汪冬冬，陳功,2，李恒,2，唐垚，張偉，朱翔，李梅，張其圣,2*

1(四川東坡中國(guó)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(jì)院，四川 成都，611130)3(眉山市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，四川 眉山，620000)

泡菜是一種起源于中國(guó)周朝的傳統(tǒng)發(fā)酵蔬菜，傳承千年，深受各地消費(fèi)者喜愛。其是利用本土微生物自然發(fā)酵而成，受溫度、鹽度、pH、工藝等因素的影響，呈現(xiàn)出多樣化，風(fēng)味迥異的特點(diǎn)[1]。根據(jù)水分的差異，泡菜可以分為濕態(tài)發(fā)酵泡菜(四川泡菜、東北酸菜等)和半干態(tài)發(fā)酵泡菜(宜賓芽菜、川/津冬菜等)[2]。由此看出，水分是區(qū)分泡菜工藝種類的一個(gè)最重要因素，其對(duì)泡菜發(fā)酵菌群、品質(zhì)和風(fēng)味等起著至關(guān)重要的作用。

風(fēng)味是泡菜的靈魂，是評(píng)價(jià)泡菜品質(zhì)的重要指標(biāo)。不同發(fā)酵工藝的泡菜風(fēng)味成分已有一些報(bào)道。如濕態(tài)發(fā)酵泡菜研究中，XIAO等[3]采用GC-MS和GC-O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，酯類主要為1-異硫代氰酸丁酯、異硫氰酸乙酯，相對(duì)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(duì)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。KANG等[6]和CHA等[7]研究發(fā)現(xiàn)，韓國(guó)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。半干態(tài)發(fā)酵泡菜研究中，YAO等[8]采用GC-MS和電子鼻研究不同腌漬年限冬菜的揮發(fā)性成分，結(jié)合主成分可以清楚區(qū)分冬菜樣品。左勇等[9]采用GC-MS結(jié)合主成分分析發(fā)現(xiàn)影響芽菜的主要風(fēng)味物質(zhì)為順-4-(1-甲基乙基)環(huán)己醇、2-十一酮、5-甲基-2-異丙基-3-環(huán)已烯-1-酮、對(duì)異丙基環(huán)己醇等12種。石磊[10]采用GC-MS在自然發(fā)酵冬菜中檢出較高含量的二甲基二硫醚、二烯基甲基二硫醚、硫茚等含硫類物質(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(cè)出58和35種揮發(fā)性香氣物質(zhì)，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。

因此，濕態(tài)發(fā)酵和半干態(tài)發(fā)酵泡菜風(fēng)味迥異，而目前少有研究報(bào)道兩種工藝在相同實(shí)驗(yàn)條件下?lián)]發(fā)性成分的差異。本研究利用AW的差異模擬傳統(tǒng)典型濕態(tài)和半干態(tài)泡菜，基于GC-MS代謝途徑探討濕態(tài)和半干態(tài)蘿卜泡菜發(fā)酵過程中水分活度對(duì)風(fēng)味的影響，確定各主體風(fēng)味成分及其差異，為泡菜加工和品質(zhì)調(diào)控提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮長(zhǎng)蘿卜、食鹽，購(gòu)于眉山當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；MRS培養(yǎng)基，北京奧博星生物技術(shù)有限公司；其他均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

GC-MSQP2010氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津儀器公司；DB-WAX(60 m×0.25 mm，0.25 μm)色譜柱，美國(guó)安捷倫公司；SPME裝置(50/30 μm, DVB/CAR/PDMS萃取頭)頂空進(jìn)樣瓶(15 mL)，美國(guó)Supelco公司；HD-3A智能水分活度檢測(cè)量?jī)x，無(wú)錫市華科儀器儀表有限公司；JN-400i無(wú)菌均質(zhì)器，寧波江南儀器廠。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 泡菜制作及取樣

濕態(tài)泡菜(P)：將蘿卜洗干凈晾干切成長(zhǎng)寬高為2～4 cm的塊狀，按菜和滅菌鹽水質(zhì)量比1∶1進(jìn)行25 ℃發(fā)酵，每壇5 L，裝滿至壇沿處，平衡后加入3%食鹽(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，壇沿加水密封，平行2壇。半干態(tài)泡菜(Y)：將蘿卜洗干凈晾干切成長(zhǎng)6～8 cm，寬 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，壓緊至壇沿處，控制平衡后加入7%食鹽(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，壇沿加水密封，恒溫25 ℃發(fā)酵，每壇2 kg，平行2壇。取發(fā)酵0、3、6、10、20、30 d的蘿卜固體樣品進(jìn)行分析。

