酸漬與發(fā)酵苦筍品質(zhì)對比分析

楊維維，高聯(lián)酉，王帆，譚琴琴，敖曉琳*，劉書亮，萬胡

1(四川農(nóng)業(yè)大學 食品學院，四川 雅安，625014) 2(四川李記樂寶食品有限公司，四川 眉山，620030)

苦竹筍是禾本科竹亞科苦竹屬苦竹(Pleioblastusamarus)的嫩芽，不僅含有豐富的氨基酸和礦物質(zhì)，是一種高蛋白、低脂型可食蔬菜[1]，還富含多種功能性成分和生物活性物質(zhì)，如黃酮、多糖、膳食纖維等，具有輔助降血壓、血糖以及抗菌、抗氧化等多種生理功能，其中的氰苷化合物還是強有效的酪氨酸酶抑制劑[2-3]。此外，苦筍的功能性成分對治療癌癥和心血管疾病，減輕體重和改善消化具有良好的作用，具有較好的保健潛力[4]。

但筍采收后品質(zhì)變化極快，如纖維含量急劇增加，極易失去其營養(yǎng)價值[5-7]。以苦筍為原料生產(chǎn)的泡菜和軟包裝產(chǎn)品可廣泛用于酸菜魚、酸菜粉絲湯、酸湯鴨等烹飪食品的佐料，具有較大的市場應用前景。但由于苦筍具有獨特的苦味，因此研究適宜的加工方式以改善其風味，延長其流通貨架期，對于苦筍的開發(fā)利用具有重要意義。

本研究選用發(fā)酵和酸漬方式對苦筍進行保藏及深加工，既可以延長貯藏期，又可以賦予其特殊的風味。乳酸菌發(fā)酵的加工方式，可改變傳統(tǒng)的高鹽量腌制，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，且利于品質(zhì)控制[8]。不同加工方式對竹筍的質(zhì)地及營養(yǎng)成分均有影響[10-11]。本研究采用植物乳桿菌發(fā)酵和酸漬對苦筍進行加工處理，旨在探究2種加工方式對苦筍品質(zhì)的影響，以期為苦筍的加工提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮帶殼苦筍(Pleioblastusamarus)，購于雅安某菜市場，品種為禾本科大明竹屬川竹亞屬。食鹽、白砂糖、檸檬酸鈉、乳酸、醋酸、氯化鈣(均為食品級)，植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum) Pickle-2，NCBI登錄號GU451064，是從泡菜中篩選得到的優(yōu)質(zhì)菌株。復合薄膜保鮮袋(材質(zhì)為PET/PA/CPP)。

甲醇(色譜純)，成都市科龍化工試劑廠；琥珀酸、草酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、乙酸、乳酸(色譜純)，美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

TA.XTPIus物性分析儀，Stable Micro System公司；NR10QC手持式色差儀，深圳市三恩時科技有限公司；7890A-5975C GC-MS聯(lián)用儀，美國安捷倫公司；SPME裝置(50/30μmDVB/CAR/PDMS萃取頭)，美國Supelco公司；L-8900氨基酸自動分析儀，日本HITACHI公司；50121153冷凍高速離心機，美國Thermo公司；1260高效液相色譜儀，美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 發(fā)酵苦筍加工工藝流程及要點

苦筍→預處理→燙漂→冷卻→裝壇→接種→發(fā)酵→裝袋→真空密封→殺菌→成品

選取大小均勻一致的苦筍，剝?nèi)ネ鈿?，切除老硬部分，清洗剔除疤痕、機械傷、病蟲斑等。在0.1%的檸檬酸和0.1%的CaCl2沸水中燙漂10 min，物料比為1∶2(g∶mL)[12]。將冷卻晾干后的苦筍按筍和發(fā)酵液的料液比為1∶1(g∶mL)放進消毒滅菌后的泡菜壇內(nèi)，發(fā)酵液食鹽為50 g/L，白砂糖為25 g/L[14]。將活化后的植物乳桿菌液(108CFU/mL)，按泡菜總體系104CFU/g接種量接種，25 ℃發(fā)酵6 d。按筍質(zhì)量和泡菜水5∶1的比例，裝入包裝袋中真空密封，每袋(50±5) g。真空封口后75 ℃條件下水浴滅菌15 min，冷卻后擦干包裝袋表面的水分即為成品。

