李慶羊,吳祖芳*,翁佩芳,洪松虎,胡丹丹
(1 寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院 浙江寧波315211 2 杭州蕭山農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司 杭州311200)
蘿卜,又稱大根、菜頭、菜服,是十字花科蘿卜屬的一年或二年生草本植物,可食用部位是地下的塊莖。蘿卜作為蔬菜中的佳品,營養(yǎng)成分很豐富,吃法也多種多樣[1]。蘿卜泡菜是一種重要的發(fā)酵蔬菜,具有豐富的色澤和質(zhì)地,每年生產(chǎn)成噸的產(chǎn)品供國內(nèi)外消費[2]。其中,蘿卜干因制作簡單,條件要求不高,并且口味獨特,干脆爽口而成為一種蘿卜加工貯藏的方法。我國大部分地區(qū)采用的是傳統(tǒng)的自然發(fā)酵,雖操作簡單,但由于原輔料本身帶有很多細菌以及操作不規(guī)范,因此很容易導(dǎo)致蘿卜干在腌制過程中發(fā)生腐壞變質(zhì),降低了蘿卜干的安全及營養(yǎng)[3]。
近些年,傳統(tǒng)食品的加工使用發(fā)酵劑的研究越來越多,陳大鵬等[4]研究發(fā)現(xiàn)與自然發(fā)酵相比,人工接種發(fā)酵可以明顯縮短泡菜發(fā)酵周期,提高發(fā)酵泡菜風味和品質(zhì)。鄧風等[5]從鲊廣椒中分離得到的植物乳桿菌對泡菜水中的甲烷、有機硫化物、萜類物質(zhì)以及乙醇等風味物質(zhì)有較強的作用。王芮東等[6]研究發(fā)現(xiàn)自然發(fā)酵的蘿卜泡菜在發(fā)酵過程中揮發(fā)性香氣成分的種類隨之增多。酯類呈整體上升趨勢,含硫化合物呈先下降后上升再下降趨勢,醇類、酮類、酸類、烴類和醛類呈先上升后下降趨勢,醚類呈整體下降趨勢。劉宗敏等[7-9]研究了腸膜明串珠茵、玉米乳桿菌、副干酪乳桿菌、乳酸乳球菌和植物乳桿菌對蘿卜干發(fā)酵品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)乳酸菌純種發(fā)酵蘿卜干,可以降低亞硝酸鹽含量,改善產(chǎn)品風味,提高產(chǎn)品質(zhì)量,不同菌種對發(fā)酵蘿卜干品質(zhì)的影響也有差別。
植物乳桿菌是蔬菜自然發(fā)酵中常見的乳酸菌物種之一,已廣泛地用作發(fā)酵蔬菜的發(fā)酵劑。陳亞楠等[10]采用陳皮柑果肉為主要原料,應(yīng)用植物乳桿菌發(fā)酵制作乳酸菌發(fā)酵飲料,發(fā)現(xiàn)該菌株對ABTS 自由基和DPPH 自由基的清除率分別高達99.14%和93.58%,其生產(chǎn)的飲料具有很強的抗氧化能力。Zhai 等[11]通過調(diào)節(jié)小鼠腸肝循環(huán),發(fā)現(xiàn)口服植物乳桿菌菌株可以增加鎘的排泄。棒狀乳桿菌雖然沒有植物乳桿菌應(yīng)用廣泛,但在發(fā)酵中也扮演重要的角色。馮婷婷[12]研究發(fā)現(xiàn)棒狀乳桿菌不產(chǎn)生物胺,可以抑制一株精胺產(chǎn)生菌——沙克乳桿菌的生長。此外,還發(fā)現(xiàn)棒狀乳桿菌還可以降解氨基甲酸乙酯。李曉穎[13]從東北酸菜中分離出棒狀乳桿菌,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該菌株發(fā)酵液在pH 值為3.0~4.5 時對4 種指示菌(金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌、銅綠假單胞菌及腐生葡萄球菌)均有抑菌活性,其抑菌活性主要依賴于發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸。
