盐渍水再利用处理及泡青菜上的应用研究

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℃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；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、亚硝酸盐的变化情况，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。
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 10 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过 800 万 t，年平排放高盐盐渍水 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
发酵罐；721 分光光度计；DGG-9140A 型电热恒温鼓风干燥箱；实验所用试剂为分析纯试剂。
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。
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为指标，进行正交试验加以优化，确定盐渍水絮凝处理工艺参数。
1.3.3 测定指标及方法
亚硝酸盐的测定：按 GB/T 5009.33《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》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 10 位专业人员组成评定小组，采用 10 制，每项满分 10分，9-10 分为好，7-8 分为较好，5-6 分为较差，再求4 项总和的平值。
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%，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 20℃，时间 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。
壳聚糖对盐渍水的盐度影响不大，添加量从 0 递增至 0.05%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 0.01%时，盐渍水的透光率就从初始的 21.17%增至 71.23%，添加量从0.01%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，120min，150min，180min）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。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 0-120min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℃，15℃，20℃，25℃，30℃）条件下，将 0.01%的壳聚糖加入到盐渍水中，进行絮凝（絮凝时间 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。絮凝温度对盐渍水的盐度影响不大，温度从 5℃升高至 30℃时，盐度从 15%降至 14.56%；而絮凝温度从 5-30℃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工艺参数。
对盐渍水絮凝效果影响的是因素 C 絮凝温度，其次为 A 絮凝剂添加量，影响小的是 B 絮凝时间。可以看出，组合 A3B3C1为组合方式，即絮凝剂添加量为 0.012%，絮凝时间为 140min、絮凝温度为18℃时，盐渍水絮凝效果。
2.5 回收盐渍水发酵新鲜蔬菜制备盐渍菜研究
以青菜为原料，采用回收盐渍水盐渍新鲜青菜制备泡青菜，同时以相同浓度的食盐水做对比，检测其盐度、总酸、亚硝酸盐变化情况，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。
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硝酸盐变化情况比较。
2.5.4 再利用盐水和直接配制盐水泡青菜感官评价比较。
盐度变化趋势基本相同，在盐渍120d内，盐度从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；亚硝酸盐方面，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（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。
来源：惠合发酵罐厂家

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