劉宗敏，譚興和,*，周紅麗，李清明，王 鋒，郭紅英，姚 荷，劉楚岑，王欄樹，嚴欽武，徐永兵

不同乳酸菌發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分分析

劉宗敏1，譚興和1,*，周紅麗1，李清明1，王 鋒1，郭紅英1，姚 荷1，劉楚岑1，王欄樹2，嚴欽武3，徐永兵3

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.湖南佳宴食品有限公司，湖南 長沙 410000；3.湖南插旗菜業(yè)有限公司，湖南 岳陽 414000）

為了解不同乳酸菌對發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分的影響，用頂空固相微萃取法預(yù)處理發(fā)酵蘿卜干樣品，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，分析腸膜明串珠菌（B1）、玉米乳桿菌（B2）、副干酪乳桿菌（B3）、乳酸乳球菌（B4）、植物乳桿菌（B5）、植物乳桿菌（L4）和自然發(fā)酵（對照）蘿卜干中揮發(fā)性成分。7 組發(fā)酵蘿卜干中共檢測出8 類77 種揮發(fā)性成分，其中含有6 種相同成分：苯乙醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯、壬酸乙酯、庚酸乙酯、己酸異戊酯。不同菌種發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分種類及相對含量有較大差異，B1檢出揮發(fā)性成分6 類35 種，B2檢出6 類25 種，B3 檢出5 類19 種，B4檢出7 類30 種，B5檢出7 類33 種、L4檢出6 類31 種，自然發(fā)酵檢出7 類37 種。發(fā)酵蘿卜干中的揮發(fā)性成分主要包括醇類、酸類、酯類、醛酮類和烯烴類等。自然發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分種類多，但大多成分相對含量較低；B2和B3發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分種類較少且相對含量較低；B1、B4、B5和L4能促進發(fā)酵蘿卜干特有風(fēng)味物質(zhì)的形成，其中B1能促進醇、烯烴的形成，B4能促進醇、酯和烯烴的形成，L4能促進酯、酮醛和烯烴的形成，B5能促進醇、酯、酮醛和烯烴的形成。

乳酸菌；發(fā)酵；蘿卜干；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；揮發(fā)性成分

蘿卜經(jīng)腌制后制成的蘿卜干具有色澤黃亮、咸香脆口的特點。經(jīng)過有益微生物發(fā)酵的蘿卜干不僅具有香、鮮、甜的獨特風(fēng)味，還具有降血糖、降膽固醇、促進腸道健康等功效[1-2]。近年來，隨著對自然發(fā)酵蔬菜中乳酸菌作用研究的不斷深入[3-4]，將乳酸菌制劑用于發(fā)酵蔬菜逐漸成為一種趨勢[5-6]。研究表明，使用乳酸菌作為發(fā)酵劑可以縮短蔬菜的發(fā)酵周期，并提高產(chǎn)品的安全性及品質(zhì)[7-8]，但由于自然發(fā)酵蔬菜香氣成分較復(fù)雜，接種發(fā)酵蔬菜風(fēng)味可能不及自然發(fā)酵[9]。所以，研究不同乳酸菌發(fā)酵蔬菜的揮發(fā)性成分特點，并由此開發(fā)出混合菌種發(fā)酵劑來減小這個差距具有重要的理論意義[10]。

頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜（headspeace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectragraphy，HS-SPME-GC-MS）聯(lián)用法是分析食品中揮發(fā)性成分較為常用的方法，其具有操作時間短，所需樣品量小，集萃取、濃縮、進樣于一體等優(yōu)點，能夠減少被分析揮發(fā)性成分的損失，較為真實地反映樣品的情況[11-13]。本研究擬采用HS-SPME-GC-MS法分析不同乳酸菌發(fā)酵蘿卜干的揮發(fā)性成分，以自然發(fā)酵為對照，探究6 種乳酸菌對發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分的影響，為工業(yè)化生產(chǎn)蘿卜干選擇合適菌種提供一定理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蘿卜干 湖南佳宴食品有限公司；海藻碘鹽湖南省湘澧鹽化有限責(zé)任公司；新鮮紅線椒 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東之源超市；道道全純正菜籽油 道道全糧油股份有限公司。

