四川泡菜特征風味研究進展

王浩文，王傳明，葉丹，余慧，吳曉霞，周雨

(四川天味食品集團股份有限公司，成都 610200)

四川泡菜的歷史源遠流長，被譽為“川菜之骨”。公元1500年前的東漢時期，許慎在《說文解字》中闡釋了四川泡菜“菹菜者，酸菜也。”經過家家戶戶長期的實踐經驗，制作泡菜的工藝日臻完善。近年來，泡菜產業發展迅速，2018年四川泡菜的產值已達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]，通過自然或人工發酵方式，使蔬菜在乳酸菌、腸膜明串珠菌等微生物的作用下發酵，形成酸香味醇、清脆爽口的特殊風味。近年來，研究者對泡菜的研究集中在發酵菌種篩選、發酵工藝優化、泡菜特征風味等方面。本文針對目前四川泡菜的風味形成機理、風味檢測方法及泡菜風味特征物質3個方面研究情況進行歸納總結，旨在為學者進一步研究泡菜風味提供參考。

1 四川泡菜風味形成及影響因素

1.1 泡菜原料及輔料

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

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

1.2 發酵方式

目前，泡菜的發酵主要分為自然發酵和人工發酵兩種[6]。自然發酵是傳統的發酵方式，沿用至今，工藝已經成熟，利用泡菜原料表面附著的微生物作為發酵劑進行厭氧發酵，因不同原料表面微生物菌群豐富，生產的泡菜風味協調飽滿、口感濃厚。但不同批次、不同種類的泡菜原料表面微生物菌群存在差異，導致產品的品質、風味、口感均較難控制。

為實現泡菜的標準化生產，保證產品質量的穩定，研究者通過分析泡菜微生物菌系，篩選出泡菜中的主導微生物有乳酸菌、酵母菌、霉菌、腸桿菌科細菌及假單胞菌屬細菌等，使用人工接種發酵技術來控制產品的品質和風味。人工接種是對原料進行滅菌處理，然后將單菌種或按比例復配的菌液、菌粉添加到原料中進行發酵，得到的每批次泡菜品質穩定，保證了產品的質量和風味[7]。

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

1.3 加工工藝

1.3.1 泡漬類泡菜加工工藝流程

新鮮蔬菜→預處理→預泡漬或鹽漬→入池發酵→包裝→殺菌→檢驗→泡漬類產品。

1.3.2 調味類泡菜加工工藝流程

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→調味類產品。

根據DB51/T 1069-2010《四川泡菜生產規范》，四川泡菜的加工主要分為泡漬類、調味類和其他類3種。泡漬類泡菜直接將蔬菜或鹽漬菜在低濃度食鹽水中泡漬發酵，制成成品，經發酵后水菜不分離，其酸味和原輔料自身風味突出。調味類泡菜在加工后期經過脫鹽脫水工藝，再調味罐裝，制成即食泡菜，后期添加了多種調味料，制成清香型、甜酸型、咸酸型、紅油辣味等多種風味的泡菜。

1.4 加工條件

泡菜加工過程中，發酵時間、發酵溫度、食鹽濃度、菌種的接種量等加工條件對泡菜的風味均有較大的影響[10]。根據泡菜的泡制時間長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味，泡制時間較短，存在生澀味。

根據食鹽添加量，分為低鹽泡菜2%～5%、中鹽泡菜5%～10%、高鹽泡菜10%～13%。不同食鹽濃度對發酵過程中的菌群穩定性影響較大，在發酵過程中，不同菌群產生的風味化合物及蛋白質水解生成的氨基酸種類和含量不同。張其圣等[11]對低鹽泡菜的菌落演替進行分析，得到發酵前期的主要優勢菌群為乳酸乳球菌和食竇魏斯氏菌，發酵中、后期的主要優勢菌群為戊糖乳桿菌。楊振泉等[12]對高鹽和低鹽泡菜中乳酸菌群進行篩選，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、酵母菌接種量對泡菜的風味存在較大影響。汪冬冬等[13]對不同發酵溫度下甘藍泡菜的風味進行研究，得到溫度與乳酸和乙酸的含量呈正相關，與檸檬酸、蘋果酸和游離氨基酸含量呈負相關。高溫(35 ℃)發酵泡菜液中檢測到的揮發性成分更多，主要揮發性風味物質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，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 四川泡菜特征風味分析方法

