全 文 ：收稿时间: 1997- 06- 28,改回时间: 1997- 10- 15
雪 里 蕻腌 菜 风 味 的 研 究
赵大云 　杨方琪
(无锡轻工大学 食品学院 ,无锡 , 214036)
摘　要　借助于离子色谱 ( IC)和色 -质联用技术 ( GC-MS)对传统方法及新工艺腌制的咸雪
菜卤汁中有机酸组分以及挥发性风味物质进行了检测。 检测结果为 ,传统方法制作的咸雪菜
卤汁中有机酸主要为琥珀酸。 新老工艺成品中挥发性成分是以丁烯腈类为主 ,新工艺成品中
还有一定量的异硫氰酸烯丙酯及醋酸乙酯。 本文还对雪菜中风味前体物质黑芥子苷的呈味
机理及其降解产物与咸雪菜的风味关系进行了探讨。 研究结果为雪菜的腌制加工提供参考。
关键词　咸雪菜　风味　芥子苷
　　雪菜 ( Brassica juncea Coss) ,又名雪里
蕻或雪里红 ,一、二年生草本植物 ,属十字花
科 ( Cruciferae) ,是芥菜 ( mustard)的变种。雪
里蕻鲜吃有麻辣味 ,加工腌制后 ,味道鲜美 ,
咸腌雪里蕻是我国各地的家常菜。
雪菜中含有一种风味前体物质烯丙基硫
代葡萄糖苷 ( al lyl Gluco sino lates) ,结构式
见下图 [1 ]。它也被称作黑芥子硫苷酸钾 ( sini-
g rin, po tassium myronate) ,简称为黑芥子苷
或芥子苷。
　　芥子苷本身并不呈味 ,只是在雪菜腌渍
加工过程中 ,雪菜的细胞组织被破坏后 ,芥子
酶同底物芥子苷相接触 ,在芥子酶的催化作
用下水解产生异硫氰酸烯丙酯 (al lyl isothio-
cynate,简称 AIT) ,它具有强烈的催泪性和
辛辣味 ,同时也具有芳香味 [ 1] ,为腌制雪里蕻
的典型风味 [1, 2, 3 ] ,此外它还具有强烈的防腐
能力 ,在腌渍过程中能抑制腐败菌的生长繁
殖 [4 ]。
　　催化黑芥子苷水解的酶为硫代葡萄糖酶
( thiog lucosidase, EC3. 2. 3. 1) ,普通名称黑
芥子酶 ( gluco sino lase sinig rinase myrosin,
myro sinase ) 以 及 芥 子 硫 酸 酶
( myrosul fatase ) ,一般简称为芥子酶 ( my-
ro sinase)。 在雪菜的腌渍过程中 , pH值是影
响芥子酶活的高度显著性因素 , NaCl的含量
是影响芥子酶活的显著性因素 [ 5]。
咸雪菜为一种弱发酵型蔬菜腌制品 ,其
发酵过程主要是乳酸发酵 [5, 6 ]及少量的醋酸
发酵和极少量的酒精发酵 [2 ] ,代谢产物乳酸、
醋酸等有机酸及挥发性的酯类是形成风味的
主要物质 ,另外 ,雪菜中的蛋白质在细菌蛋白
酶的作用下 ,生成呈鲜味的氨基酸如谷氨酸
对咸雪菜的风味也有所影响。
借助于离子色谱 ( IC)以及色 -质联用技
术 ( GC-M S) ,本文对咸雪菜卤汁中的有机酸
组分和挥发性的风味成分进行了检测 ,并探
34 食品与发酵工业　　 Food and Fermentation Industries　　 Vol. 24　 No. 1DOI : 10. 13995 /j . cnki . 11 -1802 /ts . 1998. 01. 008
讨了 AIT的形成机理及其与咸雪菜特征风
味的关系。
1　材料及方法
1. 1　原料
雪菜 (无锡市场购 ): 水分 91. 6% (烘箱
恒重法 ) , 粗蛋白 2. 88% (凯氏定氮法 )江
苏大丰无公害果蔬加工厂咸雪菜卤汁 ( 8% ～
10%食盐腌渍 3个月以上 )。
指标: 总酸 0. 14% (以乳酸计 , NaO H滴
定法 )
盐分 7. 18% (以 NaCl计 , 摩尔法 )
芥子酶粗酶粉: 按 Kozlow ska法 [7 ]提取
后经冷冻干燥而成。
1. 2　主要方法
1. 2. 1　雪菜腌渍新工艺方法
新鲜雪菜洗净晾干后 , 添加 50%水 , 按
公式 S= P( r+ W ) /100- P[ 2]添加 5%浓度食
盐 , 然后一组接入一株乳酸菌培养液 (接种
量为 1%的葡萄糖乳酸菌发酵液 , 按腌渍液
体积的 3%接种 ) , 6kg坛装 , 室温下密闭腌
渍。另一组加入一定量芥子酶粗酶粉经 60～
70℃ , 20min处理后再接入乳酸菌培养液。 3
周后分别开坛取样检测。
