腌制蔬菜的风味物质一直以来都是影响其食用品质的重要因素,其中,各类挥发性风味物质、氨基酸以及有机酸是腌制蔬菜风味的重要组成成分。腌制蔬菜经微生物发酵后一些原有的风味成分消失,并产生一些新的风味成分[1],例如发酵后总糖含量降低,而乳酸、乙酸等有机酸以及一些醇类、酮类的含量升高,从而赋予了腌制蔬菜特殊的酸味及香气[2];蛋白质在蔬菜原料本身携带的蛋白酶的作用下被水解为各类呈味氨基酸,如呈甜味的甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸,呈鲜味的谷氨酸、天冬氨酸,呈苦味的酪氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等,成为腌制蔬菜主要的滋味物质[3]。此外,氨基酸还可作为挥发性风味物质的前体,通过转氨基和脱羧基作用,与醇类发生酯化反应以及美拉德反应生成系列芳香物质[4]。因此,通过研究这些风味物质在腌制加工过程中的变化,可以进一步剖析其产生的方式与机理,从而对改善和提高腌制蔬菜的品质具有重要意义。
目前,国内外许多学者分别对榨菜、腌制冬瓜、腌制雪里蕻、四川冬菜等腌制蔬菜的风味物质进行了研究。研究表明,将四川冬菜分别加盐腌制1~3年,随着腌制时间的延长,冬菜中可检测到的挥发性物质种类增加,其中,柠檬烯、苯乙醇、苯甲醛、壬醛和异硫氰酸烯丙酯是其主要风味物质[5]。浙东冬瓜在腌制后检测出了6种有机酸及17种氨基酸,有机酸中乳酸的含量最高,氨基酸中天冬氨酸和谷氨酸的含量最高,它们是浙东腌制冬瓜的主要滋味物质[6]。泡菜中含有草酸、苹果酸、乳酸等有机酸,随着发酵的进行,每种有机酸含量变化趋势不同,但总酸含量呈现先增加后稳定的趋势;而游离氨基酸含量在发酵初始阶段含量较少且波动较大,但随着发酵进行,游离氨基酸含量增加并趋于稳定[7]。但目前有关麻竹笋腌制加工过程中风味物质的变化研究还鲜有报道。因此,本试验拟采用顶空-固相微萃取-气质联用仪、高效液相色谱仪及全自动氨基酸分析仪对麻竹笋腌制加工过程中挥发性风味物质、有机酸及氨基酸的含量变化进行测定和分析,旨在为麻竹笋腌制过程中风味品质的评价和控制提供参考。
麻竹笋,采购于重庆市北碚区施家梁镇麻竹笋种植基地;腌制食盐(食品级),四川驰宇盐化有限责任公司;C8~C30正构烷烃标样、有机酸混合标准品(含有酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、丙酸、丁酸,50 g/L),美国Sigma公司;(NH4)2HPO4、H3PO4、HCl(分析纯),成都市科龙化工试剂厂;甲醇(色谱纯),天津市四友精细化学品有限公司;茚三酮及茚三酮缓冲液(色谱纯),日本日立公司。
QP2010 Plus气相色谱-质谱联用仪,日本岛津公司;SPME固相微萃取进样器,美国Supelco公司;50/30 mmDVB/CAR/PDMS萃取头,美国Supelco公司;Milli-Q超纯水仪,美国密理博公司;Centrifuge 5810高速离心机,德国Eppendorf公司;LC-20A高效液相色谱仪,日本岛津公司;L-8800全自动氨基酸分析仪,日本日立公司。
1.3.1 麻竹笋的腌制加工
挑选无破损、新鲜,色泽较好,笋龄和大小相对一致的新鲜麻竹笋,洗净。将鲜笋切分成长约5 cm、宽约3 cm、厚约0.5 cm的片状,沸水漂烫10 min,沥干,冷却,采用质量浓度为110 g/L的盐水进行湿法腌制(料液比为1∶3),装入泡菜坛密封保存,室温条件下自然发酵,在腌制的第1、7、14、21、35、49、63 天分别取样进行挥发性成分、有机酸和氨基酸的测定。
1.3.2 挥发性风味物质的测定
