汪冬冬,唐 垚,陳 功,2,李 恒,2,明建英,蔡地烽,王 勇,伍亞龍,張其圣,2,
(1.四川東坡中國泡菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,四川 眉山 620000;2.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院,四川 成都 611130)
新鮮蔬菜的鹽(泡)漬貯藏加工起源于中國,并在上千年的發(fā)展過程中成為我國最普遍和大眾化的蔬菜加工方法。其中鹽漬菜是一種傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜制品的典型代表,其利用以乳酸菌為主的優(yōu)勢本土益生菌群發(fā)酵產(chǎn)酸,形成具有“清香、嫩脆、爽口”特點的蔬菜制品。泡漬與發(fā)酵伴隨著一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物反應(yīng)的變化,產(chǎn)生出柔和的風(fēng)味與芳香物質(zhì)成分[1]。受原料、區(qū)域、工藝等因素的影響,我國鹽漬菜呈現(xiàn)出多樣化。根據(jù)成品形態(tài)不同,可分為濕態(tài)、半干態(tài)和干態(tài)3 種,三者之間沒有具體的劃分界線,但都是用鹽直接漬制而成。一般認(rèn)為,濕態(tài)鹽漬是指新鮮蔬菜和水一同添加進(jìn)行發(fā)酵,如四川鹽漬菜、東北酸菜等;半干態(tài)是指加工前不添加水直接進(jìn)行鹽漬,如涪陵榨菜、韓國鹽漬菜等;干態(tài)鹽漬是指加工前或加工后進(jìn)行干燥,如蕭山蘿卜干、宜賓芽菜等[2]。
風(fēng)味是評價鹽漬菜品質(zhì)的重要指標(biāo),很大程度上決定了消費者的選擇,而不同工藝的產(chǎn)品,風(fēng)味迥異。濕態(tài)鹽漬菜研究中,Xiao Zuobing等[3]通過氣相色譜-聞香法結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)發(fā)現(xiàn)泡辣椒含有67 種揮發(fā)性化合物,結(jié)合多重分析發(fā)現(xiàn)主成分為乙酸、2-乙基苯酚、L-芳樟醇、十三烷、丁酸丁酯和3-蒈烯。徐丹萍等[4]研究發(fā)現(xiàn)四川泡蘿卜發(fā)酵以后主體風(fēng)味為酯類,主要為1-異硫代氰酸丁酯、異硫氰酸乙酯,相對含量在10%以上。侯曉艷等[5]采用接種發(fā)酵和自然發(fā)酵對比發(fā)現(xiàn),泡蘿卜中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要是烯類、酯類和酮類。Kim等[6]研究韓國鹽漬泡蘿卜中主要為含硫化合物,特征性風(fēng)味物質(zhì)為硫氰酸甲酯、己醛、四氫噻吩和苯甲酸苯乙酯。半干態(tài)鹽漬菜研究中,Hwang[7]和Hong等[8]研究發(fā)現(xiàn)韓國泡菜的主要風(fēng)味物質(zhì)為二甲基二硫醚、二甲基三硫醚等含硫化合物。汪冬冬等[9]采用GC-MS研究6 種典型工業(yè)鹽漬菜得到174 種揮發(fā)性成分,其中乙醇、苯乙醇、 2-乙基己醇、乙酸、丁酸、乙酸乙酯可以用于區(qū)分發(fā)酵型和非發(fā)酵型鹽漬菜。干態(tài)鹽漬菜研究中,吳華昌等[10]采用GC-MS對不同發(fā)酵時間芽菜的揮發(fā)性香氣進(jìn)行分析,共鑒定出75 個揮發(fā)組分,其中醇類、酸類、酯類和烷烴類等化合物為主體香味物質(zhì)。劉大群等[11]使用電子鼻和GC-MS從風(fēng)脫水和鹽脫水蕭山蘿卜干中檢測出58 種和35 種揮發(fā)性香氣成分,其中風(fēng)脫水蘿卜干揮發(fā)性香氣成分種類高于鹽脫水蘿卜干。
