酵母抽提物對大豆酸奶風(fēng)味的影響

邢常輝，李文釗*，孫妮，劉楚海，程建凱，阮美娟，李沛

（1.天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300457；2.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443003）

大豆酸奶是在制作酸奶的原料中加入一定比例的豆?jié){，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵而成[1]。在與酸奶的結(jié)合過程中，大豆的消化率與吸收率得到提高，對于大豆使用價(jià)值和營養(yǎng)價(jià)值也有所提升[2-3]。但是，大豆酸奶在發(fā)酵之后會存在令人不愉快的“飯餿味”和“豆腥味”[4]，這種不良風(fēng)味會降低消費(fèi)者對大豆酸奶的接受程度。目前對于豆腥味的去除方法主要是優(yōu)化豆?jié){加工工藝、使用轉(zhuǎn)基因大豆等[5-6]。

酵母抽提物（yeast extract，YE）是以食用酵母為原料，經(jīng)過β-葡聚糖酶的酶解作用得到的膏狀或粉末狀的物質(zhì)[7]。酵母抽提物中的呈味物質(zhì)十分豐富，包括氨基酸、呈味核苷酸及肽等[8]，添加到食品中能改善風(fēng)味。目前，酵母抽提物主要應(yīng)用于調(diào)味品、肉制品等領(lǐng)域，用以增鮮減鹽[9-11]。黎怡林等[12]將酵母抽提物應(yīng)用到雞精中，可以明顯提升雞肉香氣，提高鮮味，豐富產(chǎn)品的質(zhì)感，提升產(chǎn)品檔次。林禮釗等[13]將酵母抽提物應(yīng)用到黃豆醬中，能明顯提升原釀黃豆醬的丙氨酸、谷氨酸、5’-呈味核苷酸等鮮味物質(zhì)的含量，并在口感上表現(xiàn)出提鮮、淡咸、抑苦、增厚和協(xié)調(diào)整體口感等應(yīng)用效果。

本文將兩種酵母抽提物（FA37、FA39）添加到大豆酸奶中，綜合氣相色譜-質(zhì)譜分析、電子鼻分析和感官評價(jià)的方法，探究酵母抽提物對大豆酸奶風(fēng)味的影響，以期能夠改善大豆酸奶的不良風(fēng)味。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

酵母抽提物（FA37、FA39）、酸奶發(fā)酵劑：安琪酵母股份有限公司；牛奶：內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司；東北大豆：哈爾濱鑫恒德食品有限公司；白砂糖：廣州福正東海食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平（YH-A 10002）：瑞安市英衡電器有限公司；氣相色譜質(zhì)譜儀（GCMS-QP2010）：日本島津公司；CAR/DVB/PDMS萃取頭（50/30μm）：美國Supelco公司；電子鼻（PEN-3）：德國AIRSENCE公司。

1.3 方法

1.3.1 大豆酸奶的制備

豆?jié){：大豆→室溫浸泡12 h→去皮→制漿→過濾→加熱（100℃，30 s）→豆?jié){。

大豆酸奶：豆?jié){與牛奶（3∶7，質(zhì)量比）→預(yù)熱（50℃，10 min）→配料（糖，酵母抽提物FA37、FA39）→殺菌（95℃，10 min）→冷卻→接種→恒溫培養(yǎng)至相同發(fā)酵終點(diǎn)（培養(yǎng)箱溫度42℃，7 h）。分別得到原味（未加入酵母抽提物）、FA37（加入酵母抽提物 FA37）、FA39（加入酵母抽提物FA39）大豆酸奶。

1.3.2 大豆酸奶酸度的測定

大豆酸奶酸度的測定參照GB 5009.239—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測定》[14]。

1.3.3 大豆酸奶電子鼻的測定

取大豆酸奶樣品10.00 g放入頂空瓶中，蓋子封口，用電子鼻對氣味成分進(jìn)行測定，電子鼻測試樣品間隔1 s，清洗時(shí)間300 s，樣品準(zhǔn)備時(shí)間10 s，檢測時(shí)間180 s，氣體流量400 mL/min，每組樣品重復(fù)3次。測定時(shí)保持室溫20℃，且測定環(huán)境無異味。PEN3型電子鼻有10個(gè)傳感器，每個(gè)傳感器的性能描述如表1。

