四川泡菜特征風(fēng)味研究進(jìn)展

王浩文，王傳明，葉丹，余慧，吳曉霞，周雨

(四川天味食品集團(tuán)股份有限公司，成都 610200)

四川泡菜的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，被譽(yù)為“川菜之骨”。公元1500年前的東漢時(shí)期，許慎在《說(shuō)文解字》中闡釋了四川泡菜“菹菜者，酸菜也。”經(jīng)過(guò)家家戶戶長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，制作泡菜的工藝日臻完善。近年來(lái)，泡菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，2018年四川泡菜的產(chǎn)值已達(dá)330億元[1]。

四川泡菜以蘿卜、青菜、豇豆、卷心菜等蔬菜為原料[2]，通過(guò)自然或人工發(fā)酵方式，使蔬菜在乳酸菌、腸膜明串珠菌等微生物的作用下發(fā)酵，形成酸香味醇、清脆爽口的特殊風(fēng)味。近年來(lái)，研究者對(duì)泡菜的研究集中在發(fā)酵菌種篩選、發(fā)酵工藝優(yōu)化、泡菜特征風(fēng)味等方面。本文針對(duì)目前四川泡菜的風(fēng)味形成機(jī)理、風(fēng)味檢測(cè)方法及泡菜風(fēng)味特征物質(zhì)3個(gè)方面研究情況進(jìn)行歸納總結(jié)，旨在為學(xué)者進(jìn)一步研究泡菜風(fēng)味提供參考。

1 四川泡菜風(fēng)味形成及影響因素

1.1 泡菜原料及輔料

四川泡菜使用的原料豐富，取材廣泛，傳統(tǒng)的材料涵蓋了青菜、蘿卜、萵筍、蓮白、仔姜等；隨著泡菜產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，已衍生出西蘭花、香菇、黃秋葵、仙人掌泡菜以及豬耳朵、鳳爪等肉禽類(lèi)的葷泡菜。不同原材料對(duì)泡菜風(fēng)味的形成影響較大，蘿卜中醇類(lèi)和醛類(lèi)為主要化合物，且異硫氰酸酯類(lèi)化合物含量較高，為蘿卜提供了特殊的辛辣風(fēng)味[3]。豇豆的主要風(fēng)味化合物為乙酸葉醇酯和乙酸己酯，形成豇豆的果香風(fēng)味[4]。

此外，原料與輔料的配比以及原料的處理方式對(duì)風(fēng)味影響較大。譬如，在泡制過(guò)程中添加八角、茴香等香辛料，能增加泡菜風(fēng)味。康紀(jì)惠等[5]在泡菜中添加洋姜，制成一種洋姜復(fù)合風(fēng)味泡菜，有效降低了泡菜的亞硝酸鹽含量，且滋味獨(dú)特、酸味適宜。

1.2 發(fā)酵方式

目前，泡菜的發(fā)酵主要分為自然發(fā)酵和人工發(fā)酵兩種[6]。自然發(fā)酵是傳統(tǒng)的發(fā)酵方式，沿用至今，工藝已經(jīng)成熟，利用泡菜原料表面附著的微生物作為發(fā)酵劑進(jìn)行厭氧發(fā)酵，因不同原料表面微生物菌群豐富，生產(chǎn)的泡菜風(fēng)味協(xié)調(diào)飽滿、口感濃厚。但不同批次、不同種類(lèi)的泡菜原料表面微生物菌群存在差異，導(dǎo)致產(chǎn)品的品質(zhì)、風(fēng)味、口感均較難控制。

為實(shí)現(xiàn)泡菜的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，研究者通過(guò)分析泡菜微生物菌系，篩選出泡菜中的主導(dǎo)微生物有乳酸菌、酵母菌、霉菌、腸桿菌科細(xì)菌及假單胞菌屬細(xì)菌等，使用人工接種發(fā)酵技術(shù)來(lái)控制產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味。人工接種是對(duì)原料進(jìn)行滅菌處理，然后將單菌種或按比例復(fù)配的菌液、菌粉添加到原料中進(jìn)行發(fā)酵，得到的每批次泡菜品質(zhì)穩(wěn)定，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和風(fēng)味[7]。

隋明等[8]通過(guò)接種乳酸菌，研究甘藍(lán)泡菜的發(fā)酵過(guò)程，確定最優(yōu)加工工藝，得到口感較好的甘藍(lán)泡菜。賈秋思等[9]分別采用自然發(fā)酵、直投式乳酸菌發(fā)酵和老鹽水發(fā)酵泡菜，得到直投式乳酸菌發(fā)酵與老鹽水發(fā)酵的泡菜風(fēng)味接近。

