多輪增香發酵對傳統榨菜風味成分影響研究

陳 功，張其圣，劉 竹，梅時學，鮑永碧，李 恒，余文華

（1.四川省食品發酵工業研究設計院，四川 成都 611130；2.四川省川南釀造有限公司，四川 眉山 620030；3.四川東坡中國泡菜產業技術研究院，四川 眉山 620030）

四川泡菜是中國傳統發酵食品的典型代表，歷史悠久，工藝傳承千年，為中華傳統生物食品之瑰寶[1-2]。榨菜作為泡菜的代表品種之一，是一種半干態的具有乳酸發酵的腌制品。通過發酵腌制產生的各種風味物質賦予榨菜特有的風味和營養[3]。其風味獨特，鮮香嫩脆，開胃可口，深受消費者喜愛。

香味是食品的一個重要組成部分，是令人喜歡的香味可以使消費者產生食欲，品嘗后口齒留香，會在頭腦里留下深刻的印象，而且美好的香味還能夠增進人的食欲。目前食品的增香方法均為直接添加香辛料或添加人工合成香料來提高食品的香味和口感，香味的融合性和協調性較差。為了使食品香味協調充分，經過反復研究結果表明，要使外加香味與食品相融合，就是使食品在長期香味滲透下，食品與香味物質慢慢融合，從而使香味變得自然，同時通過提取濃縮香辛料中香味成分然后添加到食品中混合的方法使香味與產品能充分混合。改進增香方式，使產品香味更加持久，香味協調自然，與產品達到很好的融合效果，香味持久不變，品嘗后愉快而口齒留香。

香氣成分是判斷泡菜品質主要指標，韓國泡菜的風味成分已經做了較為深入的研究，HAWER W等[4]運用氣質聯用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）方法對5℃發酵的韓國泡菜進行了分析，HAN J S等[5]運用同時蒸餾萃取結合GC-MS對Wooung 泡菜進行了分析，CHA Y J等[6]運用同時真空蒸餾萃取結合GC-MS-Ol-factometry（GC/-MS/-O）韓國泡菜進行了分析，KIM J H等[7]運用動態頂空進樣結合GC-MS 對Dongchimi 湯進行了分析，HA J H[8]運用固相微萃取技術（solid phase microextraction，SPME）結合GC-MS 對韓國泡菜進行了分析，KANG J H等[9]運用固相微萃取技術（SPME）結合GC/MS 對冰箱中保藏的韓國泡菜進行了分析。然而我國在四川泡菜的香氣成分研究方面與韓國泡菜相差較大，目前只有少數報道了有關其他泡菜產品的香氣成分。趙大云等[10-12]對中國傳統腌漬雪里蕻的風味成分進行了分析，研究結果顯示，腌漬雪里蕻中含有烴類、醇類、酯類、腈及雜環化合物，其中丁烯腈及苯并噻唑與腌漬雪里蕻特征風味密切相關。此外朱文嫻等[13]也報道了人工接種泡菜中的風味成分研究，結果顯示游離氨基酸、有機酸和揮發性風味物質方面，人工接種發酵的產品與自然發酵的產品是基本一致的。陳功等[14-15]報道了自然發酵、乳酸菌發酵與老鹽水發酵四川泡菜的揮發性成分。本研究以四川傳統特色發酵食品榨菜為研究對象，分析鑒定普通榨菜、多輪增香發酵榨菜發酵前后的物質成分變化，探討多輪增香發酵工藝對榨菜發酵的影響，為多輪增香發酵工藝在傳統榨菜發酵中的應用奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.2 儀器與設備

7890/5975-GC-MSD氣相色譜/質譜聯用儀：美國安捷倫公司；DHG-9055A恒溫干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；KDN-08B凱式定氮儀：上海普陀洪紀儀器設備有限公司；SHZ-3型水循環真空泵：河南鞏義杜甫儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 普通榨菜加工工藝流程（圖1）

圖1 普通榨菜加工工藝流程Fig.1 Processing technology of common pickled mustard tuber

1.3.2 多輪增香發酵榨菜加工工藝流程（圖2）

1.3.3 樣品處理

將普通榨菜、多輪增香發酵榨菜別切成邊長為2mm的正方體備用。

1.4 分析檢測

1.4.1 風味成分的提取與分析[14]

SPME頂空萃取操作條件：取5g樣品置于20mL頂空瓶中，80℃萃取吸附30min，聚丙烯酸酯（polyacrylate，PA）萃取頭深入進樣瓶，伸出纖維于上空的氣體中萃取10min，縮回纖維，然后把萃取頭進入氣相色譜儀進樣口，伸出纖維解吸5min后縮回纖維，取出萃取頭，進行分析。

氣相色譜條件：初溫40℃，保持3min，以5℃/min上升至100℃，再以10℃/min上升至250℃，保持1min。載氣（氦氣）流速1.0mL/min，壓力2.4kPa，進樣量0.5μL；采用的色譜柱為INNOWAX（60m×0.25mm×0.25mm）。

不一會兒，一陣冷風吹過來，國王不禁打了一個寒戰，這時他才想起來昨天沒有聽到天氣預報，不然他今天就穿厚衣服了。國王生氣極了，立刻從人群中找出氣象臺臺長，要他解釋：“為什么昨天沒有播天氣預報？”

圖2 多輪增香發酵榨菜加工工藝流程Fig.2 Processing technology of multiple rounds of aroma enhancement fermentation for mustard tuber

質譜條件：電子電離（electron ionization，EI）源；溫度250℃，電子能量70eV，放射電流150μA，傳輸線溫度280℃，質子掃描范圍35～200m/z。