准确称取5.0 g粉碎后的腌制竹笋样品,放入15 mL 顶空瓶中用聚四氟乙烯瓶盖密封,平衡10 min后将50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头插入顶空瓶中,50 ℃恒温吸附30 min,然后缩回萃取纤维头,从顶空瓶中拔出萃取头,将萃取头插入GC-MS进样口,在250 ℃下解析5 min,同时启动仪器采集数据。色谱条件:DB-5MS石英毛细色谱柱(30 m×0.25 mm, 0.25 μm);升温程序:初始温度40 ℃保留3 min,以5 ℃/min升至120 ℃,保留3 min,再以10 ℃/min升至230 ℃保留5 min;进样方式:不分流进样;载气(高纯He,99.999%);流速:1.0 mL/min。质谱条件:电子轰击(EI)离子源;检测器电压:830 eV;离子源温度:230 ℃;接口温度:230 ℃;ACQ方式:Scan;扫描速度:769 u/s;质量扫描范围:40~400。将得到的数据在计算机上通过仪器所配置的NIST 08.LIB和NIST 08s. LIB谱库进行检索,再通过正构烷烃标样计算出各色谱峰的保留指数RI,并将RI与文献中的保留指数比对进行确认。同时对总离子流量色谱图用峰面积归一化定量,得出各组分的相对百分含量[8]。
1.3.3 有机酸含量的测定
参照葛燕燕[9]的方法并加以改进。准确称取10.0 g粉碎后的腌制竹笋样品,转入到100 mL离心管中,加入50 mL超纯水,于超声波清洗机中提取30 min, 使有机酸充分浸出,冷却后4 000 r/min离心20 min,上清液过滤到100 mL的容量瓶中,残渣加入25 mL超纯水再提取,合并上清液,定容。用0.22 μm滤膜过滤,将滤液置于2 mL的进样瓶中待液相色谱分析。色谱条件:色谱柱:Agilent ZORBAX SB-Aq(4.6 mm ×250 mm,5 μm);检测器:二极管阵列检测器;流动相A为(NH4)2HPO4(pH 2.5),并用H3PO4调节pH值,流动相B为纯甲醇;梯度洗脱(洗脱条件:0~20 min,5%B→30%B;20~25 min,30%B→50%B;25~30 min,50%B;30~35 min,50%B→5%B;35~45 min,5%B);检测波长为220 nm;进样量10 μL;流速为0.8 mL/min,柱温30 ℃。
精密量取有机酸混合标准液1 mL,用超纯水定容至25 mL容量瓶中,摇匀,得2.00 g/L的混合有机酸标准母液。用超纯水将该标准混合母液稀释成1.000、0.500、0.200、0.100、0.020、0.010、0.001 g/L的系列混合标准溶液,然后用0.22 μm微孔滤膜过滤至2 mL进样瓶中,在上述色谱条件下进样检测,求得回归方程。分别提取不同腌制时期竹笋中的有机酸,按上述色谱条件进行上机测定,采用外标法定量。
1.3.4 氨基酸含量的测定
参考ZHONG等[10]的方法稍加改进,竹笋腌制过程中定期取样进行粉碎,然后准确称取粉碎样品1.20 g, 将样品置于(18×180)mm的试管中,并加入6 mol/L的HCl 14 mL。振荡混匀后,用氮吹法抽真空10 min后立即封管,置于110 ℃的恒温烘箱中沙浴水解22 h,拿出冷却至室温。摇匀后,用滤纸过滤,准确量取1 mL滤液于50 mL烧杯中,用 60 ℃恒温水浴蒸干滤液,加入0.02 mol/L的HCl稀释4倍,用 0.22 μm滤膜过滤后于氨基酸自动分析仪上检测:一个样品分析周期为50 min,分析仪的2个流路和2根柱:(1)分离柱(4.6 mm×60 mm),洗脱液流速0.4 mL/min,柱温70 ℃,柱压13.29 MPa;(2)反应柱:茚三酮及茚三酮缓冲液流速0.35 mL/min,柱温135 ℃,柱压1.08 MPa。 前述所有分析测定均重复3次。
使用Origin 9.1进行相关图表的绘制,采用SPSS软件计算平均值和标准差,使用Duncan法比较平均值之间的差异显著性(P<0.05)。
2.1.1 腌制过程中挥发性风味物质的鉴定
由表1可知,通过HS-SPME提取竹笋腌制过程的挥发性成分中,GC-MS共分离鉴定出74种挥发性化合物。这些挥发性风味物质又可分成9类,其中醇类14种、醛类14种、烷烃类12种、酮类12种、烯烃类7种、芳香烃类7种、酯类5种、苯酚类2种、其它类1种。在这些挥发性物质中,4-甲基苯酚、2-戊基呋喃、己醛、4-羟基苯甲醛、芳樟醇等物质在整个腌制过程中相对含量一直保持在较高水平。苯甲醛在腌制第1天和第7天的相对含量较高,芳香樟的相对含量从腌制第7至第63天均较高,壬醛和辛醛在第1天相对含量较高,但腌制开始后其含量迅速降低。随着腌制时间的增加,挥发性风味物质的数量总体上呈现逐渐升高然后基本稳定的趋势,在腌制63 d时检测出的挥发性物质的数量最多。
