盐渍池深度对酸菜盐渍过程中理化特性及风味的影响

赖海梅1,王雅利1,杨梦露1,梅 源1,2,黄玉立1,3,曾雪晴1,赵 楠1*

(1.四川省农业科学院 农产品加工研究所(食物与营养健康研究所),四川 成都 610011;2.四川农业大学 食品学院,四川 雅安 625000;3.四川农业大学 资源学院,四川 成都 611100)

摘 要:为探究不同盐渍池深度的酸菜盐渍过程中理化特性及风味的差异,采用常规检测方法、高效液相色谱(HPLC)法和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对其理化指标、有机酸和挥发性风味物质进行测定,并对挥发性风味物质进行主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘分析(OPLS-DA),并基于变量重要性投影值(VIP)筛选差异挥发性风味物质。 结果表明,随着发酵的进行,上、下层酸菜氯化钠、总酸、乳酸和柠檬酸含量差异先增大后减小,到盐渍6月后,上层酸菜总酸、乳酸含量显著高于下层(P<0.05),而下层酸菜氯化钠含量显著高于上层(P<0.05)。 上、下层酸菜盐渍过程中共检出84种挥发性风味物质,其中醇类、醛酮类和酯类是主要的挥发性物质。PCA和OPLS-DA结果表明,随着发酵的进行,上、下层酸菜挥发性风味物质差异不断缩小,到盐渍6月后差异不大。 上、下层酸菜共有2-丁烯腈、2-甲基丁基硫代异氰酸酯、醋酸和乳酸等17种差异挥发性风味物质(VIP>1)。 盐渍池深度对盐渍酸菜的理化特性及挥发性风味有重要影响,但随着发酵时间增加,差异不断缩小。

关键词:酸菜;盐渍池深度;气相色谱-质谱联用;理化特性;有机酸;挥发性风味物质

酸菜是我国普遍食用的传统发酵蔬菜,因具有质地脆爽,独特酸香风味而深受消费者喜爱[1]。 传统的酸菜是将新鲜的白菜或芥菜去除老叶、黄叶后清洗干净,沥干蔬菜表面水分,加入老盐水中,室温下密封发酵而成[2]。近年来,随着人民生活水平的不断提升,传统的酸菜已经不能满足人们日益增长的消费需求,传统酸菜也从家庭手工作坊式生产发展到盐渍池工业化生产。工业化生产的酸菜是以新鲜芥菜为原料,添加13%的食盐,按一层菜一层盐混合装入盐渍发酵池,室温下密封发酵6~18个月,经清洗、脱盐,二次发酵或不经二次发酵直接调味而成[3]

盐渍发酵是一个动态演变过程,添加的食盐不仅能够抑制肠杆菌等腐败菌的繁殖,而且还具有调节渗透压的作用,盐渍初期食盐通过渗透作用进入蔬菜组织使蔬菜中的水分不断溶出,并在重力作用的加持下,扩散到盐渍池下层,因而盐渍池下层为固、液混合发酵;上层为固态发酵。因此,不同盐渍池空间位置的差异,通常会造成上、下层酸菜发酵品质不稳定。目前,关于不同空间分布对发酵食品品质方面的影响的研究主要集中在白酒微生物菌群[4-7]、风味方面[8-9]。王轩等[9]研究表明,原酒的总酸、总酯含量随着窖池深度增加而显著增加;郑佳等[7]研究表明,香气成分总含量随窖池深度的增加而增加,主要表现为己酸、丁酸、庚酸、辛酸、己酸乙酯、己酸己酯含量随窖池深度的增加而增加;而对于发酵蔬菜方面研究较少,肖何等[10]对大型土陶坛不同空间差异发酵剁椒风味及微生物的研究表明,上、中、下层剁辣椒总挥发性物质含量差异显著;谢思等[11]研究了盐渍池深度对理化特性和微生物的影响,结果表明,上、中、下层盐渍水中总酸、氨基酸态氮、乳酸和还原糖含量差异显著。然而关于盐渍池不同空间分布的酸菜品质差异的研究鲜见报道。