1.4.2 總酸的測定

采用GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》中方法進行測定。

1.4.3 還原糖的測定

采用GB/T 5009.7—2008《食品中還原糖的測定》中方法進行測定。

1.4.4 蛋白質含量

采用GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》中凱氏定氮法測定。

2 結果與討論

2.1 兩種榨菜理化指標分析對比

兩種榨菜樣品理化指標分析檢測結果見表1。

由表1可知，兩種不同的加工方法對于榨菜的理化指標影響不大，兩種不同的榨菜最后成熟的總酸和殘留還原糖含量差別不大，蛋白質含量也基本保持一致。

表1 兩種榨菜樣品理化指標檢測結果Table 1 Physicochemical indicator test results of two kinds of mustard tuber sample

2.2 兩種榨菜風味成分對比

按照上述實驗條件對普通榨菜、多輪增香發酵榨菜進行測定，其揮發性成分GC-MS總離子流色譜圖如圖3、圖4所示。

圖3 普通榨菜揮發性成分色譜圖Fig.3 Volatile components chromatogram of common mustard tuber

圖4 多輪增香發酵榨菜揮發性成分色譜圖Fig.4 Volatile components chromatogram of multiple rounds flavored fermented pickled mustard tuber

各組分質譜經計算機譜庫檢索及資料分析，對各鋒進行對比確認，兩種榨菜香氣成分鑒定結果分別如表2、表3所示。

由表2可知，普通榨菜共識別出24種化合物，其中醇類3種，相對含量為78.70%；醛類3種，相對含量為2.32%；含硫化合物2種，相對含量為2.48%；酮類1種，相對含量為0.62%；酯類3種，相對含量為7.22%；醚類2種，相對含量0.67%；烷2種，相對含量為2.01%；腈類1種，相對含量為0.83%；酸類2種，相對含量為3.04%；雜環化合物2種，相對含量為0.83%，其他化合物3種，相對含量為1.29%。

表2 普通榨菜香氣成分Table 2 Aroma components of common mustard tuber

由表3可知，多輪増香榨菜共識別出30種化合物，其中醇類7種，相對含量為81.45%；醛類3種，相對含量為2.08%；含硫化合物2種，相對含量為0.58%；酮類1種，相對含量為0.31%；酯類3種，相對含量為11.37%；醚類2種，相對含量0.35%；烷類1種，相對含量為0.31%；腈類1種，相對含量為0.29%；烯類3種，相對含量0.99%，酸類2種，相對含量為0.68%；雜環化合物2種，相對含量為1.48%，其他化合物1種，相對含量為0.10%。

2.3 多輪增香發酵工藝對榨菜品質的影響

表3 多輪增香發酵榨菜香氣成分Table 3 Aroma components of multiple rounds flavored fermented pickled mustard tuber

多輪增香發酵榨菜主要成分有乙醛、二甲基硫、丙醛、丙酮、乙酸乙酯、甲酸乙酯、丁酸乙酯、乙醇、戊醇、丁醇、戊醇、二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫、月桂烯、2-丁烯腈、檸檬烯、桉葉油醇、茴香腦、2-乙基呋喃等成分。其主要來源可能有：一是源自原輔料中香味成分，如來二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫等來源于大蒜，而月桂烯可能來自姜或花椒，茴香腦可能來自茴香等輔料[16-19]，2-丁烯腈、2-乙基呋喃、異硫氰酸烯丙酯則為榨菜本身的特有的香味成分[20]。二是微生物發酵作用及生理生化反應產生的物質，如乙酸乙酯、甲酸乙酯、丁酸乙酯、乙醛、桉葉油醇等[21-23]。

與多輪增香發酵榨菜相比，傳統榨菜的風味成分相對較為單一，主要成分有甲醇、乙醇、二甲基硫、二甲基二硫、丙醛、乙酸乙酯、丁酸乙酯、2-乙基呋喃、2-丁烯腈、異硫氰酸烯丙酯、乙酸、2，4-庚二烯醛等；其主要來源于多輪増香榨菜相似，主要源自兩個方面：一是原輔料中的主要成分，如二甲基二硫、二甲基硫來自大蒜，2，4-庚二烯醛則可能來自人工合成香精香料，2-乙基呋喃、2-丁烯腈、異硫氰酸烯丙酯為榨菜本身特有的香氣；另外一方面是微生物作用及生理生化反應，如甲醇、乙醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯等。

通過上述對比可以發現，在經過一系列的加工后，盡管所使用的香料較為相似，但是傳統工藝的榨菜中幾乎沒有保留香料中的揮發性成分，僅有少量的如大蒜及合成香精的一些揮發性成分，而多輪增香發酵榨菜則保留了香料中大量的揮發性成分。

3 結論

采用固相微萃取-氣相色譜質譜聯用法（SPME-GC/MS）對兩種不同工藝的榨菜進行了香氣成分分析過程中，在相同的試驗條件下，采用多輪增香發酵工藝制作的榨菜檢測出了更多的香氣成分物質。在共同檢測出的主要香氣成分中，采用多輪增香發酵工藝制作的榨菜含量明顯高于老工藝榨菜。傳統工藝的榨菜中幾乎沒有保留香料中的揮發性成分，僅有少量的如大蒜及合成香精的一些揮發性成分殘留，而多輪增香發酵榨菜則保留了香料中大量的揮發性成分，盡管沒有使用合成香精，但其風味仍較傳統工藝生產的榨菜更為豐富、更為融合。

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