菌種：腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）CICC-21859（B1）、玉米乳桿菌（Lactobacillus zeae）CICC-21826（B2）、副干酪乳桿菌（Lactobacillus paracasei）CICC-22709（B3）、乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）CICC-6033（B4）、植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）CICC-20242（B5） 中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心；植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）（L4）由實驗室分離鑒定并保存。

1.2 儀器與設(shè)備

SW-CJ-1FD型單人單面凈化工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司；YXQ-SG46-280S高溫滅菌鍋 上海博訊醫(yī)療設(shè)備廠；SS-450離心機 湘潭離心機配件廠；DF-101S集熱式磁力攪拌器 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）萃取頭 美國Supelco公司；7890A-5975C GC-MS聯(lián)用儀、HP-5MS毛細管色譜柱（30 m×250 μm，0.25 μm） 美國安捷倫科技公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

將新鮮的紅線椒洗凈、晾干后剁碎，加入10%食鹽拌勻裝壇，在30 ℃條件下自然發(fā)酵30 d，制成剁辣椒；蘿卜干快速漂洗切分后，將蘿卜干、添加水分（包括接種菌液，按接種量5%分別接種B1、B2、B3、B4、B5和L4或不接種自然發(fā)酵）、剁辣椒、食鹽按質(zhì)量比47∶27∶23∶3拌勻并裝壇，壇沿用食用植物油密封，在28 ℃條件下發(fā)酵50 d后取樣。

在開始SPME操作之前，先對萃取頭進行活化，去除雜質(zhì)對實驗結(jié)果的影響。參考文獻[14-16]選用的萃取頭，本實驗選用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，在270 ℃條件下將萃取頭活化1 h左右，至色譜圖中不出現(xiàn)干擾峰為止。

1.3.2 發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分萃取

從每組發(fā)酵蘿卜干中準確稱取5 g樣品，剁碎后分別裝入20 mL頂空樣品瓶中并蓋好。使裝有樣品的頂空樣品瓶在85 ℃水浴中預(yù)平衡5 min，然后插入50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭繼續(xù)平衡30 min，以富集揮發(fā)性成分。萃取結(jié)束后，將萃取頭插入GC-MS進樣口處250 ℃解吸5 min，以進行GC-MS分析。

1.3.3 GC-MS條件

GC條件：色譜柱為HP-5MS毛細管柱（30 m×250 μm，0.25 μm）；升溫程序：40 ℃保持3 min，先以5 ℃/min升到120 ℃，再以10 ℃/min升到200 ℃，保持2 min，最后以20 ℃/min升到240 ℃，保持5 min；載氣為高純（99.999%）He，載氣流速1.0 mL/min，進樣量1.0 μL；不分流進樣。

MS條件：電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度200 ℃；萃取頭接口溫度250 ℃；采用全掃描模式采集信號；質(zhì)量掃描范圍m/z 45～500[17]。

1.3.4 定性與定量

運用計算機譜庫對得到的數(shù)據(jù)進行檢索和初步分析，結(jié)合文獻等資料進行人工解譜，根據(jù)匹配度（不小于80）對發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分進行定性，同時，根據(jù)峰面積歸一化法對發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分進行定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵蘿卜干樣品分析

圖1 發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分的總離子流圖Fig. 1 Total ion current chromatogram of the volatile components in fermented dried radish

用HS-SPME法處理發(fā)酵蘿卜干樣品，結(jié)合GC-MS法，如圖1所示。發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分在5 min左右開始出峰，出峰集中在10（75 ℃）～23 min（170 ℃）之間，說明揮發(fā)性成分的出峰時間與溫度有一定關(guān)聯(lián)，因此在優(yōu)化實驗時可適當(dāng)降低75～230 ℃的升溫速度。

2.2 發(fā)酵蘿卜干中揮發(fā)性成分分析

表1 不同乳酸菌發(fā)酵蘿卜干的揮發(fā)性成分Table 1 Volatile components identified in dried radish fermented by different Lactobacillus species