1. 2. 2　检测方法
( 1)腌菜卤汁有机酸组成 ,离子色谱检测
仪器:美国　 2010离子交换色谱仪
HPICE- ASI柱
检测方法:微膜抑制电导
配套的 Dionex公司的记录仪
色谱条件:流动相: 0. 001MHCL
流速: 0. 7ml /min
再生液: 0. 00825N TM AOH
流速 : 2ml /min
进样量: 50ul
纸速: 0. 25cm /min
( 2)咸雪菜挥发性风味物质 ,图谱检测
方法:热解吸附法 [8 ]
仪器: Finnigan MAT 4610B GC-M S联
用仪
XM TJ型温控仪 (无锡自动化仪
表厂 )
Tenax GC吸附方法:
取 200m l风味纯正的咸雪菜卤汁 ,在
1000m l三颈烧瓶中 ,于室温下操作 ,在中颈
插入多孔气管 ,通入适量氮气 ( 40m l /min) ,
另一颈插入活化过的 Tenax GC吸附管 (见
图 1) , 1. 5h后取下 Tenax GC吸附管 ,从吸
附管的另一端吹入氮气 ( 20m l /min) ,除去吸
附管内的水气之后 ,将此吸附管插入设定在
220℃的解析器中 ,通入氦气 ,调节氦气流
　　图 1　咸雪菜香气捕集器　　　图 2　热解析工作图　　　　　　　图 3　热解析装置剖面图
1-温控仪 ; 2- 色谱炉箱 ; 3-毛细管色谱柱 ; 1-温度传感器 ; 2- 保温层 ; 3- 加热器 ;
　　　 4- 冷阱 ; 5- 液氮容器 　　　 4-铜套管 ; 5- 绝缘壳
35第 24卷　第 1期　　赵大云等:雪里蕻腌菜风味的研究
速 5～ 8m l /min,同时用液氮冷却联接在石英
毛细管柱与气检色谱之间进样器之间的不锈
钢毛细管冷阱 (见图 2 ) , 20min后 ,拔出
Tenax GC吸附管 ,切断解析的氦气 ,移去液
氮容器 ,启动色谱 ,开始质谱采集。图 3为热
解剖面图。
2　结果与讨论
2. 1　新老工艺卤汁有机酸组分离子色谱检
测
表 1　 咸雪菜卤汁有机酸成分检测结果 (单位: ppm)
有机酸 乳酸 醋酸 琥珀酸 丁酸 异丁酸
1# - - 8240. 0 - -
2# 18337. 6 1337. 2 - - -
3# 15627. 75 1026. 25 489. 75 - -
注: 1# 为大丰无公害果蔬加工厂传统方法腌渍雪菜
卤汁 ;
2# 为未经处理直接接入乳酸菌 5% NaCl腌渍 3
周卤汁 ;
3# 为经前处理后再接种乳酸菌 5% NaCl腌渍 3
周卤汁。
实验结果表明 ,传统方法腌渍雪菜卤汁
中有机酸主要为琥珀酸 ,含量达 0. 82% ,色
谱图见图 4。 未经处理的接种乳酸菌的咸雪
菜卤汁有机酸主要为乳酸 ,其次为醋酸 (图
5) ;经过处理的雪菜腌渍液有机酸主要为乳
酸 ,其次为醋酸 ,但也有少量琥珀酸 ,含量达
0. 05% (图 6) ,可见新老工艺产品在有机酸
组成上存在明显的差异。另外 , 新老工艺卤
汁中皆未检出丁酸和异丁酸 , 说明无嫌忌成
分 , 渍物中无丁酸异常发酵。
图 4　新老工艺成品卤汁有机酸检测离子色谱图
图 5　新老工艺成品卤汁有机酸检测离子色谱图
图 6　新老工艺成品卤汁有机酸检测离子色谱图
2. 2　新老工艺挥发性风味物质图谱检测结
果
36 食品与发酵工业　　 Food and Fermentation Industries　　 Vol. 24　 No. 1
图 7　 2# 样挥发性组分构总流子图
图 8　 3# 样挥发性组分重构总流子图
　　图 7～ 9为 2# , 3# , 1# 样 GC-M S检测
结果的重构总流子图 ,图谱经计算机并结合
本底扣除方法 [9 ]检索 ,解析结果如表 2。
　　由表 2可知 ,咸雪菜挥发性风味物质主
要是一些烷、醇、烯、酮及丁烯腈类 ,其中在 3
张图谱上皆出现的物质除丁烯腈类 ,尚有六
甲基环三硅氧烷和八甲基环四硅氧烷以及异
戊醇 ,且以丁烯腈类的峰形为最强。 2# 和 3
# 样品中皆出现的醋酸乙酯为菠萝香型 ,味
甜爽口 ,而 3个样品皆出现的异戊醇具有葡
萄香味。
表 2　咸雪菜卤汁挥发性成分表
37第 24卷　第 1期　　赵大云等:雪里蕻腌菜风味的研究
类　别 序　号 挥发性组分 丰　　　　度
2# 3# 1#
可　　确　　认　　的
1 3-甲基己烷 5. 37
