川渝地区市售成品包装榨菜与工厂半成品榨菜风味物质的解析

王泽亮，范智义，邓维琴，赵平，李雄波，简称锡，张其圣*

(1.四川省食品发酵工业研究设计院有限公司，成都 611130；2.重庆市涪陵榨菜集团股份有限公司，重庆 408000)

榨菜是以茎用榨菜为原料加工而成的发酵蔬菜制品，有着鲜香脆嫩的产品特点，深受消费者喜爱。近年来榨菜市场规模不断扩大，已成为川渝地区食品产业的重要组成部分。工厂半成品榨菜是指处于盐渍储存、脱水洗脱、调味等阶段且未经包装的榨菜，其生产加工过程中存在着微生物轻微发酵[1]、风味物质损失[2]及外来风味物质引入，对榨菜中风味物质种类及含量有着较大影响。市售成品包装榨菜是指经调味后定型包装而成的榨菜，其不同品种间风味物质存在较大差异。目前对榨菜中风味物质的研究已有一定基础，酯类、酸类、异硫氰酸酯等为榨菜中主要的风味物质[3-4]；内源性芥子苷酶和乳酸菌的作用将赋予榨菜特殊的风味[5]。但上述研究多集中于榨菜特征风味物质及形成机理等方面，对工厂半成品榨菜及市售成品包装榨菜中风味物质的研究还较为缺乏。

本文就市售成品包装榨菜与工厂半成品榨菜中风味物质含量及变化进行研究，以期探明工厂半成品榨菜盐渍储存阶段风味物质变化及其与市售成品包装榨菜风味物质差异的情况，为榨菜生产加工提供一定数据参考。

1 材料与方法

1.1 实验样品

通过随机取样分别从川渝地区超市、工厂采集市售成品包装榨菜9份、工厂半成品榨菜10份用于风味物质分析，采样信息见表1。

表1 市售成品包装榨菜及工厂半成品榨菜采样信息表Table 1 The sampling information table of finished packaged pickled mustard for sale and semi-finished pickled mustard in factories

1.2 实验试剂

柠檬酸、酒石酸、苹果酸、甲酸、琥珀酸、乳酸、乙酸、17种氨基酸(丙氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸)标准品：美国Sigma-Aldrich公司。

正己烷、甲醇、丙酮：德国Merck公司；4-甲基-2-戊醇：阿法埃莎(中国)化学有限公司；乙腈、冰乙酸：成都科隆化工试剂厂，以上试剂均为色谱纯。

三乙胺、异硫氰酸苯酯、NaH2PO4·2H2O、Na2HPO4·12H2O、三氟乙酸：成都科隆化工试剂厂，以上试剂均为分析纯。

1.3 实验仪器与设备

LC-2030液相色谱一体机(配有紫外检测器、柱温箱和自动进样器)；Ultimate氨基酸分析色谱柱(4.6 mm×250 mm×5 μm)、GCMS-TQ8040气质联用仪(配有Agilent J & W DB-WAX高分离度气相色谱柱，30 m×0.320 mm×0.25 μm) 日本岛津公司。

1.4 实验方法

1.4.1 游离氨基酸的分析

游离氨基酸的测定参考Kirkan等[6]的方法并略作修改，具体步骤如下：准确称取5 g充分破碎的样品，定容至10 mL，置于50 ℃水浴30 min，离心取上清液备用。取1600 μL乙腈、200 μL三乙胺(分析纯)和20 μL异硫氰酸苯酯(分析纯)，混合即得衍生试剂。取100 μL待测样品提取液于5 mL试管中，加入200 μL衍生试剂，涡旋混合20 s后静置60 min，然后加入2 mL水和1 mL正己烷，涡旋混合1 min，吸去上层溶液，再次加入1 mL正己烷，涡旋混合后静置10 min，取下层溶液过滤待用。

使用Ultimate氨基酸分析色谱柱(4.6 mm×250 mm×5 μm)进行分析，梯度洗脱程序如下：0～11 min，0%～7%流动相B，11～13.9 min，7%～12%流动相B，13.9～14 min，12%～15%流动相B，14～29 min，15%～34%流动相B，29～32 min，34%～70%流动相B，32～35 min，70%～100%流动相B，35～42 min，100%流动相B，42～45 min，100%～0%流动相B，45～60 min，0%流动相B。流速：1 mL/min，柱温：40 ℃，检出波长：254 nm，进样体积：10 μL。