由此可看出,鹽漬菜的風(fēng)味受工藝、原輔料、微生物等影響。濕態(tài)、半干態(tài)和干態(tài)工藝鹽漬菜為我國的傳統(tǒng)鹽漬菜中的典型工藝,然而目前少見報道3 種發(fā)酵方式的鹽漬菜品質(zhì)特性和揮發(fā)性風(fēng)味成分研究。本實驗以鹽漬菜中常用的蘿卜為原料,通過設(shè)定3 種不同水分活度的鹽漬蘿卜模擬濕態(tài)、半干態(tài)和干態(tài)工藝,測定發(fā)酵過程中的理化性質(zhì)、微生物數(shù)量和揮發(fā)性風(fēng)味等指標(biāo),研究不同發(fā)酵方式鹽漬蘿卜發(fā)酵過程中揮發(fā)性風(fēng)味成分,為鹽漬蘿卜的加工和風(fēng)味調(diào)控提供數(shù)據(jù)參考。
2018 年4 月于四川眉山當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場采購直徑9~11 cm、長度20~25 cm無腐爛及變軟的新鮮長根型白蘿卜約200 kg,總計3 次采購?fù)?,采購回的原料放置于冷庫密封貯藏待用。
無碘食鹽 市購;MRS培養(yǎng)基、PDA培養(yǎng)基、PCA培養(yǎng)基 北京陸橋技術(shù)股份有限公司;其他均為國產(chǎn)分析純試劑。
GCMS-QP2010 GC-MS聯(lián)用儀 日本島津儀器公司; DB-WAX色譜柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm) 美國 安捷倫公司;15 mL頂空進(jìn)樣瓶、固相微萃?。╯olid phase microextraction,SPME)裝置、50/30 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷萃取頭 美國Supelco公司; HD-3A智能水分活度檢測量儀 無錫市華科儀器儀表有限公司;JN-400i無菌均質(zhì)器 寧波江南儀器廠;雷磁PHS-3C型pH計 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。
1.3.1 鹽漬菜制作及取樣
根據(jù)傳統(tǒng)鹽漬蘿卜的工藝[1]和預(yù)實驗的優(yōu)化,本實驗濕態(tài)鹽漬蘿卜(S)設(shè)計如下:將蘿卜洗干凈,切分成長寬高為2~4 cm的塊狀,按菜和滅菌鹽水質(zhì)量比1∶1裝入玻璃鹽漬菜壇,平衡后鹽度為3%,鹽漬蘿卜水分活度控制在0.95,壇沿加水密封發(fā)酵,每壇菜水總質(zhì)量1 kg,裝滿至壇沿口處。半干態(tài)鹽漬蘿卜(B):將蘿卜洗干凈晾干切成長為6~8 cm,寬為1 cm的條狀,曬干后用水清洗干凈后再擰干除去多余水分,裝壇發(fā)酵,平衡后鹽度為7%,水分活度控制在0.90,壓緊裝滿至壇沿處,加水密封,每壇菜總質(zhì)量1 kg;干態(tài)鹽漬蘿卜(G):制備同半干態(tài),但水分活度控制在0.85。3 種工藝類型鹽漬蘿卜各制備10 壇,為避免鹽漬初期食鹽滲透不均勻等影響,鹽漬1 d后開始取樣分析,取發(fā)酵1、5、10、20、30 d的蘿卜固體進(jìn)行分析;為了避免取樣對鹽漬蘿卜的影響,每次分析各取2 壇。
1.3.2 理化性質(zhì)測定
水分活度:取粉碎混勻后的樣品約20 g,置于恒質(zhì)量后的康氏皿中,置于水分活度測試儀器中進(jìn)行測試,水分活度儀常溫下測定30 min至穩(wěn)定后結(jié)束。
水分質(zhì)量分?jǐn)?shù):參考GB/T 5009.3—2016《食品中水分的測定》中直接干燥法測定蘿卜水分。
pH值測定:參考GB/T 10468—1989《水果和蔬菜產(chǎn)品pH值的測定方法》,pH值用PHS-3C型pH計進(jìn)行測定。
總酸測定:參考GB/T 12456—1990《食品中總酸的測定方法》中電位滴定法,用0.05 mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液反滴定至pH值為8.2,總酸含量以乳酸計。
1.3.3 微生物數(shù)量變化