2 3-乙基己烷 痕量 8. 29
3 2, 3, 4-三甲基己烷 6. 02
4 六甲基环三硅氧烷 96. 04 2. 89 104. 41
5 八甲基环四硅氧烷 31. 42 3. 3614. 47
6 3-氯 -1-丙烯 15. 99
7 β-蒎烯 3. 57
8 辛烯 1. 64
9 3-甲基 -2-丁酮 145. 01
10 2-丁烯腈 100 100 100
11 3-丁烯腈 307. 91 9. 76 341. 87
12 醋酸乙酯 24. 80 11. 97
13 异硫氰酸烯丙酯 30. 63
14 异戊醇 77. 76 8. 09 t race
供参考的
15 乙烯氧基丙烷 24. 80
16 己烷 0. 627 0. 627
17 4-叠氮辛烷 3. 00
18 4-甲基辛烷 3. 17 0. 96
19 异硫氰酸 -2-异丁酯 6. 66
20 丁酸 -3-氧代 -2-甲基丙酯 8. 04
21 4-甲基戊烯腈 16. 43
22 1, 1-二甲基乙基苯 (异丁苯 ) 3. 60 1. 68
23 1, 3-二乙基苯 6. 56 1. 87
注 : 1.表中“可确认的”组分 P(纯度 )和 RF(反匹配度 )值皆大于 800, F(匹配度 )值皆在 900以上 ;
2.表中以“ 2-丁烯腈”峰面积为 100计 ,其余组分“丰度”为峰面积与之比值。
图 9　 1# 样挥发性组分重构总流子图
　　 3# 样为样品经前处理后接菌腌渍的咸
雪菜 ,在扫描值“ 561”处出现了 AIT峰 ,且
有一定峰形。 这可从 2# 、 3# 重构总流子图
对比明显看出 (见图 10) ,从而证明用酶解处
38 食品与发酵工业　　 Food and Fermentation Industries　　 Vol. 24　 No. 1
理释放 AIT是成功的。具有刺激性和芳香性
的 AIT连同具有菠萝香味的醋酸乙酯以及
葡萄香味的异戊醇使得 3# 样风味更为浓
郁 ,咸雪菜应有的风味更加突出。
图 10　 2# (上 )、 3# (下 )样 GC-MS图谱重构总流子对比图
2. 3　讨论
长期以来 ,国内外学者都公认雪菜特殊
风味是源于雪菜中作为底物的黑芥子苷在加
工过程中因细胞破损而同芥子酶接触酶解产
生具有强烈的催泪性或辛辣味 ,同时也具有
芳香味的 AIT[ 1, 2, 3, 10] , AIT即众所周知的芥
末油的主要成分 [11 ]。 关于它的安全性质 ,有
不同的看法 , Ahmed等报道它具有止痛和消
炎作用 [12 ]。传统的中医学理论认为它具有通
利内脏 ,温中开胃 ,发汗散寒 ,化痰利气 ,增进
食欲 ,促进消化等功效 [13 ]。另据报道 ,黑芥子
苷的水解产物对大鼠有致癌作用 [1 ] ,对于长
期低剂量服用黑芥子苷及其分解产物所造成
的后果知道的不多 ,不过美国 FDA已经把
AIT列为 GRAS范围 [ 14]。
芥子苷在植物油生产及作为饲料的菜籽
粕生产中作为有毒物质已有很详细的研究 ,
到目前为止 ,已发现 100多种 [15 ]。它们的酶
解产物以及在湿、热及化学条件下的裂解产
物也有很详细的研究报道 [16, 17, 18 ]。关于芥子
苷非酶水解产物长期以来有很大的分歧 ,综
合研究报道 ,主要有三类:腈类化合物 ,异硫
氰酸烯丙酯及硫氰酸酯 [16 ] , 氰类的毒性很
大 ,其 LD50为 170～ 240mg[ 19 ]。
芥子苷的酶解产物研究得也比较多 ,
Fennema给出了黑芥子苷的酶解产物为异
硫氰酸烯丙酯和丁烯腈 [1 ] ,但未给出酶解的
具体条件。王宪楷指出 ,在 pH7时 ,黑芥子苷
酶解产物为 AIT,在 pH 3～ 4时酶解产物为
腈和硫磺 [20 ] ,反应式如下:
　　对于黑芥子苷式中 R= — CH2— CH= CH2;式中— g lc为葡萄糖基
39第 24卷　第 1期　　赵大云等:雪里蕻腌菜风味的研究
Grego r于 1983年比较详细地总结了芥
子苷在芥子酶作用下的一系列变化及生成
物 [21 ]。他认为芥子苷在芥子酶催化下发生水
解 ,脱掉一分子葡萄糖后生成一个中间体: 中间体再经分解成不同的降解产物 ,具体如
下图:
图 11　黑芥子苷酶解产物系列
　　根据 Gregor酶解图可知 ,黑芥子苷在芥
子酶作用下降解产物与 pH值有很大关系 ,