1.3.2 泡菜微生物數(shù)量和理化特性變化

將25 g泡菜固體加入到225 g含0.85%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))NaCl無(wú)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，采用傾注法將制成的樣品菌懸液接入MRS培養(yǎng)基中，37 ℃培養(yǎng)48 h后選取菌落數(shù)在30～300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(duì)照。

1.3.3 總酸和水分活度變化

總酸含量采用酸堿滴定法，含量以乳酸計(jì)。取粉碎混勻后的樣品約20 g，置于恒重后的康氏皿中，放置于水分活度測(cè)試儀器中進(jìn)行測(cè)試，水分活度儀常溫下測(cè)定30 min結(jié)束。

1.3.4 揮發(fā)性成分分析

(1)樣品處理和檢測(cè)條件：樣品的前處理參照BLEVE等[12]的方法微改，取搗碎后的泡菜樣品2 g于15 mL頂空進(jìn)樣瓶中，加入2 g NaCl混勻后密封置于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氣相色譜進(jìn)樣口，于250 ℃條件下解析5 min，每個(gè)樣品平行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(shí)間：1 min；控制流量方式：線速度；載氣：He；載氣流量：1.2 mL/min。柱溫程序升溫參考TRIPATHI等[13]和汪冬冬等[14]的方法并作優(yōu)化：40℃(0 min)以16 ℃/min到75 ℃(保持0 min)，以2 ℃/min到94 ℃(保持1 min)，以2 ℃/min到110 ℃(保持1 min)，以3 ℃/min到122 ℃(保持1 min)， 以2 ℃/min到130 ℃(保持1 min)，以2 ℃/min到136 ℃(保持1 min)，以2 ℃/min到143 ℃(保持1 min)，以6 ℃/min到200 ℃(保持5 min)。MS條件：電子離子源(EI)，電子能量70 eV，離子源溫度：230 ℃；接口溫度：250 ℃；檢測(cè)器電壓：0.1 kV；Scan采集方式，掃描質(zhì)量范圍：m/z35.00～350.00 amu。

(2)定性和定量分析：由GC-MS得到的譜圖，經(jīng)計(jì)算機(jī)在(NIST.11 library)標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)進(jìn)行檢索匹配，選取相似度(SI)>80(最大值為100)的物質(zhì)進(jìn)行分析。并結(jié)合已發(fā)表的文獻(xiàn)報(bào)道，確定出揮發(fā)性風(fēng)味成分。采用氣相色譜峰面積歸一化法定量確定出不同泡菜樣品中各化合物的相對(duì)含量。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理和多元分析

本研究通過Excel 2007軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯總處理，總離子強(qiáng)度數(shù)據(jù)和特征揮發(fā)性成分變化數(shù)據(jù)導(dǎo)入Origin 9.1中作圖分析。將同時(shí)在3個(gè)以上蘿卜泡菜樣品中均檢測(cè)到的揮發(fā)性成分導(dǎo)入SIMCA 14.1統(tǒng)計(jì)軟件中進(jìn)行主成分、層次聚類和偏最小二乘法判別分析方法[15]。層次聚類(hierchical clutering，HCA)按照樣本數(shù)大小分類，使用離差平方和算法。主成分分析(principal component analysis，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(cè))表示。進(jìn)行200 次迭代置換測(cè)試以避免模型過度擬合，得到偏最小二乘法判別分析(partial least squanres disscrimination analysis，PLS-DA)模型后，分析變量重要性得分值(variable importance)> 1.2且P<0.05的具有可變重要性的峰，這些物質(zhì)被認(rèn)為是造成差異的原因。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物數(shù)量和理化特性變化

圖1-A所示，濕態(tài)泡菜在發(fā)酵過程中，AW相對(duì)穩(wěn)定，處于0.98附近，半干態(tài)泡菜AW整體為0.81～0.84，在發(fā)酵3 d處有一定波動(dòng)。BEUCHAT[16]認(rèn)為AW決定微生物生長(zhǎng)所需要水的下限值，大多數(shù)細(xì)菌在水分活度0.91以下停止生長(zhǎng)，大多數(shù)霉菌在水分活度0.8 以下停止生長(zhǎng)。因此，濕態(tài)發(fā)酵泡菜可能更有利于微生物的生長(zhǎng)，這對(duì)泡菜揮發(fā)性成分有一定影響。

