CN106213343A - 一种蔬菜盐渍水综合利用方法 - Google Patents

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李恒
张其圣
王勇
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Abstract

本发明属于食品领域，尤其是食品行业中的泡菜领域，具体为蔬菜盐渍水综合利用方法。该方法包括以下步骤：（1）盐渍水预处理；（2）盐渍水微滤膜(MF)过滤；（3）盐渍水泡渍蔬菜；（4）低温真空浓缩泡菜母水；（5）泡菜母水处理；（6）泡菜母水超滤膜(UF)过滤；（7）快速制作泡菜。本发明的目的是针对盐渍水的回收及综合利用问题，对蔬菜盐渍水进行综合利用，采用回收预处理盐渍水泡渍新鲜蔬菜制备泡菜母水及发酵菌粉，实现盐渍水有效回收利用、并进行清洁化生产，使泡菜产业升级、企业可持续发展。

Description

一种蔬菜盐渍水综合利用方法
技术领域
本发明属于食品领域，尤其是食品行业中的泡菜领域，具体为蔬菜盐渍水综合利用方法。
背景技术
泡菜是一种独特而具有悠久历史的发酵蔬菜制品。蔬菜盐渍水是泡菜加工主要剩余物之一，在盐渍过程中蔬菜细胞内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。通过翻池，再溶解，再翻池，再溶解，期间发生各种生化反应，在形成盐渍蔬菜产品的同时，产生了大量具有营养丰富、风味独特的泡菜盐渍水。
盐渍水中含有高浓度食盐、碳水化合物、有机酸、矿物质、泡菜风味物质及植物氨基酸等成分，排污治污成本大且多不实用。四川省泡菜产业蔬菜年加工量超过800万t，年平均排放盐渍水300万t，其中食盐量就高达30万t以上。目前也有盐渍水治理方法，如采用物理方法(电渗析、膜过滤)处理，运行成本太高，生产厂家无法承受；采用生化处理，由于盐度高，微生物的生长繁殖受到严重影响，盐渍水处理效果不佳，难以达到治理目的。
目前，随着泡菜行业的飞速发展，泡菜加工盐渍水对环境的影响及剩余物的综合利用已逐渐成为阻碍众多泡菜企业可持续发展的“瓶颈”问题。许多泡菜企业仍然采用“高盐分盐渍水稀释排放”等落后的处理方式。盐渍水污染环境，浪费资源，严重制约了泡菜产业的发展。
发明内容
本发明的发明目的是针对上述技术问题，提供一种蔬菜盐渍水综合利用方法。该方法针对盐渍水的回收及综合利用问题，对蔬菜盐渍水进行综合利用，采用回收预处理盐渍水泡渍新鲜蔬菜制备泡菜母水及发酵菌粉，实现盐渍水有效回收利用、并进行清洁化生产，使泡菜产业升级、企业可持续发展方法。
为了实现上述目的，本发明的具体技术方案为：
一种蔬菜盐渍水综合利用方法，包括以下步骤：
(1)盐渍水预处理。
将发酵成熟，盐度为10-15％的盐渍蔬菜水收集于调节沉淀池，静置沉淀后，对其上清液进行粗滤，粗虑网孔直径0.15mm，网孔宽0.25mm，以除去大颗粒悬浮杂质和残留的蔬菜叶，再以粗虑后盐渍水质量计，添加0.5-2.0‰壳聚糖进行絮凝，絮凝沉淀1-3h后取其上清液，得预处理后的盐渍水；
(2)盐渍水微滤膜过滤。
将所述(1)预处理后的盐渍水通过微滤膜(MF)过滤进行处理，过滤孔径为0.1-1.0um，去除细菌、菌丝等物质，尽可能到达无菌过滤、细胞收集效果。微滤膜过滤后该盐渍水中菌落总数≤100CFU/ml，大肠菌群≤30MPN/100mL；
