黃 巖,鮮 雙,杜 娟,劉興艷,陳安均*
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,四川 雅安 625014;2.新疆維吾爾自治區(qū)葡萄瓜果研究所,新疆 吐魯番 838200)
泡菜是我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜制品之一,具有改善食欲、促進(jìn)消化等功效,深受人們喜愛(ài)。傳統(tǒng)泡菜多以新鮮蔬菜為原料,適當(dāng)添加鹽、水和輔料,利用蔬菜表面微生物在厭氧條件下乳酸發(fā)酵而制得[1]。水果與蔬菜結(jié)構(gòu)組分接近,也可用于制作泡菜,如泡梨等[2]。哈密瓜是我國(guó)極具特色的水果,盛產(chǎn)于新疆吐哈盆地。哈密瓜幼果則是果品生產(chǎn)過(guò)程中為防止過(guò)度結(jié)實(shí),提高果品質(zhì)量,“疏果”產(chǎn)生的副產(chǎn)物,哈密瓜幼果糖分、有機(jī)酸、香氣等成分均與成熟果實(shí)差距較大,很大程度上限制其加工利用,造成資源浪費(fèi)。因此,將哈密瓜幼果用于泡菜制作可較好改善這一問(wèn)題。
發(fā)酵溫度和方式是決定泡菜品質(zhì)兩大關(guān)鍵因素。溫度可通過(guò)菌相結(jié)構(gòu)和微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用效率影響泡菜品質(zhì)。汪冬冬等研究溫度對(duì)甘藍(lán)泡菜發(fā)酵過(guò)程中風(fēng)味的影響,發(fā)現(xiàn)10~35℃,溫度越高,產(chǎn)酸越快,泡菜成熟越早[3]。He等研究酸菜不同溫度發(fā)酵過(guò)程中細(xì)菌多樣性和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量發(fā)現(xiàn),不同溫度下酸菜優(yōu)勢(shì)菌群不同,且揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)隨溫度升高而增加[4]。不同發(fā)酵方式由于優(yōu)勢(shì)菌群不同也導(dǎo)致泡菜品質(zhì)差異較大,自然發(fā)酵通常周期長(zhǎng)且不穩(wěn)定,而接菌發(fā)酵和鹵水發(fā)酵可通過(guò)增加體系中優(yōu)勢(shì)菌數(shù)量,加快泡菜成熟和改善泡菜品質(zhì)。曹佳璐等研究發(fā)現(xiàn),泡菜發(fā)酵過(guò)程中優(yōu)勢(shì)菌群主要為明串珠菌屬、乳桿菌屬、片球菌屬等乳酸菌,且腸膜明串珠菌是泡菜發(fā)酵的啟動(dòng)菌,短乳桿菌和植物乳桿菌是發(fā)酵后期優(yōu)勢(shì)菌群[5]。云琳等對(duì)比研究接種發(fā)酵、鹵水發(fā)酵和自然發(fā)酵蘿卜泡菜理化特性和風(fēng)味成分,發(fā)現(xiàn)鹵水發(fā)酵泡菜中游離酸及氨基酸含量更高,接種發(fā)酵泡菜中香氣成分更豐富[6]。
本試驗(yàn)以哈密瓜幼果為原料,以腸膜明串珠菌、植物乳桿菌、短乳桿菌和戊糖片球菌為接種菌,在12、18和24℃溫度下,以自然發(fā)酵泡菜為對(duì)照,對(duì)比混菌發(fā)酵泡菜和鹵水發(fā)酵泡菜。通過(guò)測(cè)定泡菜理化指標(biāo)、有機(jī)酸含量及揮發(fā)性風(fēng)味成分,結(jié)合感官評(píng)定,分析溫度與發(fā)酵方式對(duì)泡菜理化指標(biāo)和感官特征影響,比較不同溫度及發(fā)酵方式制得泡菜的特點(diǎn)和差異,旨在為哈密瓜幼果泡菜生產(chǎn)工藝提供理論依據(jù)。
新鮮哈密瓜幼果購(gòu)自新疆維吾爾族自治區(qū)鄯善縣;輔料購(gòu)自雅安市雨城區(qū)蒼坪路農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);泡菜鹵水采集自雅安市雨城區(qū)老面館自制循環(huán)使用的多年老壇。