酸度是泡菜重要的理化參數(shù)，不僅顯示泡菜品質(zhì)，而且還顯示泡菜微生物生長(zhǎng)情況[17-18]。水分影響泡菜乳酸菌代謝產(chǎn)物的生成，導(dǎo)致不同水分下泡菜總酸不同。濕態(tài)和半干態(tài)泡菜總酸含量變化如圖1-B，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，濕態(tài)泡菜總酸含量呈先上升后下降的趨勢(shì)。一般認(rèn)為，當(dāng)泡菜酸度升高到0.30 g/100 g，泡菜就基本成熟[17]，說明濕態(tài)泡菜發(fā)酵6 d接近成熟，發(fā)酵20 d時(shí)酸度達(dá)到0.66 g/100 g。發(fā)酵后期總酸逐漸下降，這可能與乳酸菌數(shù)量降低和乳酸被其他微生物利用有關(guān)。半干態(tài)泡菜的總酸含量呈現(xiàn)緩慢上升至穩(wěn)定的趨勢(shì)，含量遠(yuǎn)高于濕態(tài)泡菜，這可能是原料經(jīng)過脫水，原料中的有機(jī)酸出現(xiàn)富集的原因。

泡菜發(fā)酵過程中伴隨著微生物不斷演替和數(shù)量變化，來(lái)自環(huán)境的微生物附著在蔬菜表面，發(fā)酵過程中利用蔬菜營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)迅速繁殖。泡菜發(fā)酵主要是細(xì)菌中乳酸菌主導(dǎo)發(fā)酵，乳酸菌數(shù)量的變化反映泡菜發(fā)酵的程度[19]。濕態(tài)和半干態(tài)發(fā)酵泡菜乳酸菌數(shù)量變化如圖1-C，濕態(tài)發(fā)酵泡菜乳酸菌數(shù)量呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)，發(fā)酵初期乳酸菌快速生長(zhǎng)，發(fā)酵到3 d時(shí)達(dá)到峰值1.5×107CFU/g，發(fā)酵10 d時(shí)開始下降，這與發(fā)酵后期整體環(huán)境酸度高、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被大量消耗有關(guān)。半干態(tài)發(fā)酵泡菜乳酸菌數(shù)量呈下降的趨勢(shì)，表明低AW有利于抑制微生物生長(zhǎng)，防止食品腐敗。這也清晰地說明濕態(tài)相比半干態(tài)泡菜更利于乳酸菌生長(zhǎng)。

A-AW；B-總酸；C-乳酸菌數(shù)量圖1 泡菜發(fā)酵過程中AW、總酸和乳酸菌數(shù)量動(dòng)態(tài)變化Fig.1 Dynamic changes of AW, total acid and lactic acid bacteria in paocai fermentation process注：P，濕態(tài)泡菜發(fā)酵，Y，半干態(tài)泡菜發(fā)酵。下同。

2.2 發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分

基于GC-MS代謝途徑分析濕態(tài)和半干態(tài)發(fā)酵泡菜中揮發(fā)性成分，得到總離子色譜圖，如圖2。濕態(tài)泡菜和半干態(tài)泡菜離子強(qiáng)度大的物質(zhì)出峰時(shí)間類似，但強(qiáng)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)泡菜原料在50 min附近的離子強(qiáng)度隨著發(fā)酵進(jìn)行逐漸減弱；而半干態(tài)發(fā)酵泡菜在20 min附近的離子強(qiáng)度隨著發(fā)酵進(jìn)行逐漸增強(qiáng)。說明水分的差異影響了初始風(fēng)味成分，且差異性明顯，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，特征性風(fēng)味物質(zhì)逐漸累積或被降解。

a-濕態(tài)泡菜；b-半干態(tài)泡菜0P、3P、6P、10P、30P為濕態(tài)發(fā)酵0、3、6、10、30 d；0Y、3Y、6Y、10Y、30Y為半干態(tài)發(fā)酵0、3、6、10、30 d(A、B為平行樣)圖2 泡菜揮發(fā)性成分GC-MS總離子色譜圖Fig.2 GC-MS total ion chromatogram of volatile components in paocai

通過GC-MS得到濕態(tài)和半干態(tài)發(fā)酵30 d揮發(fā)性成分共48 種，其中濕態(tài)發(fā)酵泡菜41 種，半干態(tài)發(fā)酵泡菜33 種，結(jié)果如表1。這些揮發(fā)性化合物中包括含硫化合物(13 種)、酸類(6種)、醇類(11 種)、烴類(8種)、醛類(4種)、酮類(2種)和其他類化合物(4種)。濕態(tài)發(fā)酵泡菜主要為含硫化合物和醇類，

