L-1水楊酸可以有效保持其貯藏期間總酚、總黃酮及姜辣素的含量；延緩失重率的上升和L*值、硬度及脆度的下降[21]。

1.2.5 茉莉酸甲酯浸泡

茉莉酸甲酯是一類廣泛存在于植物體內(nèi)的信號(hào)分子，能誘導(dǎo)和激發(fā)植物的防御系統(tǒng)。Li等[22]研究發(fā)現(xiàn)，使用100μmol/L茉莉酸甲酯處理生姜10 min，并貯藏于室溫（20℃）、相對(duì)濕度30%～40%環(huán)境中18 d后，生姜根莖中琥珀酸脫氫酶、VC氧化酶、H+-腺苷三磷酸酶（H+-ATP酶）、Ca2+-腺苷三磷酸酶（Ca2+-ATP酶）活性、三磷酸腺苷（ATP）含量、二磷酸腺苷（ADP）含量和能量電荷均有所提高，這表明茉莉酸甲酯可以通過調(diào)節(jié)抗氧化酶和能量代謝來維持生姜在室溫貯藏過程中的抗氧化能力。

1.3 化學(xué)保鮮技術(shù)

化學(xué)保鮮技術(shù)主要是利用化學(xué)藥劑達(dá)到延緩果蔬衰老，防腐殺菌，抑制生理代謝的保鮮方法。

1.3.1 鈣處理

鈣在果蔬保鮮方面研究應(yīng)用較多，鈣處理可減緩果實(shí)硬度和VC含量的降低，降低果實(shí)呼吸強(qiáng)度，維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)與功能的穩(wěn)定，加固細(xì)胞壁，增強(qiáng)果實(shí)對(duì)病原菌侵染的抵抗力[15]。付云云等[17]利用多變量分析方法研究了不同濃度乳酸鈣對(duì)仔姜低溫貯藏期間品質(zhì)變化的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳酸鈣處理后仔姜的腐爛率、ΔE（*貯藏前后的顏色變化）及硬度顯著降低，總酚、6-姜酚含量及果實(shí)品質(zhì)下降速度得到延緩，可見鈣處理對(duì)仔姜具有一定的保鮮效果。

1.3.2 殺菌劑及消毒劑處理

唐先譜等[23]研究了SO2脈沖熏蒸、特克多（TBZ）煙熏劑熏蒸、焦亞硫酸鹽緩釋保鮮片處理對(duì)貯藏于（14±0.05）℃相溫氣調(diào)箱內(nèi)的四川仔姜品質(zhì)和相關(guān)生理生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，貯藏60 d時(shí)，保鮮劑處理組均能在不同程度上減緩仔姜硬度的下降和失重率的上升，抑制仔姜可溶性固形物含量下降，同時(shí)還能有效延緩丙二醛含量的上升速率，其中5 g/m3特克多煙熏劑熏蒸處理保鮮效果最佳，優(yōu)于其他處理組。

1.3.3 保鮮劑聯(lián)合處理

VC、山梨酸鉀等化學(xué)保鮮劑與防腐劑復(fù)配的保鮮效果更佳。鑒于乙烯在果蔬成熟和貯藏中的重要作用，使用乙烯抑制劑處理果蔬可以有效延長其保鮮期。臭氧、氨基乙氧基乙烯基甘氨酸、氨基乙酸、高錳酸鉀[24]、1-甲基環(huán)丙烯（1-MCP）等物質(zhì)能夠有效抑制乙烯的合成。杜美軍等[25]采用1-MCP與脈沖熏硫聯(lián)合處理四川仔姜，發(fā)現(xiàn)采用濃度1μL/L 1-MCP結(jié)合每10 d和20 d的脈沖熏硫處理能夠顯著降低仔姜失重和根莖腐爛，有效維持組織硬度和色澤，并抑制組織褐變，且每20 d的脈沖熏硫處理在貯藏60 d后SO2殘留符合GB 2760—2014規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

2 仔姜的泡制研究

2.1 鹽、糖泡姜

仔姜由于保留了生姜的獨(dú)特風(fēng)味，且無生姜過高的辛辣感，所以口感更易被人接受。部分仔姜被加工成各種產(chǎn)品，成為人們餐桌上備受歡迎的小菜，其中以泡姜為最甚。范堯珠等[26]以余甘果和仔姜為原料制作泡菜發(fā)現(xiàn)：泡菜料液比1∶2（g/mL），余甘果150 g，仔姜200 g，鹽5%，蔗糖1.5%，在此配方下于20℃下恒溫發(fā)酵6 d效果最佳，且在發(fā)酵過程中仔姜泡菜的VC和黃酮含量呈下降趨勢，糖度先增加后下降，發(fā)酵至第3天糖度最高。