(3)盐渍水泡渍蔬菜。
向步骤(2)中微滤膜过滤后的盐渍水中加1-2倍质量的水进行稀释，使其盐度为5-8％，然后将洗净切分好的新鲜蔬菜(比如可以将新鲜红萝卜切分成5cm×3cm×2cm的片状)添加到稀释后的盐渍水中，按质量计，新鲜蔬菜：盐渍水＝1：1.5，再添加辅料后进行密封，泡渍发酵3天后，得到具有浓郁纯正风味的传统泡菜母水。所述辅料以新鲜蔬菜和盐渍水总质量计，其添加量为：1-5％辣椒、1-3％生姜、1-3％料酒、0.3-1％红糖、0.1-0.6花椒、0.1-0.6％排草、0.1-0.3％小茴；
(4)低温真空浓缩泡菜母水。
将步骤(3)中得到的泡菜母水通过低温真空浓缩，浓缩的条件为：温度25-35℃，真空度100-120Pa，将其质量浓缩2-4倍；在所述工艺条件下，不仅可以提升泡菜母水的酸爽风味，还使泡菜母水达到高盐低酸，利于存储。
(5)泡菜母水处理。
将步骤(4)浓缩后的泡菜母水通过高速离心，离心条件为：转速为4000-8000r/min，时间1-10min，其得到上清液泡菜母水和下层菌泥，将下层菌泥真空冷冻干燥，得到泡菜发酵菌粉，发酵菌粉活性为5.0×109-1.0×1011；
(6)泡菜母水超滤膜过滤。
将步骤(5)处理后的泡菜母水采用超滤膜(UF)过滤，过滤孔径为10-100nm，可去除细菌、真菌、胶体、大分子等物质。过滤后泡菜母水菌落总数≤10cfu/ml，大肠菌群≤10MPN/100mL；同时还具有酸爽浓郁、风味纯正的特点。所述泡菜母水可进行包装销售。
(7)快速制作泡菜。
将步骤(6)的泡菜母水中加2-4倍质量的水进行稀释，对所述发酵菌粉以及新鲜蔬菜，按照质量比为发酵菌粉：稀释后泡菜母水：新鲜蔬菜＝1:2000:3000比例在发酵坛进行发酵2-3天即可食用。步骤中得到的发酵菌粉和泡菜母水产品，亦可用家庭、企业快速制作泡菜等，方便快捷。
经步骤(1)所述预处理后的盐渍水满足须以下指标：
a预处理后盐渍水色泽透亮，无肉眼见颗粒、具有发酵液气味；
b理化和微生物指标
蔬菜盐渍水中含有高浓度食盐、碳水化合物、有机酸、植物纤维、泡菜风味物质及植物氨基酸等成分，是天然的盐渍泡菜母水，但是盐渍水中含有泥沙、菌丝、病毒、细菌性热原等不可利用杂质。
通过对蔬菜盐渍水感官分析得出，泡菜水具有香气浓郁、酸爽风味优势，但水略显浑浊，可见明显杂物缺点。蔬菜盐渍水理化测定和微生物测定得出，具有高盐高酸，低亚硝酸盐，无致病菌(沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌)、几乎无大肠杆菌等优点，但也有透光率低，杂菌较多等缺点。蔬菜盐渍水在风味物质方面，非挥发性风味物质(有机酸、氨基酸)分析，主要有机酸为乳酸、乙酸、酒石酸、琥珀酸等多种风味物质。另外氨基酸为脯氨酸、苏氨酸、赖氨酸、亮氨酸等多种氨基酸。挥发性风味物质分析，主体挥发性风味物质为烃类、醇类、异硫氰酸酯类、醛类和芳香族化合物等成分。还有一些杂环类等其它物质。可以得出蔬菜盐渍水香气成分种类多，风味突出，营养物质丰富，具有回收利用泡渍新鲜蔬菜，作为泡菜母水的潜质。
本发明的积极效果为：
