自然發(fā)酵酸菜游離氨基酸的分析*

杜書，岳喜慶，武俊瑞，孫欣

(沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院，遼寧沈陽，110866)

酸菜是一種具有悠久歷史的乳酸發(fā)酵食品，它是以大白菜為原料，在含鹽量較低的汁液中，借助于天然附著在大白菜表面上的微生物進行乳酸發(fā)酵形成的制品。酸菜具有開胃解膩、降低膽固醇、抗動脈硬化和增強免疫力［1－4］等功能，深受人們的喜愛，是東北地區(qū)家喻戶曉的傳統(tǒng)食品之一。酸菜中富含多種氨基酸，對于酸菜色、香、味的形成，具有重要貢獻［4－7］。

氨基酸是自然發(fā)酵酸菜中的主要風味物質(zhì)，其種類和含量多少直接影響酸菜的質(zhì)量，各種氨基酸除了本身呈有不同的味道外，氨基酸還可以作為風味前體物與其他化合物進一步發(fā)生反應，從而影響酸菜發(fā)酵過程中的色、香、味的形成［8］。目前對于酸菜的研究主要停留在酸菜的加工工藝及微生物的研究，而對于酸菜氨基酸的分析測定鮮為少見。本研究利用氨基酸自動分析儀對自然發(fā)酵酸菜中游離氨基酸種類及含量進行了分析，旨在為酸菜質(zhì)量控制和優(yōu)化發(fā)酵工藝提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗材料:白菜、食鹽購于沈陽農(nóng)業(yè)大學農(nóng)貿(mào)市場。

酸菜的制作:大白菜晾曬后，剝?nèi)S菜幫、老幫，清洗干凈，放入沸水中熱燙2 min左右，在2%的鹽水中進行自然發(fā)酵，大約40 d左右發(fā)酵成熟后，取酸菜汁進行測定。

磺基水楊酸(分析純);17種氨基酸混合標準液(日立公司)。

檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液:1#、2#、3#、4#(優(yōu)級純);茚三酮溶液(色譜專用)。

1.2 儀器與設備

日立L-8800型氨基酸自動分析儀，日立公司;日立hitachi離心機，日立公司。

1.3 氨基酸的測定

1.3.1 樣品前處理及上樣

準確量取12 mL酸菜汁于離心管中，加入12 mL 10%的磺基水楊酸，振蕩混勻后離心(12 000 r/min)15 min后，取上清液1 mL，用0.22 μm微孔濾膜過濾后，上機檢測。

1.3.2 氨基酸分析儀色譜條件

色譜柱:日立2622C陽離子型交換樹脂，4.6 mm×6.0 mm;進樣量:20 μL;檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液流速:0.4 mL/min，柱溫:50℃，柱壓:90 kgf/cm3;茚三酮溶液流速:0.35 mL/min，柱溫:135℃，柱壓:11 kgf/cm3;紫外檢測器:440 nm處檢測脯氨酸，570 nm檢測其他氨基酸。

1.3.3 氨基酸含量的計算

采用外標法定量并計算各種氨基酸的含量。

2 結果與分析

2.1 自然發(fā)酵酸菜中游離氨基酸的分析

根據(jù)17種標準游離氨基酸的測定結果計算出各種氨基酸的校正因子，從而得出自然發(fā)酵酸菜中游離氨基酸的含量。游離氨基酸標準圖譜與自然發(fā)酵酸菜樣品中游離氨基酸圖譜分別如圖1和圖2所示，濃度y(mg/L)對峰面積x的標準曲線如表1所示，自然發(fā)酵酸菜樣品中游離氨基酸的測定結果如表2所示。

圖1 游離氨基酸標準圖譜Fig.1 Standard spectrum of free amino acids

圖2 自然發(fā)酵酸菜中游離氨基酸測定圖譜Fig.2 Spectrum of free amino acids in Chinese sauerkraut of natural fermentation

表1 游離氨基酸標準曲線Table 1 Standard curve of free amino acid

表2 自然發(fā)酵酸菜中游離氨基酸的含量Table 2 Free amino acid content of Chinese sauerkraut of natural fermentation

由圖1和表1可知，自然發(fā)酵酸菜樣品中富含17種游離氨基酸，總含量達635 mg/L。其中，蘇氨酸含量最高，達158 mg/L，其次為谷氨酸、丙氨酸、絲氨酸、纈氨酸和天門冬氨酸，含量分別為122 mg/L、78.5 mg/L、34.5 mg/L、33.9 mg/L 和 33.5 mg/L，上述6種氨基酸占總含量的72.54%;實驗中測定出含量最少的3種氨基酸是蛋氨酸、組氨酸和異亮氨酸，含量分別為4.86 mg/L、7.22 mg/L和8.91 mg/L。