由于饱和烷烃类和醇类的香气阈值较高,赋予产品的风味作用较小,而醛类、酯类、酮类、烯烃类、芳香烃类和不饱和醇类等阈值较低,因此它们可能对腌制竹笋的风味作用较大[11-12]。研究表明,果蔬中呈现香味的关键挥发性物质有:苯甲醛(苦杏仁味、樱桃及坚果香)[13],己醛(油脂、青草及苹果香味)[14],辛醛(清凉味、水果香)[15],壬醛(柑橘香、青草味)[16],4-羟基苯甲醛(芳香气味)[17],芳樟醇(优美清甜的花香)[18],2,3-丁二醇(醇香、令人愉快的香气)[19],1-辛烯-3-酮(蘑菇香)[20],柠檬烯(类似柠檬的香味)[21],2-戊基呋喃(蔬菜芳香)[22],水杨酸甲酯(药草清香)[23]。而对风味品质有负面影响的物质有:苯酚(牛体味),4-甲基苯酚(药味、刺激性气味)[22]。已有研究报道4-甲基苯酚是脱脂奶粉[24]和黑胡椒[25]中的主要异味物质,因此,4-甲基苯酚也有可能是麻竹笋腌制过程中产生异味的主要成分。
表1 竹笋腌制过程中挥发性成分的变化
Table 1 Changes in volatile compounds of bamboo shoots during pickling process
RI化合物名称相对百分含量/%1 d7 d14 d21 d35 d49 d63 d醇类1856己醇-0.24±0.030.15±0.02-0.63±0.010.72±0.030.52±0.0229692,3-丁二醇0.42±0.031.14±0.070.93±0.040.86±0.051.05±0.060.97±0.061.44±0.1539742-亚甲基-1-环己醇0.28±0.010.48±0.020.32±0.020.13±0.01---410591-辛醇0.35±0.030.18±0.010.25±0.020.17±0.01---51067反式-2-辛烯-1-醇-0.77±0.08-----61082芳樟醇2.34±0.154.06±0.216.46±0.265.18±0.234.82±0.174.16±0.184.22±0.1371143α-松油醇---0.10±0.010.08±0.030.11±0.010.13±0.0181164苯甲醇-1.06±0.180.83±0.040.94±0.070.86±0.051.44±0.091.69±0.1291167顺-3-壬烯-1-醇0.28±0.020.38±0.01--0.34±0.02--101196二氢香芹醇-0.10±0.010.34±0.020.86±0.050.53±0.04--111457十二醇--0.50±0.030.51±0.060.36±0.02-0.18±0.01121530蓝桉醇0.08±0.010.13±0.020.11±0.010.17±0.010.20±0.020.14±0.030.20±0.01131543雪松醇0.07±0.010.09±0.010.10±0.010.18±0.020.35±0.030.20±0.010.46±0.05141647桉叶烷-7-烯-4-醇----0.05±0.010.07±0.020.09±0.01醛类15806己醛8.75±0.746.09±0.375.47±0.294.79±0.314.59±0.223.70±0.123.79±0.1116905庚醛0.47±0.020.60±0.030.55±0.020.41±0.010.38±0.030.54±0.050.46±0.0217913顺-2-庚烯醛0.76±0.040.89±0.030.74±0.050.83±0.030.98±0.041.49±0.071.28±0.0518982苯甲醛7.34±0.226.21±0.274.35±0.262.02±0.141.55±0.102.12±0.122.27±0.13191005辛醛3.73±0.152.90±0.172.16±0.121.81±0.091.32±0.131.09±0.091.16±0.08