腸膜明串珠菌、短乳桿菌和戊糖片球菌均為四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏實(shí)驗(yàn)室保藏菌種,分離自泡菜;植物乳桿菌550購(gòu)自四川高福記生物科技有限公司。
氯化鈉、氫氧化鈉、鉻酸鉀、硝酸銀、亞鐵氰化鉀、對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、乙酸鋅均為分析純,均購(gòu)自成都科隆化學(xué)品有限公司。
雷磁PHS-3CpH計(jì),上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;HC-2062高速離心機(jī),安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司;電熱恒溫水浴鍋,北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司;電磁爐,杭州九陽(yáng)生活電器有限公司;全波段酶標(biāo)儀(3001-2207),美國(guó)Thermo公司;氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀(59750),美國(guó)Agilent公司;液相色譜儀(Ultimate 3000),美國(guó)Agilent公司。
1.5.1 泡菜發(fā)酵工藝
采用自然發(fā)酵、混菌發(fā)酵和鹵水發(fā)酵3種發(fā)酵工藝,每種工藝分別在12、18、24℃下密封發(fā)酵144 h,每隔24 h采樣測(cè)定相應(yīng)指標(biāo),每種處理均作3組平行。
自然發(fā)酵工藝:將大小一致、成熟度相近哈密瓜幼果清洗、去皮去籽、切條整形、晾干水氣。各原輔料添加量分別為:800 g哈密瓜幼果,1 600 mL純凈水,80.0 g食鹽,16.0 g鮮辣椒,8.0 g生姜,8.0 g大蒜,6.4 g花椒。
混菌發(fā)酵工藝:將腸膜明串珠菌、短乳桿菌、戊糖片球菌及植物乳桿菌550分別在MRS培養(yǎng)基中活化3代,8 000 r.min-1離心后得到菌體,生理鹽水洗滌3遍,將菌懸液濃度調(diào)至108CFU.mL-1,以純凈水體積0.2%等比例加入4種菌液,其他輔料添加同自然發(fā)酵。
鹵水發(fā)酵工藝:每壇添加鹵水300 mL和純凈水1 300 mL,其他輔料添加量同自然發(fā)酵。
1.5.2 pH測(cè)定
取5 mL泡菜液于10 mL離心管中,pH計(jì)測(cè)定各樣品pH。
1.5.3 總酸測(cè)定
參考國(guó)標(biāo)GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》,采用酸堿滴定法測(cè)定總酸。具體步驟為:準(zhǔn)確稱取5 g泡菜勻漿樣品,精確至0.001 g,置于100 mL燒杯中。用80 mL無(wú)CO2水將燒杯中樣品轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,置于沸水浴中煮沸30 min(搖動(dòng)2~3次,使試樣中有機(jī)酸全部溶解于溶液中),取出,冷卻至室溫,再用無(wú)CO2水定容至100 mL,經(jīng)快速濾紙過(guò)濾,棄去初始濾液后收集備用。量取濾液15 mL,置于250 mL三角瓶中,加入50 mL無(wú)CO2水,3滴1%酚酞指示劑,用0.05 mol.L-1氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至微紅色30 s不褪色。記錄消耗體積數(shù)值,計(jì)算總酸含量[7]。
1.5.4 鹽度測(cè)定
參考趙江欣[8]方法。
1.5.5 亞硝酸鹽測(cè)定