廣義上的食品風味是指人以口腔為主的感覺器官對食品產(chǎn)生的綜合感覺(包括嗅覺、味覺、視覺和觸覺)。本文以浙江地區(qū)的白蘿卜為研究對象,經(jīng)初步脫水制成半成型蘿卜干,分別接入經(jīng)前期篩選得到的植物乳桿菌L1(簡稱L1)和棒狀乳桿菌L3(簡稱L3)以及兩者混合菌種發(fā)酵。測定蘿卜干在發(fā)酵過程中pH 值、總酸的變化,并對發(fā)酵后蘿卜干的質(zhì)構(gòu)、色差、氨基酸成分和揮發(fā)性風味物質(zhì)進行分析,研究2 種乳酸菌對蘿卜干發(fā)酵品質(zhì)的影響,為浙江地區(qū)蘿卜干發(fā)酵產(chǎn)品的開發(fā)等提供科學(xué)依據(jù)。
白蘿卜、食鹽、白砂糖,購買于寧波市春曉鎮(zhèn)物美超市;植物乳桿菌L1(L.plantarumL1)、棒狀乳桿菌L3(L.coryniformisL3),寧波大學(xué)食品生物技術(shù)實驗室保藏。
Agilent 7890B7000C 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、Agilent1260 高效液相色譜儀,美國安捷倫公司;PHS-3C 型pH 計,上海圣科儀器設(shè)備有限公司;TA.XTplus 物性測試儀,英國Stable Micro System公司;TE214S 型分析天平,成都浩馳儀器有限公司;DNP-9162 型新型電熱恒溫培養(yǎng)箱,寧波江南儀器廠;MX-GX1011 型攪拌機,廈門建松電器有限公司;LD2F-50L-Ⅱ型立式高壓蒸汽滅菌器,上海申安醫(yī)療器械廠;SW-CJ-2D 型超凈工作臺,蘇州凈化設(shè)備有限公司;5804R 型高速大容量冷凍離心機,德國Eppendorf 公司;HH-4 型數(shù)量恒溫水浴鍋,國華電器有限公司;HWS 型智能型恒溫恒濕培養(yǎng)箱,寧波江南儀器廠;DHG-9203A 型鼓風干燥箱,上海捷呈實驗儀器有限公司;RH 基本型磁力攪拌器,德國艾卡集團;Spectramax190 型全波長酶標儀,美國美谷分子儀器(Molecular Devices)有限公司。
1.2.1 種子液的制備 將L1 和L3 菌株從試管斜面接種至50 mL 的MAS 液體培養(yǎng)基,37 ℃,靜置培養(yǎng)12 h,備用。
1.2.2 蘿卜干發(fā)酵方式 自然發(fā)酵:將制好的蘿卜干放入泡菜壇中,加入4%蘿卜干質(zhì)量的白砂糖和5 倍蘿卜干質(zhì)量的水,不接任何菌種,進行自然發(fā)酵;接種L1(或L3)發(fā)酵:壇中接入4%蘿卜干質(zhì)量的L1(或L3)菌液,其余操作均與自然發(fā)酵相同;混菌發(fā)酵:壇中接入2%蘿卜干質(zhì)量的L1 菌液和L3 菌液,其余操作均與自然發(fā)酵相同。
1.3.1 菌種生長曲線的測定 將菌種分別接種到MRS 液體培養(yǎng)基中,混合均勻后,取少量作為0 h的樣品,用酶標儀測其OD600,以未接種的培養(yǎng)基作為空白對照進行調(diào)零。37 ℃恒溫培養(yǎng),每隔2 h取樣測3 次,取其平均值。
1.3.2 理化指標的測定 pH 值:采用PHS-3C 型pH 計直接測定。總酸:采用GB/T 12456-2008 酸堿滴定法測定[14]。色差分析:采用手持色差儀直接測定[15]。質(zhì)地分析:經(jīng)過不同發(fā)酵方式處理的蘿卜干,用物性測試儀進行質(zhì)地剖面分析測定,采用P362 平底圓柱探頭,觸發(fā)點負載0.05N,測試前速度2 mm/s,測試中速度1 mm/s,測試后速度1 mm/s,試樣壓縮形變70%,兩次壓縮間停頓3 s。測定參數(shù)參照梅明鑫等[16]的方法設(shè)定。
