新型泡菜非熱滲透專用發酵液制備工藝優化與電子鼻分析

董 帥，岳天義,2，易如夢，許青蓮，周巧麗,3，邢亞閣,*，饒 瑜

（1.西華大學食品與生物工程學院，食品微生物四川省重點實驗室，川渝共建特色食品重慶市重點實驗室，四川成都 611743；2.宜賓西華大學研究院食品非熱技術重點實驗室，四川宜賓 644000；3.成都全益食品有限公司，四川成都 610200）

泡菜是以乳酸菌發酵為主生產的一種傳統食品，多以生鮮蔬菜為原料，通過一定濃度的食鹽水和香辛料泡漬，利用蔬菜自身附著的微生物或添加人工篩選培育的泡菜優化菌種發酵而成的具有獨特風味、鮮香可口、清爽解膩、口感脆嫩等特點的蔬菜制品[1-2]。目前，四川工業泡菜生產發展速度很慢，生產方式多以自然接種與手工操作為主，生產過程安全風險較大，可控性亟待提高，離標準化、自動化生產尚有差距，并且生產過程中會產生大量的高鹽廢水[3-4]。近年來，為了保證泡菜類制品的品質均一性及工業化穩定性，研究者們開始使用人工接種菌劑來提高生產效率并提高安全性及可控性[5]。

本文研究的是結合非熱加工技術制備的一種新型泡菜，主要先對蔬菜原料干制脫去部分水分后，采用適量的鹽攪拌均勻長期冷藏，需要制備新型泡菜時，提前采用發酵菌劑、蔬菜復合汁、香辛料等制備具有傳統風味的專用發酵液，制備好后將貯藏在冷庫的蔬菜半成品原料與專用發酵液通過超高壓或正反壓或高密度二氧化碳等方式實現快速滲透與殺菌等處理，得到新型泡菜產品。這種新型泡菜加工技術從根本上改變了目前工業化泡菜的生產方式，在減少食鹽用量的同時，還減少了鹽漬池的使用，全程安全可控，幾乎無高鹽廢水排放，改善了生產加工的環境，減少對環境的污染，促進了泡菜工業健康發展，為泡菜工業化生產技術創新提供了新的思路。

目前，對于泡菜的研究有很多方面，如對于泡菜中發酵方式[6]、亞硝酸鹽[7]等研究[8-10]。除了這些比較傳統的泡菜研究方向，也從新的研究方向進行了突破，有學者分別研究了泡菜發酵的溫度、泡菜的風味[11]以及乳酸菌的基因表達[12-13]等方面。目前對于傳統泡菜的研究已經取得了較多的成果，但是對于近年來興起的新型泡菜的研究比較欠缺。曹琳等[14]研究了新型泡菜正反壓生產的工藝優化，并對貨架期進行了預測；曹東等[15]研究了干燥溫度對于蘿卜品質的影響；岳天義等[16]也研究了干燥溫度對于茄子的理化性質的影響。不同的處理方式對新型泡菜的質地風味也有不同的影響。Xing 等[17]對其風味進行了研究，并得出了密相二氧化碳處理可以改善新型泡菜的風味的結論。對于新型泡菜而言，發酵液品質的好壞直接影響最終新型泡菜的質量，本研究選擇多個因素進行了單因素實驗，并采用Plackett-Burman 試驗及響應面試驗優化了發酵液制備工藝與配方，為新型泡菜制備提供專用的具有傳統風味的滲透發酵液。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

蘿卜、大蒜、嫩姜、老姜、洋蔥、小米椒、香料（八角、香葉、花椒）、冰糖、泡菜鹽 均購于宜賓市綠源超市；植物乳桿菌菌粉（酶活5.5×1011cfu/g）四川高福記生物科技有限公司；氫氧化鈉、酚酞 成都科隆化學試劑廠；2-甲基-3-庚酮（GC，純度＞95%）上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