(一)、本发明就泡菜企业采用“高盐分盐渍水稀释排放”等落后的处理方式进行比较，实现企业蔬菜盐渍水综合利用，生产出具有高附加值的发酵菌粉和泡菜母水产品，实现使泡菜产业升级、企业可持续发展。
(二)、采用微滤膜(MF)对预处理后盐渍水进行过滤，去除微生物，得到食用安全的澄清盐渍水。澄清盐渍水通过添加新鲜蔬菜以及辅料进行泡渍，可得纯正酸爽风味的泡菜母水。
(三)、采用低温真空浓缩泡菜母水，可以最大限度的保持菜水中原有的物质成分，增强了泡菜老盐水的酸爽风味，同时得到高盐低酸泡菜母水，利于存储。
(四)、采用超滤膜(UF)过滤离心后的泡菜母水，保证泡菜母水风味和质量。同时采用冷冻干燥菌泥，可以最大限度的保持泡菜发酵菌粉活性。
(五)、泡菜母水和发酵菌粉产品，利于家庭、企业方便，快捷制作泡菜，应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明中回收高盐分盐渍水预处理的工艺流程示意图。
图2为本发明中一种蔬菜盐渍水综合利用方法的工艺流程示意图。
图3为本发明中盐渍水和泡菜母水有机酸对比柱形图。
图4为本发明中盐渍水和泡菜母水氨基酸对比柱形图。
图5为本发明中盐渍水和泡菜母水挥发性物质种类对比柱形图。
图6为本发明中盐渍水和泡菜母水挥发性物质含量对比柱形图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
发酵成熟的盐渍水均具有以下表1理化特征：
表1理化及微生物结果
实施例1：
一种蔬菜盐渍水综合利用方法，包括以下步骤：
(1)将发酵成熟，盐度为12％的盐渍蔬菜水收集于调节沉淀池，静置沉淀后，对其上清液进行粗滤，粗虑网孔直径0.15mm，网孔宽0.25mm，以除去大颗粒悬浮杂质和残留的蔬菜叶，再以其质量计算，向其中添加1.0‰的壳聚糖进行絮凝，絮凝沉淀2h，取其上清液。所述盐渍水达到色泽透亮，无肉眼见颗粒、具有发酵液气味。
(2)将经过步骤(1)预处理后的盐渍水通过微滤膜(MF)过滤进行处理，过滤孔径为：0.3um。去除细菌、菌丝等物质，尽可能到达无菌过滤、细胞收集效果。所述菌落总数(CFU/ml)≤100，大肠菌群(MPN/100mL)≤30。所述盐渍水达到使用标准。
(3)将经过步骤(2)微滤膜(MF)过滤后的盐渍水加2倍质量的水进行稀释，将切分、洗净的新鲜红萝卜切分成5cm×3cm×2cm的片状添加到稀释后盐度为6％的盐渍水中，其中红萝卜：盐渍水＝1：1.5比例，再添加辅料后进行密封，泡渍发酵3天后，得到具有浓郁纯正风味的传统泡菜母水。所述辅料以新鲜蔬菜和盐渍水总质量计，其添加量为：2％辣椒、1％生姜、1％料酒、0.5％红糖、0.1％花椒、0.1％排草、0.1％小茴；
(4)将所述(3)中的泡菜母水通过低温真空浓缩，浓缩的条件为：温度25℃，真空度100Pa，浓缩3倍；在所述工艺条件下，不仅提升泡菜母水的酸爽风味，还使泡菜母水达到高盐低酸，利于存储。
(5)将步骤(4)中浓缩的泡菜母水通过高速离心，离心条件为：转速为8000r/min，时间3min，其得到菌泥和泡菜母水。将所述菌泥真空冷冻干燥，得到泡菜发酵菌粉。所述发酵菌粉活性为5.0×109-1.0×1011，该泡菜发酵菌粉可进行包装销售。