1.3.2 酸漬苦筍加工工藝流程及要點

苦筍→預處理→燙漂→冷卻→加調(diào)味液裝袋→真空密封→殺菌→成品

苦筍的預處理和燙漂同發(fā)酵苦筍，調(diào)味液鹽質(zhì)量濃度為100 g/L，糖為150 g/L，酸為30 g/L[14]，酸為復合酸[V(檸檬酸)∶V(乳酸)∶V(醋酸)=2∶1∶1]，按筍和調(diào)制液為5∶1的質(zhì)量比，加入調(diào)味液，每袋50±5 g裝袋抽真空密封。真空封口后75 ℃條件下水浴滅菌15 min[15]。冷卻后擦干包裝袋表面的水分在室溫下放置6 d即為成品。

1.3.3 感官評價

經(jīng)過感官品評培訓，數(shù)名感官評價人員(n≥10)從色澤、香氣、滋味、口感3個方面對苦筍成品進行感官評價，結果取其平均值。具體評價標準及得分權重見表1。

表1 苦筍感官評分表Table 1 Sensory evaluation standards of Bitter bamboo shoots

1.3.4 質(zhì)構測定

將苦筍樣品切成長約2 cm、寬約2 cm、厚約0.5 cm的片狀，采用P5探頭，質(zhì)構測定參數(shù)為：測試速率1 mm/s；壓縮程度75%；停頓時間5 s；數(shù)據(jù)采集速率400 pps；觸發(fā)值5 g。每個樣品重復測定12次[16]。

1.3.5 色差測定

將竹筍樣品切成長約2 cm、寬約2 cm、厚約0.5 cm的片狀，使用測色儀采用去除鏡面反射模式進行色澤測定[17]。每個樣品重復測定12次。按公式(1)計算總色差ΔE值：

(1)

1.3.6 風味成分測定

氨基酸測定參照GB 5009.124—2016。

有機酸測定參照GB 5009.157—2016。

揮發(fā)性風味成分參考鄭炯等的方法[18]。

1.3.7 數(shù)據(jù)分析

揮發(fā)性風味物質(zhì)數(shù)據(jù)處理:樣品經(jīng)過GC-MS分析后檢測的未知化合物與NIST.11 library相匹配，匹配度大于70的鑒定結果予以確認,并結合相關資料分析，對數(shù)據(jù)進行處理。

2 結果與分析

2.1 酸漬和發(fā)酵苦筍感官評價結果

酸漬和發(fā)酵苦筍的感官評價得分如圖1所示，酸漬苦筍的色澤和質(zhì)地要優(yōu)于發(fā)酵苦筍，香味和滋味發(fā)酵苦筍則要優(yōu)于酸漬苦筍。發(fā)酵苦筍和酸漬苦筍感官評價總分分別為75.46和76.73，感官評價發(fā)酵苦筍要優(yōu)于酸漬苦筍。這是由于乳酸菌發(fā)酵后的苦筍幾乎沒有苦味，同時賦予了苦筍特殊的泡菜風味，香氣成分更豐富。

圖1 感官評價得分對比Fig.1 Comparison of sensory evaluation scores

2.2 質(zhì)構對比分析

酸漬和發(fā)酵苦筍的質(zhì)構測定結果如表2所示，結果表明,酸漬苦筍質(zhì)構特性優(yōu)于發(fā)酵苦筍，這與感官評價結果一致。發(fā)酵苦筍和酸漬苦筍的凝聚性和回復性相同，但酸漬苦筍的硬度、脆度、彈性優(yōu)于發(fā)酵苦筍，發(fā)酵苦筍的咀嚼度優(yōu)于酸漬苦筍。研究表明，竹筍硬度與原果膠、非酶降解反應、鹽濃度等有關[19]。苦筍在發(fā)酵過程中，微生物發(fā)酵而產(chǎn)生分解苦筍細胞結構的酶，使得苦筍中的果膠、纖維素等質(zhì)構物質(zhì)部分被分解，細胞間的結合力下降，或細胞結構遭到破壞，從而導致其質(zhì)構特性降低[20]。高濃度食鹽條件下酸漬苦筍受微生物、酸和相關酶等因素的影響較小，其細胞結構受到的破壞程度較小，從而質(zhì)構特性變化較小。