參考GB 5009.33—2016《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》,采用鹽酸萘乙二胺法。具體步驟為:準(zhǔn)確稱取5 g勻漿試樣,精確至0.001 g,置于200 mL容量瓶中,加12.5 mL 50 g.L-1飽和硼砂溶液,加入70℃水約100 mL,混勻,于沸水浴中加熱15 min,取出置冷水浴中冷卻,放置至室溫。加入5 mL 106 g.L-1亞鐵氰化鉀溶液,搖勻,再加入5 mL 220 g.L-1乙酸鋅溶液,以沉淀蛋白質(zhì)。加水定容至刻度,搖勻,放置30 min,除去上層脂肪,上清液用濾紙過(guò)濾,棄去初濾液30 mL,濾液備用。
吸取40.0 mL上述濾液于50 mL帶塞比色管中,加入2 mL 4 g.L-1對(duì)氨基苯磺酸溶液,混勻,靜置3~5 min后加入1 mL 2 g.L-1鹽酸萘乙二胺溶液,加水至刻度,混勻,靜置15 min,于波長(zhǎng)538 nm處測(cè)吸光度,同時(shí)作空白對(duì)照,最后將所測(cè)得吸光度通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線換算得到式樣中亞硝酸鹽含量[9]。
1.5.6 有機(jī)酸測(cè)定
參考商景天等方法并略作修改,精確稱取5 g勻漿樣品,精確至0.001 g,用超純水轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,60℃超聲萃取20 min,冷卻至室溫后,用超純水定容至刻度,10 000 r.min-1離心10 min,過(guò)0.45μm水系濾膜后上機(jī)分析。色譜條件:采用C18色譜柱,流動(dòng)相為0.01 mol.L-1磷酸二氫鉀和4%甲醇溶液,流速0.6 mL.min-1,柱溫25℃,進(jìn)樣量10μL,紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為210 nm[10]。泡菜中常見(jiàn)有機(jī)酸包括草酸、酒石酸、蘋(píng)果酸、乳酸、檸檬酸和琥珀酸等,選擇上述6種有機(jī)酸制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)泡菜中所測(cè)有機(jī)酸作定量計(jì)算。
1.5.7 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定
參考汪冬冬等方法并略作修改[3]。準(zhǔn)確稱取5 g(精確至0.001 g)搗碎后泡菜勻漿于15 mL頂空進(jìn)樣瓶中,加入1.00 g氯化鈉和10μL內(nèi)標(biāo)環(huán)己酮(26.87 mg.mL-1),置于50.0℃恒溫水浴鍋中平衡10 min后,將手動(dòng)進(jìn)樣柄插入進(jìn)樣瓶中,萃取30 min,將萃取頭插入氣相色譜儀進(jìn)樣口,解析5 min,取出萃取頭后分析。
GC-MS操作條件:色譜柱為HP-5MS(30 m×0.25 mm,0.25μm)彈性石英毛細(xì)管柱;升溫步驟:36℃保持3 min,以5℃.min-1升至65℃,以3℃.min-1升至108℃,以2℃.min-1升至110℃,以3℃.min-1升至155℃,以20℃.min-1升至200℃,保持3 min。不分離進(jìn)樣模式;進(jìn)樣口溫度250℃,載氣為He,流速1.2 mL.min-1,輔助加熱器溫度280℃。質(zhì)譜條件:電子轟擊離子源(EI),電子能量70 eV,離子源溫度230℃,接口溫度280℃,質(zhì)量掃描范圍:50~550 amu。
定性定量分析:由GC-MS得到圖譜,經(jīng)計(jì)算機(jī)在NIST.11標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索匹配,篩選出匹配度大于80的揮發(fā)性物質(zhì),根據(jù)內(nèi)標(biāo)物環(huán)己酮的峰面積和添加量,對(duì)篩選出的揮發(fā)性物質(zhì)作半定量分析,得到各組分相對(duì)質(zhì)量濃度。
1.5.8 感官評(píng)定
參照陳功方法并略作修改[11],評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表1。