表1 濕態(tài)和半干態(tài)泡菜發(fā)酵過程中揮發(fā)性風(fēng)味成分Table 1 Volatile flavor components in the fermentation process of wet and semi-drypaocai

注：“-”表示未檢測(cè)出，“P”表示濕態(tài)泡菜發(fā)酵，“Y”表示半干態(tài)泡菜發(fā)酵，“0～30”表示發(fā)酵時(shí)間,d。

半干態(tài)發(fā)酵主要為含硫化合物。通過發(fā)酵前后對(duì)比發(fā)現(xiàn)，一些揮發(fā)性化合物主要是經(jīng)過發(fā)酵產(chǎn)生的，包括異硫脲硫酸甲酯、L-乳酸、乙酸、己酸、辛酸、乙醇、2-癸烯-1-醇、甲基庚烯酮、3-乙基苯酚等成分；另一部分揮發(fā)性化合物如甲硫醇、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、4-異硫氰酸基-1-(甲基亞磺?；?-1-丁烯、異硫氰酸丙酯、庚基氫過氧化物等成分來(lái)自原料自身，其中二甲基二硫醚等在半干態(tài)發(fā)酵過程中逐漸累積。

2.3 發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分變化

GC-MS用于監(jiān)測(cè)泡菜發(fā)酵過程中的揮發(fā)性成分變化，使用PCA得分圖表示濕態(tài)和半干態(tài)泡菜發(fā)酵30 d篩選的物質(zhì)成分的變化，如圖3-A。其中R2=0.638，Q2=0.342，兩種工藝泡菜特征變量63.7%的累積差異被描述，包含45.7%PC1和18.0%PC2。同一95%置信區(qū)域顯示出濕態(tài)和半干態(tài)發(fā)酵泡菜得到了明顯的區(qū)分，根據(jù)發(fā)酵周期，濕態(tài)發(fā)酵泡菜樣品點(diǎn)逐漸從第一象限向第四象限移動(dòng)，表明發(fā)酵過程中連續(xù)的揮發(fā)性成分變化，發(fā)酵前后差異大。另一組為半干態(tài)發(fā)酵泡菜，分布在第二、三象限，但分布較集中，表明發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分較穩(wěn)定，變化緩慢。

兩種工藝發(fā)酵泡菜與揮發(fā)性風(fēng)味成分在主成分上分布得到biplot圖，顯示出兩種工藝泡菜揮發(fā)性成分種類和相對(duì)含量的共性和個(gè)性，如圖3-B。揮發(fā)性成分距離樣品位置越近，表明其影響越大。在濕態(tài)泡菜中，發(fā)酵在3～10 d時(shí)，特征性成分為2-壬烯-1-醇、2-癸烯-1-醇、3-十一烯、己酸、2-戊酮酸、辛酸等，發(fā)酵在20～30 d時(shí)，主要揮發(fā)性成分為二甲基二硫醚、苯乙醇、異硫脲硫酸甲酯、2-癸醇、2-十一烷醇、乙醇、3-乙基苯酚等。半干態(tài)發(fā)酵泡菜風(fēng)味成分變化較小，主要揮發(fā)性成分為4-異硫氰酸基-1-(甲基亞磺?；?-1-丁烯、4-甲基十三烷、苯乙烯、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、2,3-丁二醇、5-甲硫基戊腈、4-異硫代氰酸甲基戊酯和2-甲基-4-丙基氧雜環(huán)丁烷等。

為更好地顯示水分活度對(duì)兩種工藝泡菜揮發(fā)性成分的差異性，采用HCA分析，基于揮發(fā)性成分和樣本數(shù)計(jì)算，按照樣本數(shù)大小分類，如圖3-C。在樣本數(shù)為160～600時(shí)，可以將所有樣品分為兩類，其中一類為濕態(tài)發(fā)酵3～30 d樣品，另一類為0 d的新鮮蔬菜原料和所有的半干態(tài)發(fā)酵泡菜樣品。表明水分活度的差異使兩種工藝發(fā)酵泡菜揮發(fā)性風(fēng)味成分明顯區(qū)分，說明該方法在聚類識(shí)別中的穩(wěn)定性。濕態(tài)發(fā)酵的樣品大小差異大，而半干態(tài)發(fā)酵的樣品差異不明顯，表明半干態(tài)泡菜保留了大量原料自身攜帶的揮發(fā)性成分。