取25 g蘿卜固體加入到225 mL含0.85% NaCl無菌生理鹽水的均質(zhì)袋中,用拍擊式均質(zhì)器拍打2 min,勻漿后進(jìn)行1∶10梯度稀釋,選取合適的稀釋度和培養(yǎng)基,將0.5 mL稀釋液采用傾注法分別分析乳酸菌數(shù)量、細(xì)菌總數(shù)和真菌總數(shù)。乳酸菌和細(xì)菌分別在MRS、PCA培養(yǎng)基中于37 ℃培養(yǎng)48 h,真菌在PDA培養(yǎng)基中于30 ℃培養(yǎng)48~72 h,菌落數(shù)在30~300之間的平板記錄菌落數(shù)。平行重復(fù)3 次,取其平均值,以未接菌株的培養(yǎng)基作為空白對照。
1.3.4 揮發(fā)性成分分析
樣品處理和檢測條件:樣品的前處理參照Choi等[12]的方法略改,取組織搗碎后的樣品2.0 g,2.5 g NaCl,5 μL內(nèi)標(biāo)(4-甲基-2-戊醇甲醇溶液,質(zhì)量濃度為0.4 μg/mL) 于15 mL頂空進(jìn)樣瓶中,混勻密封置于40 ℃恒溫槽中水浴加熱平衡30 min,將老化后的SPME萃取頭插入到頂空進(jìn)樣瓶中吸附30 min,然后拔出萃取頭插入到GC-MS進(jìn)樣口,250 ℃解吸5 min,每個樣品獨立測定2 次。
GC條件:不分流進(jìn)樣模式;進(jìn)樣溫度40 ℃;進(jìn)樣口溫度250 ℃;總流量50 mL/min;進(jìn)樣時間1 min;控制流量方式:線速度;載氣為He;載氣流量1.2 mL/min。 程序升溫參考文獻(xiàn)[13]和[9]的方法并作優(yōu)化。程序升溫:40 ℃,保持0 min;以16 ℃/min升溫到75 ℃,保持0 min;以2 ℃/min升溫到94 ℃(保持1 min),以 2 ℃/min升溫到110℃,保持1 min;以3 ℃/min升溫到122 ℃,保持1 min;以2 ℃/min升溫到130 ℃,保持1 min;以2 ℃/min升溫到136 ℃,保持1 min;以2 ℃/min升溫到143 ℃,保持1 min;以6 ℃/min升溫到200 ℃,保持5 min。
MS條件:電子電離源;電子能量70 eV;離子源溫度230 ℃;接口溫度250 ℃;檢測器電壓0.1 kV;Scan采集方式;質(zhì)量掃描范圍35.00~350.00 u。
定性和定量分析:由GC-MS得到的色譜圖,經(jīng)計算機在標(biāo)準(zhǔn)譜庫NIST 11和Wiley中比對檢索,選取相似度大于80(最大值為100)的物質(zhì)進(jìn)行定性分析,并準(zhǔn)確地鑒定出各樣品的揮發(fā)性成分,同時采用4-甲基-2-戊醇的甲醇溶液(0.4 μg/mL)為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行半定量分析[14],得到各組分的質(zhì)量濃度。
1.3.5 多元統(tǒng)計分析
離子流圖、微生物計數(shù)和理化性質(zhì)的結(jié)果使用Origin Pro 9.1進(jìn)行處理與分析。揮發(fā)性成分導(dǎo)入SPSS 22.0軟件中進(jìn)行極值法標(biāo)準(zhǔn)化處理,然后在SIMCA 14.1中進(jìn)行層次聚類分析(hierarchical cluster analysis,HCA)、主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘法-判別分析(partial least squares-discrimination analysis,PLS-DA)[15]。HCA按照樣本數(shù)大小分類,使用離差平方和算法。PCA圖中橢圓為Hotelling的T2區(qū)域,表示建模變異的95%置信區(qū)間。PCA模型的質(zhì)量由R2(數(shù)據(jù)的方差)和Q2值(模型的預(yù)測)表示,PLS-DA模型進(jìn)行200 次迭代置換測試以避免模型過度擬合,將分析變量重要性得分值大于1.2且t檢驗(P<0.05)作為特征揮發(fā)性成分。