(6)将步骤(5)的泡菜母水采用超滤膜(UF)过滤，过滤孔径为：50nm。去除细菌、真菌、胶体、大分子等物质。所述泡菜母水菌落总数(cfu/ml)≤10，大肠菌群(MPN/100mL)≤10，同时还具有酸爽浓郁、风味纯正的特点。该泡菜母水也可进行包装销售。
(7)所述(6)泡菜母水加3倍质量的水进行稀释，对所述发酵菌粉以及新鲜蔬菜，按照质量比为发酵菌粉：稀释后泡菜母水：新鲜蔬菜＝1:2000:3000比例在发酵坛进行发酵3天即可食用。
实施例2：
(1)将发酵成熟，盐度为14％的盐渍蔬菜水收集于调节沉淀池，静置沉淀后，对其上清液进行粗滤，粗虑网孔直径0.15mm，网孔宽0.25mm，以除去大颗粒悬浮杂质和残留的蔬菜叶，再通过添加0.5‰壳聚糖絮凝，絮凝沉淀3h，取其上清液。所述盐渍水达到色泽透亮，无肉眼见颗粒、具有发酵液气味。
(2)将所述(1)预处理后的盐渍水通过微滤膜(MF)过滤进行处理，过滤孔径为：0.5um。去除细菌、菌丝等物质，尽可能到达无菌过滤、细胞收集效果。所述菌落总数(CFU/ml)≦100，大肠菌群(MPN/100mL)≦30。所述盐渍水达到使用标准。
(3)将所述(2)微滤膜(MF)过滤后的盐渍水加2倍质量的水进行稀释，将切分、洗净的新鲜红萝卜切分成5cm×3cm×2cm的片状添加到稀释后盐度为7％的盐渍水中，其中红萝卜：盐渍水＝1：1.5比例，再添加辅料后进行密封，泡渍发酵3天后，得到具有浓郁纯正风味的传统泡菜母水。所述辅料以新鲜蔬菜和盐渍水总质量计，其添加量为：5％辣椒、3％生姜、1％料酒、0.3％红糖、0.1％-0.6花椒、0.2％排草、0.2％小茴；
(4)将步骤(3)中得到的泡菜母水通过低温真空浓缩，浓缩的条件为：温度25℃，真空度100Pa，质量浓缩4倍；在所述工艺条件下，不仅提升泡菜母水的酸爽风味，还使泡菜母水达到高盐低酸，利于存储。
(5)将经步骤(4)中浓缩后的泡菜母水通过高速离心，离心条件为：转速为4000r/min，时间8min，其得到菌泥和泡菜母水。将所述菌泥真空冷冻干燥，得到泡菜发酵菌粉。所述发酵菌粉活性为5.0×109-1.0×1011，可进行包装销售。
(6)将所述(5)的泡菜母水采用超滤膜(UF)过滤，过滤孔径为：30nm。去除细菌、真菌、胶体、大分子等物质。所述泡菜母水菌落总数(cfu/ml)≦10，大肠菌群(MPN/100mL)≦10，同时还具有酸爽浓郁、风味纯正的特点。所述泡菜母水可进行包装销售。
(7)所述(6)泡菜母水加4倍质量的水进行稀释，对所述发酵菌粉以及新鲜蔬菜，按照质量比为发酵菌粉：稀释后泡菜母水：新鲜蔬菜＝1:2000:3000比例在发酵坛进行发酵3天即可食用。
实施例3：
(1)将发酵成熟的盐度为12％的盐渍蔬菜水收集于调节沉淀池，静置沉淀后，对其上清液进行粗滤，粗虑网孔直径0.15mm，网孔宽0.25mm，以除去大颗粒悬浮杂质和残留的蔬菜叶，再通过添加1.5‰(wt)壳聚糖絮凝，絮凝沉淀2h，取其上清液。所述盐渍水达到色泽透亮，无肉眼见颗粒、具有发酵液气味。
(2)将经步骤(1)预处理后的盐渍水通过微滤膜(MF)过滤进行处理，过滤孔径为：0.8um。去除细菌、菌丝等物质，尽可能到达无菌过滤、细胞收集效果。所述菌落总数(CFU/ml)≤500，大肠菌群(MPN/100mL)≤30。所述盐渍水达到使用标准。
