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(tuán)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(kuò)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(fēng)味物質(zhì)損失[2]及外來風(fēng)味物質(zhì)引入,對榨菜中風(fēng)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(fēng)味物質(zhì)存在較大差異。目前對榨菜中風(fēng)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(fēng)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(fēng)味[5]。但上述研究多集中于榨菜特征風(fēng)味物質(zhì)及形成機(jī)理等方面,對工廠半成品榨菜及市售成品包裝榨菜中風(fēng)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(fēng)味物質(zhì)含量及變化進(jìn)行研究,以期探明工廠半成品榨菜鹽漬儲存階段風(fēng)味物質(zhì)變化及其與市售成品包裝榨菜風(fēng)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。
通過隨機(jī)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(fēng)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
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(biāo)準(zhǔn)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。
LC-2030液相色譜一體機(jī)(配有紫外檢測器、柱溫箱和自動進(jìn)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。
1.4.1 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(zhǔn)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(jìn)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(jìn)樣體積:10 μL。
1.4.2 有機(jī)酸的測定
參考Zhang J M等[7]的方法并略作修改后進(jìn)行樣品中有機(jī)酸含量的測定,具體步驟為:準(zhǔn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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。
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(jìn)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??梢姡F(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(xiàn)度調(diào)整調(diào)味加工方式,復(fù)原榨菜原有特征滋味。
圖2 榨菜樣品中有機(jī)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(jī)酸以乳酸和丙酸為主,各樣品中有機(jī)酸含量存在一定差異。工廠半成品榨菜有機(jī)酸總量在11.32~26.57 mg/g之間,市售成品包裝榨菜中有機(jī)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(jī)酸等風(fēng)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)酸,其生成與布氏乳桿菌等腐敗細(xì)菌密切相關(guān)[15],將對產(chǎn)品風(fēng)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。
表2 榨菜樣品中揮發(fā)性風(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)味物質(zhì)相對含量明顯下降,榨菜原有風(fēng)味物質(zhì)損失較為嚴(yán)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(dá)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(dá)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(dá)83.47%(S3)。結(jié)合榨菜調(diào)味方式進(jìn)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(jìn)行增香,未對調(diào)味前脫水洗脫過程中損失的特征風(fēng)味如異硫氰酸烯丙酯、正十六酸、乙酸乙酯、壬醛等風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行復(fù)原進(jìn)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(fēng)味物質(zhì)損失較為嚴(yán)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(fēng)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(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成影響較小,不會引起榨菜風(fēng)味的顯著變化。
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(jī)酸、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化相對較小,不會引起榨菜風(fēng)味的顯著變化。與之相比,調(diào)味后市售成品榨菜中有機(jī)酸含量、酯類、醇類等風(fēng)味物質(zhì)種類及含量出現(xiàn)明顯下降,萜類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及含量明顯增加,將對榨菜中原有特征風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成造成一定影響,使其成品風(fēng)味與榨菜原有風(fēng)味出現(xiàn)一定差異。因此,后期可考慮結(jié)合各特征風(fēng)味物質(zhì)對榨菜風(fēng)味貢獻(xiàn)程度調(diào)整調(diào)味加工工藝,進(jìn)一步還原榨菜原有特征風(fēng)味,提升榨菜產(chǎn)品品質(zhì)。