A- PCA得分圖； B-biplot；C-HCA分析圖3 濕態(tài)和半干態(tài)泡菜揮發(fā)性成分分析Fig.3 Analysis of volatile components in wet and semi-dry paocai

2.4 不同水分活度發(fā)酵泡菜揮發(fā)性成分差異性

為了將泡菜樣品之間最大化分離，去除未控制變量對(duì)數(shù)據(jù)分析的影響，量化特征揮發(fā)性成分造成組分差異的程度，應(yīng)用了監(jiān)督模式識(shí)別方法PLS-DA，如圖4-A。PLS-DA得分圖顯示泡菜樣品之間明顯分離。模型解釋率R2X、R2Y和模型預(yù)測(cè)能力Q2值分別為0.569，0.986和0.876，其中R2Y和Q2都>0.5，說明模型質(zhì)量較好[20]。根據(jù)PCA模型顯示所有泡菜樣品同一95%置信區(qū)域得到了明顯的區(qū)分。濕態(tài)發(fā)酵泡菜樣品點(diǎn)處在第二、三象限移動(dòng)，但0 d的泡菜原料與其他樣品分布距離遠(yuǎn)，表明發(fā)酵后樣品風(fēng)味差異大。半干態(tài)發(fā)酵泡菜分布在第一、四象限，但分布較集中，表明發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分較穩(wěn)定，變化緩慢。兩種工藝泡菜的差異是由于AW影響了泡菜原料的風(fēng)味，同時(shí)發(fā)酵過程中細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異大也是非常重要的原因。

經(jīng)過200次置換測(cè)試以驗(yàn)證PLS-DA模型，通過該測(cè)試發(fā)現(xiàn)，Q2和R2值高于其原始值(最右邊>左邊)，證明了該模型的適用性和有效性，如圖4-B。

A-PLS-DA得分圖； B-PLS-DA模型置換測(cè)試圖4 泡菜揮發(fā)性成分PLS-DA圖及置換檢驗(yàn)圖Fig.4 PLS-DA diagram and replacement test diagram of volatile components in paocai

為了確定差異性的揮發(fā)性成分，通過PLS-DA模型篩選對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)差異具有貢獻(xiàn)的標(biāo)志物，篩選出重要度(VIP>1.2)以及t檢驗(yàn)(P<0.05)的特征性揮發(fā)性風(fēng)味成分有8種，重要性由大到小為二甲基三

硫醚、1-異硫氰酸戊酯、5-甲硫基戊腈、5-甲硫基-2-戊烯-4-炔醇、乙酸、2，3-丁二醇、庚基氫過氧化物和甲氧基苯肟。

8種特征性揮發(fā)性風(fēng)味成分中1-異硫氰酸戊酯、5-甲硫基-2-戊烯-4-炔醇和2,3-丁二醇為半干態(tài)泡菜特有的差異性物質(zhì)，可作為濕態(tài)和半干態(tài)發(fā)酵屬性區(qū)分物質(zhì)。1-異硫氰酸戊酯具有辛辣味，閾值低，為十字花科植物中的硫甙物質(zhì)降解產(chǎn)物[21-22]，說明在鹽漬過程中蘿卜組織因鹽漬、低水分等原因而破壞，芥子酶與芥子苷接觸而發(fā)生酶解。而在濕態(tài)發(fā)酵中未檢測(cè)出，表明產(chǎn)酸發(fā)酵能降解辛辣味，使泡菜風(fēng)味更柔和。甲氧基苯肟為兩種工藝共有物質(zhì)，在濕態(tài)發(fā)酵中先增加后減少，在半干態(tài)中呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢(shì)，該物質(zhì)在其他植物、羅非魚中常被檢測(cè)出[23-25]，可能為蘿卜原料自身攜帶的物質(zhì)成分；5-甲硫基戊腈在所有樣品中除0 d外都有發(fā)現(xiàn)，該物質(zhì)為蘿卜原料中的硫甙物質(zhì)降解產(chǎn)物[21]。

8種特征性揮發(fā)性風(fēng)味成分相對(duì)含量>2%的有二甲基三硫醚、乙酸、2,3-丁二醇和庚基氫過氧化物，對(duì)其在濕態(tài)和半干態(tài)泡菜中的動(dòng)態(tài)變化描述如圖5。