201013反-2-辛烯醛1.64±0.111.30±0.150.71±0.09-0.35±0.060.30±0.04-211104壬醛3.38±0.162.17±0.121.54±0.141.93±0.181.77±0.131.78±0.131.48±0.09221112反式-2-壬烯醛-0.67±0.040.30±0.05-0.31±0.020.99±0.020.54±0.03231120反,顺-2,6-壬二烯醛-0.33±0.03---0.07±0.010.19±0.022412034-羟基苯甲醛16.34±2.2113.54±1.9711.27±1.6110.06±1.868.87±0.938.26±0.887.25±0.29251204癸醛0.47±0.031.98±0.320.69±0.080.32±0.030.42±0.031.17±0.050.50±0.012615102-十三烯醛----0.17±0.010.46±0.020.36±0.022718041-十六醛----0.07±0.010.13±0.010.18±0.02281808顺式-7-十六碳烯醛--0.14±0.01-0.10±0.01-0.15±0.02酮类29721异丙烯基丙酮0.37±0.020.29±0.020.16±0.010.08±0.01---309431-辛烯-3-酮0.87±0.021.80±0.071.29±0.051.01±0.060.77±0.040.83±0.060.62±0.03
续表1
RI化合物名称相对百分含量/%1 d7 d14 d21 d35 d49 d63 d319683,5-辛二烯-2-酮----0.52±0.020.84±0.051.54±0.073210683,5-壬二烯-2-酮--0.37±0.020.52±0.020.41±0.020.31±0.010.92±0.033310882,5-辛二酮0.26±0.010.15±0.01-----3411512-癸酮-0.04±0.010.07±0.01---0.05±0.013512512-十一酮--0.06±0.010.15±0.02-0.20±0.020.16±0.013613502-十二烷酮--0.11±0.010.09±0.010.07±0.01-0.12±0.02371420香叶基丙酮0.33±0.020.50±0.020.29±0.010.63±0.030.34±0.030.44±0.020.59±0.02381440β-大马烯酮0.23±0.01--0.34±0.02-0.81±0.05-391456β-紫罗酮---0.21±0.010.17±0.010.12±0.010.11±0.01401486十二烷-6,7-二酮0.56±0.02--0.78±0.04-0.18±0.02-烷烃类411320金合欢烷0.06±0.01-0.07±0.010.10±0.01-0.12±0.010.21±0.034214485-甲基十四烷----0.08±0.010.12±0.020.14±0.014315192,6,10-三乙基十四烷--0.11±0.010.12±0.010.17±0.020.61±0.090.73±0.04441600十六烷0.15±0.010.11±0.020.47±0.020.07±0.010.57±0.04-0.13±0.01451653原蒎烷-0.07±0.01--1.01±0.090.17±0.01-461700十七烷0.17±0.020.12±0.010.22±0.030.25±0.030.08±0.010.29±0.020.50±0.044717462-甲基十七烷-0.02±0.01-0.08±0.020.09±0.01-0.09±0.02481753植烷0.13±0.010.09±0.01--0.54±0.020.14±0.010.58±0.084917952,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷0.65±0.030.21±0.021.03±0.040.99±0.020.09±0.011.09±0.070.10±0.01