馮佳婷,陸震鳴*,李恒,王俊紅,孫佳,田宋魁,邢慶,史勁松,許正宏*
(1.江南大學(xué) 生物工程學(xué)院,江蘇 無錫 214122;2.江南大學(xué)糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實驗室,江蘇 無錫 214122;3.江南大學(xué) 藥學(xué)院,江蘇 無錫 214122;4.四川東坡中國泡菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院,四川 眉山 620020)
腌漬是指用食鹽、糖等腌漬材料處理食品原料,提高其滲透壓、降低水分活度,從而防止食品腐敗的一種加工方法[1]。中國作為蔬菜生產(chǎn)大國,腌漬蔬菜方法制作簡單,有效解決了蔬菜淡旺季供求流通問題[2],腌漬蔬菜產(chǎn)品具有獨特風(fēng)味,能刺激食欲,深受消費者喜愛[3]。腌漬蔬菜發(fā)酵過程中生長的益生菌對促進胃蛋白分泌、維持腸道微生態(tài)平衡具有良好作用[4]。由于傳統(tǒng)腌漬蔬菜生產(chǎn)采用自然發(fā)酵,存在微生物污染,亞硝酸鹽含量過高等潛在風(fēng)險[5]。同時,攝入過多的高鹽腌漬蔬菜,容易導(dǎo)致高血壓、心腦血管等慢性疾病。因此[6,7],低鹽化、綠色化生產(chǎn)目前已成為腌漬蔬菜產(chǎn)業(yè)升級的方向之一[8]。
食品添加劑又稱風(fēng)味增強劑,能夠增強食物的口感與風(fēng)味。L-丙氨酸(L-alanine)是國標(biāo)GB 2760—2014中允許使用的一種不含有鈉離子的食品增味劑[9]。L-丙氨酸具有甜味[10],能夠增甜提鮮,緩沖刺激味道[11]。
腌漬蔬菜脫鹽后口感相對單一,因此需要添加食品添加劑來增強風(fēng)味,改善腌漬蔬菜的口感。本實驗采用不同濃度的L-丙氨酸添加到3種腌漬蔬菜中,采用感官評價考察L-丙氨酸的添加效果,同時利用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(HS-SPME-GC-MS)測定不同添加濃度的L-丙氨酸對腌漬蔬風(fēng)味菜的影響。
L-丙氨酸:安徽華恒生物科技股份有限公司提供;樣品A為脫水脫鹽后的腌漬蘿卜,樣品B為未脫鹽脫水的泡蘿卜,樣品C為脫水脫鹽后的榨菜:均由四川某食品有限公司提供。
Agilent 7890B-5977B氣質(zhì)聯(lián)用儀 美國安捷倫科技公司;SPME萃取頭(50/30 μm DVB/CAR/PDMS) 上海安譜實驗科技股份有限公司;DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 鄭州亞榮儀器有限公司。
1.2.1 樣品前處理
將腌漬蔬菜切成均勻大小的碎丁,按照0.5%、1%、2%的比例添加L-丙氨酸,攪拌均勻。靜止2 h等待入味,分裝成小份進行感官評價。
1.2.2 腌漬疏菜的滋味感官評價
感官評價方法參照劉通訊等[12]的方法進行改良,邀請12人(5男7女)受過訓(xùn)練的品評員對其整體風(fēng)味進行感官評價,評價過程參照國家標(biāo)準(zhǔn)進行,滋味方面(酸味、甜味、苦澀味、辣味、咸味、鮮味)按照強度進行打分。評分標(biāo)準(zhǔn):弱0~3分;較強4~6分;強7~10分。
1.2.3 L-丙氨酸添加到腌漬蔬菜中的可接受性模糊綜合評判法
模糊綜合評判法是模糊數(shù)學(xué)提供的一種解決多因素、多指標(biāo)評估問題的數(shù)學(xué)模型[13]。參照盛懷宇等[14]的方法,選取30名品評志愿者(12男18女),按照脆度和質(zhì)地、滋味、香氣、色澤為4個評判指標(biāo),根據(jù)重要性投票計算權(quán)重比例。確定這4個評判指標(biāo)的權(quán)重分別為0.2,0.5,0.2,0.1,并根據(jù)公式B=K×A進行模糊變換。式中:B為品評者對產(chǎn)品喜愛接受程度的矩陣;K為評判指標(biāo)的權(quán)重矩陣;A為品評者對產(chǎn)品各指標(biāo)喜好程度的分布矩陣。
