不同盐度盐渍的雪菜化学及挥发性成分的分析

方 俊，蒋立文*，邓放明，周 辉，赵玲艳

（1.湖南农业大学 食品科学技术学院，湖南 长沙 410128；2.食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410128）

雪菜（Brassica juncea var.multiceps）又名雪里蕻或雪里红，属十字花科，是芥菜的变种，在我国各地均有栽培，但种类差别较大，地下块茎和地上叶子均可加工食用。雪菜营养非常丰富，据报道[1]，每500 g鲜雪菜中含胡萝卜素7.3 mg、硫胺素0.35 mg、核黄素0.7 mg、尼克酸4 mg、抗坏血酸400 mg。研究[2]还发现，雪菜具有止血、降低血压、治疗泌尿系统结石、肾水肿，增强人体的免疫功能、改善神经系统功能的作用。雪菜研究[3-4]更多的还是集中在调味品开发方面。雪菜作为一种风味菜，不仅为我国人民所喜爱，而且在世界其他国家，如东南亚和欧美等也非常流行[5-6]。

雪菜的国内研究有较多的报告，马延岩[7]研究发现，pH是影响泡菜中亚硝酸盐含量差异的主要原因。魏元等[8]研究发现，腌制液的食盐质量分数越高，亚硝酸盐高峰期出现越迟，且峰值越大。赵大云等[9-11]对雪里红腌菜挥发性成分与特征风味物质进行了分离和鉴定，探究了雪菜腌制的风味物质形成，用气质联用法（gaschromatography mass spectrometry，GC-MS）在腌渍2～3个月的腌菜卤汁乙醚萃取液中鉴定出8种有机酸、4种醇类、2种腈类、1种酯类和2种芳香烃组分，认为腌菜的挥发性成分主要为烃、醇、酯、腈及含硫氮的杂环化合物，如乙醇、醋酸乙酯、丁烯腈、乙苯、苯丙噻唑等，其中丁烯腈及苯并噻唑与腌菜特征风味有关。王晓飞[12]则用高效液相色谱测出雪里红中的有机酸主要为草酸、苹果酸、乳酸、醋酸及少量富马酸和琥珀酸，原料中含量最高的柠檬酸减少。其他相似腌制菜如四川泡菜风味物质组成以醇、醛、酮、烯等占挥发性成分总量的90%，对风味物质起重要作用[13]。

雪菜的相关研究和加工形成了很大的产业、市场及较大品牌，如方便面产业中老坛酸菜包每年销售额达上百亿，产业化程度较高。雪菜经腌制后，不仅可以延长其贮藏期，有利于保存、运输，调节蔬菜的淡旺季，做到周年均衡供应，而且可以改进雪菜的风味，增加花色品种，提高其商品价值。但是由于原料品种及季节性原因，其保鲜技术应该也是有差异的。传统工业都是采用高盐盐渍保鲜后，再经脱盐、调味、包装、灭菌成为保质期较长的产品，脱盐带来且大量盐水排放，会造成腌制过程中蔬菜原料营养成分大量流失并造成环境的污染，不符合可持续发展的需求，且传统腌制周期较长，大多一年左右。

基于上述出现的问题，本研究对不同盐度盐渍雪菜原料采样，探究在其理化指标、挥发性成分上存在的差异性，对优化雪菜原料保鲜方式及盐渍雪菜标准化生产控制提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 原料

新鲜雪菜：来源于望城某种植合作社。分别以12%、16%的盐度对其进行盐渍，定期排水、排气，每隔2个月进行取样，连续跟踪4个月[14]，分别测定新鲜雪菜（1#样品）、12%盐渍雪菜（2#样品）、16%盐渍雪菜（3#样品）的理化性质及风味物质。

1.1.2 化学试剂

亚铁氰化钾、乙酸锌、对氨基苯磺酸、氢氧化钠、无水乙醇、硝酸银、邻苯二甲酸氢钾：国药集团化学试剂有限公司；硼酸钠：广东光华科技股份有限公司；盐酸奈乙二胺：天津市化学试剂研究所；铬酸钾：天津市光复科技发展有限公司；酚酞：天津市化学试剂研究所有限公司。实验所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

CP114电子天平：奥豪斯仪器有限公司；KQ3200E超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；UV-2450分光光度计、GC-MS-QP2010气相色谱质谱联用仪：日本岛津公司；FE20KpH计：梅特勒-托利多仪器有限公司；20133419超纯水机：贝徕美生物科技有限公司；SPME固相微萃取装置：美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 理化指标分析检测

酸度的检测[15]：按照国标GB 5009.239—2016《食品中酸度的测定》；盐度的检测[16]：按照国标GB 5009.44—2016《食品中氯化物的测定》；亚硝酸盐的检测[17]：按照国标GB 5009.33—2016《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》；水分含量的检测[18]：按照国标GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》。