續(xù)表1

續(xù)表1

如表1所示，自然發(fā)酵蘿卜干檢出揮發(fā)性成分種類最多，為37 種，B1、B5和L4檢出揮發(fā)性成分種類均超過30 種，B4檢出30 種，而B2和B3檢出低于30 種，其中B3檢出種類最少，只有19 種。

7 組發(fā)酵蘿卜干檢出揮發(fā)性成分中酯類32 種、烷烴類14 種、烯烴類11 種、酮醛類7 種、醇類5 種、苯環(huán)類4 種、酸類2 種、呋喃類2 種。其中，自然發(fā)酵酯類15 種，B4有16 種，B5和L4酯類最多，有17 種，這可能因為植物乳桿菌在發(fā)酵的過程中，會促進脂肪和蛋白質(zhì)的降解[16]，產(chǎn)生酯、醇、酸、醛、酮等物質(zhì)，其中酸與醇反應(yīng)生成酯，并使發(fā)酵蘿卜干產(chǎn)生特有的風(fēng)味。B4和B5發(fā)酵蘿卜干中各檢測出一種酸。B1發(fā)酵烯烴種類最多，為7 種；B3發(fā)酵烯烴相對含量小于自然發(fā)酵，其他接種發(fā)酵組烯烴相對含量大于自然發(fā)酵，其中B2發(fā)酵烯烴相對含量高達21.84%。B1、B5和L4發(fā)酵酮醛相對含量大于自然發(fā)酵。

醇、酸、酯、酮醛、烯烴是發(fā)酵蘿卜干（蘿卜和辣椒）中主要的揮發(fā)性成分[16,18]。由表1可看出，自然發(fā)酵檢測出的揮發(fā)性成分種類大于單個菌種發(fā)酵，可能由于自然發(fā)酵蘿卜干中微生物種類較多[19]。但綜合6 種乳酸菌發(fā)酵蘿卜干的揮發(fā)性成分種類和相對含量來看，接種發(fā)酵蘿卜干優(yōu)于自然發(fā)酵蘿卜干[10]。吳元鋒等[20]研究表明，混合菌種發(fā)酵蔬菜的風(fēng)味比單一菌種和自然發(fā)酵的風(fēng)味好，所以，可根據(jù)不同乳酸菌發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分的特點進行復(fù)合乳酸菌發(fā)酵[21]。與自然發(fā)酵相比：B1、B3、B4和B5發(fā)酵醇類物質(zhì)相對含量較高，B4、B5和L4酯類物質(zhì)的種類較多，B1、B5和L4酮醛類物質(zhì)相對含量較高，B1、B2、B4、B5和L4烯烴類物質(zhì)相對含量較高，B3的揮發(fā)性成分種類較少且相對含量也較低。B1、B4、B5和L4發(fā)酵揮發(fā)性成分種類和相對含量明顯優(yōu)于B2和B3發(fā)酵。其中，B1、B4、B5和L4發(fā)酵蘿卜干中檢測出的揮發(fā)性成分相對含量相當(dāng)，但相同揮發(fā)性成分的比例和主要揮發(fā)性成分不同[22]。

2.3 7 組發(fā)酵蘿卜干中揮發(fā)性成分分類分析

2.3.1 醇類和酸類揮發(fā)性成分分析

醇類可賦予產(chǎn)品新鮮的氣味，也是生成重要酯類的主要來源[23]。7 組發(fā)酵檢測出醇類有5種，各發(fā)酵組醇類相對含量由大到小依次為：B3（14.13%）＞B5（13.61%）＞B1（13.39%）＞B4（11.28%）＞自然發(fā)酵（10.30%）＞L4（10.02%），L4發(fā)酵蘿卜干中醇類相對含量最低，其他接種發(fā)酵醇類相對含量大于自然發(fā)酵。B1和自然發(fā)酵醇類有3 種，B3發(fā)酵有2 種，其他發(fā)酵組都只檢測出1 種。其中，7 組發(fā)酵含有相同的苯乙醇具有清甜玫瑰花香的良好風(fēng)味，且相對含量較高，如自然發(fā)酵相對含量為9.76%，B1、B3、B4、B5、L4的相對含量大于自然發(fā)酵，B2的相對含量低于自然發(fā)酵。B1特有的沉香醇相對含量較高，其具有玫瑰與紫丁香的花香、又有果香氣息、香氣柔和。