1.3.3 高效液相色譜儀測游離氨基酸 樣品前處理:用分析天平稱取1.0 g 左右蘿卜干樣品,精確到小數(shù)點后4 位。然后用5%三氯乙酸(5 g/100 mL TCA),定容至25 mL,混勻,常溫下超聲20 min,靜置2 h,然后雙層濾紙過濾,取1 mL 澄清濾液于1.5 mL 離心管內(nèi)離心,15 000 r/min,30 min。最后用0.22 μm 水膜再次過濾后取400 μL 上清液于取液相樣品瓶。
色譜條件:流動相:檸檬酸鈉緩沖溶液,控制流速:0.4 mL/min;進樣量:20 μL;分離柱柱溫:57℃;反應(yīng)柱柱溫:135 ℃;檢測波長:脯氨酸檢測波長440 nm,其它氨基酸檢測波長570 nm。以峰面積作為檢測結(jié)果,采用外標法計算氨基酸含量。
1.3.4 GC-MS 分析揮發(fā)性風味成分 樣品的前處理:取適量發(fā)酵蘿卜干,剪碎得到待測樣品,取2 g 樣品放入標準頂空進樣小瓶內(nèi),其氣相部分(頂空)導(dǎo)入頂空進樣裝置連接的氣相色譜。萃取頭老化:按照SUPELCO 公司推薦的條件,第一次使用時將50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取頭在氣相色譜進樣口210 ℃老化1 h;之后每次使用前老化0.5 h,至無干擾峰出現(xiàn)。樣品頂空固相微萃?。簻蚀_加入2 g 剪碎的蘿卜干于頂空瓶中,于60 ℃下平衡15 min。將活化好的固相微萃取器插入平衡后的樣品頂空恒溫振蕩萃取30 min,振蕩速率為250 r/min。取出插入氣相色譜柱的進樣口解吸附7 min,解析溫度為210 ℃。
色譜條件:毛細管柱為Vocal(60 m×0.32 mm×1.8 μm)。載氣為高純氦氣,恒定流速3mL/min,進樣口溫度210 ℃,不分流進樣模式。柱溫箱采用程序升溫,起始溫度35 ℃,保持3 min,以3℃/min 升至40 ℃,保持1 min,再以5 ℃/min 升至200 ℃,保持20 min。
質(zhì)譜條件:采用全掃描模式采集信號,電離方式EI,電子轟擊能量為70 eV;接口溫度220 ℃,離子源溫度230 ℃,四級桿溫度150 ℃,掃描質(zhì)量范圍m/z 40~600,掃描頻率3.6 scans/s。
定性定量分析:化合物經(jīng)計算機檢索與NIST 14 Library 相匹配,選擇較高匹配度的檢索結(jié)果與質(zhì)譜圖庫中的標準譜圖對照、復(fù)合,進行人工譜圖解析確認揮發(fā)性成分,并結(jié)合文獻報道的已知化合物確認檢測物成分,按面積歸一化法進行定量分析,求得各化學(xué)成分的相對百分含量。并進行比較分析。
每個樣品平行測定3 次,所有數(shù)據(jù)用SPSS 22.0 軟件進行差異顯著性(P<0.05)分析,使用OriginPro 9.1 作圖。
考察2 種乳酸菌在37 ℃條件下純培養(yǎng)的生長曲線,結(jié)果如圖2所示。
圖2 菌株生長曲線Fig.2 Growth curves of the strains
通常以600 nm 波長下的OD 值變化來反映菌株的生長和繁殖情況。2 種乳酸菌在37 ℃條件下培養(yǎng)24 h 過程中,在液體培養(yǎng)基中的生長情況如圖2所示。兩種乳酸菌的生長基本都是從2 h開始大量繁殖,然后進入對數(shù)期,并到14 h 后開始趨于穩(wěn)定。進入穩(wěn)定期后的植物乳桿菌的OD值要比棒狀乳桿菌的略高,生長情況要好一些。在后續(xù)試驗中統(tǒng)一選擇菌種培養(yǎng)12 h 為接種時間。
產(chǎn)酸能力的強與弱是評判菌種發(fā)酵活力的重要指標[17],也是影響腌制菜品質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素。2 種乳酸菌對蘿卜干發(fā)酵過程中pH 值和總酸的測定結(jié)果如圖3 和圖4所示。
圖3 蘿卜干發(fā)酵過程中pH 值的變化Fig.3 Changes of pH in dried radish fermentation