本研究通过对不同盐渍池深度(上、下层)酸菜发酵过程中理化特性、有机酸和挥发性风味物质的研究,探究酸菜盐渍过程中空间分布差异对酸菜品质形成的影响规律,以期为优化盐渍酸菜的工业化生产工艺提供参考数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 酸菜样品

于四川成都某调味品公司酸菜生产基地采集盐渍发酵过程中的上、下层酸菜样品,4 ℃条件下运回实验室,并用搅拌机打碎,置于-80 ℃保存待测。

1.1.2 试剂

氢氧化钠、硝酸银、3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)、葡萄糖、浓硫酸、铬酸钾等(均为分析纯):成都市科隆化学品有限公司;柠檬酸、乳酸、乙酸、苹果酸、琥珀酸(均为色谱纯):上海源叶生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

Metrohm 855型电位滴定仪:瑞士万通公司;1260型高效液相色谱仪、DB-WAX色谱柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm)、Intuvo 9000 GC-5977 B气相色谱-质谱联用(gas chromatography mass spectrometry,GC-MS)仪:美国安捷伦公司;57328-U 50 μm CAR/PDMS/DVB型固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)头:美国Supelco公司;Aminex HPX-87H色谱柱(300 mm×7.8 mm):美国Bio-Rad公司。

1.3 方法

1.3.1 样品采集

新鲜芥菜与13%食盐按照一层菜一层盐混合,待装满整个盐渍池后用塑料薄膜覆盖表层,并用沙土密封,室温发酵,分别在盐渍0月、1月、2月、3月、4月和6月取盐渍池上、下层酸菜样品,所采集的酸菜样品未进行二次发酵。 按照盐渍池深度差异分为上层、下层,每层采用5点法取样,放入无菌袋密封,4 ℃条件下运回实验后,样品粉碎,置于-80 ℃保存,用于后续指标测定。上层为沙土密封处向下25 cm左右,此处的酸菜为固态盐渍(以S表示);下层为距盐渍池底层25 cm左右,此处的酸菜为固、液混合盐渍(以X表示)。

1.3.2 理化指标及有机酸测定

样品前处理:称取10.0 g酸菜样品于250 mL烧杯中,加入70 mL蒸馏水,置于超声波振荡仪中(功率:100 W,频率:40 Hz)提取30 min,转移提取液至100 mL容量瓶中,定容至100 mL,定性滤纸过滤,弃去初滤液10 mL,滤液用于测总酸、还原糖、盐含量和有机酸。

总酸含量测定:参考国家标准GB 12456—2021《食品中总酸的测定》中的电位滴定法进行测定;还原糖测定:采用DNS法[12]进行测定;盐含量测定:参考国家标准GB 5009.44—2016《食品中氯化物的测定》中银量法进行测定。

有机酸测定:采用高效液相色谱法进行测定[13]。Aminex HPX-87H色谱柱(300 mm×7.8 mm);流动相:0.005 mol/L硫酸;流速0.6 mL/min;温度35 ℃;检测器紫外检测器;检测波长215 nm。

1.3.3 挥发性风味物质测定

样品前处理:取榨汁机打碎后的样品5.0 g,5 μL内标(20 mg/mL庚酸甲酯)于顶空瓶中,混匀。

SPME萃取条件:50 ℃振摇提取20 min,萃取头经250 ℃老化5min后插入进样瓶吸附30min,随后于250 ℃解吸5min;GC条件:DB-WAX色谱柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm);不分流进样模式;进样温度:40 ℃,进样口温度:250 ℃;载气流量:1.2 mL/min。升温程序:40 ℃,维持3 min;以5 ℃/min升温至150 ℃,维持3 min;以10 ℃/min升温至250℃,维持3min;MS条件:电子电离(electronionization,EI)源;电子能量70eV;离子源温度230 ℃;离子源接口温度250 ℃;质量扫描范围:35~550 m/z。

