?

低鹽接種發酵辣椒對其風味品質的提升作用

2024-04-03 12:03賀子玉黃嬌麗易有金夏菠胡楠朱樹清朱利紅朱妮娜
現代食品科技 2024年2期
關鍵詞:有機酸乙酯揮發性

賀子玉,黃嬌麗,易有金*,夏菠*,胡楠,朱樹清,朱利紅,朱妮娜

(1.湖南農業大學食品科學技術學院,湖南長沙 410128)

(2.汝城縣繁華食品有限公司,湖南郴州 424100)

(3.汝城縣鑫利食品有限公司,湖南郴州 424100)

(4.張家界洞溪七姊妹辣椒開發有限公司,湖南張家界 427209)

發酵辣椒分為自然發酵和接種發酵兩種,由于傳統自然發酵過程中的菌群不明、易產生不良風味物質、發酵結果不可控等因素,需要加入大量食鹽防腐,造成了發酵辣椒風味和營養物質的損失[1]。另外,工業上高鹽腌漬的辣椒經水洗脫鹽后風味物質損失嚴重,還需要再次使用添加劑調配風味[2]。因此,在保護環境、節約成本和保證風味品質的基礎上,選擇中低鹽度發酵辣椒是辣椒加工技術發展的方向和重點。

雖然國內對發酵辣椒中的微生物多樣性及其風味物質進行了研究,但目前發酵辣椒主要集中在傳統手工制作或工業化風味調配、高鹽發酵辣椒(微發酵辣椒)的生產,接種發酵暫未大規模生產。近年來,為了提高發酵辣椒風味和改善發酵品質,學者們圍繞乳酸菌、酵母菌、芽孢桿菌等菌種發酵對辣椒風味的影響開展了研究[3,4]。人工接種可以有效避免雜菌的污染,使發酵菌種快速成為優勢菌[5]。發酵辣椒中的揮發性風味物質主要來源于辣椒原料以及菌種的代謝產物[6]。相關研究表明,Meyerozyma guilliermondii其可以參與各種代謝產物的合成、功能蛋白的生產等[7]。楊陽等[8]篩選的酵母菌株M.guilliermondii3-J15 能夠通過代謝產生2-苯基乙醇、3-甲基-1-丁醇、丁酸乙酯等香氣成分,發酵液具有花草香味和瓜果氣息。吳旋等[9]接種了6%的植物乳桿菌發酵小米椒,醇類和酯類物質含量顯著增加,在第15 天達到最大值,且亞硝酸鹽含量顯著降低,達到安全食用標準。陳怡等[10]利用廢棄鹽漬辣椒水接入植物乳桿菌和魯氏接合酵母為發酵劑進行干辣椒發酵,產酸量在15 d 時達到最大值,酸度比未接菌的提高兩倍以上,為辣椒強化發酵提供了參考。

綜上,本文選用實驗室提供的植物乳桿菌(Lactiplantibacillus plantarum)和季也蒙邁耶氏酵母(Meyerozyma guilliermondii)進行低鹽接種發酵(8%(m/m)鹽度)15 d,以室溫自然發酵、32 ℃自然發酵辣椒、X 公司提供的發酵辣椒產品(18%(m/m)高鹽度)作對比,測定pH 值、總酸、還原糖、氨基酸態氮、有機酸等指標,并進行感官評價,采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術(Headspace-Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry,HS-SPME-GCMS)對其風味品質進行比較分析,同時采用聚類分析和主成分分析方法對它們的特征和差異性風味物質進行甄別,以期對后續發酵辣椒工業化生產提供數據支撐和理論參考。

1 材料與方法

1.1 原料、菌種與試劑

朝天椒、食鹽等購于湖南農業大學東之源農貿市場。

植物乳桿菌Lactiplantibacillus plantarum(GenBank 登陸號為OQ847791)、季也蒙邁耶氏酵母Meyerozyma guilliermondii(GenBank 登陸號為OQ851829)由湖南農業大學食品科技學院微生物實驗室提供。

MRS 肉湯培養基、YPD 液體培養基,廣東環凱微生物科技有限公司;氫氧化鈉、葡萄糖、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、酒石酸鉀鈉、硫酸銅、甲醛、草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、丁二酸(分析純)、甲醇,(色譜純),國藥集團化學試劑有限公司;磷酸,色譜純,天津科密歐試劑有限公司;2-辛醇,色譜純,上海麥克林生化科技有限公司。