1.3 加工工藝

1.3.1 泡漬類(lèi)泡菜加工工藝流程

新鮮蔬菜→預(yù)處理→預(yù)泡漬或鹽漬→入池發(fā)酵→包裝→殺菌→檢驗(yàn)→泡漬類(lèi)產(chǎn)品。

1.3.2 調(diào)味類(lèi)泡菜加工工藝流程

新鮮蔬菜→入池鹽漬→出池清洗→整形→脫鹽脫水→配料→灌裝→封口→滅菌→外包裝→檢驗(yàn)→調(diào)味類(lèi)產(chǎn)品。

根據(jù)DB51/T 1069-2010《四川泡菜生產(chǎn)規(guī)范》，四川泡菜的加工主要分為泡漬類(lèi)、調(diào)味類(lèi)和其他類(lèi)3種。泡漬類(lèi)泡菜直接將蔬菜或鹽漬菜在低濃度食鹽水中泡漬發(fā)酵，制成成品，經(jīng)發(fā)酵后水菜不分離，其酸味和原輔料自身風(fēng)味突出。調(diào)味類(lèi)泡菜在加工后期經(jīng)過(guò)脫鹽脫水工藝，再調(diào)味罐裝，制成即食泡菜，后期添加了多種調(diào)味料，制成清香型、甜酸型、咸酸型、紅油辣味等多種風(fēng)味的泡菜。

1.4 加工條件

泡菜加工過(guò)程中，發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、食鹽濃度、菌種的接種量等加工條件對(duì)泡菜的風(fēng)味均有較大的影響[10]。根據(jù)泡菜的泡制時(shí)間長(zhǎng)短分為洗澡泡菜和老壇泡菜。洗澡泡菜使用老泡菜水泡制24～48 h即可食用，原料多選用萵筍、黃瓜、豇豆、白菜、蘿卜等，原料因自身帶有辛辣風(fēng)味，泡制時(shí)間較短，存在生澀味。

根據(jù)食鹽添加量，分為低鹽泡菜2%～5%、中鹽泡菜5%～10%、高鹽泡菜10%～13%。不同食鹽濃度對(duì)發(fā)酵過(guò)程中的菌群穩(wěn)定性影響較大，在發(fā)酵過(guò)程中，不同菌群產(chǎn)生的風(fēng)味化合物及蛋白質(zhì)水解生成的氨基酸種類(lèi)和含量不同。張其圣等[11]對(duì)低鹽泡菜的菌落演替進(jìn)行分析，得到發(fā)酵前期的主要優(yōu)勢(shì)菌群為乳酸乳球菌和食竇魏斯氏菌，發(fā)酵中、后期的主要優(yōu)勢(shì)菌群為戊糖乳桿菌。楊振泉等[12]對(duì)高鹽和低鹽泡菜中乳酸菌群進(jìn)行篩選，從高鹽泡菜中分離得到1株屎腸球菌(Enterococcusfaecium，M0)和4株植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum，M1、M3、M4和M6)。

此外，泡菜的溫度、酵母菌接種量對(duì)泡菜的風(fēng)味存在較大影響。汪冬冬等[13]對(duì)不同發(fā)酵溫度下甘藍(lán)泡菜的風(fēng)味進(jìn)行研究，得到溫度與乳酸和乙酸的含量呈正相關(guān)，與檸檬酸、蘋(píng)果酸和游離氨基酸含量呈負(fù)相關(guān)。高溫(35 ℃)發(fā)酵泡菜液中檢測(cè)到的揮發(fā)性成分更多，主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為異硫氰酸苯乙酯和柏木醇。低溫能有效抑制泡菜腐敗變質(zhì)，分離出的主要化合物為異硫氰酸烯丙酯、柏木醇、1-戊醇、1-己醛。

2 四川泡菜特征風(fēng)味分析方法

泡菜的風(fēng)味是人們攝入泡菜后產(chǎn)生的一種感覺(jué)，由嗅覺(jué)和味覺(jué)感知，因此泡菜的風(fēng)味分析主要對(duì)其氣味和滋味進(jìn)行測(cè)定。目前在對(duì)泡菜滋味的分析中，研究者多使用全自動(dòng)氨基酸分析儀、高效液相色譜儀分別對(duì)泡菜中游離氨基酸[14]、有機(jī)酸和核苷酸[15]的種類(lèi)及含量進(jìn)行測(cè)定；使用電子舌分析[16]，通過(guò)結(jié)果的滋味指紋圖譜和主成分分析圖研究不同加工工藝泡菜的滋味差異。泡菜氣味通過(guò)固相微萃取(SPME)、同時(shí)蒸餾萃取(SDE)、動(dòng)態(tài)頂空制樣(DHS)、攪拌棒吸附萃取(SBSE)、溶劑輔助風(fēng)味萃取(SAFE)等方法提取風(fēng)味化合物[17]，并連接氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)、嗅聞儀對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味化合物進(jìn)行定量和定性檢測(cè)；近年來(lái)，電子鼻也廣泛應(yīng)用于泡菜風(fēng)味差異分析中；趙江欣等利用電子鼻和電子舌判斷優(yōu)化工藝的泡蘿卜風(fēng)味和滋味的差異。