定性定量分析:由GC-MS得到的色谱图,在美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)2017标准谱库中比对检索,选取相似度>80%的物质进行定性分析,同时采用庚酸甲酯(20 mg/mL)为内标进行半定量分析,计算各组分的相对含量。

1.3.4 统计分析

采用Excel 2010对数据进行处理,数据以3次重复的“平均值±标准差”表示,并使用SPSS 20.0对数据进行统计学分析;使用Graphpad prism 6.0软件绘图;挥发性风味物质使用SIMCA 14.0进行主成分分析(principal component analysis,PCA)和偏最小二乘法-判别分析(partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA)。

2 结果与分析

2.1 盐渍池深度对盐渍过程中酸菜理化指标的影响

工业盐渍酸菜通常是在入池时加入13%左右的食盐,食盐含量的高低对微生物的生长和代谢具有显著影响[14]。考察了不同空间分布酸菜发酵过程中氯化钠、还原糖、pH、总酸和亚硝酸盐的变化规律,结果见图1。

图1 不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中氯化钠(a)、还原糖(b)、pH(c)、总酸(d)和亚硝酸盐(e)变化
Fig.1 Changes of sodium chloride (a), reducing sugar (b), pH (c), total acid (d) and nitrite (e) during salting process of Suancai from different salting pool depth

不同大写字母表示上下层间差异显著(P<0.05)。 下同。

由图1a可知,下层酸菜样品氯化钠含量在发酵过程中呈先上升后下降再上升的趋势,而上层酸菜样品氯化钠含量先上升后趋于平稳,在1~4个月内,上、下层酸菜样品氯化钠含量差异较大,到发酵6个月时,下层氯化钠含量显著高于上层(P<0.05)。 这可能是由于盐渍发酵工艺是一层菜一层盐,随着发酵的进行,蔬菜表面的食盐不断溶解沉降到盐渍池低,并不断溶解扩散到蔬菜组织,使下层盐含量高于上层,这与谢思等[11]的结果相似。还原糖是发酵蔬菜中微生物生长的主要碳源物质,可以反映微生物的生长和代谢活力[15]。 由图1b可知,上、下层菜样在发酵过程中还原糖含量先迅速下降后趋于平稳,在1~4个月内,上、下层酸菜样品还原糖含量差异较大。 乳酸菌作为酸菜发酵的主要微生物,可代谢糖类产生有机酸,使还原糖含量不断下降。下层酸菜样品还原糖含量下降幅度较上层缓慢,这可能是由于下层菜样氯化钠含量高,乳酸菌生长被抑制,代谢还原糖较慢,这与氯化钠的结果相吻合(图1a)。

pH和总酸是评估酸菜发酵程度的重要指标之一,不仅可以反映微生物生长情况,而且还能反映微生物代谢产物生成情况[16]。由图1c可知,上、下层酸菜样品在发酵过程中pH呈先下降后趋于平稳的趋势,且上层酸菜样品pH的下降速率均快于下层,这可能是下层酸菜样品盐含量高,乳酸菌生长代谢被抑制,导致糖类代谢慢,产生的有机酸少,pH高,这与氯化钠(图1a)和还原糖(图1b)的变化趋势相吻合。 盐渍过程中,上、下层酸菜样品pH的差异不断缩小,差异由发酵1个月的0.94缩小到6个月的0.1,缩小了88.9%,表明随着发酵时间的增加,空间分布差异对酸菜样品pH的影响不大。 由图1d可知,总酸含量整体呈先上升后下降的趋势,在1~4个月内,上、下层酸菜样品还原糖含量差异较大,且差异在发酵2个月时达最大值,为0.69 g/100 g,到发酵6个月减小至0.3 g/100 g,但差异显著,表明空间分布差异对总酸的影响较大。