1.4.2 有机酸的测定

参考Zhang J M等[7]的方法并略作修改后进行样品中有机酸含量的测定，具体步骤为：准确称取2.0 g样品于50 mL离心管中，定容至10 mL，用涡旋仪混匀，超声提取30 min(40 ℃，功率100 W)，8000 r/min离心15 min，0.45 μm水系滤膜过滤。使用色谱柱Sepax ME-H(NP)(7.8 mm×300 mm×10 μm)，2.5 mmol/L H2SO4溶液等梯度洗脱，进样量10 μL，流速0.6 mL/min，柱温55 ℃。柠檬酸、酒石酸、苹果酸、甲酸利用紫外检测器在210 nm处检出并确定峰面积；琥珀酸、乳酸、乙酸利用示差折光检测器检出并确定峰面积。

1.4.3 挥发性物质的分析

取2 g粉碎后的样品于15 mL顶空固相微萃取瓶中，60 ℃预热2 min，固相微萃取纤维头60 ℃恒温吸附50 min。萃取完毕后，将固相微萃取纤维头插入气质联用仪进样孔，气相色谱分析以氦气为载气，柱流量0.1 mL/min，不分流，进样口温度250 ℃。初始温度50 ℃，程序开始后以10 ℃/min升温至85 ℃，保持1.5 min；以5 ℃/min升温至100 ℃，保持1 min；以2.5 ℃/min升温至175 ℃，保持1.5 min；以10 ℃/min升温至250 ℃；保持2 min。质谱离子源温度230 ℃，质荷比扫描范围35.0～350.0 m/z，电子轰击能量70 eV，检测器电压 0.1 kV。挥发性化合物的鉴定利用NIST 05谱库检索结果与人工图谱解析共同确定，以各物质的峰面积占比表示其相对含量。

2 结果与分析

2.1 榨菜样品中游离氨基酸含量

图1 各榨菜样品中游离氨基酸含量(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

榨菜样品中游离氨基酸含量见图1中A。工厂半成品榨菜游离氨基酸含量在2.31～3.53 mg/g之间，市售成品包装榨菜游离氨基酸含量在1.73～14.64 mg/g之间，总体高于工厂半成品榨菜。

市售即食榨菜(S1～S7)中游离氨基酸含量明显高于市售全形榨菜(S8～S9)和工厂半成品榨菜(G1～G10)，这主要是由于即食榨菜在切分调味过程中加入了谷氨酸钠等食品增味剂。因市售成品包装榨菜调味方式的不同，各样品中游离氨基酸含量尤其是谷氨酸含量出现一定差异。其中，S3、S7样品中游离氨基酸含量相对较高，分别为14.64，13.34 mg/g；S1、S2、S4～S6中游离氨基酸含量在5.43～8.60 mg/g之间，样品间差异相对较小。S8、S9样品中游离氨基酸含量尤其是谷氨酸含量明显低于市售即食榨菜，主要是全形榨菜在调味加工时谷氨酸钠添加量较小所致。此外，榨菜调味方式为直接把原料浸没到乳化调味液中进行调味，全形榨菜比表面积相对较小，调味液难以浸入至榨菜内部，这也可能是其区别于市售即食榨菜的原因[8]。工厂半成品榨菜中游离氨基酸含量随着腌渍时间的延长出现一定波动，但总体相对稳定。

氨基酸作为食品中重要的呈味成分，对榨菜滋味的形成具有重要意义[9-10]。本文参考林洪斌等[11]的方法将氨基酸划分为鲜味、甜味、咸味、苦味四大类(见图1中B)。可以看出，市售全形榨菜、工厂半成品榨菜中各呈味氨基酸构成较为均衡。与之相比，市售即食榨菜中甜味、咸味、苦味氨基酸占比明显下降，鲜味氨基酸成为其主要的呈味氨基酸。可见，现有调味加工过程将对榨菜中氨基酸种类、含量及榨菜原有呈味构成造成较大影响，下一步可考虑结合各氨基酸滋味贡献度调整调味加工方式，复原榨菜原有特征滋味。

2.2 榨菜样品中有机酸含量测定结果及分析

图2 榨菜样品中有机酸含量Fig.2 The content of organic acids in pickled mustard samples

由图2可知，各榨菜样品中有机酸以乳酸和丙酸为主，各样品中有机酸含量存在一定差异。工厂半成品榨菜有机酸总量在11.32～26.57 mg/g之间，市售成品包装榨菜中有机酸总量在7.31～13.65 mg/g之间，低于工厂半成品榨菜。刘明春研究表明，调味加工前的脱水洗脱过程将导致榨菜中有机酸等风味物质的损失，本研究中调味后的市售成品包装榨菜中乳酸、丙酸等有机酸的含量显著低于工厂半成品榨菜，与其研究结果较为一致。