表1 哈密瓜幼果泡菜感官評(píng)價(jià)評(píng)分細(xì)則Table1 Sensory evaluation scorerulesof Hamimelon fruitlet pickles
采用Excel(2016)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)均值和標(biāo)準(zhǔn)差,采用IBM SPSSStatistics 27分析顯著性,顯著水平為P<0.05,使用Origin 2017繪制圖表。
圖1a反映不同處理下哈密瓜幼果泡菜發(fā)酵過(guò)程中pH變化??砂l(fā)現(xiàn),除鹵水發(fā)酵外,自然發(fā)酵和混菌發(fā)酵泡菜pH受溫度影響較大,溫度越低,pH下降越緩慢,發(fā)酵周期越長(zhǎng),因適宜溫度范圍內(nèi),高溫可加快乳酸菌繁殖代謝,加快泡菜發(fā)酵過(guò)程[12]。通常認(rèn)為,pH達(dá)4.0表示泡菜成熟[13]。鹵水泡菜在發(fā)酵24 h內(nèi),pH出現(xiàn)明顯下降,并趨于成熟,這是由于鹵水泡菜中存在穩(wěn)定的微生物群落,微生物可快速利用原料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生長(zhǎng)繁殖。12℃下自然發(fā)酵泡菜與混菌發(fā)酵泡菜pH下降較為緩慢,此為低溫抑制乳酸菌生長(zhǎng)代謝所致。
哈密瓜幼果泡菜發(fā)酵過(guò)程中總酸變化如圖1b所示,相同溫度下,鹵水發(fā)酵泡菜總酸明顯高于其他泡菜,一方面,由于鹵水含有較高含量乳酸等有機(jī)酸;另一方面,鹵水中原有數(shù)量較多的乳酸菌增強(qiáng)體系乳酸發(fā)酵能力。除12℃下自然發(fā)酵和混菌發(fā)酵泡菜外,其他泡菜在發(fā)酵96 h后總酸均出現(xiàn)短暫下降,可能是由于發(fā)酵中后期泡菜pH不斷降低,部分微生物為緩解pH持續(xù)下降對(duì)自身生長(zhǎng)造成的影響,分泌氨基酸脫羧酶形成生物胺以提高pH所致[6]。所有鹵水發(fā)酵泡菜及24℃下發(fā)酵泡菜在發(fā)酵144 h后,總酸含量均達(dá)到0.4%,由此推測(cè),采用鹵水發(fā)酵方式及在一定范圍內(nèi)高溫發(fā)酵泡菜,可明顯加快泡菜成熟速度。
圖1 泡菜發(fā)酵過(guò)程中p H和總酸含量變化Fig.1 Changes of p H and titratable acidity contents during thefermentation of pickles
泡菜中鹽度不僅可調(diào)節(jié)泡菜口感、抑制腐敗菌生長(zhǎng),也可通過(guò)滲透壓作用影響微生物代謝,間接影響泡菜風(fēng)味。圖2a反映哈密瓜幼果泡菜發(fā)酵過(guò)程中鹽度變化。泡菜發(fā)酵前96 h內(nèi),鹽度逐步上升,發(fā)酵120 h后,部分泡菜鹽度出現(xiàn)下降,最后趨于穩(wěn)定,最終鹽度為4%~5%,這可能是由于哈密瓜幼果不含鹽分,當(dāng)浸泡在較高濃度鹽溶液中時(shí),細(xì)胞組織滲透壓升高,氯化鈉迅速滲入泡菜中造成鹽分滯留,而后泡菜與泡菜液鹽度逐漸達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。12℃鹵水泡菜鹽度最高,為4.79 g.100g-1,因鹵水發(fā)酵所添加鹵水中含一定濃度鹽分,導(dǎo)致鹵水發(fā)酵泡菜的鹽分略高于其他泡菜,而食鹽滲透進(jìn)入泡菜速度隨發(fā)酵溫度降低而減緩,達(dá)到滲透平衡較慢,但此后不同溫度發(fā)酵泡菜的鹽度差異小。