由图1e可知,上、下层酸菜样品亚硝酸盐均呈现动态变化,上层酸菜样品在盐渍1个月和4月均出现了亚硝峰,而下层酸菜样品仅在4个月出现亚硝峰,与唐丽等[17]对工业萝卜盐渍过程中亚硝酸盐变化规律相似。这可能是因为发酵初期上层菜样盐含量极低,且氧气充足,蛋白质等含氮化合物不断被腐败微生物代谢,产生亚硝酸盐,使上层菜样亚硝酸盐不断积累,因而上层酸菜样品在盐渍初期(1月)出现了亚硝峰。 随着发酵的进行,上层酸菜样品总酸不断积累,同时酸菜样品中氯化钠含量不断增加,抑制腐败微生物的生长代谢,亚硝酸盐含量降低。到盐渍3月,上、下层酸菜样品还原糖含量极低,不能为微生物生长提供碳源,有机酸开始作为碳源被微生物代谢,总酸含量下降,腐败微生物生长代谢旺盛,亚硝酸盐含量呈现增长趋势,因而在发酵4月,上、下层酸菜样品均出现亚硝峰。发酵过程中,上、下层酸菜样品亚硝酸盐远远低于国标GB 2714—2015《酱腌菜》要求(≤20 mg/kg),表明该研究中的酸菜在发酵过程中是安全的,不存在亚硝酸盐超标的问题。

2.2 盐渍池深度对盐渍过程中酸菜有机酸的影响

有机酸是酸菜的重要滋味物质,与微生物的代谢密切相关[19]。不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中有机酸含量的变化见图2。由图2可知,发酵开始(新鲜芥菜)共检测到4种有机酸,分别是柠檬酸,苹果酸,琥珀酸和乙酸,乙酸为新鲜芥菜的主要有机酸(22.96 g/kg,占有机酸总量的77.2%),而前人研究表明[20],苹果酸是新鲜芥菜主要有机酸,与本文研究结果不同,这可能是由于芥菜品种不同造成的。 随着发酵的进行,蔬菜和盐水中存在的微生物开始生长代谢,乙酸、柠檬酸、苹果酸和琥珀酸被不断分解,含量逐渐降低,而乳酸含量明显增加,并且在发酵6个月后仅检测到乳酸和乙酸,且乳酸含量占总有机酸的90%以上,这与ZHAO N等[18]研究结果一致。

图2 不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中乙酸(a)、柠檬酸(b)、苹果酸(c)、琥珀酸(d)和乳酸(e)变化
Fig.2 Changes of acetic acid (a), citric acid (b), malic acid (c), succinic acid (d) and lactic acid (e) during salting process of Suancai from different salting pool depth

由图2a可知,上、下层酸菜样品乙酸含量的差异在发酵过程中先增加后减小,在盐渍1个月时,乙酸含量差异达最大值,为0.66 g/kg,到盐渍6个月减少至0.097 g/kg,减少了79.8%,表明长时间发酵后,上、下层酸菜样品乙酸含量的差异不大。由图2b~图2d可知,柠檬酸、苹果酸和琥珀酸含量呈先迅速下降后保持稳定的趋势,上、下层酸菜样品柠檬酸含量的差异在发酵过程中先增加后减小,在发酵1个月时,柠檬酸含量的差异最大,为0.36 g/kg,到发酵3个月后,柠檬酸含量无差异;而上、下层酸菜样品苹果酸和琥珀酸含量的差异较小,到发酵3个月后苹果酸和琥珀酸含量无明显差异。上、下层酸菜样品在发酵6个月时均未检出3种酸,这与之前的研究结果一致[21]。因此,柠檬酸、苹果酸和琥珀酸这3种有机酸在发酵过程中很容易被消耗,为微生物生长提供能量或作为风味物质形成的前体物质,因而不会直接对酸菜酸香味造成影响。由图2e可知,上、下层酸菜样品乳酸含量的差异在发酵过程中先增加后减小,在盐渍2个月时,乳酸含量差异达最大值,为10.77 g/kg,到发酵4个月时,乳酸含量减少至最低值0.75 g/kg,发酵6个月时,乳酸含量又增加至5.99 g/kg,这与总酸(图1d)的变化趋势相似。结果表明发酵6月后,上、下层酸菜有机酸的差异仍然存在,主要表现为乳酸的差异,对酸菜酸香风味具有一定影响。