1.2 儀器與設備

超凈化工作臺,上海新苗醫療器械制造有限公司;7200 分光光度計,上海尤尼柯儀器有限公司;LRH-25 智能生化培養箱,上海飛躍實驗儀器有限公司;HR/T16M 臺式高速冷凍離心機,湖南赫西儀器裝備有限公司;ZNCL-B140×140 恒溫加熱磁力攬拌器,鞏義市中天儀器科技有限公司;PHS-3BW pH 計,上海般特儀器制造有限公司;Agilent TCC18 液相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),美國Agilent 公司;Waters E2695Alliance 高效液相色譜儀,美國沃特斯公司;57330-U 手動SPME 進樣器,美國Supelco 公司; 50/30 μm DVB/CAR PDMS 萃取纖維頭,美國Supelco 公司;DB-5MS 氣相色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);QP2010 Ultra 氣相色譜-質譜聯用儀,日本島津色譜儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 發酵辣椒的制備

菌懸液的制備:挑取乳酸菌單菌落至MRS 肉湯,37 ℃靜置培養24 h,酵母菌單菌落至YPD 液體培養基,28 ℃靜置培養24 h,活化兩次?;罨?,4 ℃、 8 000 r/min 離心10 min,收集菌體,用0.85%(m/m)無菌生理鹽水沖洗兩遍后,采用麥氏比濁法調整細菌液濃度,為1×109CFU/mL,采用血球計數法來調整酵母菌數量,為1×108CFU/mL,4 ℃保存備用。

處理組:原料選擇鮮紅脆嫩,無腐爛、發霉,無機械損傷,無病蟲害的朝天椒,去蒂后用蒸餾水洗3 遍,陰涼通風處晾干,切成1~2 cm 的小段,加入8%(m/m)食用鹽,分裝于100 g 高溫煮沸滅菌過的玻璃瓶中,然后接入6%(m/m)的植物乳桿菌和季也蒙邁耶氏酵母菌(1:1)拌勻,命名為R3:J1,密封后32 ℃發酵15 d,進行指標測定及感官評價,并分析揮發性風味物質。

對照組:不接菌室溫自然發酵辣椒(CK1)、不接菌32 ℃自然發酵辣椒(CK2)、湖南X 公司提供的發酵辣椒產品為(CK3)(18%(m/m)高鹽度,室溫自然發酵15 d 后經脫鹽、風味調配而成)。

1.3.2 指標測定

(1)pH 測定:GB/T 5009.237-2016《食品安全國家標準食品pH 值的測定》;

(2)總酸測定:GB/T 12456-2021《食品安全國家標準食品中總酸的測定》;

(3)還原糖測定:GB/T 5009.7-2016《食品安全國家標準食品中還原糖的測定》;

(4)氨基酸態氮測定:GB/T 5009.235-2016《食品安全國家標準食品中氨基酸態氮的測定》;

(5)感官評價:參照NY/T 1711-2020《綠色食品辣椒制品》并改進,10 名食品專業的人員進行感官評價,評分標準如表1 所示;

表1 發酵辣椒感官質量評價標準Table 1 Sensory evaluation standard of fermented pepper

(6)有機酸的測定:參考GB 5009.157-2016《食品中有機酸的測定》并稍作修改。

樣品處理:將發酵辣椒樣品打成勻漿,稱取1.50 g 置于50 mL 容量瓶中,定容。然后于70 ℃水浴提取20 min,冷卻至室溫。隨后過濾掉辣椒渣,濾液經4 000 r/min 離心15 min,取上層清液經0.22 μm 水系濾膜過濾,后注入液相進樣瓶,用于高效液相色譜儀分析。

標準曲線制備:分別配制草酸質量濃度為500 μg/mL、酒石酸12 500 μg/mL、蘋果酸25 000 μg/mL、乳酸25 000 μg/mL、乙酸25 000 μg/mL、檸檬酸25 000 μg/mL、丁二酸62 500 μg/mL 的標品溶液,用0.1%磷酸溶液分別將其稀釋25、50、125、250、500倍,得到不同濃度的有機酸標準溶液,經0.45 μm 水系濾膜過濾后注入液相進樣瓶,用于高效液相色譜儀分析。