由圖3 可知,接種乳酸菌發(fā)酵的蘿卜干pH值下降非常迅速,僅發(fā)酵3 d 其pH 值就降到了3.5 左右,并在第4 天達到最低值,隨后逐漸趨于穩(wěn)定,達到穩(wěn)定后的pH 值分別為3.23,3.25 和3.22;而自然發(fā)酵的蘿卜干在發(fā)酵過程中pH 值下降得較為緩慢,pH 值在發(fā)酵第5 天才下降到3.5,最后穩(wěn)定在3.5 左右。發(fā)酵初期pH 值的迅速降低能夠有效抑制其它不耐酸雜菌的繁殖,從而減少有害代謝產(chǎn)物的積累,并且菌株產(chǎn)酸速度的快慢也決定著發(fā)酵周期的長短。相比于接種乳酸菌進行發(fā)酵的蘿卜干,自然發(fā)酵下的蘿卜干在達到穩(wěn)定期后的pH 值略高。推測是在自然發(fā)酵條件下,發(fā)酵前期一些有害菌的生長繁殖產(chǎn)生的代謝物質(zhì)抑制了乳酸菌的產(chǎn)酸過程。由圖4 可知,在蘿卜干的發(fā)酵過程中隨著發(fā)酵時間的進行,總酸含量也在逐漸增加,第5 天開始趨于穩(wěn)定。在發(fā)酵完成后總酸含量分別達到0.61,0.68,0.79,0.73 g/100 g。其中混菌發(fā)酵的蘿卜干穩(wěn)定后的總酸含量最高,而自然發(fā)酵的總酸含量最低。
圖4 蘿卜干發(fā)酵過程中總酸含量的變化Fig.4 Changes of total acid content in dried radish fermentation
色澤作為食品感官評價的重要組成部分,直接影響消費者對產(chǎn)品的滿意程度,是決定腌制品食用價值的重要因素。2 種乳酸菌對發(fā)酵蘿卜干色澤影響的測定結(jié)果如表1所示。
表1 蘿卜干發(fā)酵前后色澤的變化Table 1 Changes of color before and after fermented dried radish
色差系統(tǒng)L*值增大代表樣品顏色變白、變亮,數(shù)值變小則是顏色變黑、變暗。a*值增高代表其顏色變紅,減小則表示顏色變綠。b*值增大表示顏色向黃色轉(zhuǎn)變,b*值減小表示顏色向藍色轉(zhuǎn)變[18]。
由表1 可知,相比于未經(jīng)發(fā)酵的蘿卜干,4 組發(fā)酵后的蘿卜干L*值都有不同程度的下降。其中自然發(fā)酵和接種L1 發(fā)酵的L*值較低,蘿卜干的顏色有一定的變暗;而混菌發(fā)酵和接種L3 發(fā)酵的L*值較高,與未發(fā)酵蘿卜干的L*值最為接近,蘿卜干顏色為淺白色,與未發(fā)酵蘿卜干顏色相差較小。未發(fā)酵蘿卜干的b*值最大,經(jīng)過發(fā)酵后,蘿卜干的b*值都有一定程度的下降,說明發(fā)酵有助于蘿卜干中黃色素的降解。蔬菜腌制過程中,微生物生長及生理生化變化是導(dǎo)致腌制過程顏色變化的重要因素,而蘿卜的黃變則是最為常見的一種現(xiàn)象,這種黃變主要是與發(fā)酵過程中黃色素形成有關(guān)[19]。研究表明,當△E值(色差值)越小時,樣品間顏色變化越不顯著。接種L3 發(fā)酵的△E值最小,則認為其顏色與未發(fā)酵蘿卜干最為接近。
腌制菜品的質(zhì)地也是感官評價的一項重要指標,直接影響到產(chǎn)品的口感。2 種乳酸菌對發(fā)酵蘿卜干質(zhì)地影響的測定結(jié)果如圖5、圖6、圖7 和圖8所示。
圖5 L1 和L3 對發(fā)酵蘿卜干硬度的影響Fig.5 Effect of L1 and L3 on the hardness of fermented dried radish
圖6 L1 和L3 對發(fā)酵蘿卜干彈性的影響Fig.6 Effect of L1 and L3 on the resilency of fermented dried radish