表1 傳感器性能描述Table 1 Description of sensor performance

1.3.4 大豆酸奶風(fēng)味物質(zhì)的測定

參照周艷平等[15]的方法，采用頂空固相微萃取法提取大豆酸奶的香氣成分，然后結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行分析，研究大豆酸奶中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

固相微萃?。悍Q取50.00 g大豆酸奶于燒杯中，加入少量16%NaCl溶液，用轉(zhuǎn)子進(jìn)行剪切，移至100 mL容量瓶中，用16%NaCl溶液對燒杯上殘留的大豆酸奶進(jìn)行清洗，最后定容。用移液槍取5mL該溶液于30mL頂空瓶中，將老化（250℃，1 h）好的固相微萃取頭插入頂空瓶中，在60℃水浴的條件下吸附35 min。

氣相色譜條件：色譜柱為DB-WAX，載氣為He，進(jìn)樣口溫度為250℃，柱流量為1 mL/min，分流比為10∶1，程序升溫為初始溫度40℃保持3 min，然后以每4℃/min升到150℃，保持1 min，再以8℃/min升至250℃保持6 min。

質(zhì)譜條件：離子源溫度為200℃，接口溫度為250℃；溶劑延遲時(shí)間為1.5min，離子化模式為EI，能量為70eV，數(shù)據(jù)采集為全掃描，掃描范圍（m/z）為35～500。

1.3.5 大豆酸奶的感官評價(jià)

大豆酸奶的感官評價(jià)從組織狀態(tài)、口感、香氣、滋味和色澤5個(gè)角度進(jìn)行，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表2[16]。由經(jīng)過培訓(xùn)的10名食品專業(yè)人員進(jìn)行評分，最終結(jié)果取平均值。

表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Score criteria on sensory

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）數(shù)據(jù)使用 GCMSslotion進(jìn)行處理，通過NIST11數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索相似度大于80%的物質(zhì)，確認(rèn)化合物成分。電子鼻數(shù)據(jù)使用Winmuster進(jìn)行處理，進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA）和載荷分析（Loading）。數(shù)據(jù)使用Microsoft office excel 2007進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用SPSS18.0軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異性分析，利用Origin9.0繪制圖像。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆酸奶酸度的變化

參照1.3.1的方法制備豆?jié){，然后將豆?jié){與牛奶按照3∶7（質(zhì)量比）混合，加入8%的糖和0.2%的菌粉，酵母抽提物FA37和FA39的添加量為0.03%，在42℃下發(fā)酵7 h進(jìn)行大豆酸奶的制備。在4℃冷藏12 h后熟，后熟完成后分別在第 1、6、11、16、21 天對酸度進(jìn)行測定，結(jié)果見圖1。

圖1 pH值隨時(shí)間的變化Fig.1 Changes in pH value over time

酸度是衡量酸奶品質(zhì)口感的一項(xiàng)重要指標(biāo)。菌種在牛乳與豆乳中生長、繁殖和發(fā)酵，在菌體乳糖酶的作用下分解乳糖和半乳糖等，并進(jìn)一步分解產(chǎn)生乳酸，使得酸奶的酸度增加[17]。從圖1可以看出，隨著時(shí)間的增加，酸度總體上呈現(xiàn)上升的趨勢，這是因?yàn)樵谫A藏過程中，酸奶會產(chǎn)生冷藏后熟現(xiàn)象，菌種會繼續(xù)發(fā)酵產(chǎn)酸，與原味大豆酸奶相比，F(xiàn)A37大豆酸奶和FA39大豆酸奶的酸度更高，這可能是因?yàn)榻湍赋樘嵛锏募尤霙]有抑制菌種的生長代謝，并且由于其本身含有多種氨基酸，組氨酸、賴氨酸、谷氨酸等可以提高乳酸菌的生長活性[18]。

