酸菜是我国东北地区传统发酵食品之一,它是借助于天然附着在大白菜表面上的微生物进行乳酸发酵而形成一种特色发酵制品。酸菜以其丰富的营养价值、独特的风味和良好的质地,深受人们的喜爱。风味和质地是评价酸菜品质的重要指标,但目前对于酸菜传统自然发酵过程中风味和质地的变化研究极少,严重阻碍了传统发酵工艺的发展。本实验以大白菜为原料,对酸菜自然发酵过程中的风味形成及质地变化进行了系统研究,为传统发酵工艺的改进和优化提供理论依据。主要研究内容和结论如下：对酸菜自然发酵过程中主要理化指标和微生物指标进行了测定。结果表明：在整个发酵过程中pH值和可溶性蛋白质含量均呈现先下降后趋于稳定的规律；亚硝酸盐含量在发酵第18天时出现“亚硝峰”,峰值约为16.83mg/kg；当酸菜发酵成熟后,亚硝酸盐含量保持在较低的水平0.57mg/kg-2.11mg/kg,远远低于国家卫生标准20mg/kg。整个发酵过程中细菌总数、乳酸菌数量和酵母菌数量均呈现先增加后减少的变化规律,且未检测到霉菌,发酵初期检测到了少量的大肠菌群,但发酵18天后,并未再检测到大肠菌群；发酵后期乳酸菌数量始终保持在105~106数量级的范围内,这对保持酸菜发酵制品的风味以及提高酸菜的贮藏性能提供了有利的条件。对酸菜自然发酵过程中非挥发性风味成分变化进行了分析。利用氨基酸自动分析仪鉴定了酸菜自然发酵过程中游离氨基酸的种类,并采用外标法计算其含量的变化。结果表明：酸菜发酵过程中共检测出17种游离氨基酸,除了组氨酸外,其他16种游离氨基酸的含量都有不同程度的增加；游离氨基酸总量在发酵中期时最高,达676.7mg/L；由于谷氨酸和天门冬氨酸的味道强度值(TAV)大于1,对酸菜发酵过程中风味的形成贡献较大,是酸菜鲜味主要的来源,而其他游离氨基酸TAV值均小于1,对酸菜风味的形成贡献不显著；发酵中后期,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值分别达0.85和0.83,表明酸菜成熟后,食用营养价值较全面：发酵过程中可滴定酸含量持续增加,可溶性糖含量持续减少,发酵中后期,糖酸比较小,酸菜酸香浓郁,风味较佳。采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱质谱联用(GC-MS)的方法对酸菜自然发酵过程中挥发性风味成分种类和相对含量的变化进行了分析,同时通过单因素试验及正交试验确定了顶空固相微萃取的最优条件。结果表明：顶空固相微萃取的最优条件为萃取温度40℃,萃取时间40min,NaCl添加量为0.32g/mL;从酸菜发酵过程中0天、发酵初期、发酵中期和发酵后期4个阶段分别检测出17、45、57和55种挥发性风味成分,这些挥发性风味成分可以分成10类,分别是酯类、异硫氰酸酯类、醇类、酮类、醛类、烃类、酸类、腈类、硫化物以及杂环类化合物；同时确定了自然发酵酸菜的3种主体风味成分(ROVA≥1)二甲基二硫、二甲基三硫和(E,Z)-2,6-壬二烯醛。此外,乙醛和2-戊基呋喃也对酸菜的主体风味贡献较大；这5种成分共同构成了酸菜特征风味。利用质构仪质地多面分析法(TPA)对酸菜自然发酵过程中质地变化进行了测定,并分析了各项质地参数之间的相关性。结果表明,酸菜质地参数脆度、硬度1、回复性、凝聚性和咀嚼性呈现显著的正相关,这几个质地参数在整体上均呈现下降的趋势。酸菜发酵40~60天时是酸菜质构特性的临界阶段,综合以上各项质构参数,40-60天是酸菜食用品质最佳的时期。