PHS-320 pH 計 成都世紀方舟科技有限公司；LBI-250 恒溫培養箱 上海龍躍儀器設備有限公司；PEN3 電子鼻 德國Airsense 公司；2020NX 島津氣相質譜聯用儀 日本島津公司；57318 75 μm CAR/PDMS 固相微萃取頭、57330-U 固相微萃取手柄美國Supelco 公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 發酵液的制備 將洗凈晾干之后的小米椒、嫩姜、老姜、八角、大蒜和香葉等原料和香料按嫩姜10 g、老姜10 g、大蒜10 g、洋蔥10 g、香葉兩片、八角一塊、四川花椒2 g、食鹽40 g、冰糖40 g、小米椒40 g、植物乳桿菌菌粉0.54 g、蔬菜混合汁（蘿卜:西紅柿:芹菜:包菜:菜椒=4:1.5:1.5:1.5:1.5）40 g 的比例放入預先進行沸水浸泡滅菌3 次的2.5 L 的土陶罐中，隨后加入適量菌劑和冷卻后的沸水搖勻，蓋上壇蓋加水進行密封，置于恒溫發酵箱在30.5 ℃下發酵18～24 h，得到發酵液。

1.2.2 發酵液配方選擇的單因素實驗 實驗過程中蔗糖添加量2%，蔬菜汁2%，食鹽添加量2%，菌劑接種量0.2%，溫度35 ℃，發酵時間48 h 為固定水平。根據表1 改變單一變量進行單因素實驗，每隔8 h 取樣進行感官評定、測定pH 和總酸含量。

表1 單因素實驗設計及水平Table 1 One-factors experimental design and level

1.2.3 發酵液配方優化Plackett-Burman 試驗 根據單因素實驗結果和已有技術確定各因素范圍，采用Plackeet-Burman 試驗設計和Design-Expert 8.0 數據處理軟件創建N=12 的實驗，以感官評分總分為響應值對6 個因素進行篩選，得出各因素對新型泡菜發酵液口感影響的顯著性順序，PB 設計及因素水平見表2。

表2 Plackett-Burman 試驗因素和水平設計Table 2 Plackett-Burman experimental factors and levels design

1.2.4 響應面試驗設計（Box-Behnken）根據單因素實驗和PB 試驗篩選結果，選取接種量、發酵溫度和發酵時間進一步利用響應面方法優化其條件。利用Design-Expert 8.0 軟件設計三因素三水平的試驗，并通過該軟件對試驗數據進行回歸分析和方差分析，得到發酵液感官評定最高分的工藝條件。響應面試驗中控制食鹽質量分數為4.0%，蔗糖質量分數為4.0%，蔬菜混合汁添加量4.0%。響應面試驗設計因素及水平如表3。

表3 Box-Behnken 試驗設計因素與水平Table 3 Box-Behnken experimental design factors and levels

1.2.5 pH 和總酸的測定 pH：取出10 mL 的發酵液采用pH 計直接進行測量；總酸：根據國標GB 12456-2021《食品中總酸的測定》進行測定。

1.2.6 感官評分實驗 采用描述性感官評定法對發酵液的色澤、香味、滋味三個方面進行品評打分，感官評價小組由20 名接受過專業的感官評價培訓教育的食品專業研究生組成（男女比例為1:1）[14,16]。具體感官評價標準見表4[17-18]。

表4 感官評價標準Table 4 Sensory evaluation standard

1.2.7 電子鼻分析 參考Yue 等[19]的方法，對泡菜風味發酵液進行電子鼻（帶有10 種金屬氧化物氣體傳感器見表5）分析。主要操作如下：每隔8 h 取3.0 mL發酵液于15 mL 的頂空瓶中并用保鮮膜密封，在40 ℃條件下恒溫水浴30 min 之后將電子鼻探頭插入頂空瓶中，測定揮發性物質。電子鼻參數：采樣時間間隔1 s，空氣沖洗時間150 s，調零時間5 s，預采樣時間5 s，采集時間150 s，載氣流速300 mL/min，進樣流速300 mL/min。金屬傳感器在120 s 后基本保持穩定，最后選取130 s，131 s，132 s三處時間點的響應值為指標作圖分析，每個樣品重復三次。