2.3 盐渍池深度对盐渍过程中酸菜挥发性风味物质的影响

采用HS-SPME-GC-MS测定上、下层酸菜发酵过程中挥发性风味物质,不同盐渍池深度酸菜发酵过程中挥发性风味物质种类变化见图3。由图3可知,上、下层酸菜样品发酵过程中共检出84种挥发性风味物质,包括醇类28种、醛酮类17种、酯类15种、酸类8种和其他类16种。 上、下层酸菜样品分别检出74种和76种挥发性风味物质。 醇类、醛酮类和酯类物质种类较多,占挥发性风味物质种类的71.1%,这可能是盐渍酸菜酱香风味的重要物质来源。不同盐渍时间的上、下层酸菜挥发性物质种类存在较大差异。 盐渍1个月时,上层酸菜挥发性物质种类比下层多7种,但发酵2~6个月时,上层酸菜挥发性物质种类低于下层,且在发酵4个月种类差异最大,为13种,主要为醇类2种、酸类3种、醛酮类5种和酯类3种。 这可能是由于发酵时间短(1个月),上层氧气含量高且盐含量低,需氧微生物代谢旺盛,分解糖类、蛋白质等营养物质产生的更多的醇类、酸类和醛酮类物质,随着发酵的进行,一方面蔬菜中的水分不断渗出组织,在重力作用下将部分挥发性物质带入下层,使下层挥发性物质种类增加[22];另一方面,下层氧气含量低,己酸和梭菌等厌氧微生物生长旺盛,产生更多的酸类和醇类,酸类和醇类发生酯化反应,生成更多的酯类[23]

图3 不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中各类别挥发性风味物质数量变化
Fig.3 Changes of various categories volatile flavor compounds number during salting process of Suancai from different salting pool depth

不同盐渍池深度的酸菜盐渍过程中挥发性物质含量变化结果见表1和图4。 由表1可知,上、下层酸菜发酵过程中挥发性物质总量均呈现先下降后上升的趋势, 这与AN F Y等[24]研究结果一致。发酵1个月时,上层挥发性物质总量显著低于下层(P<0.05),随着发酵的进行,到发酵2个月之后,挥发性风味物质总量无显著差异(P>0.05)。发酵1个月时,上层酸菜酯类显著低于下层(P<0.05),而醇类、酸类和醛酮类显著高于上层(P<0.05)。如棕榈酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯含量上层显著高于下层(P<0.05),这与酸类和醇类的结果一致,这可能是由于发酵初期上层空间氧气含量充足且盐含量低,微生物代谢旺盛,产生更多的酸类和醇类,酯化反应生成的酯类多[25]。随着发酵的进行,上、下层酸菜酯类和醛酮类物质差异不断缩小,到盐渍6个月时差异不显著(P>0.05)。此外,酸类和醇类物质差异先增大后缩小,到盐渍3个月时差异达到最大,但盐渍6个月时醇类物质仍差异显著(P<0.05)。盐渍1个月时,下层酸菜异戊醇含量是上层的1.4倍,到盐渍6个月时,下层是上层的10.06倍,这可能是由于下层为严格厌氧环境,pH值高,且下层盐渍水中含有更多的营养物质,更利于酵母菌等的代谢繁殖,产生更多的异戊醇[26]。 结果表明,随着发酵的进行,空间分布对于酸菜挥发性物质的影响不断减小,但差异仍然存在。