(3)将经过步骤(2)微滤膜(MF)过滤后的盐渍水加1.5倍质量的水进行稀释，将切分、洗净的新鲜红萝卜切分成5cm×3cm×2cm的片状添加到稀释后盐度为8％的盐渍水中，其中红萝卜：盐渍水＝1：1.5比例，再添加辅料后进行密封，泡渍发酵3天后，得到具有浓郁纯正风味的传统泡菜母水。所述辅料以新鲜蔬菜和盐渍水总质量计，其添加量为：4％辣椒、3％生姜、1％料酒、0.8％红糖、0.3％花椒、0.4％排草、0.1％小茴；
(4)将步骤(3)中得到的泡菜母水通过低温真空浓缩，浓缩的条件为：温度25℃，真空度100Pa，质量浓缩2倍；在所述工艺条件下，不仅提升泡菜母水的酸爽风味，还使泡菜母水达到高盐低酸，利于存储。
(5)将经步骤(4)浓缩的泡菜母水通过高速离心，离心条件为：转速为6000r/min，时间5min，其得到菌泥和泡菜母水。将所述菌泥真空冷冻干燥，得到泡菜发酵菌粉。所述发酵菌粉活性为5.0×109-1.0×1011，可进行包装销售。
(6)将步骤(5)中的泡菜母水采用超滤膜(UF)过滤，过滤孔径为：80nm。去除细菌、真菌、胶体、大分子等物质。所述泡菜母水菌落总数(cfu/ml)≤10，大肠菌群(MPN/100mL)≤10，同时还具有酸爽浓郁、风味纯正的特点。所述泡菜母水可进行包装销售。
(7)所述(6)泡菜母水加3倍质量的水进行稀释，对所述发酵菌粉以及新鲜蔬菜，按照质量比为发酵菌粉：稀释后泡菜母水：新鲜蔬菜＝1:2000:3000比例在发酵坛进行发酵3天即可食用。
以下通过实验说明本发明的有益效果：
一、有机酸、氨基酸、挥发性成分分析
1、有机酸风味成分测定
(1)测定对象：对实例1中步骤2盐渍水、步骤6泡菜母水
(2)测定结果：
(3)结果分析：盐渍水、泡菜母水有机酸风味物质分析，主要有乳酸、乙酸、琥珀酸和酒石酸。其中乳酸和乙酸是主要有机酸，酒石酸和琥珀酸的比例较低。得出泡菜母水中有机酸含量均比盐渍水高，盐渍水具有作为泡菜母水的潜力。
2、氨基酸成分测定
(1)测定对象：对实例1中步骤2盐渍水、步骤6泡菜母水
(2)测定结果：
结果分析：盐渍水、泡菜母水氨基酸分析，共15种氨基酸(门冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、氯化铵、络氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸)。得出泡菜母水中不同氨基酸含量大部分均比盐渍水高，盐渍水具有作为泡菜母水的潜力。
3、挥发性成分测定
(1)测定对象：对实例1中步骤2盐渍水、步骤6泡菜母水
(2)测定结果：
结果分析：盐渍水、泡菜母水挥发性成分分析，所含的风味物质主要是以烯类、醇类、酯类和醚类为主，其次是硫化物类、醛类化合物和烷类化合物等。其中盐渍水检测出挥发性成分103种，挥发性成分相对百分含量93.35％，泡菜母水检测出挥发性成分124种，挥发性成分相对百分含量93.78％，得出盐渍水具有作为泡菜母水的潜力。
4、小结
通过对有机酸、氨基酸、挥发性成分分析，一方面可以得出蔬菜盐渍水物质丰富，具有作为泡菜母水潜力，另一方面通过对蔬菜盐渍水综合处理后，得到泡菜母水较蔬菜盐渍水有益物质更加丰富、含量更高。
二、经济效益分析
1、1吨蔬菜盐渍水处理排放成本
2、1吨蔬菜盐渍水综合利用成本
3、1吨蔬菜盐渍水综合利用后得到产品附加值
4、小结