A-二甲基三硫醚； B-乙酸； C-2,3-丁二醇； D-庚基氫過氧化物圖5 濕態(tài)和半干態(tài)泡菜發(fā)酵過程中差異性標(biāo)志物豐度變化Fig.5 Changes in abundance of differential markers during fermentation of wet and semi-dry paocai

二甲基三硫醚是半干態(tài)中主要揮發(fā)性物質(zhì)，相對(duì)含量隨發(fā)酵時(shí)間逐漸增加，30 d時(shí)達(dá)到76%，在濕態(tài)發(fā)酵中呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。二甲基三硫醚常被報(bào)道是四川泡菜[26-27]、韓國(guó)泡菜[6-7]等主要風(fēng)味物質(zhì)，其閾值低，呈蔥香味[26]。乙酸和庚基氫過氧化物為兩種工藝發(fā)酵共有物質(zhì)，其中乙酸在濕態(tài)中含量相對(duì)較高，濕態(tài)中發(fā)酵2 d出現(xiàn)乙酸，隨著發(fā)酵進(jìn)行先增加后穩(wěn)定的過程，在半干態(tài)發(fā)酵中含量逐漸減少。乙酸是泡菜中重要的揮發(fā)性有機(jī)酸，其風(fēng)味刺激，適量的乙酸對(duì)泡菜風(fēng)味具有提升作用[28]，如產(chǎn)生乙酸乙酯等香味物質(zhì)。乙酸主要為泡菜發(fā)酵前期出現(xiàn)的醋酸菌或腸膜明串珠菌等微生物代謝產(chǎn)生[29]，也有報(bào)道為大腸桿菌等分解葡萄糖產(chǎn)酸的代謝物[30]，這與大量報(bào)道泡菜發(fā)酵前期出現(xiàn)豐度較高的腸桿菌科細(xì)菌相一致[31-32]。發(fā)酵后期不耐酸微生物的減少，乙酸含量出現(xiàn)穩(wěn)定和下降，可能與醇類物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)或形成其他成分有關(guān)。庚基氫過氧化物在濕態(tài)發(fā)酵中含量逐漸增加，而在半干態(tài)中含量逐漸減少，氫過氧化物在其他食品中常作為脂肪酶促反應(yīng)的產(chǎn)物[33]。2,3-丁二醇在半干態(tài)發(fā)酵中含量逐漸減少，其是酒[34]、發(fā)酵豆制品[35]等中常見風(fēng)味成分，可改善食品風(fēng)味，在工業(yè)中作為香精物料。

有些結(jié)論與本研究一致，但也有報(bào)道存在明顯的差異，這主要是其風(fēng)味物質(zhì)還受泡菜發(fā)酵原輔料、鹽度和檢測(cè)條件等因素影響，研究結(jié)果難以相互比較。本文泡菜采用理想的狀態(tài)(恒溫、不含香辛料)進(jìn)行分析，但現(xiàn)實(shí)的泡菜往往是一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境，要進(jìn)一步弄清楚泡菜風(fēng)味產(chǎn)生機(jī)理、風(fēng)味協(xié)同和釋放關(guān)系等，才更有利于泡菜風(fēng)味物質(zhì)的調(diào)控。

3 結(jié)論

本研究采用HS-SPME-GC-MS結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)分析濕態(tài)和半干態(tài)泡菜發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分的變化及其差異，結(jié)果表明，濕態(tài)和半干態(tài)發(fā)酵工藝泡菜AW差異明顯，濕態(tài)泡菜更有利于乳酸菌快速生長(zhǎng)和總酸的形成。濕態(tài)泡菜揮發(fā)性成分主要為發(fā)酵過程中產(chǎn)生的含硫化合物和醇類，半干態(tài)泡菜揮發(fā)性成分主要為原料自身的含硫化合物。二甲基三硫醚、1-異硫氰酸戊酯、5-甲硫基戊腈、5-甲硫基-2-戊烯-4-炔醇、乙酸、2,3-丁二醇、庚基氫過氧化物和甲氧基苯肟為濕態(tài)和半干態(tài)泡菜差異性標(biāo)志物，其可以用于區(qū)分濕態(tài)和半干態(tài)發(fā)酵泡菜工藝和發(fā)酵狀態(tài)。然而，泡菜需要更詳細(xì)的研究來(lái)理解泡菜感官特征、微生物群落和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的關(guān)系，才能有助于調(diào)控泡菜品質(zhì)。