發(fā)酵蔬菜的酸類物質(zhì)既可以提供酸味，也可以提供香氣。另外，酸和醇酯化可生成酯，使發(fā)酵蔬菜的風(fēng)味物質(zhì)多樣化。通過GC-MS檢測出的揮發(fā)性成分中酸類有2 種，即甲氧基乙酸和十三碳酸脂肪酸，甲氧基乙酸只在B5中檢測出，十三碳酸脂肪酸只在B4中檢測出，但這2 種酸的氣味特征不明顯。說明接種發(fā)酵具有很多自然發(fā)酵所不具有的醇類和酸類，可根據(jù)不同乳酸菌產(chǎn)醇和酸的特性進行乳酸菌的復(fù)合，以更多更好地獲得芳香物質(zhì)。

2.3.2 酯類揮發(fā)性成分分析

酯類一般都有特殊香氣，可賦予發(fā)酵蔬菜酯香。通過GC-MS檢測到的揮發(fā)性成分中含有多種酯類，且相對含量較高。分析檢測出7 組發(fā)酵蘿卜干中酯類共32 種，接種發(fā)酵組酯類相對含量低于自然發(fā)酵：自然發(fā)酵（53.64%）＞B4（45.39%）＞B5（44.29%）＞B1（42.37%）＞L4（41.26%）＞B2（33.22%）＞B3（30.77%）。丙位庚內(nèi)酯具有輕微的甜奶油、椰子和堅果香氣。癸酸乙酯具有椰子香氣，可用于香料、香精和調(diào)香劑。正己酸乙酯具有曲香、菠蘿香型的香氣，可用于配制煙草香精以及用于曲酒調(diào)香。苯甲酸乙酯具有花香氣味，可用于配制香水香精和人造精油。7 組發(fā)酵含有5 種相同酯類，這5 種酯相對含量由高到低依次為：辛酸乙酯＞癸酸乙酯＞壬酸乙酯＞庚酸乙酯＞己酸異戊酯，辛酸乙酯具有白蘭地酒香味，可用于調(diào)味品和香料制造，其中各發(fā)酵組蘿卜干中的辛酸乙酯相對含量均超過10.00%；癸酸乙酯具有椰子香氣，其相對含量為5.00%左右；庚酸乙酯具有菠蘿香氣，其相對含量為1.50%左右；己酸異戊酯具有明顯的水果香味，但其相對含量低于0.50%。

6 組乳酸菌發(fā)酵蘿卜干中檢測出的酯類總種類比自然發(fā)酵多16 種：乙酸乙酯、醋酸異戊酯、琥珀酸二乙酯、乙酸苯乙酯、辛酸異丁酯、3-苯丙酸乙酯、2,2-二甲基丙酸-2-苯基乙酯、2-甲基丙烯酸苯乙烯酯、丙位十二內(nèi)酯、丙位壬內(nèi)酯、二十酸乙酯、十一酸乙酯、十三烷酸乙酯、十八酸乙酯、十四酸乙酯，（Z,Z）-9,12-十八烷二烯酸乙酯。這些酯類多具有良好的氣味，或花香或果香。醋酸異戊酯具有香蕉氣味，丙位壬內(nèi)酯具有似桃、似杏香氣，十四酸乙酯具有椰子香氣。B1、B4、B5和L4中檢測出的（Z,Z）-9,12-十八烷二烯酸乙酯具有清甜的果香，并有冰淇淋和朗姆酒的香韻。B2特有的乙酸苯乙酯和十八酸乙酯具有良好風(fēng)味，乙酸苯乙酯具有香甜的玫瑰花香、類似蘋果樣的果香、并帶有可可和威士忌樣的香韻，十八酸乙酯略呈蠟香。B4特有的丙位十二內(nèi)酯具有桃子果香、微帶奶油味、香氣持久，特有的琥珀酸二乙酯具有愉快氣味。但7 組發(fā)酵蘿卜干中沒有檢測到異硫氰酸酯，可能是由于本實驗蘿卜干經(jīng)過傳統(tǒng)的風(fēng)脫水方式脫水，導(dǎo)致其中異硫氰酸酯類物質(zhì)在多次翻曬及保存過程中被降解[24]。