1.3.2 挥发性成分的检测

固相微萃取（solid phasemicroextraction，SPME）：从腌制袋中取10 g左右的样品，加入10 mL的顶空进样瓶中，盖上密封垫和铝帽，密封后于磁力搅拌器上，60℃加热的条件下平衡20 min，然后通过隔垫插入已活化好的SPME萃取头，推出纤维头，纤维头距样品液面约10 mm，顶空吸附30 min后，插入气相色谱进样口解吸，时间为5 min。

萃取头的老化：萃取头在使用前，必须进行老化。将85μm（PA SPME）萃取头于280℃老化0.5 h，直至无干扰峰出现。

气相色谱条件：CD-WAX色谱柱（30m×0.25mm，0.25μm），载气：氦气；流速：1mL/min；进样口温度：240℃；进样方式：不分流进样；升温程序：起始温度50℃，保留2 min；然后以5℃/min的速度升温至200℃，保留14 min；再以15℃/min的速度升温至240℃，无保留。

质谱条件：电子电离（electronic ignition，EI）源，离子源温度为200℃，灯丝电流为150μA，电子能量为70 eV，扫描质量范围为45～500 m/z。

定性定量分析：经美国国家标准技术研究所（National Institute of Standardsand Technology，NIST）2014s标准谱库检索定性鉴定出成分，采用面积归一法进行定量分析，每次样品重复3次，挥发性成分参照NIST2014数据库进行处理得到各成分在雪菜中挥发性风味物质中的相对含量。

2 结果与分析

2.1 化学成分分析

2.1.1 不同盐渍程度的雪菜酸度

对不同盐腌制时间雪菜样品的酸度进行比较，结果见图1。

图1 不同腌制时间雪菜酸度变化Fig.1 Acidity change of potherb mustard in different pickling time

由图1可知，和新鲜原料的酸度相比，腌制两个月样品酸度分别增加了0.41%、0.56%，盐度有一个渗透过程，随腌制过程的进行，其酸度均具有显著性差异（P＜0.05）。随着腌制时间延长，酸度呈增幅趋缓，这是因为随腌制时间的延长，乳酸在高盐度条件下发酵能力减弱，这和乳酸菌耐盐能力有一定关系[19]。

2.1.2 不同盐渍程度的雪菜盐度

对不同盐腌制时间雪菜样品的盐度进行比较，结果见图2。

图2 不同腌制时间雪菜盐度变化Fig.2 Salinity change of potherb mustard in different pickling time

由图2可知，3种样品的盐度之间均具有显著性差异（P＜0.05），新鲜雪菜原料盐度几乎为零，随腌制时间的延长，雪菜盐度与加入食盐浓度比较，减少了1%～2%，这是由于部分食盐随着腌制过程水分流出，这与加盐后渗透速度和腌渍过程中盐水及时循环排除有关。

2.1.3 不同盐渍程度的雪菜水分含量的比较

对不同盐腌制时间雪菜样品的水分含量进行比较，结果见图3。

图3 不同腌制时间雪菜水分含量变化Fig.3 Moisture change of potherb mustard in different pickling time

由图3可知，3种样品的水分含量均具有显著性差异（P＜0.05），3#样品的水分含量普遍较高，达到81%左右，原因可能为其盐度较高导致具有较高渗透压，尽管水分从组织细胞内渗出，但食盐进入体系增加了原料本身质量，相比之下水分反过来升高，另外腌制时间越长，其发酵程度越高导致了其水分含量略有降低。

2.1.4 不同盐渍程度的雪菜亚硝酸盐含量的比较

对不同盐腌制时间原料的亚硝酸盐含量进行比较，结果见图4。

图4 不同腌制时间雪菜亚硝酸盐含量变化Fig.4 Nitrite content change of potherb mustard in different pickling time

由图4可知，3种样品的亚硝酸盐含量均具有显著性差异（P＜0.05），雪菜原料本身存在一定含量亚硝酸盐，食盐加入量高可能抑制微生物产生转化亚硝酸盐。研究表明[20-21]，一定时间内可能会出现“亚硝峰”，但亚硝峰的出现时间及峰值大小与盐含量、酸度、腌制环境等有关。结果表明，亚硝酸盐在开始两个月增幅较大，2#样品增加至4.56mg/kg，3#样品增加至5.87mg/kg，第4个月开始增加相对缓慢，分别增加至4.12 mg/kg、5.23 mg/kg，但均在国家标准范围（国家标准规定，酱腌菜亚硝酸盐应＜20mg/kg）之内。

2.2 不同盐渍程度的雪里红挥发性成分结果比较

2.2.1 各样品挥发性成分鉴定成果

对GC-MS分析检测新鲜雪菜（1#样品）、12%盐渍雪菜（2#样品）、16%盐渍雪菜（3#样品）发酵不同时间的中挥发性成分，结果见表1，对3种雪菜样品的挥发性成分种类数量统计，结果见表2，不同盐度腌制雪菜与原料共有物质对比结果见表3。