哈密瓜幼果泡菜發(fā)酵過(guò)程中亞硝酸鹽含量變化如圖2b所示,18℃混菌發(fā)酵、24℃自然發(fā)酵及混菌發(fā)酵泡菜在發(fā)酵48 h后,亞硝酸鹽含量達(dá)到峰值,這是由于高溫加劇硝酸鹽還原菌代謝活動(dòng)而導(dǎo)致“亞硝峰”提前出現(xiàn)。鹵水發(fā)酵泡菜亞硝酸鹽含量相對(duì)較低,且波動(dòng)范圍小,維持在較低水平,其中24℃鹵水泡菜最終亞硝酸鹽含量最低,為7.16 mg.kg-1,因鹵水泡菜一直維持在較低pH水平,而高酸性條件不利于亞硝酸鹽形成。部分泡菜亞硝酸鹽含量較高,但最終結(jié)果均低于20.00 mg.kg-1國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)酵終點(diǎn)各泡菜感官評(píng)定值如表2所示,通過(guò)顯著性分析可知,鹵水發(fā)酵泡菜在色澤、香氣、滋味和接受度方面均明顯優(yōu)于自然發(fā)酵和混菌發(fā)酵泡菜。總體看,混菌發(fā)酵泡菜與自然發(fā)酵泡菜間無(wú)顯著差異,相同發(fā)酵方式不同溫度所發(fā)酵泡菜之間也不存在明顯差異,而鹵水發(fā)酵泡菜與其他兩種泡菜感官評(píng)分之間存在顯著差異??赏茰y(cè),發(fā)酵方式是影響泡菜感官品質(zhì)主要因素,采用鹵水發(fā)酵可顯著改善哈密瓜幼果泡菜感官品質(zhì)。采用鹵水發(fā)酵泡菜可提升泡菜品質(zhì),提高生產(chǎn)效率,但不同鹵水制得的泡菜難以標(biāo)準(zhǔn)目前尚未實(shí)現(xiàn)用于工業(yè)化生產(chǎn)。
采用高效液相色譜法測(cè)定9種哈密瓜幼果泡菜發(fā)酵終點(diǎn)時(shí)有機(jī)酸,結(jié)果如圖3所示。24℃混菌發(fā)酵與鹵水發(fā)酵泡菜中6種有機(jī)酸均有檢出,其他7種泡菜中未檢出酒石酸。泡菜中有機(jī)酸總量隨溫度升高而升高,因溫度升高,促進(jìn)乳酸菌生長(zhǎng)繁殖,使其代謝加快,產(chǎn)酸能力增強(qiáng)。
圖3 不同哈密瓜幼果泡菜中有機(jī)酸含量變化Fig.3 Changes of organic acids contents in different Hamimelon fruitlet pickles
乳酸是哈密瓜幼果泡菜中主要有機(jī)酸,其含量隨溫度升高而逐漸增加。在12、18℃下,不同方式所發(fā)酵泡菜中乳酸含量為:鹵水發(fā)酵>自然發(fā)酵>混菌發(fā)酵,可能因混菌發(fā)酵所添加的乳酸菌含量較低,在低溫發(fā)酵條件下,需較長(zhǎng)適應(yīng)時(shí)間和發(fā)酵周期,而產(chǎn)酸能力較強(qiáng)的植物乳桿菌、
短乳桿菌和戊糖片球菌主要在發(fā)酵中后期發(fā)揮作用。由此推斷,鹵水發(fā)酵泡菜中乳酸菌生長(zhǎng)繁殖更好,代謝更旺盛,可歸因于發(fā)酵初期鹵水中存在較為穩(wěn)定的乳酸菌群。24℃下各泡菜中有機(jī)酸總量無(wú)顯著差異,但混菌發(fā)酵與鹵水發(fā)酵泡菜中均檢出酒石酸,可能因混菌發(fā)酵和鹵水發(fā)酵泡菜中優(yōu)勢(shì)乳酸菌生長(zhǎng)更好,發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生酒石酸,相關(guān)機(jī)理有待進(jìn)一步研究。
酒石酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸和琥珀酸等味道柔和、刺激性小,可顯著改善泡菜風(fēng)味,比例協(xié)調(diào)、多種有機(jī)酸共同作用可使泡菜風(fēng)味更加醇和與豐富[14-15]。這可能是鹵水發(fā)酵泡菜獲得高感官評(píng)價(jià)原因之一。
揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是影響泡菜感官品質(zhì)重要因素,采用頂空固相微萃取技術(shù)結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定9種哈密瓜幼果泡菜發(fā)酵終點(diǎn)時(shí)揮發(fā)性香氣成分,如表3所示。共檢出43種物質(zhì),包括烴類(lèi)16種,醇類(lèi)10種、芳香族化合物6種、酮類(lèi)4種、酯類(lèi)3種、醛類(lèi)2種、醚類(lèi)和脂肪酸各1種。烴類(lèi)和醇類(lèi)是主要香氣成分,9種哈密瓜幼果泡菜共同香氣成分有6種,分別為芳樟醇、2-(5-甲基-5-乙烯基四氫呋喃-2-基)丙-2-基碳酸乙酯、乙酸香葉酯、右旋萜二烯、萜品烯和2,4-二甲基苯乙烯。