2.3.3 酮醛類揮發(fā)性成分分析

酮醛類物質(zhì)閾值較低，賦予產(chǎn)品香氣能力較強。通過GC-MS檢測到酮類1 種、醛類6 種，7 組發(fā)酵酮醛物質(zhì)相對含量由大到小依次為：B5（6.13%）＞B1（4.59%）＞L4（3.92%）＞自然發(fā)酵（3.59%）＞B4（2.28%），其中B5檢測出5 種醛，L4檢測出4 種醛，自然發(fā)酵檢測出1 種酮、3 種醛，B1和B4各檢測出3 種醛，B2檢測出一種醛，B3中未檢測出酮醛物質(zhì)。自然發(fā)酵所特有的4-氨基苯乙酮具有特殊的愉快香味。B1含苯甲醛相對含量為3.15%，其具有苦杏仁味。B4含苯乙醛相對含量為0.74%，其具有玉簪花香氣。B5含壬醛相對含量為2.88%，其具有甜橙氣息。從結(jié)果上可推測，B1、B4、B5和L4發(fā)酵對醛酮類物質(zhì)的產(chǎn)生有一定的促進作用。

2.3.4 烷烴類、烯烴類、苯環(huán)類和呋喃類揮發(fā)性成分分析

一般來說，烯烴和芳香烴具有特殊香氣，且閾值較低，賦予產(chǎn)品香氣的作用較大；烷烴香氣閾值較高，其賦香作用較小；雜環(huán)類物質(zhì)一般具有特殊香氣，且閾值較低[25]。通過GC-MS檢測出的烷烴類14 種，烯烴類11 種，苯環(huán)類4 種，呋喃類2 種。烷烴類物質(zhì)更多來源于蘿卜干和辣椒原料[26]，在產(chǎn)品揮發(fā)性成分測定中不予考慮。苯乙烯和氧化苯乙烯都具有芳香氣味，（S）-1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）環(huán)己烯具有鮮花香氣。L4發(fā)酵蘿卜干中右旋萜二烯的相對含量高達到3.36%，該物質(zhì)具有鮮花香氣。B5中檢測出2-乙基對二甲苯，自然發(fā)酵中檢測出4-乙基鄰二甲苯、對甲苯酚和3-甲氧基苯酚，且其相對含量都很低。呋喃有溫和的香味，自然發(fā)酵檢測出2,5-二甲基呋喃，相對含量為0.10%，但其香氣特點暫不清楚。2-戊基呋喃具有泥土香、豆香及類似蔬菜的香韻，B1、B2、B3、B4和L4發(fā)酵蘿卜干中該物質(zhì)的相對含量均高于自然發(fā)酵，其中L4的相對含量最高，為1.61%，而B5中則未檢測出該物質(zhì)。

3 結(jié) 論

采用HS-SPME的方法處理發(fā)酵蘿卜干樣品，結(jié)合GC-MS聯(lián)用法分析其揮發(fā)性成分發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵蘿卜干中的揮發(fā)成分主要包括醇類、酸類、酯類、醛酮類和烯烴類等。在7 組樣品中共檢測出的揮發(fā)性成分有77 種，其中7 組含有6 種相同成分，與前人的研究結(jié)果[27-29]相比，檢測出的揮發(fā)性成分種類偏少，可能原因如下：1）本實驗選擇的原材料和菌種與其他研究材料不同；2）接種發(fā)酵和自然發(fā)酵蘿卜干成熟時間不一樣，接種發(fā)酵使蘿卜干的發(fā)酵周期縮短，其風(fēng)味物質(zhì)可能隨發(fā)酵時間的延長而逐漸減少。