表5 電子鼻傳感器對應化合物Table 5 Electronic nasal sensors correspond to the compounds

2 結果與分析

2.1 發酵液配方優化單因素實驗結果

2.1.1 食鹽添加量對發酵液的影響 食鹽添加量對發酵液的影響如圖1 所示。由圖1A 可知，隨著時間的推移，發酵體系的pH 整體呈現下降的趨勢，下降速度先快后慢。食鹽添加量對pH 下降速率的影響很明顯，整體表現為食鹽添加量越高，發酵體系的pH 下降速度越慢，添加量為2%和4%的發酵體系下降速度相近，食鹽添加量為6%、8%、10%的發酵體系pH 的下降趨勢明顯低于食鹽添加量為2%和4%的處理組。高食鹽添加量會增加發酵體系液體環境滲透壓，不利于微生物的生存增殖以及生理生化代謝活動，所以表現為高食鹽添加量發酵組的pH 下降速度明顯低于低食鹽添加量發酵組[20]。發酵液的總酸含量是指體系最終能釋放出的氫離子數量，是一個定值，在一定程度上比pH 能更好的反應發酵體系的發酵效果。由圖1B 可知，發酵時間相同時，食鹽添加量能顯著影響發酵體系的總酸含量，且在實驗設計的7 組時間里，同一時間的各不同食鹽添加量處理組樣品的總酸含量均具有顯著性差異（P＜0.05）。食鹽濃度過高會抑制發酵菌的部分生理活動，所以該結果可能是由于食鹽濃度過高，使得溶液滲透壓過高，抑制了微生物的生長與代謝。由圖1C 的感官評分數據可得，食鹽添加量為4%總分為87.85±1.62，顯著高于其他處理組（P＜0.05），在該添加量下，滋味和香味的得分最高，這是因為食鹽濃度適中的時候有利于微生物的生長繁殖以及生理代謝，能產生更多的風味物質，所以香味得分最高；食鹽濃度較低一方面會導致有害微生物的大量繁殖使泡菜發酵體系劣化，另一方面在口感上也不夠飽滿，而食鹽濃度過高除了抑制乳酸菌等發酵主力軍生長導致發酵體系代謝產物累積量不足之外，還會嚴重影響消費者食用的口感[21]。故選擇新型泡菜發酵液的食鹽添加量為4%。

圖1 食鹽添加量對發酵液pH（A）、總酸（B）和感官評分（C）的影響Fig.1 Effects of salt addition on pH (A),total acid (B)and sensory score (C)of fermentation broth

2.1.2 菌劑接種量對發酵液的影響 由圖2A 可知，與對照組（0%）相比，實驗組的pH 下降速度較快，且隨著菌劑接種量的增加下降速度逐漸增加。這是因為在只有菌劑接種量一個變量時，發酵初期乳酸菌接種量成倍數增加可能會使發酵過程中乳酸菌總數呈現出很大的指數差異，乳酸菌的數量就會有巨大的差異，就使得不同發酵體系的發酵產物累積量有較大的差異，因此不論是pH（A）、總酸（B）還是感官評分得分（C），不同的菌劑接種量處理組之間均具有顯著性差異（P＜0.05）。觀察圖2B 可以發現，隨著菌劑接種量的增加，在發酵終點時各處理組中的樣品中的總酸含量出現逐漸上升的趨勢，在接種量為0.5%時達到最大值為1.234%，菌劑接種量為0.6%時總酸含量為1.225%。菌劑接種量為0.5%與0.6%的處理組無顯著性差異（P＞0.05）。出現該現象的原因，可能是一種飽和現象。飽和現象是指在一定的發酵體積下，乳酸菌所產乳酸達到最大值，在該最大值條件下，乳酸能反過來抑制乳酸菌的生長發育進而達到一種動態的“停滯”狀態[22]。在這種動態平衡的狀態下，因為乳酸的抑制乳酸菌總數基本保持穩定，總酸含量也基本保持穩定，但是發酵產生的風味物質還在繼續緩慢積累，一般而言，這也是泡菜需要長時間發酵才能擁有更豐富的口感和風味的原因。由圖2C 所知，隨著菌劑接種量的增加，感官評分呈現先增加后降低的趨勢，且在菌劑接種量為0.4%時達到最大值，為86.90±1.95，隨后感官評分緩慢降低。根據感官評分組成可知，分數的差異主要體現在香味和滋味兩方面，綜合分析是由于乳酸菌數量差異導致的風味成分和感官成分的量變到質變的過程。結合圖2 可知，菌劑接種量應選擇0.4%進行后續實驗，以獲得較好感官的發酵液。