表1 不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中各类别挥发性风味物质含量变化
Table 1 Changes of various categories volatile flavor compounds contents during salting process of Suancai from different salting pool depth mg/kg

类别 位置 1月 2月 3月 4月 6月醇类酸类醛酮类酯类其他类总含量SXSXSXSXSXSX 0.41±0.01a 0.36±0.06b 0.81±0.02a 0.45±0.05b 1.06±0.08a 0.67±0.05b 4.32±0.27b 8.53±0.25a 0.11±0.01 0.23±0.01 6.72±0.26b 10.24±0.15a 0.28±0.02b 0.49±0.02a 0.95±0.23a 0.45±0.14b 0.07±0.00b 0.23±0.06a 1.56±0.21b 1.93±0.13a 1.50±0.16 1.43±0.02 4.36±0.62 4.53±0.36 0.28±0.02a 0.17±0.01b 1.95±0.29a 0.60±0.07b 0.11±0.01b 0.19±0.01a 1.64±0.16 1.68±0.15 0.22±0.03b 1.26±0.05a 4.19±0.13 3.89±0.12 0.28±0.01 0.29±0.01 1.12±0.20b 1.68±0.23a 0.12±0.01 0.18±0.01 1.07±0.09 1.18±0.06 1.00±0.14a 0.55±0.07b 3.60±0.10 3.88±0.26 0.19±0.01b 0.46±0.04a 1.31±0.13 1.20±0.20 0.23±0.07 0.21±0.02 1.47a±0.33 0.95b±0.10 1.31±0.12 1.42±0.12 4.51±0.13 4.26±0.43

图4 不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中各类别挥发性风味物质含量热图
Fig.4 Heat map of various categories volatile flavor compounds contents during salting process of Suancai from different salting pool depth

芥菜为十字花科类植物的典型代表,含有干物质质量1%的硫代葡萄糖苷,在黑介子酶的作用下被降解为异硫氰酸酯类/硫氰酸酯类、腈类和硫化物,为酸菜的典型风味物质[27]。异硫氰酸烯丙酯是含量最高的硫苷类降解产物,具有辛辣味,是酸菜特征风味的物质基础[28]。盐渍1个月时,上层异硫氰酸烯丙酯含量低于下层,随着盐渍的进行,上、下层酸菜异硫氰酸烯丙酯均呈下降趋势,分别由1个月的3.61 mg/kg和7.11 mg/kg,上层比下层低96.8%,到盐渍6个月,分别下降到0.64 mg/kg和0.62 mg/kg,上层比下层高3.2%。盐渍初期,上、下层异硫氰酸烯丙酯含量的差异可能与发酵pH,盐含量和微生物代谢有关,这与LIU D Q等[28-29]的研究结果相似。 酸菜工业化生产中常常认为发酵6个月以后的酸菜达到成熟标准,即断生,辛辣味消失,可能与异硫氰酸烯丙酯的含量较低有关,因此异硫氰酸烯丙酯可能作为判断酸菜发酵成熟的重要指标。

2.4 不同盐渍池深度酸菜挥发性风味物质主成分分析

对盐渍过程中上、下层酸菜挥发性物质进行主成分分析(principle component analysis,PCA),结果见图5。

图5 不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中挥发性风味物质主成分分析
Fig.5 Principal component analysis of volatile flavor compounds during salting process of Suancai from different salting pool depth

由图5可知,第一主成分的贡献率为58.9%,第二主成分的方差贡献率为13.4%,累计方差贡献率为72.3%,说明这两个主成分可以解释原始数据72.3%的信息,具备较高的代表性。 发酵过程中上、下层酸菜聚类明显,发酵1个月的上、下层酸菜单独聚为两类,3个月上层酸菜和4个月下层酸菜聚为一类,2~4个月的其他酸菜聚在一起区分不开,到盐渍6个月后,上、下层酸菜聚为一簇,结果表明随着发酵的进行,上、下层酸菜挥发性物质差异不断缩小,到发酵6个月后差异不大,这与挥发性物质含量分析结果一致。

