川渝地區(qū)市售成品包裝榨菜與工廠半成品榨菜風味物質(zhì)的解析

王澤亮，范智義，鄧維琴，趙平，李雄波，簡稱錫，張其圣*

(1.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計院有限公司，成都 611130；2.重慶市涪陵榨菜集團股份有限公司，重慶 408000)

榨菜是以莖用榨菜為原料加工而成的發(fā)酵蔬菜制品，有著鮮香脆嫩的產(chǎn)品特點，深受消費者喜愛。近年來榨菜市場規(guī)模不斷擴大，已成為川渝地區(qū)食品產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。工廠半成品榨菜是指處于鹽漬儲存、脫水洗脫、調(diào)味等階段且未經(jīng)包裝的榨菜，其生產(chǎn)加工過程中存在著微生物輕微發(fā)酵[1]、風味物質(zhì)損失[2]及外來風味物質(zhì)引入，對榨菜中風味物質(zhì)種類及含量有著較大影響。市售成品包裝榨菜是指經(jīng)調(diào)味后定型包裝而成的榨菜，其不同品種間風味物質(zhì)存在較大差異。目前對榨菜中風味物質(zhì)的研究已有一定基礎(chǔ)，酯類、酸類、異硫氰酸酯等為榨菜中主要的風味物質(zhì)[3-4]；內(nèi)源性芥子苷酶和乳酸菌的作用將賦予榨菜特殊的風味[5]。但上述研究多集中于榨菜特征風味物質(zhì)及形成機理等方面，對工廠半成品榨菜及市售成品包裝榨菜中風味物質(zhì)的研究還較為缺乏。

本文就市售成品包裝榨菜與工廠半成品榨菜中風味物質(zhì)含量及變化進行研究，以期探明工廠半成品榨菜鹽漬儲存階段風味物質(zhì)變化及其與市售成品包裝榨菜風味物質(zhì)差異的情況，為榨菜生產(chǎn)加工提供一定數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 實驗樣品

通過隨機取樣分別從川渝地區(qū)超市、工廠采集市售成品包裝榨菜9份、工廠半成品榨菜10份用于風味物質(zhì)分析，采樣信息見表1。

表1 市售成品包裝榨菜及工廠半成品榨菜采樣信息表Table 1 The sampling information table of finished packaged pickled mustard for sale and semi-finished pickled mustard in factories

1.2 實驗試劑

檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、甲酸、琥珀酸、乳酸、乙酸、17種氨基酸(丙氨酸、精氨酸、天門冬氨酸、胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、纈氨酸)標準品：美國Sigma-Aldrich公司。

正己烷、甲醇、丙酮：德國Merck公司；4-甲基-2-戊醇：阿法埃莎(中國)化學(xué)有限公司；乙腈、冰乙酸：成都科隆化工試劑廠，以上試劑均為色譜純。

三乙胺、異硫氰酸苯酯、NaH2PO4·2H2O、Na2HPO4·12H2O、三氟乙酸：成都科隆化工試劑廠，以上試劑均為分析純。

1.3 實驗儀器與設(shè)備

LC-2030液相色譜一體機(配有紫外檢測器、柱溫箱和自動進樣器)；Ultimate氨基酸分析色譜柱(4.6 mm×250 mm×5 μm)、GCMS-TQ8040氣質(zhì)聯(lián)用儀(配有Agilent J & W DB-WAX高分離度氣相色譜柱，30 m×0.320 mm×0.25 μm) 日本島津公司。

1.4 實驗方法

1.4.1 游離氨基酸的分析

游離氨基酸的測定參考Kirkan等[6]的方法并略作修改，具體步驟如下：準確稱取5 g充分破碎的樣品，定容至10 mL，置于50 ℃水浴30 min，離心取上清液備用。取1600 μL乙腈、200 μL三乙胺(分析純)和20 μL異硫氰酸苯酯(分析純)，混合即得衍生試劑。取100 μL待測樣品提取液于5 mL試管中，加入200 μL衍生試劑，渦旋混合20 s后靜置60 min，然后加入2 mL水和1 mL正己烷，渦旋混合1 min，吸去上層溶液，再次加入1 mL正己烷，渦旋混合后靜置10 min，取下層溶液過濾待用。