如圖1a、b所示,3 種發(fā)酵方式鹽漬蘿卜水分活度:濕態(tài)鹽漬蘿卜>半干態(tài)鹽漬蘿卜>干態(tài)鹽漬蘿卜。水分含量:濕態(tài)鹽漬蘿卜>半干態(tài)鹽漬蘿卜>干態(tài)鹽漬蘿卜。其中濕態(tài)鹽漬蘿卜發(fā)酵過程中水分活度維持在 0.96左右,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)維持在91%左右;半干態(tài)鹽漬蘿卜水分活度介于0.88~0.92之間,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)維持在71%~77%之間;干態(tài)鹽漬蘿卜水分活度介于0.84~0.87之間,水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)維持在63%附近。3 種鹽漬蘿卜的水分活度和水分含量總體都保持穩(wěn)定趨勢,差異明顯。根據(jù)Beuchat[16]有關(guān)水分活度對微生物生長的影響,結(jié)合鹽漬蘿卜水分分布,可知大多數(shù)細(xì)菌可以在濕態(tài)和半干態(tài)鹽漬蘿卜上生長,而對干態(tài)鹽漬蘿卜影響不大,說明水分的差異會對3 種鹽漬蘿卜發(fā)酵程度產(chǎn)生一定影響。
圖 1 不同發(fā)酵方式鹽漬蘿卜微生物數(shù)量和理化特性變化Fig. 1 Changes in microbial quantity and physicochemical properties of salted radish during fermentation
pH值和酸度顯示鹽漬蘿卜品質(zhì),而且還顯示鹽漬蘿卜中乳酸菌的生長情況[17-18]。如圖1c所示,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,鹽漬蘿卜pH值都呈下降趨勢,但濕態(tài)鹽漬蘿卜pH值下降速度較快。發(fā)酵5 d后濕態(tài)鹽漬蘿卜的pH值變化平緩,而半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜整個階段pH值都大于4.5,表明半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜發(fā)酵過程中產(chǎn)酸較弱。濕態(tài)工藝發(fā)酵初期總酸(以乳酸計)含量快速升高,發(fā)酵到第10天, 達(dá)到峰值4.5%,半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜總酸含量呈現(xiàn)緩慢上升至穩(wěn)定的趨勢,但遠(yuǎn)高于濕態(tài)鹽漬蘿卜的總酸,這是由于原料中的有機酸在脫水過程中出現(xiàn)富集。
鹽漬蘿卜發(fā)酵過程中伴隨著微生物演替和數(shù)量變化,發(fā)酵初期附著在蘿卜表面的微生物利用蘿卜原料中的營養(yǎng)物質(zhì)迅速繁殖。如圖1d所示,發(fā)酵過程中濕態(tài)鹽漬蘿卜的細(xì)菌數(shù)量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,在第5天達(dá)到峰值,而半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜呈逐漸下降趨勢。結(jié)合圖1e,乳酸菌數(shù)量變化趨勢和數(shù)量級同細(xì)菌相同,表明鹽漬蘿卜發(fā)酵過程中的細(xì)菌主要是以乳酸菌為主,該結(jié)論和相關(guān)文獻(xiàn)[19-22]研究結(jié)果相一致。如圖1f所示,3 種鹽漬蘿卜真菌數(shù)量都呈下降的趨勢,且初期真菌數(shù)量級遠(yuǎn)低于細(xì)菌,表明鹽漬蘿卜中微生物主要以細(xì)菌為主導(dǎo),真菌影響較小。
綜上所述,濕態(tài)鹽漬蘿卜屬于乳酸菌主導(dǎo)發(fā)酵的蔬菜制品,發(fā)酵程度高,產(chǎn)酸快,而半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜整個過程微生物數(shù)量較低,發(fā)酵程度弱或不發(fā)酵。