表2 質(zhì)構對比結果Table 2 Texture comparison results

2.3 色差對比分析

從圖2可以看出，酸漬苦筍的亮度要高于發(fā)酵苦筍，且比發(fā)酵苦筍偏黃，發(fā)酵苦筍略微偏紅?？偵瞀顯示2種苦筍色澤差異，許多研究都將ΔE=2作為視覺能否分辨的界限[21]。計算得出2種苦筍ΔE=3.10，因此酸漬和發(fā)酵苦筍色澤差異較大，視覺上比較容易分辨。竹筍細胞內(nèi)部含有葉黃素、葉綠素以及黃酮，色素含量的比例決定了筍肉的顏色[22]，因此新鮮竹筍主要呈淡黃綠色。酸漬苦筍的鹽和酸的填充溶液一定程度上起到了護色保鮮作用[23]，而乳酸菌發(fā)酵引起苦筍中蛋白質(zhì)的分解、pH值的快速降低、非酶褐變等使竹筍細胞中不穩(wěn)定的色素(如葉綠素、花青素等) 發(fā)生不同程度的降解，以及竹筍細胞內(nèi)部類胡蘿卜素增加引起的色澤加深，可能是造成苦筍顏色變化的原因[24]。

圖2 色差對比分析Fig.2 Color difference comparison analysis

2.4 風味成分對比分析

2.4.1 有機酸對比分析

對酸漬和發(fā)酵苦進行有機酸含量檢測，得到的有機酸色譜圖如圖3所示，通過檢測分析得到有機酸種類及含量如圖4所示。

A-酸漬苦筍;B-發(fā)酵苦筍圖3 酸漬苦筍和發(fā)酵苦筍有機酸分析色譜圖Fig.3 Analysis chromatogram of acid acid bitter bambooshoots (A) and fermented bitter bamboo shoots (B)

圖4 有機酸對比Fig.4 Organic acid comparison

可以看出，酸漬苦筍和發(fā)酵苦筍的有機酸種類大致相同，但發(fā)酵苦筍的有機酸總含量為492.49 mg/100g，高于酸漬苦筍421.35 mg/100g。同時酸漬苦筍琥珀酸未檢出，可能是由于只有某些乳酸菌能夠產(chǎn)生琥珀酸[25]。酸漬苦筍中的草酸、酒石酸、乙酸以及檸檬酸的含量均高于發(fā)酵苦筍，其中草酸、檸檬酸以及酒石酸3種有機酸約占有機酸總量的73.76%。發(fā)酵苦筍乳酸含量最高，占總有機酸含量的77.62%。酸漬苦筍草酸含量較高可能是較好地保留了苦筍原料中的草酸。苦筍由于乳酸菌的同型發(fā)酵作用產(chǎn)生乳酸，同時可能將草酸和酒石酸等轉(zhuǎn)化成為乙酸。由于發(fā)酵苦筍的有機酸種類更豐富，酸味柔和的乳酸以及呈鮮味的琥珀酸含量高，呈苦澀味的草酸和呈刺激性的乙酸含量少[26-27]，所以其風味更好。

2.4.2 揮發(fā)性風味成分結果

對酸漬和發(fā)酵苦筍進行揮發(fā)性成分檢測，得到總離子流圖如圖5所示，通過檢測分析得到揮發(fā)性成分種類及相對含量如表3所示。酸漬苦筍檢測到4種揮發(fā)性風味成分，水楊酸甲酯含量最高，其次為烯烴類。發(fā)酵苦筍中檢測到17種揮發(fā)性風味成分，主要為酯類、醛類和少量的烴類、芳香族以及其他化合物。水楊酸甲酯是酸漬和發(fā)酵苦筍含量最高的揮發(fā)性風味成分，具有冬青油的清新葉草香味，右旋萜二烯具有桔香味，苯甲醛具有苦杏仁氣味，壬醛為脂肪和青草香[28]，這些可能是苦筍本身具有的揮發(fā)性香味成分。

A-酸漬苦筍；B-發(fā)酵苦筍圖5 酸漬苦筍和發(fā)酵苦筍揮發(fā)性風味成分離子色譜圖Fig.5 Ion chromatogram of volatile flavor componentsof sour bitter bamboo shoots (A) and fermented bitterbamboo shoots (B)