501800十八烷---0.09±0.01--0.33±0.02511900十九烷--0.14±0.010.15±0.010.28±0.030.18±0.030.29±0.05522100二十一烷--0.11±0.010.10±0.02-0.17±0.020.23±0.02烯烃类531018柠檬烯0.49±0.050.72±0.060.97±0.041.18±0.051.34±0.041.67±0.081.54±0.03541396左旋榄香烯-0.13±0.01-0.50±0.03-0.34±0.02-551398柏木烯-0.27±0.02-0.06±0.01---561469β-桉叶烯1.16±0.330.54±0.060.28±0.030.72±0.05---571474佛术烯2.39±0.171.05±0.041.21±0.111.30±0.09-0.39±0.07-581490α-愈创木烯0.66±0.060.27±0.050.08±0.03---0.12±0.015918642,4-二乙基-4-甲基-2-戊烯1.12±0.250.52±0.082.07±0.121.93±0.082.03±0.052.05±0.031.52±0.06芳香烃601231萘0.35±0.020.28±0.030.16±0.020.27±0.020.18±0.030.13±0.010.36±0.04611246五甲基苯0.10±0.010.16±0.020.20±0.050.11±0.020.21±0.030.17±0.010.15±0.016213441-甲基萘1.73±0.181.22±0.201.98±0.311.31±0.151.12±0.071.60±0.242.38±0.556313452-甲基萘-0.03±0.011.37±0.191.17±0.060.43±0.030.59±0.050.91±0.086414441-乙基萘----0.08±0.02-0.03±0.016514581,8-二甲基萘--0.77±0.050.35±0.03-0.45±0.04-6618892,3-二氢-1,1,3-三甲基-3-苯基-1H-茚1.49±0.180.44±0.092.40±0.222.48±0.191.69±0.162.74±0.370.41±0.10酯类671095异戊基乙氧基醋酸酯0.40±0.040.25±0.020.14±0.01-0.96±0.08--681281水杨酸甲酯0.39±0.030.51±0.040.36±0.020.62±0.040.48±0.030.48±0.020.93±0.07691908邻苯二甲酸二异丁酯0.13±0.010.14±0.020.80±0.030.74±0.050.37±0.020.54±0.020.41±0.01702037邻苯二甲酸二丁酯0.09±0.010.13±0.040.14±0.020.12±0.030.07±0.010.09±0.030.12±0.02712606山嵛酸乙酯2.35±0.381.41±0.762.46±0.252.71±0.312.28±0.183.87±0.692.34±0.12苯酚类7210144-甲基苯酚22.32±2.3725.55±2.1430.30±2.9833.52±3.1136.65±2.3635.77±1.7938.65±1.867315553,5-二叔丁基苯酚--0.27±0.040.25±0.02-0.45±0.030.38±0.02其他类7410402-戊基呋喃8.16±0.817.69±0.686.73±0.795.06±0.534.76±0.704.24±0.364.19±0.21
注:“-”表示未检出。
2.1.2 腌制过程中各类挥发性风味物质的含量变化
图1是麻竹笋腌制过程中醇类、醛类、苯酚类、酮类、烷烃类、烯烃类、酯类、芳香烃类、其他类9类挥发性成分相对含量的总体变化图。由图1可知,醛类、苯酚类和醇类是腌制过程中的主要挥发性物质。随着腌制过程的进行,苯酚类、酮类和烷烃类的相对含量呈现出增加的趋势,其中苯酚类含量的增加主要是由4-甲基苯酚含量增加导致。酮类化合物的相对含量从腌制第1天的2.62%增加到第63天的4.11%, 其中含量变化较大的为1-辛烯-3-酮和3,5-辛二烯-2-酮。酮类一般由美拉德反应生成,也可由醇类氧化或其他酸类在微生物作用下生成,其阈值较高,对腌制蔬菜的风味贡献不大[26]。烷烃类的数量从腌制第1天的5种增加到腌制第63天的11种,但由于阈值较高,因此对腌制竹笋的风味影响较小。