基于GC-MS途徑分析3 種發(fā)酵方式下鹽漬蘿卜的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),如圖2所示。3 種鹽漬蘿卜離子強度大的物質(zhì)出峰時間類似,但強度差異較大,表明有共同揮發(fā)性物質(zhì),但含量存在差異。濕態(tài)鹽漬蘿卜在15 min附近的離子強度隨著發(fā)酵進(jìn)行先增強后減弱;半干態(tài)鹽漬蘿卜在20 min附近的離子強度隨著發(fā)酵進(jìn)行先逐漸增強后減弱,而干態(tài)工藝是逐漸增強。說明3 種鹽漬蘿卜初始風(fēng)味物質(zhì)有共性和個性,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,部分風(fēng)味物質(zhì)逐漸累積或被轉(zhuǎn)換。
表 1 不同發(fā)酵方式鹽漬蘿卜發(fā)酵過程中揮發(fā)性風(fēng)味成分Table 1 Contents of volatile flavor components in salted radishes fermented for different days
續(xù)表1
圖 2 不同發(fā)酵方式鹽漬蘿卜總離子流圖Fig. 2 Total ion current chromatograms of volatile components from salted radishes fermented for different days
通過GC-MS分析3 種鹽漬蘿卜發(fā)酵30 d共得到揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)61 種,其中濕態(tài)工藝鹽漬蘿卜26 種,半干態(tài)鹽漬蘿卜30 種,干態(tài)鹽漬蘿卜46 種,結(jié)果如表1所示。這些揮發(fā)性成分中包括醇類(17 種)、含硫化合物(6 種)、醛類(10 種)、酮類(8 種)、酸類(6 種)、酯類(2 種)和其他類化合物(12 種)。濕態(tài)發(fā)酵鹽漬蘿卜主要為含硫化合物、醇類、醛類和酸類,主要包含異辛醇、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、乙酸和正己醛;半干態(tài)發(fā)酵主要為含硫化合物、醇類和醛類,主要包括異辛醇、順-2-戊烯醇、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚和正己醛;干態(tài)發(fā)酵主要為含硫化合物、醇類、醛類和酮類,主要包括己醇、4-異硫代氰酸甲基戊酯、二甲基三硫醚、二甲基二硫醚、壬醛、3-羥基-2-丁酮。
圖 3 基于PCA解析不同發(fā)酵方式鹽漬蘿卜揮發(fā)性風(fēng)味組分Fig. 3 PCA analysis of volatile flavor components of three salted radishes
為反應(yīng)3 種鹽漬蘿卜揮發(fā)性風(fēng)味差異和組間樣本差異,采用PCA無監(jiān)督的多元變量統(tǒng)計分析。篩選在3 個樣品以上都含有的46 種風(fēng)味成分進(jìn)行PCA,3 種鹽漬蘿卜特征變量62.1%的累計差異被描述,包含39.8%的PC1和22.3%的PC2,結(jié)果如圖3A所示。同一95%置信區(qū)域顯示3 種鹽漬蘿卜得到明顯的區(qū)分。根據(jù)發(fā)酵周期,濕態(tài)鹽漬蘿卜樣品點處于第3象限,隨著發(fā)酵進(jìn)行,樣品點逐漸移動;半干態(tài)鹽漬蘿卜處于第1象限和第2象限,其中發(fā)酵10 d樣品差異較大,可能發(fā)酵過程中受到污染,風(fēng)味異常;干態(tài)鹽漬蘿卜處于第4象限,各發(fā)酵階段樣品之間差異明顯,這與干態(tài)樣品干基質(zhì)量,風(fēng)味物質(zhì)含量高有關(guān)。同時結(jié)合圖1a、c可知,3 種鹽漬蘿卜初始風(fēng)味差異大,半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜風(fēng)味主要發(fā)生氧化、分解等理化過程,而濕態(tài)鹽漬蘿卜發(fā)酵產(chǎn)酸,其風(fēng)味產(chǎn)生有理化和微生物等作用。