泡菜風(fēng)味來(lái)源于兩方面,一方面是原材料和輔料中的風(fēng)味物質(zhì),另一方面是經(jīng)微生物作用后新產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)。泡菜中芳樟醇含量較高,這是由于在泡菜發(fā)酵體系中添加較多花椒,而芳樟醇是花椒主要揮發(fā)物,閾值為0.037 mg.kg-1,具有花香、木香等特點(diǎn),右旋萜二烯閾值為0.20 mg.kg-1,具有柑橘香氣[16]。以上兩種物質(zhì)是哈密瓜幼果泡菜中含量最高的兩種揮發(fā)性成分,且具有較低閾值,含量過(guò)高,影響泡菜感官品質(zhì)。
18℃鹵水發(fā)酵泡菜中共檢出22種香氣物質(zhì),比12℃(20種)和24℃(18種)下鹵水發(fā)酵泡菜中檢出香氣物質(zhì)多,且18℃鹵水發(fā)酵泡菜香氣物質(zhì)含量相較于12和18℃鹵水發(fā)酵泡菜更高,在一定程度上與感官評(píng)價(jià)結(jié)果一致,可推測(cè)鹵水發(fā)酵泡菜更適于18℃。對(duì)于混菌發(fā)酵,18℃時(shí)發(fā)酵泡菜香氣物質(zhì)同樣較多,但相對(duì)含量卻普遍較低,這可能是由于接種菌在18℃條件下形成更豐富的微生物區(qū)系,各微生物間通過(guò)拮抗作用所致。自然發(fā)酵泡菜隨溫度升高香氣種類(lèi)增加,但含量無(wú)顯著差異。
總體上,18℃較12、24℃溫度下發(fā)酵泡菜中香氣物質(zhì)更多,可能是此發(fā)酵溫度下保留較多原料本身香味成分同時(shí)在微生物發(fā)酵作用下也產(chǎn)生較多新的香氣成分所致。
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目前,關(guān)于哈密瓜副產(chǎn)物研究主要集中在成熟哈密瓜果皮、種子等廢料利用方面,而對(duì)于其生長(zhǎng)過(guò)程中因疏果而得到的哈密瓜幼果開(kāi)發(fā)利用卻少有研究[17]。將哈密瓜幼果用于泡菜生產(chǎn),不僅豐富哈密瓜產(chǎn)品種類(lèi),解決農(nóng)副產(chǎn)品利用不充分的問(wèn)題,還促進(jìn)果農(nóng)實(shí)現(xiàn)增收致富,具有極大經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本實(shí)驗(yàn)室前期分析采用自然發(fā)酵、鹵水發(fā)酵、植物乳桿菌和/或腸膜明串珠菌5種不同發(fā)酵方式發(fā)酵的哈密瓜幼果泡菜理化特性和氨基酸含量,發(fā)現(xiàn)經(jīng)發(fā)酵的哈密瓜幼果泡菜營(yíng)養(yǎng)均衡性較好,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,證明哈密瓜幼果適用于泡菜制作[18]。但該研究并未探究哈密瓜幼果泡菜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)、有機(jī)酸等與泡菜品質(zhì)相關(guān)性質(zhì),此外,新疆晝夜溫差大,因此探究不同溫度下發(fā)酵方式的選擇對(duì)哈密瓜幼果在新疆泡菜發(fā)酵具有巨大實(shí)際意義。
pH和酸度是泡菜發(fā)酵過(guò)程中重要基礎(chǔ)理化指標(biāo),可直觀反映泡菜發(fā)酵狀態(tài),同時(shí)也反映泡菜中微生物群落結(jié)構(gòu)變化。鹵水泡菜在連續(xù)周期發(fā)酵過(guò)程中可積累大量乳酸菌,發(fā)酵體系內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定,對(duì)干擾因素有較強(qiáng)抵抗能力[19],因此在發(fā)酵過(guò)程中pH和亞硝酸鹽含量均相對(duì)穩(wěn)定。