2.2 電子鼻分析

2.2.1 主成分分析

對原味大豆酸奶和加入了酵母抽提物FA37、FA39的3種酸奶進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見圖2。

圖2 電子鼻傳感器響應(yīng)值PCA分析圖Fig.2 PCA analysis diagram of electronic nose sensor response value

從圖2可知，主成分1（PC1）貢獻(xiàn)率為97.20%，主成分2（PC2）貢獻(xiàn)率為2.20%，兩個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到99.40%，可以有效反映出絕大部分原始數(shù)據(jù)。其中，未添加酵母抽提物的大豆酸奶離原點(diǎn)最遠(yuǎn)，對主成分1的貢獻(xiàn)率最大；添加FA39酵母抽提物的大豆酸奶對主成分2的貢獻(xiàn)率最大。同時(shí)3個(gè)酸奶樣品在坐標(biāo)系中相對分散，能夠在一定程度上表明3個(gè)樣品香氣成分差距較大，具有區(qū)別。

2.2.2 載荷分析

電子鼻傳感器響應(yīng)值Loading分析圖見圖3。

圖3 電子鼻傳感器響應(yīng)值Loading分析圖Fig.3 Loading analysis diagram of electronic nose sensor response value

通過載荷（loading）分析，可以知道不同傳感器在PCA分析中的貢獻(xiàn)率大小。對應(yīng)傳感器的點(diǎn)如果接近（0，0）并且位置相近，則說明其電信號變化較弱[19]。W5S對第一主成分貢獻(xiàn)率最大，W1W對第二主成分貢獻(xiàn)率最大，且與其他傳感器之間的差距較大，它們分別對氮氧化合物明顯和對硫化物靈敏，對很多萜烯類和有機(jī)化合物也敏感。

2.3 氣相色譜-質(zhì)譜分析

酸奶揮發(fā)性成分總離子流圖見圖4，原味、FA37、FA39大豆酸奶揮發(fā)性成分的GC-MS分析結(jié)果見表3～表5。

表3 原味大豆酸奶揮發(fā)性成分的GC-MS分析結(jié)果Table 3 GC-MS analysis results of volatile components of plain soy yogurt

表4 FA37大豆酸奶揮發(fā)性成分的GC-MS分析結(jié)果Table 4 GC-MS analysis results of volatile components of FA37 soybean yogurt

表5 FA39大豆酸奶揮發(fā)性成分的GC-MS分析結(jié)果Table 5 GC-MS analysis results of volatile components of FA39 soybean yogurt

香氣成分是構(gòu)成發(fā)酵產(chǎn)品風(fēng)味的主要指標(biāo)，是多種揮發(fā)性物質(zhì)共同作用的結(jié)果。采用固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用的技術(shù)分析加入酵母抽提物后大豆酸奶的風(fēng)味變化。而大豆酸奶中呈現(xiàn)出豆腥味的物質(zhì)主要有己醛、2-戊基呋喃、戊醇、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、庚醇、1-壬醇、苯甲醛、2，2-二甲基丙醇等，這些物質(zhì)的相對含量越高，豆腥味越嚴(yán)重[20-21]。

從表3可以看出，原味大豆酸奶中共檢測出18種化合物，其中包括1種酯、1種呋喃、1種胺、3種酸類、3種醛類、4種酮類、5種醇類。甲酸己酯和反-2-辛烯醛是原味大豆酸奶的主要風(fēng)味物質(zhì)，它們的相對含量占到了近一半，其風(fēng)味描述為蘋果和未成熟的梅子香氣，具有相應(yīng)的甜味脂肪和肉類香氣并有黃瓜味。其中豆腥味的風(fēng)味成分有6種，包括己醛、2-戊基呋喃、1-戊醇、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、庚醇，其相對含量為22.83%。同時(shí)它還有4種不良風(fēng)味物質(zhì)，其中丙基丙二酸、癸酸呈現(xiàn)出腐敗的脂肪氣味，二甲胺有魚油的惡臭。