圖2 菌劑接種量對發酵液pH（A）、總酸（B）以及感官評分（C）的影響Fig.2 Effects of inoculum amount on pH (A),total acid (B)and sensory score (C)of fermentation broth

2.1.3 蔗糖添加量對發酵液的影響 如圖3A 所示，在前16 h，蔗糖添加量為4.0%和4.5%的處理組的pH 下降速率最快，且與其他組有明顯的差距，在16 h之后各處理組中的樣品間的pH 無明顯差異，均隨著發酵時間的增加而緩慢降低。蔗糖不僅是滋味的物質基礎，還能在乳酸菌的某些代謝途徑產生有機酸、酮類、酸類等重要的風味物質。由圖3B 可知，蔗糖對發酵體系的總酸含量也具有顯著影響，大體表現為總酸含量隨著蔗糖的添加量而顯著增加（P＜0.05），在添加量為2%、2.5%、3.0%時與添加量為3.5%、4.0%、5.0%有明顯的差距。在添加量為4.5%時總酸含量達到最高，為1.191%，而后出現輕微下降，因為在蔗糖濃度過大時會導致乳酸菌細胞失水，抑制細胞生長，導致總酸含量輕微下降，在添加量為5.0%時總酸含量為1.100%。由圖3C 可知，蔗糖添加量對發酵液感官的影響較小，各處理組中的樣品之間數值差異并不大，最高得分在添加量為4.0%時。綜合圖3，蔗糖添加量應選擇4.0%。

圖3 蔗糖添加量對發酵液pH（A）、總酸（B）和感官評分（C）的影響Fig.3 Effects of sucrose supplemental level on pH (A),total acid (B)and sensory score (C)of fermentation broth

2.1.4 發酵溫度對發酵液的影響 如圖4A 可知，發酵溫度對發酵液發酵過程中pH 的變化有明顯影響，pH 的下降速率在40 ℃時發生驟變。在40 ℃及以下時，pH 的下降速率隨著溫度的升高而加快，當發酵溫度達到45 ℃后，pH 下降速率明顯變緩。乳酸菌最適生長溫度為30～37 ℃，所以當溫度過高時會抑制乳酸菌的生長，排酸速度變慢，pH 下降速度變緩。由圖4B 可知，發酵液總酸含量隨著溫度的上升呈現先增加后降低的趨勢，在35 ℃達到最高值，為1.106%。這是由于溫度能影響微生物的生長和生理代謝，在合適的溫度范圍內，溫度的升高能促進微生物的生理生化代謝和繁殖，加速發酵體系的pH 的下降，加速發酵產物的積累導致總酸含量的增加[23-24]。由圖4B 中可以看出最適溫度在35 ℃附近。通過圖4C 可知，發酵溫度對發酵液感官評分的影響十分顯著（P＜0.05），隨著溫度的升高感官評分先增加后降低，在30 ℃感官評分達到最大值，為81.30±2.468。綜合圖4，發酵溫度應該選擇30 ℃進行后續試驗。

圖4 發酵溫度對發酵液pH（A）、總酸（B）和感官評分（C）的影響Fig.4 Effects of fermentation temperature on pH (A),total acid(B)and sensory score (C)of fermentation broth