色譜條件:流動相為0.1%磷酸溶液:甲醇=97.5:2.5(V/V);流速為1.0 mL/min;柱溫為40 ℃;進樣量為20 μL;檢測波長為210 nm。

定性定量:以有機酸標準溶液的保留時間作為定性標準,對發酵辣椒中的有機酸進行鑒定分析。以有機酸標準溶液的濃度為橫坐標,色譜峰的面積為縱坐標繪制標準曲線,利用標準曲線方程計算發酵辣椒中有機酸的含量。

(7)揮發性風味物質分析:參照唐鑫等[11]的方法,采用HS-SPME-GC-MS 測定發酵結束后辣椒中的揮發性風味物質(Volatile Aroma Components,VOC)。

萃取方法:每組稱取3 g 辣椒樣品于20 mL 頂空瓶中,加入3 mL 飽和NaCl 溶液、10 μL 內標物2-辛醇(0.16 mg/mL),于80 ℃恒溫水浴鍋平衡15 min,繼續水浴,將萃取頭推至距液面約1 cm,恒溫吸附40 min 后迅速拔出,置于進樣口,250 ℃解析5 min。

氣相色譜條件:升溫程序:起始溫度40 ℃(保持3 min)以5 ℃/min 升溫至220 ℃,再以10 ℃/min 升至250 ℃(保持3 min);高純氮氣流速為1 mL/min。

質譜條件:EI 離子源,電子能量和溫度為70 eV 和230 ℃;接口溫度250 ℃;質量掃描范圍m/z35~400,不分流進樣。

1.3.3 揮發性成分定性定量和相對氣味活度值計算

香氣物質的質譜數據經NIST 14、NIST 17 等譜庫檢索比對,查詢文獻資料[12-14],對發酵辣椒中各揮發性物質進行核對和確認,匹配度≥85%作為物質定性鑒定標準。采用內標法[4],以上述試驗添加的2-辛醇為內標物,已知內標物的質量濃度、體積及峰面積,然后根據各成分與內標物的質譜峰面積比值計算其相對含量,具體按下式(1)計算。再根據每個揮發性香氣成分的相對含量計算相對氣味活度值(Relative Odor Activity Values,rOAVs),按式(2)計算:

式中:

C——各揮發性成分相對含量,μg/kg;

A1——各成分峰面積;

A2——內標物峰面積;

V1——內標物體積,mL;

M——樣品質量,kg;

C1——內標物質量濃度,μg/mL;

B——相對氣味活度值(rOAVs);

T——該揮發性成分在水中的香氣閾值濃度,μg/kg。

1.3.4 數據分析

采用SPSS 26 進行單因素方差分析(LSD 法和Duncan 法)及顯著性差異比較,P<0.05 為差異顯著,對揮發性風味物質進行主成分分析,使用Excel 進行數據處理和Origin 2022 作圖。每個實驗重復2 次。

2 結果與分析

2.1 發酵辣椒理化指標分析

pH 值、總酸、還原糖、氨基酸態氮分別反映了辣椒發酵后的酸、甜、鮮度[15]。乳酸菌在發酵辣椒中生長代謝會產生各種酸類物質,使得酸味成為發酵辣椒的特色風味之一,其中pH 值和總酸為重要指標[16]。由表2 可知,pH 值可以直觀反映出菌種發酵產酸量的高低,CK1和CK2的pH 值與初始值沒有顯著性差異(P>0.05),R3:J1的pH 值最低,達3.77。與pH 值變化相應,CK1和CK2的總酸含量較低,R3:J1的總酸最高,達0.74 g/100 g,顯著高于CK1和CK2(P<0.05),說明低鹽接種發酵的乳酸菌生長代謝旺盛,產酸能力較好。CK3的總酸達0.62 g/100 g,pH 值為3.82,可能原因是發酵后經過加入酸味劑調配所致。32 ℃自然發酵組CK2的還原糖含量較低,可能是因為32 ℃自然發酵有利于雜菌大量生長,導致還原糖消耗過多。氨基酸態氮是評價辣椒發酵程度的重要指標[17],其中接種發酵組中氨基酸態氮含量最高,含量增加至0.323 g/100 g。