但采用自然發(fā)酵和混菌發(fā)酵方式下,“亞硝峰”較明顯,在發(fā)酵24~120 h期間均有不同程度超過(guò)國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn),但隨著發(fā)酵進(jìn)行,在發(fā)酵終點(diǎn)時(shí)亞硝酸鹽含量均低于國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn),其作用機(jī)理是亞硝酸鹽與酸作用,產(chǎn)生游離酸,亞硝酸不穩(wěn)定,進(jìn)一步分解產(chǎn)生NO[20]。在幾種發(fā)酵方式下,發(fā)酵96~120 h期間泡菜總酸均有明顯下降趨勢(shì),可能是由于在發(fā)酵前期,微生物大量附著在蔬菜表面,使泡菜總酸迅速升高,當(dāng)哈密瓜幼果營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗后,微生物代謝速度降低,哈密瓜幼果泡菜與泡菜水之間酸度值逐漸趨于平衡所致[21]。
揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和有機(jī)酸作為泡菜發(fā)酵過(guò)程中重要代謝產(chǎn)物,影響泡菜風(fēng)味特征,對(duì)泡菜風(fēng)味有突出貢獻(xiàn),是反映泡菜品質(zhì)重要指標(biāo)。乳酸是形成泡菜風(fēng)味主要有機(jī)酸,也是主要發(fā)酵產(chǎn)物。在泡菜發(fā)酵初期,乳酸菌迅速產(chǎn)酸導(dǎo)致環(huán)境pH快速下降,從而抑制不耐酸的雜菌生長(zhǎng)繁殖,以保證泡菜產(chǎn)品的安全和品質(zhì)。發(fā)酵溫度與有機(jī)酸積累有關(guān),在24℃條件下有機(jī)酸積累量最多,盡管不同發(fā)酵方式下有機(jī)酸總量無(wú)顯著差異,但混菌發(fā)酵和鹵水發(fā)酵條件下,酒石酸積累量明顯高于自然發(fā)酵。商景天等研究表明,草酸、酒石酸和乳酸等均降解泡菜中亞硝酸鹽[10],這對(duì)于泡菜安全性具有積極意義。本研究中,9種哈密瓜幼果泡菜共同香氣成分有6種,分別為芳樟醇、2-(5-甲基-5-乙烯基四氫呋喃-2-基)丙-2-基碳酸乙酯、乙酸香葉酯、右旋萜二烯、萜品烯和2,4-二甲基苯乙烯,這6種物質(zhì)可能是哈密瓜幼果經(jīng)發(fā)酵后的特征性揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),且在18℃鹵水發(fā)酵的泡菜中檢測(cè)出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)最多,與感官評(píng)分結(jié)果一致,且該條件下發(fā)酵的泡菜成熟時(shí)間短、亞硝酸鹽含量最低(7.16 mg.kg-1)、有機(jī)酸含量較高且較為均衡(8.07 g.kg-1)、從營(yíng)養(yǎng)、感官和安全等方面評(píng)價(jià)均最佳,因此18℃鹵水發(fā)酵泡菜是本研究9種泡菜中品質(zhì)最優(yōu)泡菜。
以上結(jié)果證實(shí)溫度和發(fā)酵方式對(duì)泡菜品質(zhì)均有不同程度影響,其最優(yōu)發(fā)酵方式為鹵水發(fā)酵,但要用于大批量工業(yè)生產(chǎn)還存在一定難度,因鹵水性質(zhì)難以保持固定,產(chǎn)品品質(zhì)難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,這也是將來(lái)研究需要攻克的難題[22]。而混菌發(fā)酵在工業(yè)生產(chǎn)泡菜上已有較多應(yīng)用,且表現(xiàn)出較好效果,本研究混菌發(fā)酵泡菜較自然發(fā)酵泡菜而言,品質(zhì)改善小,這可能與原料本身及發(fā)酵規(guī)模有關(guān),限制發(fā)酵劑作用效果。關(guān)于發(fā)酵溫度,總體上泡菜品質(zhì)隨溫度升高而變好,但溫度過(guò)高也加速泡菜腐敗,后續(xù)需對(duì)泡菜最適發(fā)酵溫度及作用機(jī)理作進(jìn)一步研究。