2.1.5 蔬菜汁添加量對發酵液的影響 如圖5A所示，未處理組（0%）在發酵前期pH 的下降速度明顯低于添加了蔬菜混合汁組，但對于最終的pH，是否添加蔬菜汁都沒有明顯影響。由圖5B 可知，蔬菜汁的添加也會對發酵體系的總酸產生一定的影響，整體表現為，隨著蔬菜汁添加量的增加，發酵體系總酸含量會逐漸增加，在蔬菜汁添加量為5.0%時，總酸達到最高1.794%。圖5C 感官評分結果顯示，添加有蔬菜混合汁處理組的總分顯著高于未添加的處理組（P＜0.05），在所有處理組中，蔬菜汁添加量為4.0%的處理組的得分最高，為88.95±1.465。這種結果可能的原因是蔬菜汁中本身就攜帶了一部分的酸，比如草酸，檸檬酸等，除去蔬菜汁本身攜帶的草酸，檸檬酸等之外，攜帶的一些微量元素也可能會促進微生物的生長代謝等有益的反應，可以加速發酵體系中酸類物質以及風味物質的堆積，使得總酸含量大幅度增加。在感官評分方面，由于蔬菜汁本身攜帶蔬菜特有的香氣和清涼的口感，再經過乳酸菌等微生物發酵之后，整體的代謝產物與風味物質的種類和含量會相比未添加處理組更加多元、豐富，所以評分較高。而在添加了過多的蔬菜汁后，感官評分出現下降，可能是由于外源添加量過多，導致原有的發酵風味和口感出現被外源添加物的風味蓋住，進而導致感官評分出現降低。綜上，選擇感官評分最高值4.0%作為蔬菜汁的添加量。

圖5 蔬菜汁添加量對發酵液pH（A）、總酸（B）以及感官評分（C）的影響Fig.5 Effects of vegetable juice addition on pH (A),total acid(B)and sensory score (C)of fermentation broth

2.1.6 發酵時間對發酵液的影響 如圖6A，隨著發酵時間的推移，發酵體系的pH 在發酵初期快速下降，發酵后期下降的速率開始緩慢并且最終趨于穩定，而總酸含量則隨著發酵的進行逐漸增加。泡菜的發酵本身就是原料與輔香料在微生物菌群的反應下，多階段的逐漸演替的結果，隨著發酵時間的推移，菌群會不斷的演替，發酵的產物也會越積越多，最終在發酵產物的堆積下產生特有的風味，泡菜逐漸成熟的過程。由圖6B 可知，在48 h 時，發酵液的pH 為3.167，總酸含量為1.046%，感官評分為88.75±1.538，具備較好的感官屬性。而繼續發酵至56 h 時，pH為3.0，總酸含量為1.300%，整體感官較酸，不適合進行食用。因此，發酵時間選擇48 h 進行后續試驗。

圖6 發酵時間對發酵液pH 和總酸（A）以及感官評分（B）的影響Fig.6 Effects of fermentation time on pH,total acid (A)and sensory score (B)of fermentation broth

2.2 Plackett-Burman 試驗結果

根據單因素實驗結果，采用Design expert 8.0 軟件創建N=12 的試驗設計進行顯著因子篩選實驗，PB 試驗設計編碼表及結果如表6 所示。Plackett-Burman 顯著影子篩選試驗的結果與效應分析見表7。由表7 可知，對發酵液感官評分總分具有顯著影響的因子為菌劑接種量，發酵時間以及發酵溫度（P＜0.05）。

表6 Plackett-Burman 試驗設計結果Table 6 Plackett-burman experimental design results

表7 Plackett-Burman 試驗設計效應分析Table 7 Effect analysis of Plackett-Burman experimental design

2.3 響應面試驗結果

2.3.1 響應面設計與分析 結合單因素實驗及Plackett-Bueman 試驗結果，選擇菌劑接種量、發酵時間及發酵溫度為實驗因素，以感官評分總分為響應值，采用Design-expert 8.0 軟件進行Box-Behnken 響應面實驗設計三因素三水平的試驗，響應面試驗結果見表8，方差分析見表9。