表2 基本理化指標測定結果Table 2 Basic physical and chemical index measurement results

2.2 發酵辣椒感官評價

根據表1 評分,由圖1 可知,CK3和R3:J1組整體評分較高,分別為90.81、88.80 分,CK3在滋味和香氣上比R3:J1組略高,R3:J1組的色澤較好,CK3的香氣主要體現為酸鮮香,香氣濃郁;而R3:J1有典型的乳酸發酵香味、花果香等,香氣獨特復雜,滋味酸咸感適中。兩者風味各有特色,滋味曼妙。其次CK1的感官評分為75.19,CK1的脆度較好,但沒有發酵的乳酸香氣,略帶生味,在色澤、滋味和香氣上比R3:J1組差,可能對于自然發酵辣椒發酵15 d 的時間過短,說明接種發酵可以縮短發酵的時間,提升風味。而CK2可能因為有利的溫度條件,雜菌的生長使得辣椒中果膠被大量分解,32 ℃自然發酵的辣椒脆度下降,總體感官評分較低,與2.1中還原糖測定結果相符,說明了感官評價試驗在反映發酵辣椒品質好壞上具有一定的參考價值。綜上所述,接種發酵可快速降低pH 值,抑制雜菌的生長,顯著提高發酵辣椒的感官得分(P<0.05)。

圖1 發酵辣椒感官評分雷達圖Fig.1 Sensory score radar chart of fermented pepper

2.3 發酵辣椒中的有機酸分析

草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、丁二酸等有機酸賦予了發酵辣椒獨特的酸感,不同有機酸的組成及比例之間的差異導致了酸味的異同。采用外標法定量,根據各種有機酸的峰面積與濃度之間的關系建立標準曲線方程,見表3,相關系數滿足線性分析要求。再根據每個樣品色譜圖的出峰時間和峰面積,計算各個樣品中有機酸的含量,結果見表4??梢钥闯?,鮮辣椒中以檸檬酸含量最高,未檢測出草酸、酒石酸、乳酸,可能是含量較低或被其他物質干擾無法檢出。發酵后的辣椒有機酸總量增加,室溫自然發酵CK1的有機酸增量較少,CK2中有機酸含量比CK1高,說明32 ℃可以提升發酵進程,增加有機酸含量。CK3的有機酸含量比其他三組低,可能是食鹽質量分數高會抑制乳酸菌和酵母菌的發酵,導致酸味物質產量下降。R3:J1中乳酸含量最高,其中乳酸含量高達84.74 g/kg,說明接種植物乳桿菌發酵可以產生更多的乳酸。此外,發酵后的辣椒中檸檬酸含量均降低,R3:J1的檸檬酸含量最低。檸檬酸作為產生青氣味的主要來源之一,在自然發酵辣椒中因為發酵遲緩較高,接種發酵過程中被微生物代謝而降低,從而使得辣椒熟化[18]。

表3 有機酸的保留時間與標準曲線方程Table 3 Regression analysis and retention time of organic acids

表4 發酵辣椒中有機酸的含量Table 4 The content of organic acids in fermented pepper (g/kg)

2.4 揮發性香氣成分分析

2.4.1 不同發酵辣椒揮發性香氣成分分析

由圖2 可知,四組發酵辣椒共檢測出116 種VOC,包括28 種酯、24 種醇、20 種酸、14 種醛、11 種烷烴、6 種酮類、4 種烯烴和9 種其他化合物;CK1有71 種,CK2有78 種,CK3有60 種,R3:J1有92 種,其中共有成分35 種。R3:J1的揮發性香氣種類最多,CK1、CK2種類數大于CK3。圖3 可看出不同發酵辣椒VOC 含量差異較大,R3:J1中含量較高的是酯、酸和醇類,CK3含量占比高的是酯類、酸類,CK1、CK2含量最高的是烷烴、酯類。該結果說明,接種發酵對發酵辣椒的風味影響很大,酯類和酸類、醇類是發酵辣椒的主要特征香氣物質。

圖2 不同發酵辣椒揮發性香氣成分種類Fig.2 Variations of volatile aroma components in different fermented peppers

圖3 不同發酵辣椒的揮發性香氣成分含量Fig.3 Contents of volatile aroma components of different fermented peppers