图1 麻竹笋腌制过程中9类挥发性成分相对含量的变化
Fig.1 Changes in relative content of 9 kinds of volatile component in bamboo shoots during pickling process
腌制过程中醛类、烯烃类和其他类的相对含量不断下降。醛类物质含量大幅下降主要源于4-羟基苯甲醛、己醛、苯甲醛、辛醛、壬醛等化合物含量的降低。烯烃类物质中左旋榄香烯、β-桉叶烯、佛术烯和α-愈创木烯等的相对含量明显降低,这可能是由于不饱和有机化合物的稳定性较低,在腌制过程中由于热解、氧化、酶降解等作用从而降低了其含量。这一结果与严赞开等[27]对佛手挥发性物质在腌制过程中变化的研究结果一致。其他类的相对含量下降主要归因于2-戊基呋喃的相对含量的下降。
腌制过程中醇类和酯类的相对含量呈现先升高后降低的变化趋势。醇类物质通常来自微生物的发酵作用或者氨基酸的降解产物[4]。其中,蓝桉醇、雪松醇等物质的相对含量增加较多,可能是由于竹笋中的左旋榄香烯、β-桉叶烯、柏木烯等单萜类衍生物,在腌制过程中经热分解、修饰酶催化以及水合作用,转化为蓝桉醇、雪松醇等单萜类含氧化合物[28-29]。发酵后期醇类物质的相对含量降低,而酯类物质相对含量略有增加,各类成分在总量上趋于平均。这与欧阳晶等[30]对自然发酵辣椒中挥发性成分变化的研究结果相似。其原因可能是有机酸或氨基酸与发酵中的醇类物质产生酯化反应,导致酯类物质的种类和含量增加[31]。另外,酯类物质的产生可能与不同微生物的生长代谢有关[32],例如乳酸菌可将芥菜中的脂肪水解为脂肪酸与甘油,而低级饱和脂肪酸可与脂肪醇形成酯类[33];泡菜中醋酸菌发酵后期产生醋酸,可与醇类生成酯类物质[34]。酯类物质中相对含量变化较大的有水杨酸甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯。
腌制过程中芳香烃类的变化则没有规律性,其中1-甲基萘、2-甲基萘、2,3-二氢-1,1,3-三甲基-3-苯基-1H-茚等对芳香烃类含量的变化有较大影响。
由表2可知,酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、丙酸、丁酸8种有机酸在麻竹笋腌制过程中都有检测出。其中,含量较高的有乳酸、苹果酸、柠檬酸和丁酸;而琥珀酸、酒石酸、丙酸的含量较低。研究表明,发酵泡菜中也存在乳酸、乙酸、酒石酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等有机酸,它们赋予了泡菜柔和或爽快的酸味及发酵清香,进而促使泡菜具有特殊的风味[35-36]。比较8种有机酸在腌制过程中的变化,乳酸、乙酸和丙酸的整体含量增加,其余5种有机酸的整体含量都有不同程度的下降。乳酸是腌制竹笋中含量最多的有机酸,其酸味柔和,可提供良好风味。乳酸含量随着发酵的进行而快速增加,特别是在腌制前期(1~14 d)含量增幅较大,而在腌制中后期(35~63 d)含量增幅减小,说明竹笋腌制过程中,仍以乳酸发酵为主[37-38]。乳酸也是冬瓜腌制过程中含量增加最多的有机酸[9]。然而,甘蓝泡菜在发酵过程中草酸含量一直最高,而乳酸次之[39]。
研究表明,乙酸的酸味具有强刺激性,若含量过高,会导致泡菜风味下降,但少量乙酸可与乙醇等醇类物质产生酯化作用,从而促进泡菜风味的形成[1]。乙酸的含量在腌制前期增加较快,而在腌制后期变化较小,这可能是因为在腌制前期乳酸菌进行异型乳酸发酵,将葡萄糖部分分解转化为乙酸导致乙酸含量增加,但乙酸的含量仍很低。因此,相比于乳酸发酵,乙酸发酵极其微弱。苹果酸和柠檬酸在腌制过程中含量下降幅度较大,这可能与腌制蔬菜中的乳酸菌可以对柠檬酸、苹果酸、延胡索酸等有机酸进行代谢有关[40]。