表3 揮發(fā)性風味物質(zhì)對比結果Table 3 Comparison results of volatile flavor substances

序號化合物種類相對含量/%發(fā)酵苦筍酸漬苦筍酯類1水楊酸甲酯85.45593.074 852苯甲酸異戊酯0.146—3苯甲酸異丁酯0.043—4間苯二甲酸二乙酯0.008—總和85.65293.074 85烴類5右旋萜二烯0.2450.3436長葉烯0.064—73-蒈烯—0.6248對乙基苯乙烯0.073—9正十三烷0.02—10十四烷0.062—11十六烷0.023—總和0.4870.967醛類12天然壬醛0.76—13對乙基苯甲醛0.025—總和0.785其他14聯(lián)苯0.012—15苯甲醇0.17—16苯橙花基丙酮0.034—172,4-二特丁基苯酚0.035—187,9二甲基-十三碳二烯醚0.014—19甲氧基-苯基肟—0.015總和0.2650.015

注：—表示未檢出。

醛類和烴類等其他成分為發(fā)酵苦筍特有的香氣成分，醛類含量較高，其感覺閾值較低，對發(fā)酵苦筍的風味影響較大。烴類(烷烴和烯烴)是發(fā)酵苦筍種類最多的揮發(fā)性風味成分，總量較少對發(fā)酵苦筍的風味影響不大。研究表明，發(fā)酵筍揮發(fā)性風味物質(zhì)多為酚類、醇類、酸類、醛類[29]，本研究與其研究結果不一致的原因可能是由于筍的種類不同，發(fā)酵菌株不同以及接種發(fā)酵條件不同[8]。

2.4.3 游離氨基酸含量對比

對苦筍鮮樣、酸漬和發(fā)酵苦進行氨基酸含量檢測分析得到氨基酸種類及含量如表4所示。不同氨基酸具有不同的風味[30]，呈味氨基酸可以分為苦味氨基酸(Leu、Val、Arg、Ile、Met、Tyr、Phe)，甜味氨基酸(Ser、Thr、Gly、Ala、His、Pro)和鮮味氨基酸(Glu，Asp，Lys)3類?？喙S鮮樣中3種呈味氨基酸含量之比(苦味氨基酸∶甜味氨基酸∶鮮味氨基酸)約等于3∶4∶2，酸漬苦筍約等于4∶3∶2，發(fā)酵苦筍約等于1∶1∶1。呈味氨基酸的含量和組成比例發(fā)生變化可能導致了苦筍風味的變化[31]。發(fā)酵和酸漬苦筍總氨基酸與鮮樣相比分別減少了76.59% 和31.43%，必須氨基酸分別減少了85.99%和19.47%。這可能源于微生物的分解代謝活動及生化反應將氨基酸轉(zhuǎn)化為有機酸及其他風味物質(zhì)[32]。但與鮮筍相比，酸漬苦筍苦味氨基酸含量幾乎沒有減少，發(fā)酵苦筍減少了75.76%，尤其是酪氨酸含量，酸漬苦筍增加了30.09%，而發(fā)酵苦筍則減少了85.96%。據(jù)報道，苦筍的苦味和苦味氨基酸含量，尤其是酪氨酸直接相關[33]。因此通過發(fā)酵降低了苦筍的苦味物質(zhì)，使發(fā)酵苦筍滋味更容易被消費者接受，這也是酸漬苦筍感官評分不及發(fā)酵苦筍的原因。

表4 氨基酸含量對比結果 單位：g/100g

注：*為必須氨基酸。

3 結論

發(fā)酵苦筍感官評價總分高于酸漬苦筍。酸漬苦筍的質(zhì)地優(yōu)于發(fā)酵苦筍，2種苦筍色澤差異較大，從視覺上較容易分辨，質(zhì)構和色差測定與感官評價一致。酸漬苦筍的呈味氨基酸組成及含量與發(fā)酵苦筍相比有較大差異，與苦筍鮮樣相比兩者的氨基酸總量均較大幅度的減少，但發(fā)酵苦筍中苦味氨基酸的含量降低使其滋味更好。發(fā)酵苦筍的有機酸及揮發(fā)性風味成分種類更豐富，因此發(fā)酵苦筍的感官品質(zhì)優(yōu)于酸漬苦筍。