3 種發(fā)酵方式的鹽漬蘿卜風(fēng)味物質(zhì)由篩選的46 種降維到2 個不相關(guān)的主成分,以46 種風(fēng)味物質(zhì)的PC1載荷值為橫坐標(biāo),PC2的載荷值為縱坐標(biāo),結(jié)果如圖3B所示。PC1中正影響揮發(fā)性物質(zhì)載荷系數(shù)達(dá)到0.8以上有11 種,4-異硫代氰酸甲基戊酯(0.934)、己醇(0.928)、癸醛(0.913)、壬醛(0.907)、二甲基四硫醚(0.850)、 3-羥基-2-丁酮(0.837)、1-辛烯-3-醇(0.834)、1-異硫代氰酸己酯(0.827)、3,5-辛二烯-3-酮(0.816)、4-仲丁基苯酚(0.805)和1-庚醇(0.805),這些成分與PC1有高度相關(guān)性,是PC1中正影響揮發(fā)性物質(zhì)的典型代表。PC2中正影響揮發(fā)性物質(zhì)載荷系數(shù)達(dá)到0.8以上只有順-2-戊烯醇(0.869)與PC2有高度相關(guān)性,PC1和PC2上的負(fù)影響揮發(fā)性物質(zhì)載荷系數(shù)都小于0.8,表明與主成分相關(guān)性不高。
圖 4 不同發(fā)酵方式鹽漬蘿卜揮發(fā)性成分PLS-DA及特征性成分Fig. 4 PLS-DA analysis of volatile components and identification of characteristic components of three salted radishes
為了將3 種鹽漬蘿卜在風(fēng)味上最大化分離,采用監(jiān)督模式識別方法PLS-DA。如圖4A所示,模型解釋率R2X、RY2和模型預(yù)測能力Q2值分別為0.685、0.949和0.826,其中R2Y和Q2都大于0.5,說明模型質(zhì)量較好[23]。根據(jù)PCA模型顯示3 種鹽漬蘿卜在95%置信區(qū)域內(nèi)得到了明顯的區(qū)分。同時采用HCA模型,如圖4B所示,根據(jù)樣本點間的距離可以將濕態(tài)、半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜各分為一類。隨著發(fā)酵進(jìn)行,區(qū)分越明顯,說明3 種鹽漬蘿卜的揮發(fā)性風(fēng)味具有顯著差異。
PLS-DA模型經(jīng)過200 次置換測試進(jìn)行驗證,發(fā)現(xiàn)Q2和R2值高于其原始值(最右側(cè)大于左側(cè)),證明該模型的適用性和有效性[24],如圖4C所示。為了確定3 種鹽漬蘿卜的特征性風(fēng)味成分,篩選出重要度(>1.2)以及t檢驗(P<0.05)的差異代謝物12 種,按照重要度從大到小分別為1-戊烯-3-醇、順-2-戊烯醇、己酸、1,1-二(甲硫基)乙烷、二甲基三硫醚、乙酸、3-羥基-2-丁酮、2-正戊基呋喃、二甲基四硫醚、庚醛、苯乙醇和甲氧基苯肟。
如圖4D所示,12 種成分進(jìn)行聚類分析分為3 類,結(jié)果同圖4B,說明12 種風(fēng)味成分為3 種鹽漬蘿卜的特征性物質(zhì)。其中乙酸主要為濕態(tài)鹽漬蘿卜特征性成分,發(fā)酵5 d后出現(xiàn),是鹽漬蘿卜中常見的揮發(fā)性有機酸,其風(fēng)味刺激,適量的乙酸對鹽漬蘿卜風(fēng)味具有提升作用[25]。乙酸主要為鹽漬蘿卜發(fā)酵前期出現(xiàn)的醋酸菌和異型乳酸菌等微生物代謝產(chǎn)生[26],也有報道大腸桿菌等分解葡萄糖產(chǎn)生乙酸[27],這與大量報道鹽漬蘿卜發(fā)酵前期出現(xiàn)豐度較高的腸桿菌科細(xì)菌相一致[28-29]。發(fā)酵后期不耐酸的微生物消失,乙酸含量出現(xiàn)穩(wěn)定或下降,可能與醇類物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯或其他轉(zhuǎn)化。
