京冬菜的关键生产工艺优化及其挥发性成分的研究

发布时间：2020-05-21 08:42

【摘要】：本文以京冬菜作为研究对象,从两个方面进行研究,第一,对京冬菜生产关键工艺点(原料脱水方式、菜坯得率、产品配方)进行优化及分析了京冬菜发酵过程中微生物群落及细菌多样性的动态变化情况;第二,对京冬菜挥发性成分进行研究,首先优化顶空固相微萃取条件,再对新鲜原料及4个不同发酵期间京冬菜的挥发性成分测定,最终确定了京冬菜中主要挥发性气味成分。1京冬菜的关键生产工艺确定及优化结果如下:(1)以脱水效率及主要营养成分含量为衡量指标,对不同温度的热风干燥、自然晾晒及不同添加量的食盐+离心(转速恒定)的原料脱水方式进行对比,结果表明:6%食盐+离心原料脱水方式的脱水效率高。(2)以理化指标以及京冬菜成品的感官评分为响应值,优化了菜坯得率和食盐、花椒、红辣椒、大蒜的添加量,得到了菜坯得率15%和食盐4.55%,大蒜7.22%,红辣椒3.20%及花椒3.3%的京冬菜品质最佳。(3)运用平板计数法对发酵期间京冬菜主要微生物群落数量进行测定,结果显示:菌落总数、乳酸菌、酵母菌及大肠杆菌的数量均呈现先上升后下降的态势。其中乳酸菌对京冬菜的品质质量具有重大的影响,京冬菜发酵末期乳酸菌数量保持在105 5左右,其pH和总酸含量稳定在4.92和5.10 g/kg左右,这对京冬菜的风味及贮藏提供了可能性。(4)利用Illumina HiSeq测序平台对不同发酵期间(0,初、中、末)京冬菜细菌物种多样性进行研究,结果表明:京冬菜样品中细菌共有24个门、429个属;在门水平上,蓝细菌、厚壁菌门、变形杆菌门是京冬菜样品中的优势菌门;在属水平上,随着京冬菜不断发酵,其细菌属的相对丰度呈现不同的变化情况,其中乳酸杆菌属呈现先上升后下降的趋势,发酵中期其相对丰度达到最大值8.04%。2京冬菜挥发性成分研究结果如下:(1)以峰数(相似度≥80%)和总峰面积为衡量指标,优化了顶空固相微萃取条件,得到了萃取温度70 ℃、平衡时间50 min、萃取时间30 min、取样量0.4 g的萃取效果最佳。(2)对新鲜原料和4个不同发酵时期(0,初、中、末)京冬菜挥发性成分进行GC-MS分析,共鉴定出264中挥发性物质,根据挥发性成分的官能团分为异硫氰酸酯类(9种)、醛类(10种)、醇类(34种)、酸类(7种)、酯类(54种)、酮类(13种)、酚类(10种)、硫醚类(14种)、烃类(83种)、醚类(7种)、腈类(8种)、杂环化合物(14种)及氧化物(1种)共13类。(3)运用电子鼻技术对以上5种样品挥发性成分进行测定,并结合雷达图、PCA图及因子分析,结果显示:京冬菜风味的主要贡献成分,雷达图结果显示传感器W1S(对甲基类敏感)、W1W(对无机硫化物敏感)、W2S(对醇类,醛酮类敏感)、W2W(芳香成分,有机硫化物敏感)5个样品之间风味成分的重要代表者。第1,2主成分的总贡献率为95.1%,高于95%,说明5个样品存在很大的差别。(4)通过相对气味活度值法可知,新鲜原料关键风味是硫醚类,随着京冬菜的不断发酵,微生物发酵作用及一系列生化反应的不断进行,发酵中、末期,酯类与醇类等物质逐渐成为京冬菜的关键风味。
【图文】：

冬菜,发酵期

Ｆｉｇ．邋２－１邋Ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋ｖｉｔａｍｉｎ邋Ｃ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｄｕｒｉｎｇ邋ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｊｉｎｇｄｏｎｇ邋Ｃａｉ邋ｗｉｔｈ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｅｍｉ－ｆｉｎｉｓｈｅｄ逡逑ｒａｔｅ逡逑由图２－１可知，随着京冬菜不断发酵，维生素Ｃ含量呈现向上升后下降的趋势，原逡逑因是：发酵５天，白菜和配料的组织结构被破坏，维生素Ｃ渗透出来，呈现上升趋势；逡逑随着京冬菜进一步发酵，微生物，光，温度、ｐＨ等影响，导致维生素Ｃ含量急剧下降。逡逑其中在发酵为第５天时，菜坯得率为１５邋％，维生素Ｃ含量最高为５７．９１邋ｍｇ／１００ｇ。在菜逡逑坯得率为６．８邋％和１０％，维生素Ｃ含量一直低于２邋ｍｇ／ＩＯＯｇ，原因是脱去的水分过多，逡逑导致维生素Ｃ含量几乎全部流失。在发酵１０天时，５种菜坯得率的京冬菜的维生素Ｃ逡逑含量全部减少至小于２邋ｍｇ／１００ｇ；在发酵４０天时

冬菜,发酵期,可溶性蛋白质含量,可溶性糖含量

逦６０逡逑Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｔｉｍｅ／ｄ逡逑图２－２不同菜坯得率的京冬菜发酵期间可溶性糖含量的变化逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｆ邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｓｕｇａｒ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｄｕｒｉｎｇ邋ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｊｉｎｇｄｏｎｇ邋Ｃａｉ邋ｗｉｔｈ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｓｅｍｉ－ｆｉｎｉｓｈｅｄ逡逑ｒａｔｅ逡逑由图２－２可知，随着京冬菜不断发酵，京冬菜中可溶性糖含量总体呈现下降的趋势，逡逑这是微生物利用糖类物质，发酵生成乳酸的结果；随着发酵时间的增加，京冬菜中可溶逡逑性糖含量下降的相对缓慢，最后趋于稳定，原因是：发酵后期，乳酸的积累，降低了邋ｐＨ，，逡逑进而抑制乳酸菌的生长，造成对糖的消耗减少。菜坯得率为６．８％，可溶性糖含量始终逡逑比其他菜坯得率的京冬菜的可溶性糖含量低，原因是脱水严重，导致大量糖类物质大量逡逑流失。发酵０天时，菜坯得率为２５邋％时，可溶性糖含量最大，含量为２０．４３±０．５１邋ｇ／１００ｇ。逡逑２Ａ２．３不同菜坯得率的冬菜发酵期间可溶性蛋白质含量的变化逡逑－？—２５％逡逑３0．邋－？－２０％逡逑，逦１５％逡逑Ｉ２５＇逦｜邋二U_逡逑０逦１０逦２０逦３０逦４０逦５０逦６０
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS255.53

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