四組發酵辣椒中酯類的含量和種類均較多,這與史婷等[19]的研究結果相一致。壬酸乙酯、癸酸異戊酯、油酸甲酯、反油酸乙酯、亞油酸乙酯、水楊酸甲酯、水楊酸乙酯、棕櫚酸乙酯、棕櫚酸己酯、乙酸十四酯、9-十六碳烯酸乙酯等在四組發酵辣椒中都有檢測到。CK1中酯類占比18.10%、CK2中酯類占比16.29%,CK1、CK2中酯類在種類和含量上差異不大,其中己酸己酯、異戊酸己酯、油酸甲酯、水楊酸甲酯、棕櫚酸己酯的含量較高。與CK1、CK2相比,R3:J1中酯類總含量顯著升高(P<0.05),占比40.77%,乙酸己酯、順-3-己烯基丁酯、順-7-十四碳乙酸酯僅在R3:J1中檢測到,壬酸乙酯、癸酸乙酯、癸酸異戊酯、反油酸乙酯、乙酸十四酯等含量明顯增高,分別達162.19、158.52、3 407.07、1 865.68、2 485.89 μg/kg。CK3中酯類占33.46%,月桂酸乙酯、山梨酸乙酯、亞麻酸甲酯、苯甲酸乙酯等香氣成分僅在CK3中檢測到。

醇類主要由發酵中的微生物利用糖、氨基酸等物質代謝產生[20]。油醇、α-松油醇、硬脂醇在所有組中都有檢出;R3:J1中醇的種類增多,可能是因為接種了酵母菌的緣故,糖酵解反應產生了醇類。不同組發酵辣椒中,苯甲醇和苯乙醇、芳樟醇、3-甲基-2-辛醇僅在R3:J1中檢測到,R3:J1中以反式-橙花叔醇含量最高,達1 254.27 μg/kg;CK1、CK2中以香葉醇含量最高,分別達904.70、908.57 μg/kg。CK3中醇類物質僅占2.85%,僅在CK3中檢測到二氫-β-紫羅蘭醇,具有木香、花香香氣[21]。

酸類主要來源于乳酸代謝及醛醇類氧化合成[22]。CK1、CK2、CK3、R3:J1中棕櫚酸含量較高,分別為1 598.38、724.89、1 296.59、1 154.17 μg/kg。CK3中酸類物質含量最高,達51.62%,十五烷酸、苯甲酸、山梨酸等酸類物質含量較多,與上述總酸含量的測定相應,蔣立文等[20]的研究表明高鹽發酵辣椒中的酸類物質含量較低,而CK3經自然發酵后再次進行了風味調配,彌補了酸味的不足,所制成的發酵辣椒產品風味更加完善。接種發酵的R3:J1組酸類物質比CK3低,但種類最多,僅在R3:J1檢測到戊酸、十一烯酸、肉豆蔻酸,增添了果香和奶油香[23]。

醛類的香氣閾值低,賦予香氣的能力強,對發酵剁辣椒形成獨特風味有較大作用[24]。CK1、CK2中十七醛含量最高;正己醛、壬醛、十一醛僅在R3:J1中檢測到,CK3中醛類物質在種類和含量均較少。

自然發酵組中烷烴類物質的數量較多,占比達31%左右,但其呈味閾值較高,風味特征不明顯,風味貢獻與其含量通常沒有相關性,一般認為對風味的貢獻不大。相關研究表明,烷烴類物質可能來自辣椒表皮覆蓋的蠟質的組成成分[25]。單從種類和含量上可以看出,自然發酵組的烷烴含量明顯高于R3:J1和CK3,說明發酵成熟后的辣椒烷烴類物質會有所降低。

2.4.2 揮發性香氣物質的rOAVs分析

不能僅從香氣物質的種類和含量來判斷發酵辣椒風味的好壞,還需計算相對氣味活度值rOAVs 進行綜合分析,rOAVs 是評價各香氣成分對發酵辣椒風味貢獻的重要指標,主要通過香氣成分的相對含量和香氣閾值來綜合計算[26];rOAVs 值越高貢獻越大,一般將0.1≤rOAVs<1 的香氣成分判定為協調香氣的作用,rOAVs≥1 的香氣成分對風味影響顯著[27]。查詢已有揮發性風味物質在水中的香氣閾值,進行rOAVs 分析,結果見表5,不同發酵辣椒組共有42 種揮發性香氣成分發揮作用(rOAVs≥0.1),其中關鍵香氣成分(rOAVs≥1)的CK1有11 種、CK2有13 種、CK3有10 種、R3:J1有21 種,接種發酵的關鍵香氣物質最多,CK3的關鍵香氣物質種類比其他三組少。

表5 不同發酵辣椒揮發性物質的rOAVs值Table 5 rOAVs values of volatile substances in different fermented pepper