圖7 L1 和L3 對發(fā)酵蘿卜干咀嚼性的影響Fig.7 Effect of L1 and L3 on the chew ability of fermented dried radish
圖8 L1 和L3 對發(fā)酵蘿卜干內(nèi)聚性的影響Fig.8 Effect of L1 and L3 on the cohesion of fermented dried radish
由圖5 可知,無論是自然發(fā)酵還是接種乳酸菌發(fā)酵,蘿卜干硬度都有一定的程度的下降,其中,接種L3 發(fā)酵的硬度最低,自然發(fā)酵的其次,而接種L1 發(fā)酵和混菌發(fā)酵的蘿卜干硬度較高并且相差不大,都只比未發(fā)酵蘿卜干略低。硬度的降低主要是由細胞變形和破裂造成的,在發(fā)酵過程中微生物參與發(fā)酵而產(chǎn)生分解細胞結(jié)構(gòu)的酶,使得蘿卜干細胞結(jié)構(gòu)遭到破壞,從而導(dǎo)致其硬度降低[20]。由圖6 可知,接種L1 發(fā)酵的蘿卜干的彈性最高,比未發(fā)酵的蘿卜干彈性還要高一些,而其它3 組蘿卜干的彈性在發(fā)酵結(jié)束后都有一定程度的下降,其中混菌發(fā)酵的彈性下降得最多,彈性最低,自然發(fā)酵的次之,接種L3 發(fā)酵的彈性則比自然發(fā)酵的略高。
咀嚼性是指將食品咀嚼到可吞咽時需要做的功,綜合反映了樣品對持續(xù)咀嚼的抵抗能力。食物的咀嚼性與其硬度存在一定的相關(guān)性[21]。由圖7可知,接種L3 發(fā)酵的蘿卜干咀嚼性最差,咀嚼性比未發(fā)酵的蘿卜干要低,而其它3 組在發(fā)酵結(jié)束后的咀嚼性都有所增加。其中接種L1 發(fā)酵的蘿卜干咀嚼性最好,混菌發(fā)酵的蘿卜干咀嚼性則略低一點。內(nèi)聚性反映了組織細胞間結(jié)合力的大小和組織結(jié)構(gòu)的完整性[22]。由圖8 可知,未發(fā)酵蘿卜干的內(nèi)聚性只有0.37,經(jīng)過發(fā)酵后,蘿卜干的內(nèi)聚性都有很大程度的提升?;炀l(fā)酵的內(nèi)聚性最高,達到了0.65,接種L1 發(fā)酵和接種L3 發(fā)酵的內(nèi)聚性則略低一點,但都比自然發(fā)酵的要高。
綜合硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性4 個方面,接種L1 發(fā)酵的蘿卜干質(zhì)地較好。
食物中所含氨基酸由兩部分組成:游離氨基酸和非游離氨基酸。游離氨基酸對食品滋味貢獻較大,其中呈味氨基酸對發(fā)酵蔬菜的風味形成發(fā)揮了重要的作用[23]。2 種乳酸菌對發(fā)酵蘿卜干氨基酸影響的測定結(jié)果如表2 和圖9所示。
表2 蘿卜干發(fā)酵完成后氨基酸的含量Table 2 Amino acid content of radish after fermentation
圖9 L1 和L3 對發(fā)酵蘿卜干氨基酸的影響Fig.9 Effect of L1 and L3 on amino acids of fermented dried radish
按照氨基酸的味覺強度,可以大致把游離氨基酸分為甜味氨基酸(Ser、Thr、Gly、Ala、His、Pro)、苦味氨基酸(Leu、Val、Arg、Ile、Trp、Met)、鮮味氨基酸(Glu、Asp、Lys)和芳香族氨基酸(Tyr、Cys、Phe)4 種[24]。4 組發(fā)酵蘿卜干中,混菌發(fā)酵蘿卜干的游離氨基酸含量最高,為16.01 mg/g,其它3 組游離氨基酸含量相對較低。4 組發(fā)酵蘿卜干中甜味氨基酸的含量都是最高的,其次是鮮味氨基酸的含量,苦味和芳香族氨基酸的含量相對較低,其中芳香族氨基酸含量最低。甜味氨基酸中,混菌發(fā)酵的含量最高,達到了7.65 mg/g,遠遠高于其它3組;其中組氨酸的含量就達到了4.19 mg/g,對甜味氨基酸含量的貢獻最大,其次是蘇氨酸,含量為1.7 mg/g,其含量是自然發(fā)酵的5 倍左右,也遠遠高于其它兩組。在鮮味氨基酸中,接種L3 發(fā)酵的含量最高,其次是混菌發(fā)酵的,而接種L1 發(fā)酵的鮮味氨基酸含量最低。鮮味氨基酸中4 組蘿卜干的谷氨酸含量最高,貢獻最大,其含量分別達到了3.3,2.98,3.31,3.60 mg/g。4 組蘿卜干的苦味氨基酸和芳香族氨基酸含量都比較低,對蘿卜干風味的貢獻比較低。