從整個發(fā)酵過程來看，乳酸菌產(chǎn)生乳酸賦予了發(fā)酵蘿卜干特有的香味[30]。另外，乳酸菌在發(fā)酵過程中，對脂肪和蛋白質(zhì)有微弱的降解作用，產(chǎn)生酸、酯、醛、醇、酮等物質(zhì)[31]，使得發(fā)酵蘿卜干的風(fēng)味更加豐富、柔和。盡管自然發(fā)酵檢測出的揮發(fā)性成分種類大于單個菌種發(fā)酵，但接種發(fā)酵蘿卜干具有很多自然發(fā)酵所沒有的揮發(fā)性成分。B1、B4、B5和L4發(fā)酵增加了蘿卜干酯類、醛類、醇類和烯烴類等有益的揮發(fā)性成分；B2和B3在蘿卜干中的發(fā)酵特性表現(xiàn)不佳。綜合不同乳酸菌發(fā)酵蘿卜干的揮發(fā)性成分特點，可為后期開發(fā)色香味俱全的發(fā)酵蘿卜干提供一定參考。

[1] PARK K Y, JEONG J K, LEE Y E, et al. Health benefits of kimchi(Korean fermented vegetables) as a probiotic food[J]. Journal of Medicinal Food, 2014, 17(1)∶ 6-20. DOI∶10.1089/jmf.2013.3083.

[2] 呂秀紅, 陳凱飛, 朱祺, 等. 降膽固醇乳酸菌的篩選與鑒定[J]. 中國食品學(xué)報, 2016, 16(3)∶ 198-204. DOI∶10.16429/j.1009-7848.2016.03.027.

[3] JI K, JANG N Y, KIM Y T. Isolation of lactic acid bacteria showing antioxidative and probiotic activities from kimchi and infant feces[J].Journal of Microbiology & Biotechnology, 2015, 25(9)∶ 1568-1577.DOI∶10.4014/jmb.1501.01077.

[4] 張蓓蓓, 王柱, 王憲斌, 等. 四川地區(qū)泡菜微生物的多樣性分析[J].食品與發(fā)酵科技, 2016, 52(1)∶ 1-5. DOI∶10.3969/j.issn.1674-506X.2016.01-001.

[5] CHANG J Y, CHANG H C. Improvements in the quality and shelf life of kimchi by fermentation with the induced bacteriocin-producing strain, Leuconostoc citreum GJ7 as a starter[J]. Journal of Food Science, 2010, 75(2)∶ 103-110. DOI∶10.1111/j.1750-3841.2009.01486.x.

[6] JI Y J, LEE S H, LEE H J, et al. Effects of Leuconostoc mesenteroides starter cultures on microbial communities and metabolites during kimchi fermentation[J]. International Journal of Food Microbiology,2011, 153(3)∶ 378-387. DOI∶10.1016/j.ijfoodmicro.2011.11.030.

[7] 侯曉艷, 陳安均, 羅惟, 等. 不同乳酸菌純種發(fā)酵蘿卜過程中品質(zhì)的動態(tài)變化[J]. 食品工業(yè)科技, 2015, 36(2)∶ 181-185. DOI∶10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.030.

[8] LEE M E, JANG J Y, LEE J H, et al. Starter cultures for kimchi fermentation[J]. Journal of Microbiology & Biotechnology, 2015,25(5)∶ 559-568. DOI∶10.4014/jmb.1501.01019.

[9] 李曉博, 胡文忠, 姜愛麗, 等. 自然發(fā)酵與人工接種發(fā)酵酸菜的研究進展[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2016, 42(3)∶ 251-255. DOI∶10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201603044.

[10] 韓江雪, 丁筑紅, 李仲軍, 等. 不同乳酸菌強化接種發(fā)酵辣椒揮發(fā)性風(fēng)味成分分析[J]. 食品科學(xué), 2012, 33(10)∶ 179-183.

[11] VAZ J M. Screening direct analysis of PAHS in atmospheric particulate matter with SPME[J]. Talanta, 2003, 60(4)∶ 687-693.DOI∶10.1016/S0039-9140(03)00144-9.

[12] WANG C, LIU L, ZHANG Z, et al. Magnetic biomass activated carbon-based solid-phase extraction coupled with high performance liquid chromatography for the determination of phenylurea herbicides in bottled rose juice and water samples[J]. Food Analytical Methods,2016, 9(1)∶ 80-87. DOI∶10.1007/s12161-015-0181-z.