使用Ultimate氨基酸分析色譜柱(4.6 mm×250 mm×5 μm)進行分析，梯度洗脫程序如下：0～11 min，0%～7%流動相B，11～13.9 min，7%～12%流動相B，13.9～14 min，12%～15%流動相B，14～29 min，15%～34%流動相B，29～32 min，34%～70%流動相B，32～35 min，70%～100%流動相B，35～42 min，100%流動相B，42～45 min，100%～0%流動相B，45～60 min，0%流動相B。流速：1 mL/min，柱溫：40 ℃，檢出波長：254 nm，進樣體積：10 μL。

1.4.2 有機酸的測定

參考Zhang J M等[7]的方法并略作修改后進行樣品中有機酸含量的測定，具體步驟為：準確稱取2.0 g樣品于50 mL離心管中，定容至10 mL，用渦旋儀混勻，超聲提取30 min(40 ℃，功率100 W)，8000 r/min離心15 min，0.45 μm水系濾膜過濾。使用色譜柱Sepax ME-H(NP)(7.8 mm×300 mm×10 μm)，2.5 mmol/L H2SO4溶液等梯度洗脫，進樣量10 μL，流速0.6 mL/min，柱溫55 ℃。檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、甲酸利用紫外檢測器在210 nm處檢出并確定峰面積；琥珀酸、乳酸、乙酸利用示差折光檢測器檢出并確定峰面積。

1.4.3 揮發(fā)性物質(zhì)的分析

取2 g粉碎后的樣品于15 mL頂空固相微萃取瓶中，60 ℃預(yù)熱2 min，固相微萃取纖維頭60 ℃恒溫吸附50 min。萃取完畢后，將固相微萃取纖維頭插入氣質(zhì)聯(lián)用儀進樣孔，氣相色譜分析以氦氣為載氣，柱流量0.1 mL/min，不分流，進樣口溫度250 ℃。初始溫度50 ℃，程序開始后以10 ℃/min升溫至85 ℃，保持1.5 min；以5 ℃/min升溫至100 ℃，保持1 min；以2.5 ℃/min升溫至175 ℃，保持1.5 min；以10 ℃/min升溫至250 ℃；保持2 min。質(zhì)譜離子源溫度230 ℃，質(zhì)荷比掃描范圍35.0～350.0 m/z，電子轟擊能量70 eV，檢測器電壓 0.1 kV。揮發(fā)性化合物的鑒定利用NIST 05譜庫檢索結(jié)果與人工圖譜解析共同確定，以各物質(zhì)的峰面積占比表示其相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 榨菜樣品中游離氨基酸含量

圖1 各榨菜樣品中游離氨基酸含量(A)及各呈味氨基酸占比(B)Fig.1 The content of free amino acids (A) and proportion of flavor amino acids (B) in each pickled mustard sample

榨菜樣品中游離氨基酸含量見圖1中A。工廠半成品榨菜游離氨基酸含量在2.31～3.53 mg/g之間，市售成品包裝榨菜游離氨基酸含量在1.73～14.64 mg/g之間，總體高于工廠半成品榨菜。