1.2.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)前處理方法
取切碎后的樣品5 g置于20 mL頂空瓶中密封,在50 ℃下頂空萃取30 min,吸附結(jié)束后取出萃取頭插入氣質(zhì)聯(lián)用儀進樣口解吸5 min,啟動質(zhì)譜儀進行數(shù)據(jù)的采集。
1.2.5 腌漬榨菜揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定
色譜柱:DB-Wax毛細管色譜柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);載氣:He;流速:1.0 mL/min,不分流;柱溫:進樣口溫度保持在250 ℃,起始氣相色譜柱溫在40 ℃保持3 min,以5 ℃/min升溫至130 ℃,再以8 ℃/min升溫至230 ℃,保持7 min。
離子源:電子轟擊電離源(electron impact,EI);離子源溫度230 ℃;電子能量70 eV;接口溫度250 ℃;質(zhì)量掃描范圍33~350 amu。
添加不同濃度L-丙氨酸前后腌漬蔬菜的感官評價見圖1。
圖1 添加L-丙氨酸前后腌漬蔬菜的感官評價Fig.1 Sensory evaluation of pickled vegetables before and after adding L-alanine
注:A為脫水脫鹽蘿卜樣品;B為未脫水脫鹽泡蘿卜樣品;C為脫水脫鹽榨菜樣品。
樣品A為脫水脫鹽后的腌漬蘿卜,咸味和酸味適中,添加不同比例的L-丙氨酸提升了樣品A的甜味和鮮味,使整體口感更為豐富協(xié)調(diào)。樣品B為未脫鹽脫水的泡蘿卜,咸味突出,添加L-丙氨酸后緩和了咸味的刺激,鮮甜味明顯得到提升。樣品C為脫水脫鹽后的榨菜,口感最為寡淡,帶有少許咸味。添加L-丙氨酸對樣品C的咸味改變不大,但甜鮮味得到明顯的提升。
L-丙氨酸的甜味是蔗糖的1.2倍,甜度高于白砂糖、甘氨酸、葡萄糖,屬于新型甜味劑[15]。L-丙氨酸作為人體非必需氨基酸,參與體內(nèi)氨基酸與糖類的轉(zhuǎn)換,與谷氨酸、甘氨酸類似有增鮮功能。已有研究報道L-丙氨酸能夠改善魚露的風(fēng)味、口感和腥臭味[16]。
模糊綜合評價分析是基于模糊數(shù)學(xué)的一種綜合評價方法,是對含有不精確輸入數(shù)據(jù)的系統(tǒng)進行建模的強大工具[17,18],可用于判別消費者對產(chǎn)品的喜好程度。結(jié)合感官評價選取樣品A為模糊評價判別對象,比較添加不同濃度L-丙氨酸前后品評人員對腌漬蔬菜的喜好程度。
從模糊綜合評價分析結(jié)果來看,腌漬蘿卜原料獲得很喜歡的評價占21.7%,喜歡的評價占28.7%,一般的評價占34.3%,不喜歡的評價占15.3%,說明有42.4%的人喜歡腌漬蘿卜原料。添加0.5% L-丙氨酸后的腌漬蘿卜獲得喜歡的評價占52.6%,47.4%的人覺得普通甚至不喜歡,但與腌漬蘿卜原料相比,喜歡程度得到上升。添加1% L-丙氨酸后的腌漬蘿卜獲得喜歡的評價占70.6%,覺得普通甚至不喜歡的評價只占29.4%。添加2% L-丙氨酸后的腌漬蘿卜獲得喜歡的評價占58.6%,覺得普通甚至不喜歡的評價占41.4%。添加2% L-丙氨酸的效果不如1% L-丙氨酸的效果,可能是因為L-丙氨酸添加量過多會使甜味過于突出。綜合模糊評判結(jié)果顯示添加1% L-丙氨酸使腌漬蔬菜整體品質(zhì)提升,收到最佳品評效果。