酯類是發酵辣椒中的特征香氣物質[28]。四組辣椒樣品共有八種揮發性香氣物質rOAVs≥0.1,其中都檢測出水楊酸甲酯(rOAVs>1),具有冬青葉香氣;在CK1、CK2中異戊酸己酯的rOAVs 分別達121.40、110.33,具有辣的生果實氣味;月桂酸乙酯(rOAVs=16.80)、苯甲酸乙酯(rOAVs=0.79)只在CK3中檢出,具有冬青油和依蘭油香氣、花生香、果香氣味等;乙酸己酯只在R3:J1中檢出(rOAVs=9.87),具有梨和蘋果酸甜樣氣味,是發酵辣椒獨特的香氣成分,其次是呈椰子味香氣的癸酸乙酯、呈奶油和果香氣的棕櫚酸乙酯,rOAVs 均大于自然發酵組,這些關鍵香氣物質協同構成了發酵辣椒特殊的酯香。

醇類有令人愉快的香味,對辣椒風味的貢獻較大。四組辣椒樣品都檢測出香葉醇,且rOAVs 均大于1,除此之外,1-辛醇是CK1、CK2的關鍵香氣物質,主要呈甜橙香、玫瑰香氣。R3:J1中芳樟醇和苯乙醇較為突出,具有甜嫩新鮮的花香、玫瑰香氣,可能是酵母菌發酵產生醇類等關鍵香氣物質;苯甲醇、1-壬醇、正己醇、β-檸檬醇等在R3:J1中起到協調風味的作用。CK3中只檢測出兩種rOAVs>1 的醇類,為香葉醇和α-松油醇,檢測出的醇類較CK1、CK2、R3:J1少。

醛類參與眾多芳香化合物的合成,從而影響發酵辣椒的風味[29]。R3:J1組中呈青草香的正己醛、甜橙皮香氣的壬醛和十一醛rOAVs 分別達12.99、224.12、3.90,而CK1、CK2、CK3中未檢出,可能為接種發酵辣椒特有的香氣物質。

酮類物質感官閾值較大,香味持久。香葉基丙酮在四組辣椒中的rOAVs 均大于1,其中R3:J1最高,為14.77,賦予了發酵辣椒紫羅蘭香和木蘭花香氣。R3:J1中還檢測出D-檸檬烯,具有檸檬香氣味。4-乙烯基愈創木酚在R3:J1中的rOAVs 達121.96,具有丁香和發酵似氣味。CK3中存在具有丁香氣味的石竹烯,rOAVs 為3.12,是CK3的關鍵香氣物質。此外,CK1檢測出少量具有難聞氣味的正癸酸,CK2中含有3-甲基丁酸(令人不愉快的氣味),CK1、CK2中2-甲氧基-3-異丁基吡嗪的rOAVs 達58.68、21.32,具有青椒和青豌香氣味。

2.4.3 主成分分析

結合上述分析,對rOAVs 大于1 的香氣物質進行主成分分析。如圖5 所示,可以更加直觀的看出,不同顏色的點代表不同發酵辣椒樣品,點之間的距離代表樣品之間特征差異的大小,這些成分指標在不同點之間有明顯的區域分布,主成分PC1 和主成分PC2 的方差貢獻率分別為56.6%和33.70%,累計方差貢獻為90.3%,能夠反映發酵辣椒之間的主要特征。CK1和CK2均分布在PC1 和PC2 的的負半軸,表明室溫自然發酵辣椒(CK1)和32 ℃自然發酵辣椒(CK2)之間沒有太大的差異性,溫度對揮發性香氣物質的影響較小。異戊酸己酯、1-辛醇、愈創木酚、香葉醇、2-甲氧基-3-異丁基吡嗪在PC2 的負半軸有較高的載荷,說明在自然發酵組CK1、CK2中含量較高。CK3分布在PC1 的負半軸和PC2 的正半軸,月桂酸乙酯、水楊酸甲酯、石竹烯、α-松油醇在PC1 的負半軸有較高的載荷,說明在CK3中含量較高。PC1 和PC2 的正半軸分布的是R3:J1組,乙酸己酯、芳樟醇、苯乙醇、正己醛、十一醛、壬醛、4-乙基苯酚、4-乙烯基愈創木酚、香葉基丙酮、D-檸檬烯等物質主要集中在PC1 和PC2 的正半軸,說明在R3:J1中含量較高??梢?,不同發酵辣椒的香氣物質存在差異,與上述揮發性成分及rOAVs 分析一致,R3:J1的關鍵揮發性香氣物質更多,表明了主成分分析可以側面反映出發酵辣椒的風味品質。