2.5 不同盐渍池深度酸菜挥发性风味物质正交偏最小二乘法判别分析

为进一步探讨不同发酵时间上、下层酸菜的差异化合物,将盐渍1月、2月、3月、4月和6月的上、下层酸菜挥发性风味物质进行正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA),结果见图6,并基于变量重要性投影值(variable importance in the projection,VIP)筛选差异物质,结果见图7。

图6 不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中挥发性风味物质正交偏最小二乘判别分析
Fig.6 Orthogonal partial least squares-discriminant analysis of volatile flavor components during salting process of Suancai from different salting pool depth

图7 不同盐渍池深度酸菜盐渍过程中变量重要性投影值>1的挥发性风味物质
Fig.7 Volatile flavor components with variable importance in projection>1 during the salting process of Suancai from different salting pool depth

由图6可知,发酵1个月的上、下层酸菜位于Y轴右侧,且单独聚为两簇,表明上、下层酸菜挥发性风味物质差异较大;2~6个月上、下层酸菜样品均位于Y轴左侧,其中,3个月上层和4个月下层酸菜样品聚为一簇,2个月下层和3个月下层酸菜样品聚为一簇;2个月上层和4个月上层酸菜样品聚为一簇;6个月上层和6个月下层酸菜样品聚为一簇,表明随着发酵的进行,上、下层酸菜挥发性物质不断聚为一簇,表明上、下层酸菜样品差异不断缩小,到盐渍6个月时差异不大。

由图7可知,上、下层酸菜样品共检出17种差异挥发性物质(VIP值>1),包括8种硫苷降解产物(苯代丙腈、1-异硫氰酸-3-甲基丁烷、烯丙基腈、二甲基三硫、异硫氰酸异丁酯、异硫氰酸环丙烷、2-甲基丁基硫代异硫氰酸酯、2-丁烯腈)、2种醇类(苯乙醇、异戊醇)、2种酸类(乳酸和乙酸)、1种醛类(苯甲醛)、1种酯类(5-甲基己酸甲酯)和3种其他类(12-冠醚-4,2-乙基苯酚和4-乙烯基-2-甲氧基苯酚),其中硫苷降解产物种类最多,含量占差异挥发性物质的47.1%,表明硫苷降解产物是影响上、下层酸菜风味差异的重要原因。 2-丁烯腈是上、下层酸菜差异最大的挥发性化合物,在发酵中后期检出,其分别在盐渍2个月和4个月后的上、下层酸菜样品中检出,且均呈下降趋势。上、下层酸菜异硫氰酸异丁酯、2-甲基丁基硫代异氰酸酯、异硫氰酸环丙烷、1-异硫氰酸-3-甲基丁烷、苯代丙腈和烯丙基腈在盐渍过程中呈动态变化,到盐渍6个月后,被完全降解;二甲基三硫仅在下层酸菜中检出;上、下层酸菜硫代葡萄糖苷降解产物的种类和含量存在较大差异,这可能与上、下层酸菜的pH、盐含量和微生物有关,这与PEÑAS E等[30]研究结果一致。此外,苯乙醇和苯甲醛是上、下层酸菜盐渍过程中一直存在的挥发性差异化合物,在发酵过程中均呈上升趋势,到盐渍6个月,上层酸菜样品苯乙醇比下层低30.28%;而上层酸菜样品苯甲醛比下层高2.68%。苯乙醇是一类具有玫瑰、蜂蜜香气的化合物,在发酵食品白酒[4,5,7]、泡辣椒[10]、酸菜[31]等均有检出。