表1 感官品評結(jié)果Table 1 The results of sensory evaluation
根據(jù)表1得出評價概率矩陣,見公式(1)~公式(4):
(1)
(2)
(3)
(4)
模糊試驗評價結(jié)果見公式(5)~公式(8):
B(原樣品)=k·A(原樣品)=
(5)
B(0.5% L-丙氨酸)=k·A(0.5% L-丙氨酸)=
(6)
B(1% L-丙氨酸)=k·A(1% L-丙氨酸)=
(7)
B(2% L-丙氨酸)=k·A(2% L-丙氨酸)=
(8)
由于腌漬蘿卜氣味比較突出,因此選用樣品A評價L-丙氨酸添加前后腌漬蔬菜揮發(fā)性化合物的變化。添加L-丙氨酸前后,風(fēng)味化合物組成總體變化不明顯,但隨著添加量的增加含硫化合物種類逐漸減少,見圖2。
圖2 揮發(fā)性化合物的種類Fig.2 The types of volatile flavor compounds
未添加L-丙氨酸的蘿卜樣品揮發(fā)性化合物檢測種類少于添加L-丙氨酸的樣品。蘿卜原料由于未添加食品添加劑,鑒定出23種化合物,而添加1% L-丙氨酸的樣品的風(fēng)味化合物有33種。
隨著L-丙氨酸的添加,醇類、醛類、酯類、烴類化合物相對含量增加,芳香類化合物相對含量減少,含硫化合物由1.47%降至0.56%,在1% L-丙氨酸和2% L-丙氨酸樣品中降至0,見表2。
表2 腌漬蔬菜揮發(fā)性化合物相對含量的變化Table 2 Changes in the relative content of volatile compounds in pickled vegetables
含硫化合物多有刺激不愉快味道,醇酯類化合物多有水果香、花香,醛類化合物多有烘焙香氣,芳香類化合物多有芳香氣味,添加1%~2% L-丙氨酸后風(fēng)味變得豐富,減弱了不愉快氣味。
利用頂空固相微萃取能夠吸附富集微量化合物[19]。腌漬蘿卜原料中主要的揮發(fā)性化合物為茴香腦(85.59%)、4-烯丙基苯甲醚(2.16%)、乙醇(1.69%)、α-蒎烯(1.17%),見表3。
表3 腌漬蔬菜風(fēng)味化合物相對含量比較Table 3 Comparison of the relative content of flavor compounds in pickled vegetables
續(xù) 表
注:“-”表示未檢出。
由于本實驗樣品腌漬過程中加入八角、茴香、桂皮、生姜等香辛料,因此茴香腦含量較高,能夠賦予腌漬蘿卜甜味、茴香的特殊香氣[20]。添加L-丙氨酸后茴香腦的相對含量從85.59%降至75%左右。乙醇、1-辛醇的相對含量在添加L-丙氨酸后得到增加。戊醛、正己醛、(E)-2-庚烯醛、苯甲醛等醛類化合物在添加L-丙氨酸后能被檢出,而在腌漬蘿卜原料中未檢測到。乙酸乙酯是一種清香、微帶果味的重要風(fēng)味化合物,添加1% L-丙氨酸后腌漬蔬菜中乙酸乙酯的含量從0.81%增加至1.61%。α-蒎烯、長葉環(huán)烯、長葉烯、β-石竹烯、β-杜松烯為腌漬蔬菜中關(guān)鍵的萜烯類化合物,在添加L-丙氨酸前后相對含量變化不大。在腌漬蔬菜中檢測出含硫化合物包括二硫化碳、二甲基二硫醚、二甲基三硫,這些化合物都帶有不愉悅氣味且有腥臭味,在添加L-丙氨酸后這些含硫化合物的相對含量都不同程度地減少。
本研究通過感官評價分析了不同濃度的L-丙氨酸(0.5%~1%)對腌漬蔬菜滋味的影響,確定L-丙氨酸對3種腌漬蔬菜都有不同程度的緩沖咸味、增甜提鮮的效果。同時利用模糊綜合評判方法確定了1% L-丙氨酸為腌漬蘿卜的最佳添加量。通過HS-SPME-GC-MS分析,發(fā)現(xiàn)L-丙氨酸能夠提高揮發(fā)性香氣中化合物的個數(shù),減少含硫化合物帶來的不愉悅氣味。本研究結(jié)果為L-丙氨酸在提升腌漬蔬菜風(fēng)味方面的應(yīng)用潛力提供了數(shù)據(jù)支撐。