[13] LIN H H, SUNG Y H, HUANG S D. Solid-phase microextraction coupled with high-performance liquid chromatography for the determination of phenylurea herbicides in aqueous samples[J]. Journal of Chromatography A, 2003, 1012(1)∶ 57-66. DOI∶10.1016/S0021-9673(03)01169-5.

[14] 車再全, 夏延斌, 雷辰, 等. 蘿卜腌制前的預(yù)處理方式對風(fēng)味及質(zhì)構(gòu)的影響研究[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2017, 33(1)∶ 197-205. DOI∶10.13982/j.mfst.1673-9078.2017.1.031.

[15] 王萍, 魏珉, 劉賢嫻, 等. 不同萃取頭萃取蘿卜風(fēng)味物質(zhì)的GC-MS分析[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2014, 46(2)∶ 52-55. DOI∶10.3969/j.issn.1001-4942.2014.02.012.

[16] 謝靚, 李梓銘, 蔣立文. 接種耐鹽植物乳桿菌對不同鹽漬程度發(fā)酵辣椒揮發(fā)性成分的影響[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(16)∶ 163-169.DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201516030.

[17] 李達, 王知松, 丁筑紅, 等. 固相微萃取-氣-質(zhì)聯(lián)用法對干椒烘焙前后風(fēng)味化合物的分析評價[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(16)∶ 269-271.DOI∶10.3321/j.issn∶1002-6630.2009.16.060.

[18] 劉春燕, 戴明福, 夏姣, 等. 不同乳酸菌接種發(fā)酵泡菜風(fēng)味的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2015, 36(7)∶ 154-158. DOI∶10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.024.

[19] XIONG T, GUAN Q, SONG S, et al. Dynamic changes of lactic acid bacteria flora during Chinese sauerkraut fermentation[J]. Food Control,2012, 26(1)∶ 178-181. DOI∶10.1016/j.foodcont.2012.01.027.

[20] 吳元鋒, 鄒禮根, 李亞飛. 純種接種生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)泡菜的研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2007, 28(4)∶ 175-177. DOI∶10.13386/j.issn1002-0306.2007.04.046.

[21] XIONG T, PENG F, LIU Y, et al. Fermentation of Chinese sauerkraut in pure culture and binary co-culture with Leuconostoc mesenteroides and Lactobacillus plantarum[J]. LWT-Food Science and Technology,2014, 59(2)∶ 713-717. DOI∶10.1016/j.lwt.2014.05.059.

[22] 徐丹萍, 蒲彪, 劉書亮, 等. 不同發(fā)酵方式的泡菜揮發(fā)性成分分析[J]. 食品科學(xué), 2015, 36(16)∶ 94-100. DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201516017.

[23] 李學(xué)貴. 蘿卜干的腌制原理及方法[J]. 江蘇調(diào)味副食品, 2010,27(3)∶ 30-33. DOI∶10.3969/j.issn.1006-8481.2010.03.009.

[24] 劉大群, 華穎. 基于電子鼻與SPME-GC-MS法分析不同脫水方式下蕭山蘿卜干中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2014, 30(2)∶279-284. DOI∶10.13982/j.mfst.1673-9078.2014.02.048.

[25] 張冬梅. 接種發(fā)酵蘿卜及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究[D]. 武漢∶ 華中農(nóng)業(yè)大學(xué), 2009∶ 8-12.

[26] 熊學(xué)斌, 夏延斌, 張曉, 等. 不同品種辣椒粉揮發(fā)性成分的GC-MS分析[J]. 食品工業(yè)科技, 2012, 33(16)∶ 161-164. DOI∶10.13386/j.issn1002-0306.2012.16.019.

[27] 王曉飛. 純種發(fā)酵泡菜及其風(fēng)味物質(zhì)的研究[D]. 南京∶ 南京工業(yè)大學(xué), 2005∶ 33-46.

[28] 張金鳳, 蒲彪, 陳安均, 等. SDE和HS-SPME結(jié)合GC-MS分析傳統(tǒng)四川泡蘿卜的揮發(fā)性成分[J]. 食品工業(yè)科技, 2014, 35(15)∶ 297-303.DOI∶10.13386/j.issn1002-0306.2014.15.057.