3 泡菜的特征風(fēng)味

四川泡菜的特征風(fēng)味一般來(lái)源于三類(lèi)：一是泡菜原料本身的風(fēng)味物質(zhì)，如蔬菜原料和香辛料等輔料；二是乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)及非揮發(fā)性滋味物質(zhì)；三是其他菌群如酵母菌、醋酸菌等發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)及非揮發(fā)性滋味物質(zhì)。選用不同蔬菜原料和輔料組合進(jìn)行發(fā)酵，蔬菜原料被賦予了新的風(fēng)味，泡制的成品與原料風(fēng)味差異較大[18]。

乳酸菌是泡菜發(fā)酵中的優(yōu)勢(shì)菌群，Xiong等[19]研究泡菜發(fā)酵過(guò)程中優(yōu)勢(shì)菌群的變化規(guī)律，得到四川泡菜不同發(fā)酵階段乳酸菌的種類(lèi)和數(shù)量均存在差異，延滯期較短的腸膜明串珠菌作為發(fā)酵前期的優(yōu)勢(shì)菌群；隨著發(fā)酵的進(jìn)行，泡菜水中的pH值逐漸降低，短乳桿菌、植物乳桿菌等耐酸菌群逐漸發(fā)展為優(yōu)勢(shì)菌群，到發(fā)酵末期，由于pH值進(jìn)一步降低，大部分微生物死亡，耐酸的酵母菌等雜菌繁殖，導(dǎo)致泡菜的風(fēng)味逐漸下降。在發(fā)酵過(guò)程中，乳酸菌分別利用有機(jī)酸、糖類(lèi)、蛋白質(zhì)和氨基酸等進(jìn)行代謝反應(yīng)，產(chǎn)生多種風(fēng)味化合物；通過(guò)同型和異型乳酸發(fā)酵，得到乳酸、乙醇、乙酸、丙酸、琥珀酸等風(fēng)味化合物，蛋白質(zhì)水解形成多種鮮味、甜味和酸味氨基酸。Pederson[20]研究發(fā)現(xiàn)異型乳酸發(fā)酵的微生物對(duì)泡菜的風(fēng)味形成具有較大的貢獻(xiàn)。

張華芳等[21]研究自然發(fā)酵芫根泡菜在發(fā)酵過(guò)程中風(fēng)味的變化，得到乙酸乙酯、苯乙醇、β-蒎烯、d-檸檬烯等均為芫根泡菜的主要風(fēng)味物質(zhì)。趙楠[22]對(duì)四川泡菜的特性和成因進(jìn)行了分析，得到乳酸、甘油、谷氨酸、4-氨基丁酸、琥珀酸、甘氨酸等20種物質(zhì)為四川泡菜的主要滋味物質(zhì)。植物乳桿菌對(duì)乳酸、甘氨酸、4-氨基丁酸、琥珀酸等物質(zhì)有較大貢獻(xiàn)；布氏乳桿菌對(duì)乳酸、甘氨酸、谷氨酸、4-氨基丁酸、5-羥基-脯氨酸、甘露醇等物質(zhì)有一定的貢獻(xiàn)；耐乙醇片球菌僅對(duì)乳酸、5-羥基-脯氨酸等物質(zhì)有一定的影響。

泡菜發(fā)酵過(guò)程中，酵母菌等作用對(duì)泡菜風(fēng)味的形成有一定的影響；蔬菜發(fā)酵時(shí)，酵母菌引起的發(fā)酵生成乙醇，發(fā)酵后期與酸類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成酯類(lèi)化合物，提供了特殊的酯香風(fēng)味。劉春燕[23]對(duì)自然發(fā)酵和老泡菜水發(fā)酵的紅皮蘿卜泡菜進(jìn)行研究，分離出清酒假絲酵母(Candidasake)、膠紅酵母(Rhodotorulamucilaginosa)、畢赤酵母(Pichiagaleiformis)、霍氏假絲酵母(Kazachstaniaexigua)4種酵母菌，主要存在發(fā)酵初期，產(chǎn)生少量的酸和醇。

4 結(jié)論與展望

泡菜發(fā)酵過(guò)程中的風(fēng)味形成機(jī)理復(fù)雜多變，泡菜原輔料種類(lèi)及配比、發(fā)酵方式、加工工藝及加工條件對(duì)泡菜的風(fēng)味和滋味形成均有較大的影響；通過(guò)對(duì)滋味和風(fēng)味物質(zhì)的萃取分離及儀器分析，得到泡菜的特征風(fēng)味主要來(lái)源于乳酸菌發(fā)酵生成的有機(jī)酸、游離氨基酸以及酵母菌作用生成的醇類(lèi)物質(zhì)，進(jìn)一步發(fā)生酯化反應(yīng)生成酯類(lèi)化合物。

目前，學(xué)者對(duì)四川泡菜的風(fēng)味研究集中在微生物菌群與泡菜風(fēng)味的相關(guān)性分析。不同地區(qū)泡菜的加工工藝不同，且調(diào)味類(lèi)泡菜經(jīng)過(guò)后期配料加工成不同味型泡菜，在這一方面缺少風(fēng)味研究，深入該方面的研究，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味，為推動(dòng)泡菜的工業(yè)化生產(chǎn)提供了數(shù)據(jù)支撐。