表2 竹笋腌制过程中有机酸含量的变化
Table 2 Changes in organic acids of bamboo shoots during pickling process
有机酸含量/[mg·(100 g)-1]1 d7 d14 d21 d35 d49 d63 d酒石酸1.63±0.232.04±0.172.51±0.241.92±0.151.02±0.060.79±0.050.57±0.05苹果酸564.83±2.76263.93±1.78174.61±1.91161.64±2.04184.27±1.23213.30±2.11194.48±1.69乳酸194.21±1.45419.56±2.53659.43±3.92746.88±3.75900.83±4.52996.10±4.391024.82±6.76乙酸31.02±0.8838.65±0.9742.24±0.6445.46±0.4843.86±0.4546.14±0.4245.50±0.39柠檬酸446.22±3.19345.83±2.18114.78±1.46106.87±1.3552.19±0.6531.31±0.7617.71±0.84琥珀酸13.16±0.557.81±0.247.09±0.216.75±0.327.63±0.566.57±0.745.10±0.33丙酸0.89±0.060.53±0.030.57±0.040.72±0.030.87±0.041.21±0.081.85±0.08丁酸141.23±1.6495.25±1.5292.83±1.0185.47±1.28110.04±0.97103.52±1.1467.74±0.86
研究发现,大白菜在发酵过程中柠檬酸的含量也减少,并分析这可能是由于柠檬酸参与到发酵的二次代谢中,被乳酸菌利用产生丙酮和双乙酰所致[41]。
氨基酸是腌制蔬菜中的主要滋味物质,其种类和含量多少直接影响腌制蔬菜的风味品质。由表3可知,从腌制麻竹笋中共检测出17种氨基酸,在腌制过程中,部分氨基酸如Lys、Pro的含量呈现先增加后减少的趋势,而氨基酸的总量在逐渐减少,这一结果与朱薇[42]研究腌雪菜时的结果相似。这可能是由于在发酵前期,蛋白质的水解作用使得部分氨基酸含量增加[43]。但是,随着发酵的进行,腌制蔬菜中的氨基酸、小肽等不断渗入腌制蔬菜汁液,部分还可作为发酵所需的氮源被利用[44],进而转化为其他的有机酸和风味物质,从而提升腌制蔬菜的风味[45]。
表3 竹笋腌制过程中氨基酸含量的变化
Table 3 Changes in amino acids of bamboo shoots during pickling process
种类含量/(mg·g-1干重)1 d7 d14 d21 d35 d49 d63 d天冬氨酸Asp16.32±0.2412.34±0.1811.73±0.1110.80±0.099.21±0.138.83±0.088.15±0.10苏氨酸Thr7.43±0.084.75±0.053.30±0.052.67±0.022.53±0.043.40±0.033.71±0.03丝氨酸Ser5.06±0.093.29±0.061.54±0.031.72±0.041.28±0.052.55±0.083.06±0.05谷氨酸Glu15.88±0.5712.46±0.6312.51±0.8711.15±0.9610.29±0.549.34±0.298.53±0.26甘氨酸Gly7.11±0.127.08±0.107.04±0.217.11±0.556.89±0.487.02±0.336.95±0.31丙氨酸Ala13.10±0.619.14±0.559.11±0.468.40±0.306.46±0.616.02±0.505.74±0.44半胱氨酸Cys0.48±0.030.67±0.060.83±0.021.26±0.061.44±0.051.48±0.021.59±0.08缬氨酸Val9.63±0.228.39±0.187.37±0.216.60±0.185.50±0.145.28±0.235.16±0.10蛋氨酸Met0.73±0.040.66±0.050.65