pH7时酶解产物为 AIT, pH3～ 6时以丁烯
腈为主 ,这与本实验结果相吻合。实验中雪菜
在 pH7. 0时酶解处理后 GC-M S图谱上检出
了 AIT, 而未经处理快速发酵 pH值迅速降
低时 GC-M S图谱上未检出 AIT, 只检出丁
烯腈。 同时实验中经酶解处理样品因未经灭
酶处理而酶解底物反应率有限 ,故而后期腌
渍过程中 pH下降 ,导致丁烯腈产物生成 ,结
果色- 质联用图谱中也检出了丁烯腈。而传
统方法腌渍雪菜中未检出 AIT, 因为腌制初
期 pH值接近中性时 ,高浓度食盐阻遏了芥
子酶活性 ,在腌制加工开始时 ,即使有少量的
AIT生成 ,也因人工蹋菜和排菜而挥发散
失 ,腌渍后在酸性条件下 ,芥子苷酶解生成丁
烯腈 ,故该样中也只检到烯丁腈谱峰。
由此看来 ,感官品尝嗅觉到的传统方法
腌渍雪菜中所谓“雪菜味”应与丁烯腈类有很
大的关系。传统方法腌渍雪菜中的香气应为
少量的异戊醇所致 , 而经过前处理后腌渍的
3# 样品因有 AIT产生 , 再加上醋酸乙酯和
异戊醇 , 故香气浓郁 , 同时也不失咸雪菜的
“雪菜味”。
有关咸雪菜非挥发性风味物质有机酸的
组成 ,因传统方法腌制的雪菜加盐量较高 ,一
般 8%～ 12% , 也有高达 15%或更高的 , 故
为弱发酵型腌菜 ,产有机酸量少 ,故未能引起
人们的重视。多年来人们一直从理论上推断
并默认其中有机酸是以乳酸菌群发酵产乳酸
为主 ,其次为醋酸。但根据实验结果来看 ,传
统方法腌渍雪菜之所以“味道鲜美” ,与腌渍
物中的琥珀酸有密切关系。
琥珀酸为一种具有鲜味的有机酸 ,用微
生物进行发酵的食品 ,如酿造酱油、酱、黄酒
等的鲜美味道都与琥珀酸有关 ,它的阈值为
0. 055% [3 ] ,而实验中检测得传统方法咸雪菜
卤汁中琥珀酸含量高达 0. 82% ,在新工艺中
未经酶解处理的咸雪菜卤汁中未检出琥珀
酸 ,经酶解处理的琥珀酸含量为 489. 75ppm ,
40 食品与发酵工业　　 Food and Fermentation Industries　　 Vol. 24　 No. 1
远低于传统方法的 8240ppm , 这是新工艺下
一步有待解决的关键问题。
关于咸雪菜中琥珀酸的微生物代谢机制
有待于进一步探讨。
致谢: 本文在实验过程中得到本校中研所汤坚
所长及袁身淑老师和胡得骅老师的热心指导和帮
助 , 在此 , 深表感谢!
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Staudy on the Flavor of Pickled Brassica Juncea Coss
Zhao Dayun　 Yang Fangqi
( School of Food Science and Tech no lo gy , Wux i Univ e rsity of Light Industr y, Wuxi, 214036)
ABSTRACT　 The determina tion of f lav our components o f pickled B rassica juncea Coss by
ion chroma tog raphy ( IC) and GC-M S was described. The results show ed tha t the impo rtant
o rganic acid o f conventional pickle juice w as succinic acid, the key vola tile component o f new
product and conventional sample w as butenoni t ri le. The forma tion mechanism of AIT( ally-
iso thiocynate) and the principal pungent component , which is the enzyma tic hydro lysis f rom
g lucosinola te, were discused.
Key word　B rassica juncea Coss,　 flavo r,　 g lucosinola te
41第 24卷　第 1期　　赵大云等:雪里蕻腌菜风味的研究