泡菜類風味的形成是多種揮發(fā)性香氣共同作用的結(jié)果,而酯類、醛酮類、含硫化合物和烯烴類化合物都具有獨特的氣味[25],對于發(fā)酵蘿卜干風味形成有很大的貢獻。2 種乳酸菌對發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性風味物質(zhì)影響的測定結(jié)果如圖10 和表3所示。
圖1 蘿卜干發(fā)酵工藝流程Fig.1 Process flow of dried radish fermentation
圖10 發(fā)酵蘿卜干中檢測出的部分揮發(fā)性風味物質(zhì)Fig.10 Some volatile flavor substances in fermented dried radish
表3 發(fā)酵蘿卜干中揮發(fā)性風味物質(zhì)種類和相對含量(%)Table 3 Types and relative contents of volatile flavor substances in fermented dried radish(%)
從4 組蘿卜干中共檢測出61 種揮發(fā)性風味化合物。其中酯類17 種、醇類4 種、酸類2 種、醛酮類15 種、烴類8 種、呋喃類3 種、苯環(huán)類6 種以及其它化合物6 種。4 組蘿卜干(自然、接種L1、混合菌和接種L3)中分別檢測出36 種、38 種、30 種和24 種揮發(fā)性風味化合物。
酯類化合物種類最多,其中自然發(fā)酵的蘿卜干酯類9 種,接種L1 發(fā)酵的14 種(最多),這增加了蘿卜干的風味復(fù)雜性;而混菌發(fā)酵和接種L3 發(fā)酵的分別為13 種和10 種。很多酯類物質(zhì)都有愉快的水果香氣,使腌制菜品呈現(xiàn)果香味[26]。4 組的酯類物質(zhì)相對含量也很高,分別為16.81%,28.01%,27.18%和24.67%,這主要與三芥子酸甘油酯含量高有關(guān),其相對含量分別為9.10%,14.10%,18.83%和18.43%。三芥子酸甘油脂賦予了一種特有的蘿卜香味,使發(fā)酵結(jié)束后的蘿卜干仍帶著一種獨特的蘿卜香味。經(jīng)過接種發(fā)酵的蘿卜干,其三芥子酸甘油脂含量都比自然發(fā)酵的高,說明接種發(fā)酵不僅能賦予蘿卜干獨特的發(fā)酵風味,還能保持產(chǎn)品特有的蘿卜香味?;炀l(fā)酵組三芥子酸甘油脂含量最高,其蘿卜香味更為濃郁。
檢測出的醛酮類物質(zhì)共15 種,4 組蘿卜干中醛酮類含量分別為9.50%,8.42%,5.37%和3.88%。發(fā)酵中產(chǎn)生的醛類化合物來源于發(fā)酵過程中的脂質(zhì)氧化[27]。醛類化合物的閾值低,分為飽和醛和不飽和醛,都具有特殊香氣,酮類一般具有甘草味道。自然發(fā)酵組2,6-二甲基苯甲醛含量最高,達到8.01%。2,6-二甲基苯甲醛有一種肉味和蒜味。接種L1 發(fā)酵的任醛含量最高,為4.14%。壬醛有愉快的玫瑰和柑橘香?;炀l(fā)酵組甲基壬基甲酮含量最高為3.61%,它有蠟味和帶有奶油奶酪的水果味。