2.2 低鹽泡姜

何英東[27]研究低鹽腌漬仔姜風(fēng)味品質(zhì)變化時(shí)發(fā)現(xiàn)：在腌漬過程中，仔姜的硬度、彈性、咀嚼性均顯著降低，6 d后趨于穩(wěn)定；腌漬10 d后甜味氨基酸比例增加，鮮味氨基酸比例先下降后回升；可溶性固形物含量和6-姜酚含量不斷下降，總酚和亞硝酸鹽含量先上升后下降；同時(shí)對(duì)葡萄糖酸鈣與外源性果膠甲酯酶復(fù)合保脆工藝進(jìn)行了優(yōu)化，即添加葡萄糖酸鈣0.3%、果膠甲酯酶0.8%、處理溫度40℃、處理時(shí)間25 min工藝條件下仔姜的保脆效果最佳；另外，使用聚賴氨酸鹽復(fù)配的生物防腐劑可以有效延長低鹽仔姜的保質(zhì)期。

李書華等[28]對(duì)鮮姜、煮姜和泡姜中的VC、硝酸鹽、亞硝酸鹽含量進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)：泡姜可以有效維持生姜的VC含量，煮姜中VC含量僅為鮮姜的20.56%；而泡姜和煮姜的硝酸鹽和亞硝酸鹽含量均低于鮮姜。低鹽泡菜制作過程中亞硝酸鹽出峰時(shí)間較早，峰值較小，高鹽則亞硝酸鹽出峰時(shí)間晚且峰值高[29]。低溫儲(chǔ)藏泡姜的褐變和VC減少除了與酶促反應(yīng)有關(guān)，還與微生物代謝有關(guān)。乳酸菌因體內(nèi)無蛋白酶而無法消耗植物細(xì)胞原生質(zhì)，而非乳酸菌和酵母菌的生命活動(dòng)則會(huì)影響泡姜儲(chǔ)藏期間的顏色與脆度。利用80℃水浴15 min處理雖然會(huì)影響泡姜的品質(zhì)，但卻可以殺死幾乎全部微生物，從而延長泡姜的保質(zhì)期[28]。

2.3 醋泡姜

田程飄等[30]通過對(duì)生姜與醋泡姜的抗菌、抗氧化和抗腫瘤活性研究比較發(fā)現(xiàn)：不同生姜提取物對(duì)于清除DPPH自由基活性能力存在較大差異，即抗壞血酸生姜乙醇提取物＞醋泡姜乙醇提取物＞生姜油≈醋泡姜姜油；抑菌效果研究發(fā)現(xiàn)，生姜提取物與醋泡姜提取物均具有一定的抑菌作用，且與生姜油相比，醋泡姜姜油對(duì)金黃色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌的抑制作用更加明顯，原因可能是醋酸與生姜產(chǎn)生了協(xié)同效應(yīng)。

2.4 乳酸菌發(fā)酵和老湯泡姜

羅松明[7]以3種乳酸菌（乳酸乳球菌、植物乳桿菌和假腸膜明串珠菌）對(duì)仔姜進(jìn)行混菌接種發(fā)酵發(fā)現(xiàn)：產(chǎn)品的香氣、口感、質(zhì)地脆嫩和整體可接受性明顯優(yōu)于單一菌種發(fā)酵的泡仔姜；老湯發(fā)酵的泡姜與3種菌種混合發(fā)酵效果接近，易被人接受；通過感官評(píng)價(jià)及基礎(chǔ)理化指標(biāo)結(jié)果確定混菌接種發(fā)酵仔姜4 d的泡制效果最佳。

3 結(jié)論與展望

仔姜是我國西南地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)作物，產(chǎn)量巨大，但其不耐貯藏的問題嚴(yán)重制約了相關(guān)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，如何保持仔姜的主要特征品質(zhì)及有效開發(fā)利用對(duì)主栽區(qū)生姜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義?？傮w來看，生物保鮮的方法操作簡單、成本低，不僅能很好地延長仔姜的保質(zhì)期，而且不會(huì)造成環(huán)境污染，無農(nóng)藥殘留，同時(shí)不會(huì)對(duì)人體健康造成損害，是目前經(jīng)濟(jì)高效的仔姜貯藏保鮮方式，值得進(jìn)一步繼續(xù)優(yōu)化整個(gè)工藝流程。而對(duì)于仔姜加工品泡姜而言，其制作方便，口味可調(diào)，其中低鹽泡姜亞硝酸鹽峰值低，而與生姜相比醋泡姜提取物的抑菌效果更強(qiáng)，因此泡姜產(chǎn)品能夠有效增加仔姜的附加價(jià)值，同時(shí)拓展仔姜市場份額。