四川泡菜的主要特性及其成因分析

四川泡菜的主要特性及其成因分析

四川泡菜是我国传统发酵蔬菜的代表之一,因其独特的感官品质被广大消费者所喜爱。四川泡菜制作分为盐水卤渍和老泡菜卤渍两种方式,虽然四川泡菜独特滋味品质更依赖于老泡菜卤制作泡菜的方法,但由于老泡菜卤形成需要长时间循环发酵蔬菜获得,因此限制了其应用于工业化生产当中。

有研究显示老卤泡菜的滋味品质明显优于盐水泡菜,但对老卤泡菜滋味特征尚不清楚。微生物菌群与泡菜滋味形成密切联系,而老泡菜卤的微生物菌群特征是什么、不同的泡菜卤其菌群结构是否存在差异、微生物菌群结构之间的差异受什么因素影响以及老泡菜卤特征菌群结构与其特征滋味物质形成存在怎样的关系尚不明确。

因此,基于以上问题本课题对四川泡菜的主要理化特征、滋味物质特征进行了分析;并对泡菜卤微生物菌群结构以及影响因素进行了研究;通过构建泡菜卤模拟体系重塑泡菜卤核心菌群结构的方式研究了泡菜卤核心菌群形成原因;并通过该模拟体系分析了老泡菜卤核心菌群与四川泡菜特征滋味物质形成的关系,本研究主要研究结果如下:1.为了明确四川泡菜主要理化性质以及特征滋味物质,采集了来自不同地区的50份老卤泡菜对其理化性质以及非挥发性物质进行了检测和分析,发现四川泡菜的pH平均值为3.73;盐度平均值为7.02 g/100g;总糖平均值为235.84μg/g;总酸平均含量为12.34 mg/g;总氮平均含量为1.60 mg/g;四川泡菜特征滋味物质由乳酸、甘油、谷氨酸、4-氨基丁酸、琥珀酸、甘氨酸等20种物质。对比不同产地、不同循环使用时间老泡菜卤制作的四川泡菜,发现产地对泡菜的理化性质以及非挥发性物质组成均无显著影响;循环使用时间超过10年老泡菜卤制作泡菜的总酸、总氮含量显著高于循环使用时间1年的老泡菜

卤制作的泡菜,且两者间非挥发性物质组成也存在明显差异。

2.为了明确四川泡菜卤水菌群结构以及影响因素,结合高通量测序以及多元统计分析的方法,对100份采集自不同地区、不同季节、具有不同循环使用时间以及不同制作方式的泡菜卤样品进行菌群结构分析,发现所有泡菜卤中优势菌群为乳杆菌属(62.67%)、片球菌属(14.45%)、肠膜菌属(7.77%)、乳球菌属(4.65%),其中盐水泡菜卤中优势菌群为明串珠菌属、乳球菌属以及乳杆菌属;而老泡菜卤为乳杆菌属以及片球菌属。泡菜产地、泡菜使用蔬菜种类、泡菜用水种类等因素对泡菜卤菌群组成无显著性影响,而泡菜制作季节对泡菜卤菌群组成具有一定影响。

泡菜卤中渗透压、氯化钠含量、总酸含量以及总氮含量变化对其菌群组成变化具有显著相关性,其中总酸含量对泡菜卤中菌群的差异具有最强的预测度;泡菜卤pH值以及总糖含量变化对于泡菜卤菌群结构影响较弱。3.为了探究泡菜卤核心菌群结构形成原因,首先结合高通量测序与泡菜卤微生物分离的方法,发现盐水泡菜卤核心菌群为植物乳杆菌、肠膜明串珠菌、乳酸乳球菌;老泡菜卤核心菌群为植物乳杆菌、耐乙醇片球菌以及布氏乳杆菌。

在不含乳酸的泡菜卤模拟体系中能够有效重构盐水泡菜卤微生物菌群结构,氯化钠含量增加对乳酸乳球菌具有较强的抑制作用,因此会使泡菜卤核心菌群结构具有显著变化,且发现植物乳杆菌对肠膜明串珠菌和乳酸乳球菌生长的抑制作用以及乳酸乳球菌对肠膜明串珠菌生长的抑制作用对盐水泡菜核心菌群结构具有一定调节作用。在含有乳酸的泡菜卤模拟体系中能够有效重构老泡菜卤微生物菌群结构,随乳酸含量的上升几肠膜明串珠菌、乳酸乳球菌的生长受到强烈,对耐乙醇片球菌、布氏乳杆菌、植物乳杆菌具有不同程度的抑制,相对丰度有明显增

加,并发现乳酸增加对肠膜明串珠菌、乳酸乳球菌、耐乙醇片球菌和布氏乳杆菌的生长具有不同程度的抑制,因此使老泡菜卤核心菌群结构具有显著影响,且发现含4%氯化钠7 mg/mL乳酸的模拟体系中,老泡菜卤核心菌群间的互生作用也会对其核心菌群结构具有一定调节作用。

4.为了明确四川泡菜特征滋味物质形成原因,通过电子舌分析对比8份盐水泡菜和13份老卤泡菜滋味,发现两者滋味存在显著性差异,且盐水泡菜以酸味较为突出,而老卤泡菜则以鲜味、苦味、后味、甜味较为突出。非挥发性物质测定结果显示,盐水泡菜与老卤泡菜间存在明显差异,谷氨酸、4-氨基丁酸以及异亮氨酸等18种物质在老卤泡菜中显著高于盐水泡菜,且与老卤泡菜滋味特征具有一定对应性;挥发性物质测定结果显示,盐水泡菜与老卤泡菜间挥发性物质存在明显差异,在老卤泡菜中甲硫醇、二甲基二硫化物等5种硫化物显著低于盐水泡菜,而乙酸乙酯、丙酸乙酯、水杨酸甲酯、乙酸以及丙酸等8种物质显著高于盐水泡菜。

在含乳酸泡菜卤模拟体系中,不同的老卤核心微生物对老卤泡菜特征非挥发性物质的贡献不同,其中植物乳杆菌对乳酸、甘氨酸、4-氨基丁酸、琥珀酸、5-羟基-脯氨酸、甘露醇等物质的积累具有贡献;布氏乳杆菌对乳酸、甘氨酸、谷氨酸、4-氨基丁酸、5-羟基-脯氨酸、甘露醇等物质具有贡献;耐乙醇片球菌仅对乳酸、5-羟基-脯氨酸等物质具有贡献。与单独接种核心微生物相比接种老卤核心菌群对甘露醇、乳酸、谷氨酸等5种老卤泡菜特征非滋味物质的积累具有促进作用。

在酸性泡菜发酵体系中,接种老泡菜卤核心菌群能促进泡菜中乳酸、甘氨酸、谷氨酸等6种老卤泡菜特征非挥发性物质的积累。