4 組蘿卜干共檢測出8 種烴類物質(zhì),包括烷烴和烯烴,烷烴每種香氣的含量都相對較少,而烷烴的香氣閾值比較高,所以烷烴對蘿卜干風味的貢獻較小。烯烴類香味物質(zhì)的閾值較小并有一類比較特殊的香味,對蘿卜干的風味有一定的貢獻[28]。從試驗結(jié)果可以看出,自然發(fā)酵、混菌發(fā)酵和接種L3 發(fā)酵的蘿卜干中右旋萜二烯含量都非常高,分別達到了16.74%,33.34%和29.97%,而接種L1發(fā)酵組中并沒有檢測出這種物質(zhì),推測可能是L1并不產(chǎn)生這種物質(zhì)而L3 產(chǎn)生這種物質(zhì)。右旋萜二烯具有甜味,帶有清新的橙子、檸檬與燕麥香味,混菌發(fā)酵的蘿卜干中右旋萜二烯含量最高,其蘿卜干這種風味則會比較突出。
含硫化合物是蘿卜干中的主要風味物質(zhì),檢測出的含量也很高。4 組蘿卜干中二甲基二硫含量都比較高,分別為9.17%,5.88%,5.69%和5.91%。二甲基二硫具有洋蔥味和奶油香味,對蘿卜干的風味形成有一定的貢獻。而二甲基三硫則只在自然發(fā)酵和接種L1 發(fā)酵組檢測到,含量分別為15.99%和27.71%。二甲基三硫具有肉的香味和洋蔥蔬菜味,豐富了蘿卜干的風味。此外,4 組蘿卜干中都檢測到二甲基四硫醚,含量分別為0.84%,1.55%,6.45%和5.31%,其中混菌發(fā)酵含量最高。二甲基四硫醚有堅果味和甘藍香味,賦予蘿卜干獨特的風味。含硫化合物的形成主要原因是蘿卜中原有的含硫化合物部分保留以及乳酸菌發(fā)酵過程中,由于芥子苷酶的作用,一些芥子苷被分解成了硫化物[29]。其中二甲基三硫和二甲基二硫香氣閾值極低,因此香味濃郁,是蘿卜泡菜的重要風味物質(zhì)[30]。
4 組蘿卜干中共檢測到6 種苯環(huán)類物質(zhì),其中,自然發(fā)酵組檢測到5 種苯環(huán)類物質(zhì),而其它3組各只檢測到1 種苯環(huán)類物質(zhì)。有研究報道,苯環(huán)類化合物可能是由芳香氨基酸分解代謝產(chǎn)生的,大多具有芳香味[31]。自然發(fā)酵組苯環(huán)類物質(zhì)含量最高的是萘,但萘有一定的辛辣味,會產(chǎn)生不好的風味;苯丙氨酸的熱降解會促進萘的產(chǎn)生[32]。
此外,4 組蘿卜干中還含有少量的酸類、醇類和呋喃類。其中自然發(fā)酵組和接種L3 發(fā)酵組分別檢測出2 種和1 種酸類物質(zhì),其它2 組未檢測到酸類物質(zhì)。醇類物質(zhì)只有在自然發(fā)酵和接種L1 發(fā)酵的蘿卜干中檢測出,其它兩組并未檢測出。醇類化合物具有芳香味、植物香和酸敗味等,許多代謝途徑參與了醇類物質(zhì)的生成,如甲基酮還原、氨基酸代謝和脂質(zhì)氧化[33]。4 組都含有的呋喃類是2-正戊基呋喃,它有一種果味,熟焦糖味和霉味。這些風味物質(zhì)雖然含量和種類都很低,但對蘿卜干風味的形成提供了巨大的價值。
經(jīng)揮發(fā)性風味分析和感官評價,3 組接種乳酸菌發(fā)酵的蘿卜干都比自然發(fā)酵的口感和風味更好,而在接種乳酸菌發(fā)酵的3 組蘿卜干中,混菌發(fā)酵的風味物質(zhì)種類不是最多但是風味評價最好,某些特有的香氣比較突出,如其中的三芥子酸甘油脂、右旋萜二烯和二甲基四硫醚風味物質(zhì)與其它3 組相比含量都是最高的,對蘿卜干特殊風味的形成具有很大貢獻。
接種乳酸菌發(fā)酵能提高蘿卜干的風味品質(zhì),并加快發(fā)酵速度?;炀l(fā)酵的蘿卜干中總酸和游離氨基酸含量最高,其呈味氨基酸中的甜味氨基酸含量遠遠高于其它3 組,在揮發(fā)性風味方面,混菌發(fā)酵的三芥子酸甘油脂、右旋萜二烯和二甲基四硫醚3 種風味物質(zhì)含量與其它3 組相比都是最高的,且這3 種物質(zhì)的相對含量非常高,其含量之和占了揮發(fā)性風味物質(zhì)總量的58.62%,對產(chǎn)品特殊風味的形成有很大貢獻。綜合各方面風味指標數(shù)據(jù)和感官評價,最后選用混合菌種作為發(fā)酵劑,得到的產(chǎn)品色澤、質(zhì)地和風味俱佳,品質(zhì)高于自然發(fā)酵和單一菌種發(fā)酵的蘿卜干。