圖5 不同發酵辣椒的PCA 圖Fig.5 PCA diagram of fermented peppers

3 結論

測定室溫自然發酵、32 ℃自然發酵辣椒、X 公司提供的發酵辣椒產品18%(m/m)高鹽度、32 ℃接種發酵辣椒8%(m/m)低鹽度的理化指標、有機酸、感官評價和揮發性成分,通過分析發現,低鹽接種發酵比自然發酵的風味品質較好,產生的揮發性香氣物質最多。主要結論為:(1)接種植物乳桿菌和季也蒙邁耶氏酵母發酵顯著增加了總酸、有機酸、氨基酸態氮等的含量。(2)經感官分析得,四組發酵辣椒感官評分從大到小為CK3>R3:J1>CK1>CK2,CK3和R3:J1組感官評分較高,分別為90.81、88.80 分。(3)利用液相色譜測定四組發酵辣椒中有機酸,含量從高到低為R3:J1>CK2>CK3>CK1,CK3中由于鹽度較高測得的有機酸含量較低,R3:J1中以乳酸含量最高,發酵后檸檬酸含量降低。(4)四組辣椒樣品中,CK1有71 種揮發性成分,CK2有78 種,CK3有60 種,R3:J1有92 種,其中共有成分有35 種。酯類和酸類、醇類是發酵辣椒的主要特征香氣物質,發酵成熟后烷烴類物質明顯減少。(5)結合rOAVs分析和主成分分析發現,自然發酵組中以1-辛醇、香葉醇、2-甲氧基-3-異丁基吡嗪為關鍵香氣物質,還檢測出少量具有難聞氣味的正癸酸和3-甲基丁酸;月桂酸乙酯、水楊酸甲酯、石竹烯、α-松油醇等物質是CK3的特征香氣物質,具有丁香、鈴蘭花清香味;乙酸己酯、乳酸、乙酸、芳樟醇、苯乙醇、正己醛、十一醛、壬醛、4-乙烯基愈創木酚、D-檸檬烯等是R3:J1的特征香氣物質,主要體現了甜果香、花香。

CK1、CK2的pH 值和總酸含量較低,可能是自然發酵辣椒內的乳酸菌數量過少,無法快速啟動發酵 。還原糖在四組發酵辣椒中有不同程度的下降,是因為微生物在發酵過程中以還原糖為主要碳源。氨基酸態氮總體含量較低,可能是因為辣椒原料中本身蛋白質含量僅1.9%左右,且乳酸菌和酵母菌在發酵過程中主要利用糖類物質產生酸和醇,對蛋白質的分解能力較弱,需要依賴于現成的氨基酸作為氮源。CK1、CK2由于發酵時間過短、發酵方向不可控等原因導致風味不佳,CK1主要體現在發酵緩慢,生青味明顯。CK2的感官評分最低,原因是在低鹽度下32 ℃發酵使得雜菌生長,導致還原糖消耗過多,脆度明顯下降。R3:J1和CK3在風味上各有特色,高鹽發酵辣椒CK3通過自然發酵后再進行風味調配,其中含有較多的酸類物質,但rOAVs值<1,起到協調香氣的作用,主要體現在酸辣鮮香,口感更濃烈。R3:J1發酵后不需要經過再次加工調配,發酵后的低酸度可以抑制雜菌、延長儲藏期,且風味品質較好,香氣復雜,主要以乳酸和芳香氣味突出,為應用植物乳桿菌和季也蒙邁耶氏酵母接種發酵辣椒提供一定的參考。

猜你喜歡
有機酸乙酯揮發性
鈰基催化劑在揮發性有機物催化燃燒治理中的研究進展
豉香型白酒中三種高級脂肪酸乙酯在蒸餾及原酒貯存過程中變化規律的研究
揮發性有機物污染環保治理新思路的探討
金銀花總有機酸純化工藝的優化
固相萃取-高效液相色譜測定果酒中的有機酸
吹掃捕集-氣相色譜質譜聯用測定水中18種揮發性有機物
醬油中氨基甲酸乙酯檢測方法的研究
丁酸乙酯對卷煙煙氣的影響
咖啡酸苯乙酯對順鉑所致大鼠腎損傷的保護作用及機制
Water is Found in Moon Rocks
91香蕉高清国产线观看免费-97夜夜澡人人爽人人喊a-99久久久无码国产精品9-国产亚洲日韩欧美综合