1-戊烯-3-醇、順-2-戊烯醇、1,1-二(甲硫基)乙烷和甲氧基苯肟為半干態(tài)鹽漬蘿卜特征性成分,其中1-戊烯-3-醇具有水果香味和陳氣味[30]。甲氧基苯肟在濕態(tài)鹽漬蘿卜中也有少量檢出,在其他植物、羅非魚中常被檢 測出[31-33],該物質(zhì)可能為原料自身攜帶,易受到環(huán)境影響而轉(zhuǎn)化。
己酸、二甲基三硫醚、3-羥基-2-丁酮、2-正戊基呋喃、二甲基四硫醚、庚醛和苯乙醇為干態(tài)鹽漬蘿卜特征性成分。己酸是己酸菌的代謝產(chǎn)物,常在厭氧發(fā)酵 產(chǎn)生[34],這與鹽漬蘿卜發(fā)酵環(huán)境一致。同時,也有報道脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的小分子醛類物質(zhì)[35],在干態(tài)鹽漬蘿卜中可能來源于原料長時晾曬脫水發(fā)生氧化。二甲基三硫醚在3 種鹽漬蘿卜中都大量發(fā)現(xiàn),在濕態(tài)鹽漬蘿卜中隨著發(fā)酵進(jìn)行逐漸減少,在半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜中經(jīng)過脫水含量較高,該物質(zhì)常被報道是四川鹽漬菜[36-37]、韓國泡菜[7-8]等主要風(fēng)味物質(zhì),其閾值低,呈蔥香味[36]。2-正戊基呋喃具有烘烤香,其在干制植物如干黃芪[38]、干制綠茶[30]等中大量發(fā)現(xiàn),說明該物質(zhì)為干態(tài)鹽漬蘿卜制作過程中產(chǎn)生的風(fēng)味成分。苯乙醇在天然植物中發(fā)現(xiàn),具有果香、玫瑰花香[39]。庚醛呈強烈和不愉快脂肪氣味,是干制魚類中的特征性風(fēng)味成分[40]。3-羥基-2-丁酮具有強烈的奶油味香氣[41]。二甲基四硫醚常被報道為干制香菇和蔬菜原料含硫物質(zhì)分解成分[42-43],結(jié)合圖1a、c、e可知,干態(tài)鹽漬蘿卜的特征性風(fēng)味成分主要為原料在經(jīng)過氧化、干燥脫水等過程中形成的風(fēng)味成分,該類物質(zhì)往往閾值低,呈味明顯。結(jié)果與其他研究學(xué)者有相同也有差異,這主要是揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)還與原輔料、溫度、鹽度和檢測條件等因素有關(guān),研究結(jié)果難以相互比較。本實驗鹽漬蘿卜采用理想的狀態(tài)(恒溫、不含香辛料)進(jìn)行分析,可以從風(fēng)味的角度區(qū)分鹽漬蘿卜的發(fā)酵程度和發(fā)酵方式。但現(xiàn)實的鹽漬蘿卜往往是一個復(fù)雜的環(huán)境,要進(jìn)一步研究鹽漬蘿卜風(fēng)味產(chǎn)生機理、環(huán)境因子影響等,才更有利于鹽漬蘿卜風(fēng)味物質(zhì)的調(diào)控。
本研究以不同發(fā)酵方式鹽漬蘿卜為研究對象,從發(fā)酵過程中的微生物數(shù)量變化和理化特性分析3 種鹽漬蘿卜的品質(zhì)及發(fā)酵特性,表明了濕態(tài)鹽漬蘿卜更有利于乳酸菌越快生長,發(fā)酵產(chǎn)酸快,而半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿卜微生物影響較小,其發(fā)酵弱或不發(fā)酵?;贕C-MS途徑定量分析出濕態(tài)、半干態(tài)和干態(tài)鹽漬蘿風(fēng)味物質(zhì)61 種,結(jié)合PCA、HCA和PLS-DA,揭示了 3 種鹽漬蘿卜發(fā)酵過程中的重要影響成分和特征揮發(fā)性成分,從風(fēng)味角度區(qū)分3 種發(fā)酵方式鹽漬蘿卜的工藝特性和發(fā)酵狀態(tài)。然而,鹽漬蘿卜需更詳細(xì)的研究水分活度、氧氣、鹽度等環(huán)境因子對鹽漬蘿卜感官特征、微生物群落和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相互關(guān)系,能為鹽漬蘿卜風(fēng)味的定向調(diào)控提供理論依據(jù)。