[29] WU R, YU M, LIU X, et al. Changes in flavour and microbial diversity during natural fermentation of suan-cai, a traditional food made in Northeast China[J]. International Journal of Food Microbiology, 2015,211∶ 23-31. DOI∶10.1016/j.ijfoodmicro.2015.06.028.

[30] KANDLER O. Carbohydrate metabolism in lactic acid bacteria[J].Antonie Van Leeuwenhoek, 1983, 49(3)∶ 209-224. DOI∶10.1007/BF00399499.

[31] WATERS D M, MAUCH A, COFFEY A, et al. Lactic acid bacteria as a cell factory for the delivery of functional biomolecules and ingredients in cereal-based beverages∶ a review[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2015, 55(4)∶ 503-520. DOI∶10.1080/1040 8398.2012.660251.

Analysis of Volatile Components in Dried Radish Fermented by Different Lactobacillus Species

LIU Zongmin1, TAN Xinghe1,*, ZHOU Hongli1, LI Qingming1, WANG Feng1, GUO Hongying1, YAO He1, LIU Chucen1,WANG Lanshu2, YAN Qinwu3, XU Yongbing3
(1. College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;2. Hunan Jiayan Food Co. Ltd., Changsha 410000, China; 3. Hunan Cha Qi Vegetables Industry Co. Ltd., Yueyang 414000, China)

In order to understand the effect of different Lactobacillus species on the flavor characteristics of fermented dried radish, headspace solid phase microextraction (SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used to analyze the volatile flavor composition of radishes fermented by Leuconostoc mesenteroides (B1), Lactobacillus zeae(B2), Lactobacillus paracasei (B3), Lactococcus lactis (B4), Lactobacillus plantarum (B5) and Lactobacillus plantarum(L4), and naturally fermented control radish (C). A total of 77 volatile compounds belonging to 8 categories were detected in 7 samples, and 6 of these compounds were common to all samples, including phenylethyl alcohol, ethyl octanoate, ethyl caprate, ethyl nonanoate, ethyl heptanoate and isopentyl hexanoate. The types and relative contents of volatile components in radish fermented by different strains were distinctly different. A total of 35 volatile compounds from 6 categories were found in B1 fermented radish, 25 from 6 categories in B2 fermented radish, 19 from 5 categories in B3 fermented radish, 30 from 7 categories in B4 fermented radish, 33 from 7 categories in B5 fermented radish, 31 from 6 categories in L4 fermented radish,and 37 from 7 categories in naturally fermented radish. The main volatile components in fermented radish were alcohols,acids, esters, aldehydes, ketones and olefins. Although naturally fermented radish contained the highest number of volatile compounds, many of them were detected at a lower level. The lowest number of compounds and lower contents were found in B2 and B3 fermented radishes. B1, B4, B5 and L4 could contribute to the formation of volatile compounds in fermented radish compared to natural fermentation. B1 could promote the formation of alcohols and alkenes, B4 could promote the formation of the alcohols, esters and olefins, L4 could promote the formation of ester, ketone and olefins, and B5 could promote the formation of alcohols, esters, ketones, aldehydes, and olefins.

lactic acid bacteria; fermentation; dried radish; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS); volatile components

2017-03-14

湖南省重點研發(fā)計劃項目（2016NK2113）

劉宗敏（1992—），女，碩士研究生，研究方向為蔬菜加工。E-mail：2442935414@qq.com

*通信作者：譚興和（1959—），男，教授，博士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。E-mail：xinghetan@163.com

DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201724023

TS255.53

A

1002-6630（2017）24-0144-06

劉宗敏, 譚興和, 周紅麗, 等. 不同乳酸菌發(fā)酵蘿卜干揮發(fā)性成分分析[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(24): 144-149.

10.7506/spkx1002-6630-201724023. http://www.spkx.net.cn

LIU Zongmin, TAN Xinghe, ZHOU Hongli, et al. Analysis of volatile components in dried radish fermented by different Lactobacillus species[J]. Food Science, 2017, 38(24)∶ 144-149. (in Chinese with English abstract) DOI∶10.7506/spkx1002-6630-201724023. http∶//www.spkx.net.cn