3 结论

通过对不同盐渍池深度盐渍酸菜的理化指标、有机酸和挥发性风味物质进行分析,结果发现,随着发酵的进行,上、下层酸菜氯化钠、总酸、乳酸和柠檬酸含量差异先增大后减小,到盐渍6个月后,上层酸菜总酸、乳酸含量显著高于下层(P<0.05),而下层酸菜氯化钠含量显著高于上层(P<0.05)。 上、下层酸菜样品在盐渍过程中共检出84种挥发性风味物质,上、下层酸菜共有2-丁烯腈、2-甲基丁基硫代异氰酸酯、醋酸和乳酸等17种差异挥发性风味物质(VIP>1)。PCA和OPLS-DA结果表明,随着发酵的进行,上、下层酸菜挥发性风味物质差异不断缩小,到盐渍6个月后差异不大。盐渍池深度对盐渍酸菜的理化特性及挥发性风味有重要影响,但随着发酵时间增加,差异不断缩小。本研究揭示了不同盐渍池深度的酸菜在盐渍过程中理化特性及挥发性风味的变化,为进一步优化工业盐渍酸菜的发酵工艺提供数据支撑。

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Effects of salting pool depth on physicochemical properties and flavor of Suancai during salting process

LAI Haimei1,WANG Yali1,YANG Menglu1,MEI Yuan1,2,HUANG Yuli1,3,ZENG Xueqing1,ZHAO Nan1*
(1.Institute of Agricultural Products Processing(Institute of Food and Nutritional Health),Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu 610011,China;2.College of Food Science,Sichuan Agricultural University,Ya'an 625000,China;3.College of Resources,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611100,China)

Abstract:To investigate the differences in physicochemical properties and flavor of Suancai in different salting pool depth during salting process,the physicochemical indexes,organic acids and volatile flavor compounds were determined by conventional detection methods, HPLC and GC-MS, the principal component analysis(PCA) and orthogonal partial least squares-discriminant analysis(OPLS-DA) were carried out based on volatile flavor compounds,and differential volatile flavor compounds were screened based on the variable importance in projection(VIP)values.The results indicated that as fermentation progressed,the differences in sodium chloride,total acid,lactic acid and citric acid contents between the upper and lower layers of Suancai initially increased and then decreased.After six months of salting,the total acid and lactic acid contents in the upper layer were significantly higher than those in the lower layer(P<0.05),while the sodium chloride content in the lower layer was significantly higher than that in the upper layer(P<0.05).A total of 84 volatile compounds were detected in upper and lower layers of Suancai during salting process,among which alcohols,aldehydes/ketones,and esters were the major volatile components.The results of PCA and OPLS-DA indicated that the differences in volatile compounds between the upper and the lower layers of Suancai gradually decreased as fermentation progressed,with little significant difference after salting for six months.17 differential volatile flavor compounds(VIP>1)were identified between the upper and the lower layers of Suancai,including 2-butenenitrile,2-methylbutyl isothiocyanate,acetic acid,and lactic acid.The salting pool depth had a significant impact on the physicochemical properties and volatile flavors of salted Suancai.However,as the fermentation time increased,the differences gradually diminish.

Key words:Suancai;salting pool depth;GC-MS;physicochemical property;organic acid;volatile flavor compound

中图分类号:TS255

文章编号:0254-5071(2026)01-0079-08

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2026.01.011

引文格式:赖海梅,王雅利,杨梦露,等.盐渍池深度对酸菜盐渍过程中理化特性及风味的影响[J].中国酿造,2026,45(1):79-86.

收稿日期:2025-04-01

修回日期:2025-09-27

基金项目:四川省农业科学院“原始创新2023”项目(YSCX2035-008);四川省农业科学院“1+9”揭榜挂帅项目(1+9KJGG007);四川省杰出青年科学基金(2024NSFJQ0032)

作者简介:赖海梅(1987-),女,工程师,硕士,研究方向为食品微生物。

*通讯作者:赵 楠(1985-),女,副研究员,博士,研究方向为发酵食品生物技术。