泡菜的風味是人們攝入泡菜后產生的一種感覺，由嗅覺和味覺感知，因此泡菜的風味分析主要對其氣味和滋味進行測定。目前在對泡菜滋味的分析中，研究者多使用全自動氨基酸分析儀、高效液相色譜儀分別對泡菜中游離氨基酸[14]、有機酸和核苷酸[15]的種類及含量進行測定；使用電子舌分析[16]，通過結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。泡菜氣味通過固相微萃取(SPME)、同時蒸餾萃取(SDE)、動態頂空制樣(DHS)、攪拌棒吸附萃取(SBSE)、溶劑輔助風味萃取(SAFE)等方法提取風味化合物[17]，并連接氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS)、嗅聞儀對揮發性風味化合物進行定量和定性檢測；近年來，電子鼻也廣泛應用于泡菜風味差異分析中；趙江欣等利用電子鼻和電子舌判斷優化工藝的泡蘿卜風味和滋味的差異。

3 泡菜的特征風味

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

乳酸菌是泡菜發酵中的優勢菌群，Xiong等[19]研究泡菜發酵過程中優勢菌群的變化規律，得到四川泡菜不同發酵階段乳酸菌的種類和數量均存在差異，延滯期較短的腸膜明串珠菌作為發酵前期的優勢菌群；隨著發酵的進行，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展為優勢菌群，到發酵末期，由于pH值進一步降低，大部分微生物死亡，耐酸的酵母菌等雜菌繁殖，導致泡菜的風味逐漸下降。在發酵過程中，乳酸菌分別利用有機酸、糖類、蛋白質和氨基酸等進行代謝反應，產生多種風味化合物；通過同型和異型乳酸發酵，得到乳酸、乙醇、乙酸、丙酸、琥珀酸等風味化合物，蛋白質水解形成多種鮮味、甜味和酸味氨基酸。Pederson[20]研究發現異型乳酸發酵的微生物對泡菜的風味形成具有較大的貢獻。

張華芳等[21]研究自然發酵芫根泡菜在發酵過程中風味的變化，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味物質。趙楠[22]對四川泡菜的特性和成因進行了分析，得到乳酸、甘油、谷氨酸、4-氨基丁酸、琥珀酸、甘氨酸等20種物質為四川泡菜的主要滋味物質。植物乳桿菌對乳酸、甘氨酸、4-氨基丁酸、琥珀酸等物質有較大貢獻；布氏乳桿菌對乳酸、甘氨酸、谷氨酸、4-氨基丁酸、5-羥基-脯氨酸、甘露醇等物質有一定的貢獻；耐乙醇片球菌僅對乳酸、5-羥基-脯氨酸等物質有一定的影響。

泡菜發酵過程中，酵母菌等作用對泡菜風味的形成有一定的影響；蔬菜發酵時，酵母菌引起的發酵生成乙醇，發酵后期與酸類物質反應生成酯類化合物，提供了特殊的酯香風味。劉春燕[23]對自然發酵和老泡菜水發酵的紅皮蘿卜泡菜進行研究，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，主要存在發酵初期，產生少量的酸和醇。

4 結論與展望

泡菜發酵過程中的風味形成機理復雜多變，泡菜原輔料種類及配比、發酵方式、加工工藝及加工條件對泡菜的風味和滋味形成均有較大的影響；通過對滋味和風味物質的萃取分離及儀器分析，得到泡菜的特征風味主要來源于乳酸菌發酵生成的有機酸、游離氨基酸以及酵母菌作用生成的醇類物質，進一步發生酯化反應生成酯類化合物。

目前，學者對四川泡菜的風味研究集中在微生物菌群與泡菜風味的相關性分析。不同地區泡菜的加工工藝不同，且調味類泡菜經過后期配料加工成不同味型泡菜，在這一方面缺少風味研究，深入該方面的研究，提高了產品的品質和風味，為推動泡菜的工業化生產提供了數據支撐。