表8 響應面試驗設計及結果Table 8 Response surface test design and results

表9 回歸模型方差分析Table 9 Variance analysis for regression equation

對表8 中響應面試驗結果，利用軟件Designexpert 8.0 對數據進行分析，得到回歸方程：

Y=91.26+5.09A+2.49B+2.41C+0.05AB+1.75AC-0.49BC-4.82A2-13.02B2-4.02C2

表9 模型的P值為顯著，失擬項不顯著表明回歸模型可靠，回歸方程的決定系數R2=0.9718，表明實驗數據的回歸方程擬合度較好，R2與1 的差值越小，表明實驗所得擬合方程能越準確的預測風味發酵液的感官評分。

2.3.2 響應曲面各因素交互作用分析 響應值與各實驗因素交互作用構成等高線和響應面，其中等高線的形狀反應兩因素交互作用的強弱，圓形代表不顯著，橢圓形代表顯著[25]。根據軟件得到響應面及等高線圖見圖7～圖9，分析了菌劑接種量、發酵時間以及發酵溫度三個因素對新型泡菜發酵液感官得分總分的交互作用。

圖7 菌劑接種量和發酵溫度對發酵液感官評分影響的響應面Fig.7 Response surface diagram of the effect of bacterial agent inoculum amount and fermentation temperature on sensory score of flavor fermentation broth

如圖7 所示，在發酵時間不變的前提下，隨著菌劑接種量和發酵溫度的升高，發酵液感官評分呈現先快后慢的上升趨勢，后期有輕微的下降趨勢，且等高線為橢圓形，表明菌劑接種量和發酵溫度的交互作用對響應值的影響比較明顯。圖8 表示在發酵溫度不變的情況下，菌劑接種量和發酵時間對泡菜液感官評分的影響，由響應面圖可知，隨著菌劑接種量和發酵時間的增加，感官評分呈現逐漸上升的趨勢，逐漸平緩后有所下降。等高線為橢圓形，表明菌劑接種量和發酵時間的交互作用對發酵液感官評分的影響明顯。圖9 表示在菌劑接種量不變的情況下，發酵時間和發酵溫度對泡菜液感官評分的影響，由響應面圖可知，隨著發酵時間和發酵溫度的增加，感官評分逐漸增加，后期逐漸下降。等高線為橢圓形，表明發酵溫度和發酵時間的交互作用對發酵液感官評分的影響比較明顯。

圖8 菌劑接種量和發酵時間對發酵液感官評分影響的響應面Fig.8 Response surface diagram of the effects of inoculation amount and fermentation time on sensory score of flavor fermentation broth

圖9 發酵溫度和發酵時間對發酵液感官評分影響的響應面Fig.9 Response surface diagram of the effects of fermentation temperature and fermentation time on sensory score of flavor fermentation broth

2.3.3 驗證實驗 根據響應面試驗結果及Designexpert 8.0 版本軟件對回歸方程進行分析得出在實驗范圍內感官評分最高的發酵液配方進行驗證實驗，結果取3 次實驗平均值，與模型預測值進行對比分析。響應面分析回歸模型感官評分得分最大值時各因素水平為菌劑接種量為0.54%、發酵溫度為30.5 ℃、發酵時間為51.40 h，理論最高感官得分為93.422 分。結合實際，將驗證實驗發酵條件設置為菌劑接種量0.54%、發酵溫度30.5 ℃、發酵時間為51.40 h，測得感官評分的平均值為92.47±0.66 分，可見實際值與理論值相差較小，說明本實驗所建模型與實際情況擬合良好，具有一定的實用參考價值。