從表4可以看出，F(xiàn)A37大豆酸奶中共檢測出20種化合物，其中包括1種酯、1種呋喃、2種酸類、2種醛類、6種酮類、8種醇類。與原味大豆酸奶一樣，甲酸己酯和反-2-辛烯醛是其主要風(fēng)味物質(zhì)。其中豆腥味的風(fēng)味成分有7種，包括2-戊基呋喃、1-戊醇、異戊醇、1-辛醇、2-甲基-1-戊醇、庚醇、正己醇，其相對含量為14.73%，與原味大豆酸奶比相對含量降低，這與彭穎等[22]研究酵母抽提物可以有效吸附正己醇等豆腥味物質(zhì)相一致。另外，加入酵母抽提物FA37的大豆酸奶還新增了4種風(fēng)味物質(zhì)，包括2，3-丁二酮、3-庚酮、3-甲基-2-己酮、3-羥基-2-丁酮，其風(fēng)味描述為黃油香味，類似梨的水果香味和令人愉快的奶香味這可能是由于酵母抽提物FA37本身的揮發(fā)風(fēng)味物質(zhì)中含有大量的醛類和酮類，加入到大豆酸奶中，豐富了香氣成分。

從表5可以看出，F(xiàn)A39大豆酸奶中共檢測出24種化合物，其中包括2種酯、1種呋喃、2種酸類、5種醛類、6種酮類、8種醇類。FA39大豆酸奶中醛類、酮類和酯類的含量高，對風(fēng)味物質(zhì)的貢獻(xiàn)大。與原味大豆酸奶一樣，甲酸己酯和反-2-辛烯醛是其主要風(fēng)味物質(zhì)。其中豆腥味的風(fēng)味成分有9種，包括2-戊基呋喃、1-壬醇、異戊醇、1-辛醇、3-甲基-1-己醇、庚醇、苯甲醛、己醛、2，4-癸二烯醛，其相對含量為12.15%，與原味大豆酸奶比相對含量降低。另外，加入酵母抽提物FA39的大豆酸奶還新增了4種風(fēng)味物質(zhì)，包括2，3-丁二酮、3-甲基-2-己酮、甲酸戊酯、3-羥基-2-丁酮，風(fēng)味描述為黃油香味，水果香，令人愉快的奶香味。FA39大豆酸奶與原味大豆酸奶相比，其豆腥味化合物的相對含量降低，同時(shí)其香氣成分化合物的相對含量增加，這可能是由于酵母抽提物FA39本身的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中含有大量的醛類和酮類，加入到大豆酸奶中，在一定程度上掩蓋豆腥味，增加了香氣成分的種類。

綜上所述，F(xiàn)A37大豆酸奶和FA39大豆酸奶與原味大豆酸奶相比，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)增加，豆腥味物質(zhì)的相對含量減少，對于原味大豆酸奶的不良風(fēng)味有一定的掩蓋作用。

2.4 酵母抽提物對大豆酸奶感官評分的影響

大豆酸奶感官分析圖見圖5。

圖5 大豆酸奶感官分析圖Fig.5 Sensory analysis diagram of soy yogurt

從圖5可以看出，加入酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶與不加酵母抽提物的大豆酸奶相比較，組織細(xì)膩，酸甜適中，口感爽滑，豆腥味較淡，有大豆酸奶獨(dú)特的酸香味；整體上對于酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶接受度較高。

3 結(jié)論

研究采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀結(jié)合電子鼻技術(shù)和感官評價(jià)，分析添加酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶，并與未添加酵母抽提物大豆酸奶（原味）相比較，結(jié)果表明原味大豆酸奶的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)一共有18種，主要為酮類、醛類和酯類，其中豆腥味成分的相對含量為22.83%；加入酵母抽提物FA37、FA39的大豆酸奶，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)增加，豆腥味成分的相對含量減少，分別為14.73%和12.15%；電子鼻分析結(jié)果表明，添加不同種類酵母抽提物的大豆酸奶的各體系區(qū)分度良好，在整體風(fēng)味上具有差異；感官評價(jià)結(jié)果顯示，加入酵母抽提物的大豆酸奶評分較高，具有良好的改善大豆酸奶風(fēng)味的作用。