市售成品包装榨菜样品中有机酸含量存在一定差异，这可能与各榨菜生产企业调味前脱水洗脱工艺的差异有关[12]。工厂半成品榨菜中乳酸、丙酸等有机酸含量随着腌渍时间的延长逐渐增加而后趋于稳定，这可能是乳酸菌等微生物的轻微发酵作用所致[13-14]。乳酸具有柔和的滋味，在和其他有机酸的协同作用下，可赋予榨菜更为清爽的口感，提升榨菜产品的品质。丙酸为一种具有酸臭味的有机酸，其生成与布氏乳杆菌等腐败细菌密切相关[15]，将对产品风味造成较大影响。但由图2可知，榨菜腌渍储存后期丙酸含量波动较小，并未出现丙酸含量的显著增加，这可能是由于盐渍储存的高盐环境在一定程度上抑制了腐败微生物的生长。

2.3 挥发性风味物质分析

表2 榨菜样品中挥发性风味物质种类及含量Table 2 The types and content of volatile flavor substances in pickled mustard samples

由表2可知，未调味前的工厂半成品榨菜中共检出挥发性物质129种，醛酮类、醇类物质种类相对较多；调味后的市售成品包装榨菜中共检出挥发性物质130种，萜类、醛酮类物质种类相对较多。

通过对比分析可以看出，市售成品包装榨菜因调味过程中香辛料的添加，其样品中草蒿脑、香樟醇等萜类物质种类明显增多，但酯类、醇类等风味物质种类相比于工厂半成品榨菜出现明显下降。

图3 榨菜样品中挥发性物质相对含量Fig.3 The relative content of volatile substances in pickled mustard samples

由图3可知，工厂半成品榨菜与市售成品包装榨菜中挥发性物质存在较大差异。工厂半成品榨菜挥发性物质以酯类、酸类、醛酮类、烷烃类为主，样品风味物质构成较为类似且相对稳定；市售成品包装榨菜样品中挥发性风味物质多以萜类、硫化物为主，少数样品以醛酮类、芳香族化合物为主，样品间存在一定差异。

与工厂半成品榨菜相比，市售成品包装榨菜中正十六酸、醋酸、壬醛、反式-2-十一烯醛、棕榈酸乙酯、乙酸乙酯等特征性风味物质相对含量明显下降，榨菜原有风味物质损失较为严重。同时，市售成品包装榨菜样品中挥发性物质相对含量也因调味加工方式的不同而出现较大差异。其中，S5、S7样品中醛酮类化合物相对含量明显高于其他样品，分别达到了36.37%和36.30%；S8、S9样品中苯甲酸、茴香苷等合成类芳香族化合物显著高于其余样品，分别达到了20.45%和75.06%；其余样品则均以萜类物质为主要的挥发性物质，其相对含量最高可达83.47%(S3)。结合榨菜调味方式进行分析可以得出，其调味过程主要是通过添加香辛料、芳香族化合物对榨菜产品进行增香，未对调味前脱水洗脱过程中损失的特征风味如异硫氰酸烯丙酯、正十六酸、乙酸乙酯、壬醛等风味物质进行复原进而导致了市售成品包装榨菜中萜类物质的种类及含量相对较高且原有挥发性风味物质损失较为严重。

相较于市售成品包装榨菜而言，工厂半成品榨菜在盐渍储存过程中各风味物质含量随着盐渍时间的延长出现一定波动，但总体较为稳定，对榨菜中风味物质构成影响较小，不会引起榨菜风味的显著变化。

3 结论

通过对比分析可以发现，腌渍储存阶段的工厂半成品榨菜中游离氨基酸、有机酸、挥发性风味物质变化相对较小，不会引起榨菜风味的显著变化。与之相比，调味后市售成品榨菜中有机酸含量、酯类、醇类等风味物质种类及含量出现明显下降，萜类等挥发性风味物质种类及含量明显增加，将对榨菜中原有特征风味物质构成造成一定影响，使其成品风味与榨菜原有风味出现一定差异。因此，后期可考虑结合各特征风味物质对榨菜风味贡献程度调整调味加工工艺，进一步还原榨菜原有特征风味，提升榨菜产品品质。