朱文嫻等［9］分析了自然發(fā)酵泡菜中的氨基酸，發(fā)現(xiàn)其含有14種游離氨基酸，低于本實驗中測定的氨基酸種類。趙大云［10］對雪里蕻腌菜中風味物質(zhì)進行了研究，認為谷氨酸和天門冬氨酸是鹵汁和菜體中主要的呈鮮味物質(zhì)，與本實驗相似。酸菜中的主要的鮮味物質(zhì)是谷氨酸和天冬氨酸，當它們與酸菜中的Na+結合會使酸菜的鮮味倍增，同時谷氨酸是一種在腦組織中起維持功能作用的氨基酸，在糖代謝及蛋白質(zhì)代謝中占重要地位［11］。酸菜在發(fā)酵時，蛋白質(zhì)易受原料本身酶的作用和微生物的作用，逐漸分解為氨基酸，且每種氨基酸呈味特點各具特色［12］。呈甜味的甘氨酸、脯氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸和色氨酸，呈有甜鮮味的丙氨酸，呈有苦味的苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸和異亮氨酸等等。這些游離氨基酸共同構成了酸菜獨特的味感，這也是酸菜味道鮮美的原因。如果氨基酸進一步與其他化合物作用，就可以形成更復雜的產(chǎn)物［9］，如烯醛類物質(zhì)，是一類增加酸菜香味的物質(zhì)。

自然發(fā)酵酸菜樣品中含有除色氨酸以外的7種必需氨基酸。酸菜樣品中必需氨基酸含量為264.97 mg/mL，占氨基酸總量的41.73%。其中蘇氨酸含量高達158 mg/mL，其次是纈氨酸，含量達33.9 mg/mL，再次是亮氨酸，含量達23.8 mg/mL，含量最低的是蛋氨酸，含量是4.86 mg/mL。這表明，酸菜具有較高的營養(yǎng)價值。朱薇［13］測定了腌雪菜低鹽化處理后氨基酸組分，同樣檢測出7種必需氨基酸。必需氨基酸是評價酸菜營養(yǎng)水平最根本的指標［14］。

3 結論與討論

自然發(fā)酵酸菜樣品中富含17種游離氨基酸，總含量達635 mg/L，自然發(fā)酵酸菜樣品中含有7種人體必需氨基酸，占氨基酸總量的41.37%。自然發(fā)酵酸菜之所以味道獨特而鮮美，與這些氨基酸存在有很大的關系。而且，酸菜中含有的必需氨基酸種類和含量比較豐富，能夠維持各種氨基酸的代謝平衡，從營養(yǎng)的角度也說明了酸菜有較好的營養(yǎng)價值。

［1］ Brunkow O R，Peterson W H，F(xiàn)red E B.A study of the influence of inoculation upon the fermentation of sauerkraut［J］.Journal of Agricultural Research，1925，30:955 －960.

［2］ Keipper C H，Peterson W H，F(xiàn)red E B.Sauerkraut from pretreated cabbage［J］.Industrial and Engineering Chemistry，1932，24:884－898.

［3］ 鄭繼舜，楊昌舉.試論蔬菜腌制的基本原理［J］.食品科學，1982(5):9－17.

［4］ 楊瑞，張偉，徐小會.泡菜發(fā)酵過程中主要化學成分變化規(guī)律的研究［J］.食品工業(yè)科技，2005，26(2):95－98.

［5］ 韓春然，李志江，林宇紅.傳統(tǒng)發(fā)酵食品工藝學［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2010:145－149.

［6］ 蘇揚，陳云川.泡菜的風味化學及呈味機理的探討［J］.中國調(diào)味品，2001，(4):28－31.

［7］ 李幼筠.泡菜與乳酸菌［J］.中國釀造，2001(4):7－9.

［8］ 周濤.蔬菜腌制品的種類及腌制原理和保藏措施［J］.中國調(diào)味品，2000，255(5):6－12.

［9］ 朱文嫻，周相玲，張惠，等.人工接種泡菜的風味研究［J］.食品工業(yè)科技，2007，28(11):108－110.

［10］ 趙大云，丁雪霖.雪里蕻腌菜氨基酸及有機酸成分檢測與分析［J］.中國調(diào)味品，2000，262(12):13－16.

［11］ 陸寧，檀華蓉，楊勇勝.香菇中蛋白氨基酸成分分析［J］.食品研究與開發(fā)，2002，23(6):94－95.

［12］ 王曉飛.純種發(fā)酵泡菜及其風味物質(zhì)的研究［D］.南京:南京工業(yè)大學，2005:30－46.

［13］ 朱薇.腌雪菜制坯及風味研究［D］.長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學，2005:20－29.

［14］ 管斌，林洪，王廣策.食品蛋白質(zhì)化學［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2005:331－336.