±0.060.64±0.070.71±0.070.72±0.060.67±0.02异亮氨酸Ile8.86±0.156.50±0.185.54±0.115.34±0.154.00±0.254.15±0.094.10±0.11亮氨酸Leu14.22±0.3411.68±0.5210.71±0.279.42±0.397.68±0.367.44±0.147.18±0.26酪氨酸Tyr4.17±0.073.21±0.072.32±0.031.83±0.051.41±0.051.03±0.080.81±0.08苯丙氨酸Phe6.97±0.125.88±0.105.59±0.094.95±0.094.51±0.074.24±0.164.16±0.13赖氨酸Lys6.84±0.097.98±0.117.94±0.128.21±0.167.31±0.156.96±0.226.91±0.19组氨酸His2.39±0.022.42±0.042.51±0.052.41±0.052.36±0.082.38±0.042.43±0.05精氨酸Arg7.64±0.087.45±0.165.78±0.096.00±0.106.32±0.125.70±0.095.65±0.07脯氨酸Pro2.29±0.043.26±0.054.98±0.044.77±0.044.42±0.084.92±0.074.81±0.03总量129.12±4.5107.16±5.399.45±3.2793.28±4.1882.32±2.2581.46±2.6179.61±1.89
腌制第1天,Asp的含量最高,其次为Glu、Leu和Ala,这一结果与徐圣友等[46]对不同品种竹笋中氨基酸的分析结果相似。经过63 d的腌制,含量较高的氨基酸依次为Glu、Asp、Leu和Gly。因此,麻竹笋中呈鲜味及甜味的氨基酸在发酵前后占比均较高。然而,苦味氨基酸如Leu、Lys、Phe、Tyr等的含量在腌制过程中也保持较高水平,并且氨基酸总量呈现下降趋势,但腌制竹笋风味却逐渐增加[47]。这可能是因为不同氨基酸阈值不同,且腌制蔬菜的风味并不是由单个氨基酸独立形成,而是氨基酸之间相互作用,并通过与其他物质之间存在的协同或掩蔽效应共同产生。
此外,大部分氨基酸在腌制加工后含量都有显著降低,其中Asp、Thr、Ile、Ala等的下降幅度超过一半以上。从变化规律来看,Asp、Thr、Ser、Glu、Ala、Val、Ile、Leu、Tyr、Phe基本与氨基酸总量的变化规律一致,均呈现逐渐降低趋势。研究发现,沙葱腌制后Ser、Met、Ile、Leu、Glu、Asp、Cys及Thr的含量随腌制时间的增加而下降[48];泡菜发酵后Phe减少量最大,其次分别是Glu、Met、Gly、Cys[49],其中Tyr、Phe为芳香族氨基酸,是香味物质的重要前体,在酶的作用下可形成酚类化合物[50]。因此,竹笋腌制过程中氨基酸含量的降低可能是由于参与了风味物质的形成。Cys呈现逐渐增加的趋势;而Gly、Met、Lys、His、Arg的含量在腌制过程中的变化不大,说明它们在竹笋腌制过程中的转化率较低。
麻竹笋在整个腌制过程中共检测出74种挥发性化合物,其中,苯酚类、酮类和烷烃的相对含量在腌制过程中不断增加,醛类、烯烃类和其他类物质的相对含量则不断下降,醇类和酯类的相对含量先升高后降低。4-甲基苯酚、2-戊基呋喃、己醛、4-羟基苯甲醛、芳樟醇等物质相对含量始终较高,是腌制竹笋的主要挥发性物质。腌制竹笋中共检测出8种有机酸,乳酸、乙酸和丙酸的整体含量在腌制后增加,其余5种有机酸的整体含量在腌制结束后均下降,其中,乳酸含量增加最快,苹果酸和柠檬酸含量下降幅度最大。腌制竹笋中共检测出17种氨基酸,其中,Lys、Pro含量先增加后减少,Cys呈现增加趋势,Gly、Met、Lys、His、Arg的含量在腌制过程中的变化不大,其余氨基酸的含量与氨基酸总量均在腌制过程中逐渐降低。以上研究结果将为麻竹笋腌制过程中风味品质的评价和控制提供理论依据,也将为下一步麻竹笋腌制过程中风味物质变化机理的研究提供理论基础。
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