市售即食榨菜(S1～S7)中游離氨基酸含量明顯高于市售全形榨菜(S8～S9)和工廠半成品榨菜(G1～G10)，這主要是由于即食榨菜在切分調(diào)味過程中加入了谷氨酸鈉等食品增味劑。因市售成品包裝榨菜調(diào)味方式的不同，各樣品中游離氨基酸含量尤其是谷氨酸含量出現(xiàn)一定差異。其中，S3、S7樣品中游離氨基酸含量相對較高，分別為14.64，13.34 mg/g；S1、S2、S4～S6中游離氨基酸含量在5.43～8.60 mg/g之間，樣品間差異相對較小。S8、S9樣品中游離氨基酸含量尤其是谷氨酸含量明顯低于市售即食榨菜，主要是全形榨菜在調(diào)味加工時谷氨酸鈉添加量較小所致。此外，榨菜調(diào)味方式為直接把原料浸沒到乳化調(diào)味液中進行調(diào)味，全形榨菜比表面積相對較小，調(diào)味液難以浸入至榨菜內(nèi)部，這也可能是其區(qū)別于市售即食榨菜的原因[8]。工廠半成品榨菜中游離氨基酸含量隨著腌漬時間的延長出現(xiàn)一定波動，但總體相對穩(wěn)定。

氨基酸作為食品中重要的呈味成分，對榨菜滋味的形成具有重要意義[9-10]。本文參考林洪斌等[11]的方法將氨基酸劃分為鮮味、甜味、咸味、苦味四大類(見圖1中B)?？梢钥闯?，市售全形榨菜、工廠半成品榨菜中各呈味氨基酸構(gòu)成較為均衡。與之相比，市售即食榨菜中甜味、咸味、苦味氨基酸占比明顯下降，鮮味氨基酸成為其主要的呈味氨基酸?？梢?，現(xiàn)有調(diào)味加工過程將對榨菜中氨基酸種類、含量及榨菜原有呈味構(gòu)成造成較大影響，下一步可考慮結(jié)合各氨基酸滋味貢獻度調(diào)整調(diào)味加工方式，復(fù)原榨菜原有特征滋味。

2.2 榨菜樣品中有機酸含量測定結(jié)果及分析

圖2 榨菜樣品中有機酸含量Fig.2 The content of organic acids in pickled mustard samples

由圖2可知，各榨菜樣品中有機酸以乳酸和丙酸為主，各樣品中有機酸含量存在一定差異。工廠半成品榨菜有機酸總量在11.32～26.57 mg/g之間，市售成品包裝榨菜中有機酸總量在7.31～13.65 mg/g之間，低于工廠半成品榨菜。劉明春研究表明，調(diào)味加工前的脫水洗脫過程將導(dǎo)致榨菜中有機酸等風味物質(zhì)的損失，本研究中調(diào)味后的市售成品包裝榨菜中乳酸、丙酸等有機酸的含量顯著低于工廠半成品榨菜，與其研究結(jié)果較為一致。

市售成品包裝榨菜樣品中有機酸含量存在一定差異，這可能與各榨菜生產(chǎn)企業(yè)調(diào)味前脫水洗脫工藝的差異有關(guān)[12]。工廠半成品榨菜中乳酸、丙酸等有機酸含量隨著腌漬時間的延長逐漸增加而后趨于穩(wěn)定，這可能是乳酸菌等微生物的輕微發(fā)酵作用所致[13-14]。乳酸具有柔和的滋味，在和其他有機酸的協(xié)同作用下，可賦予榨菜更為清爽的口感，提升榨菜產(chǎn)品的品質(zhì)。丙酸為一種具有酸臭味的有機酸，其生成與布氏乳桿菌等腐敗細菌密切相關(guān)[15]，將對產(chǎn)品風味造成較大影響。但由圖2可知，榨菜腌漬儲存后期丙酸含量波動較小，并未出現(xiàn)丙酸含量的顯著增加，這可能是由于鹽漬儲存的高鹽環(huán)境在一定程度上抑制了腐敗微生物的生長。

2.3 揮發(fā)性風味物質(zhì)分析

表2 榨菜樣品中揮發(fā)性風味物質(zhì)種類及含量Table 2 The types and content of volatile flavor substances in pickled mustard samples