表1 3种雪菜样品中主要挥发性物质的相对含量Table 1 Relative content of main volatile substances in 3 kinds of potherb mustard samples

续表

续表

由表1可知，发酵2个月的2#样品主要物质为醇类，达到了38.44%，主要为乙醇、异戊醇、苯乙醇，酸类物质含量也有所上升，相应的达到了29.57%，主要是乙酸含量较高，达到17.11%；而酯类物质含量则有所下降，主要是异硫氰酸烯丙酯，随发酵时间的延长其含量会明显降低。3种物质相互转换，产生了特有的风味，并且相应的都产生了少量的苯代丙腈，腈类物质与雪菜风味密切相关。

发酵4个月时，2#样品主要是酚类物质含量下降，醇类物质总体含量增加但乙醇、异戊醇含量相互变化；酸类物质含量略微下降，总体变化不大。3#样品醇类物质含量下降但酯、酚、酸物质含量增加，相比2#样品来看，其酸类物质含量较低，但酸的种类较多。

酯类主要为异硫氰酸烯丙酯，其次为亚麻酸乙酯、十六酸甲酯、十六酸乙酯，这些挥发性物质是雪菜的主要挥发性物质。醇类主要为乙醇、苯乙醇、异戊醇。异戊醇有不愉快的气味，会影响雪菜的风味。变化程度最为明显的是16%盐渍3#样品。酸类主要为乙酸、异丁酸、3-甲基戊酸。而酚类除来源于原料本身外可能带来泥土中不愉快气味。随着发酵的进行，醚类由于盐渍环境的影响，会产生醚类挥发性物质，出现腥臭味等不愉快的气味，影响雪菜的风味。杂环类物质主要为苯代丙腈，这也与雪菜的特殊风味有着一定的关联。

表2 3种雪菜挥发性物质的类别比例Table 2 Proportions of volatile substances in 3 kinds of potherb mustard samples%

由表2可知，1#样品新鲜雪菜检测出的主要都是酯类物质，占80.59%，主要是异硫氰酸烯丙酯，研究表明，硫氰酸烯类是十字花科植物的特征风味成分，对风味影响大[17]。2#样品检测出的醇类物质占38.44%，其次为酸类物质占29.57，当盐渍4个月后，检测出的物质增加了酮类和醚类。3#样品检测出的物质主要为醇类物质，占92.07%，当盐渍4个月后，醇类物质含量占比下降，酚类和酯类物质含量增加。

表3 不同盐度雪菜与原料共有物质对比Table 3 Comparison of common substances between potherb mustard with different salinities and raw materials

由表3可知，盐渍2个月的雪菜3#样品乙醇含量高，其含量比2#样品高，而苯乙醇含量则比2#样品低；酸类物质含量较低，乙酸、异丁酸、3-甲基戊酸含量都比2#样品要低，可能是在高盐会抑制酸的增长。比较2种不同盐渍雪菜检测出的相同物质含量，随着发酵时间的延长可以看出盐度越高其乙醇含量就越高，清香、花香和脂肪气息浓郁；盐度高异戊醇也会越低，异戊醇会带来不愉快的气味。而盐度低其苯乙醇含量相对高一点，苯乙醇具有水果香和奶油香，并作为前体风味物质与有机酸发生反应生产酯类物质，增添其醇香气息。且3#样品的挥发性物质检测数量为最高。结果表明，高盐盐渍有利于风味物质形成，低盐盐渍时间可以适当缩短，不然会产生风味不利物质。

3 结论

采用GC-MS法对3种雪菜样品进行风味物质的测定，同时测定其盐度、水分、酸度、亚硝酸盐含量，发现随着发酵的进行，2#样品含盐量上升至14%左右，3#样品上升至13%左右。水分含量逐渐下降至78%左右。酸度逐渐升高至0.8%左右。亚硝酸盐含量先上升然后下降，2#样品先上升至4.56 mg/kg后下降至4.12 mg/kg，3#样品先上升至5.87 mg/kg后下降至5.23 mg/kg，对挥发性成分的分析发现，3#样品中检出挥发性成分最多，风味最好，其相对含量较多的挥发性物质主要包括为苯乙醇、苯代丙腈、乙酸、异丁酸、3-甲基戊酸、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、十六酸甲酯、十六酸乙酯、亚麻酸甲酯、亚麻酸乙酯、β-紫罗酮。

从理化指标和风味物质成分分析综合来看3#样品比较好，即用16%盐度盐渍的雪菜，此时的雪菜亚硝酸盐含量低于国家国家标准，消费者可以放心食用且酸度、盐度呈现一定的变化，风味也较佳。从保证产品质量的角度怎样控制有益挥发性物质形成减少异味杂味的存在及形成机制是下一步需要进一步研究的课题。