2.3.4 發酵液發酵過程中電子鼻分析 發酵液發酵過程的風味采用電子鼻進行測定，結果如圖10 所示。圖10A 為主成分分析，主成分分析用于分析傳感器的響應值。圖10A 中一共選取了7 個時間進行取樣，每個圓圈代表1 個樣品，樣品的揮發性成分降維為兩個主成分，從圖10A 中可以看出第一主成分區分貢獻率與第二主成分的區分貢獻率分別為89.4%，6.5%，兩個主成分累積貢獻率為95.9%，累積區分貢獻率越高，主成分分析對樣品原始風味信息區分越好。其中0、12、24、36 h 的取樣樣品電子鼻區分比較好，邊界沒有明顯交叉。48、60、72 h 的取樣樣品重疊在一起，區分不明顯。原因可能是在前四次的取樣樣品，時間比較短，反應還在進行中，風味物質在大量形成，沒有交叉，輪廓清晰。在后三次的取樣樣品因為時間已經夠長，泡菜風味已經基本形成，沒有太大變化。

圖10 電子鼻PCA 分析（A）和十個傳感器的響應值（B）Fig.10 Electronic nasal PCA analysis (A)and response values of ten sensors (B)

圖10B 為發酵液發酵過程中7 次取樣樣品的電子鼻分析結果圖。傳感器的響應值由電導率比（G/G0）表示。從圖10B 中可以看出，組成泡菜風味特征的主要物質有W5S、W1S、W1W、W2S、W2W分別對應氮氧化合物、甲基類物質、無機氯化物和萜類化合物、醇類和醛酮類、芳香成分和有機硫化物。整體來看，隨著發酵過程的進行，風味的主要組成物質的響應值都在逐漸變大，是因為各種物質都在積累，在60 h 達到頂峰。

3 結論

通過單因素實驗得出食鹽添加量越高，發酵體系的pH 下降速度越慢，總酸含量越低，其中食鹽添加量在達到4%時有明顯變化，該食鹽添加量下感官評分最高；隨著菌劑接種量的增加pH 的下降速度逐漸增加，總酸含量逐漸增加，感官評分在菌劑接種量達到0.4%時最高；蔗糖添加量為4.0%和4.5%的處理組的pH 下降速率最快，總酸含量逐漸增加在4.5%時達到最大，感官評分在4%時最高；在40 ℃及以下時，pH 的下降速率隨著發酵溫度的升高而加快，當發酵溫度達到45 ℃后，pH 下降速率明顯變緩，35 ℃時總酸含量最高，30 ℃時感官評分最高；隨著時間的推移，發酵體系的pH 在發酵初期下降速率快，發酵后期下降速率慢且最終趨于穩定，隨著蔬菜汁添加量的增加，體系總酸含量會逐漸增加，在蔬菜汁添加量為4%時感官評分最高；發酵時間在10 h之前pH 急速下降，隨后逐步下降，總酸含量則逐步增加，在48 h 時感官評分最大。然后通過Plackett-Burman 試驗以及響應面實驗分析得出實驗最終優化配方，即為（以1 L 水計）：嫩姜10 g、老姜10 g、大蒜10 g、洋蔥10 g、香葉兩片、八角一塊、四川花椒2 g、食鹽40 g、冰糖40 g、小米椒40 g、植物乳桿菌菌粉0.54 g、蔬菜混合汁（蘿卜:西紅柿:芹菜:包菜:菜椒=4:1.5:1.5:1.5:1.5）40 g，隨后在30.5 ℃條件下厭氧發酵51.4 h，感官得分為92.47±0.66 分。最后對最終優化配方所制得的泡菜進行電子鼻分析，得出風味的主要組成物質包括氮氧化合物、甲基類物質、無機氯化物和萜類化合物、醇類和醛酮類、芳香成分和有機硫化物，含量隨發酵時間而逐步增加，在60 h 達到頂峰。

目前，泡菜產品難以做到均一穩定，可控性和安全性不高，且生產過程中也會產生大量的高鹽廢水，對環境造成一定的污染，不利于行業發展，所以本文致力于優化新型泡菜發酵液，促進泡菜行業的發展。本研究目前只針對新型泡菜的發酵液，后續還可以開展不同滲透處理方式對于新型泡菜品質的影響的相關研究。同時本研究為新型泡菜的相關研究提供了一定的理論基礎，對新型泡菜工業化應用有一定的參考價值。