1吨蔬菜盐渍水处理排放成本为1.6元，1吨蔬菜盐渍水综合利用成本为61.3元，1吨蔬菜盐渍水综合利用后得到产品附加值为70元。因此，得出1吨蔬菜盐渍水综合利用后可得实际利润10.3元，实现盐渍水有效回收利用、并进行清洁化生产，使泡菜产业升级、企业可持续发展方法，应用前景广阔。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种蔬菜盐渍水综合利用方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)盐渍水预处理
将发酵成熟，盐度为10-15％的盐渍蔬菜水收集于调节沉淀池，静置沉淀后，对其上清液进行粗滤，粗虑网孔直径0.15mm，网孔宽0.25mm，以除去大颗粒悬浮杂质和残留的蔬菜叶，再添加适量的壳聚糖絮凝，絮凝沉淀1-3h后通过孔径为0.2-0.5um膜过滤进行预处理；
(2)盐渍水微滤膜过滤
将经步骤(1)预处理后的盐渍水通过微滤膜过滤进行处理，过滤孔径为0.1-1.0um，微滤膜过滤后该盐渍水中菌落总数≤100CFU/ml，大肠菌群≤≦30MPN/100mL；
(3)盐渍水泡渍蔬菜
将经步骤(2)微滤膜过滤后的盐渍水，加1-2倍质量水进行稀释，使其盐度为5-8％，然后将洗净切分好的新鲜蔬菜添加到稀释后的盐渍水中，按质量计，新鲜蔬菜：盐渍水＝1：1.5，然后添加辅料后进行密封，泡渍发酵3天后，得到具有浓郁纯正风味的传统泡菜母水；
(4)低温真空浓缩泡菜母水
将步骤(3)中得到的泡菜母水通过低温真空浓缩，浓缩的条件为：温度25-35℃，真空度100-120Pa，质量浓缩2-4倍；
(5)泡菜母水处理
将步骤(4)浓缩后的泡菜母水通过高速离心，离心条件为：转速为4000-8000r/min，时间1-10min，其得到上清液泡菜母水和下层菌泥，将下层菌泥真空冷冻干燥，得到泡菜发酵菌粉，发酵菌粉活性为5.0×109-1.0×1011；
(6)泡菜母水超滤膜过滤
将步骤(5)处理后的泡菜母水采用超滤膜过滤，过滤孔径为10-100nm，过滤后泡菜母水菌落总数≤10cfu/ml，大肠菌群≤10MPN/100mL。
2.根据权利要求1所述蔬菜盐渍水综合利用方法，其特征在于：该方法还包括快速制作泡菜步骤，将步骤(6)中得到的泡菜母水，加2-4倍质量的水进行稀释，然后按照质量比计，发酵菌粉：稀释后泡菜母水：新鲜蔬菜＝1:2000:3000比例在发酵坛进行发酵2-3天，快速制备得到风味较好的泡菜。
3.根据权利要求1所述蔬菜盐渍水综合利用方法，其特征在于：经步骤(1)所述预处理后的盐渍水满足以下指标：
a预处理后盐渍水色泽透亮，无肉眼见颗粒、具有发酵液气味；
b理化和微生物指标
。
4.根据权利要求1所述蔬菜盐渍水综合利用方法，其特征在于：步骤(1)中壳聚糖添加量是以粗虑后盐渍水质量计，添加量为0.5-2.0‰。
5.根据权利要求1所述蔬菜盐渍水综合利用方法，其特征在于：步骤(3)中所述辅料添加比例是以泡菜母水和新鲜蔬菜总质量计，其辅料添加量为：1-5％辣椒、1-3％生姜、1-3％料酒、0.3-1％红糖、0.1-0.6花椒、0.1-0.6％排草、0.1-0.3％小茴。
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