由表2可知，未調(diào)味前的工廠半成品榨菜中共檢出揮發(fā)性物質(zhì)129種，醛酮類、醇類物質(zhì)種類相對較多；調(diào)味后的市售成品包裝榨菜中共檢出揮發(fā)性物質(zhì)130種，萜類、醛酮類物質(zhì)種類相對較多。

通過對比分析可以看出，市售成品包裝榨菜因調(diào)味過程中香辛料的添加，其樣品中草蒿腦、香樟醇等萜類物質(zhì)種類明顯增多，但酯類、醇類等風味物質(zhì)種類相比于工廠半成品榨菜出現(xiàn)明顯下降。

圖3 榨菜樣品中揮發(fā)性物質(zhì)相對含量Fig.3 The relative content of volatile substances in pickled mustard samples

由圖3可知，工廠半成品榨菜與市售成品包裝榨菜中揮發(fā)性物質(zhì)存在較大差異。工廠半成品榨菜揮發(fā)性物質(zhì)以酯類、酸類、醛酮類、烷烴類為主，樣品風味物質(zhì)構(gòu)成較為類似且相對穩(wěn)定；市售成品包裝榨菜樣品中揮發(fā)性風味物質(zhì)多以萜類、硫化物為主，少數(shù)樣品以醛酮類、芳香族化合物為主，樣品間存在一定差異。

與工廠半成品榨菜相比，市售成品包裝榨菜中正十六酸、醋酸、壬醛、反式-2-十一烯醛、棕櫚酸乙酯、乙酸乙酯等特征性風味物質(zhì)相對含量明顯下降，榨菜原有風味物質(zhì)損失較為嚴重。同時，市售成品包裝榨菜樣品中揮發(fā)性物質(zhì)相對含量也因調(diào)味加工方式的不同而出現(xiàn)較大差異。其中，S5、S7樣品中醛酮類化合物相對含量明顯高于其他樣品，分別達到了36.37%和36.30%；S8、S9樣品中苯甲酸、茴香苷等合成類芳香族化合物顯著高于其余樣品，分別達到了20.45%和75.06%；其余樣品則均以萜類物質(zhì)為主要的揮發(fā)性物質(zhì)，其相對含量最高可達83.47%(S3)。結(jié)合榨菜調(diào)味方式進行分析可以得出，其調(diào)味過程主要是通過添加香辛料、芳香族化合物對榨菜產(chǎn)品進行增香，未對調(diào)味前脫水洗脫過程中損失的特征風味如異硫氰酸烯丙酯、正十六酸、乙酸乙酯、壬醛等風味物質(zhì)進行復(fù)原進而導(dǎo)致了市售成品包裝榨菜中萜類物質(zhì)的種類及含量相對較高且原有揮發(fā)性風味物質(zhì)損失較為嚴重。

相較于市售成品包裝榨菜而言，工廠半成品榨菜在鹽漬儲存過程中各風味物質(zhì)含量隨著鹽漬時間的延長出現(xiàn)一定波動，但總體較為穩(wěn)定，對榨菜中風味物質(zhì)構(gòu)成影響較小，不會引起榨菜風味的顯著變化。

3 結(jié)論

通過對比分析可以發(fā)現(xiàn)，腌漬儲存階段的工廠半成品榨菜中游離氨基酸、有機酸、揮發(fā)性風味物質(zhì)變化相對較小，不會引起榨菜風味的顯著變化。與之相比，調(diào)味后市售成品榨菜中有機酸含量、酯類、醇類等風味物質(zhì)種類及含量出現(xiàn)明顯下降，萜類等揮發(fā)性風味物質(zhì)種類及含量明顯增加，將對榨菜中原有特征風味物質(zhì)構(gòu)成造成一定影響，使其成品風味與榨菜原有風味出現(xiàn)一定差異。因此，后期可考慮結(jié)合各特征風味物質(zhì)對榨菜風味貢獻程度調(diào)整調(diào)味加工工藝，進一步還原榨菜原有特征風味，提升榨菜產(chǎn)品品質(zhì)。