酵母菌發(fā)酵法改良大豆肽感官品質(zhì)的研究

豆康寧，華向美，彭新然 ，孫慶月，張盼盼

(1.漯河醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，河南 漯河 462002；2.漯河出入境檢驗(yàn)檢疫局，河南 漯河 462002)

大豆肽是由大豆蛋白經(jīng)過(guò)蛋白酶水解、噴霧干燥而制備的，含有約85%的多肽和10%的氨基酸。大豆肽在調(diào)味品中應(yīng)用廣泛。大豆肽是香精合成中所采用的氨基酸來(lái)源之一，大豆肽與還原糖系統(tǒng)經(jīng)過(guò)加熱反應(yīng)可得到較為逼真的肉味香精[1]。鄧成萍[2]研究大豆肽與粉狀調(diào)味品的復(fù)配協(xié)同效果，在營(yíng)養(yǎng)方便調(diào)味粉中，添加20%的大豆肽，調(diào)味品的風(fēng)味得到顯著提高。大豆肽能促進(jìn)微生物生長(zhǎng)和發(fā)育[3]，因此可用于生產(chǎn)酸奶、干酪、醋、醬油等發(fā)酵食品，并能起到提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、改善口感風(fēng)味的效果。但是，大豆肽具有苦味和腥味，因此，大豆肽的不良感官品質(zhì)限制了其在調(diào)味品中的應(yīng)用。酵母菌發(fā)酵法是改善大豆肽口感的有效途徑，文章研究了大豆肽在酵母菌發(fā)酵下乙醇含量的變化、感官品質(zhì)的變化、氣味成分的變化，為大豆肽感官品質(zhì)的改良及應(yīng)用提供了技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料

大豆肽：平均分子量1000 D，含量98%，河南省南街村(集團(tuán))有限公司；酵母菌：活性面包干酵母，活菌數(shù)為1×1012個(gè)/g，安琪酵母股份有限公司；葡萄糖：食品級(jí)，山東西唐生物科技有限公司；水：一級(jí)純水，實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

YP3001N型電子分析天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；SZYDW型無(wú)菌操作臺(tái) 蘇州億達(dá)凈化實(shí)驗(yàn)室設(shè)備有限公司；LDZX-50KBS型高壓滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠；RYC-111型搖床 上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；X-22R型冷凍離心機(jī) Allegra公司；SQ456-GC型毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)布魯克公司；Agilent 7890A氣相色譜儀，附氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 大豆肽發(fā)酵方法

在錐形瓶中，用一級(jí)純水配制濃度為2%的大豆肽溶液，添加大豆肽溶液5%的葡萄糖，搖勻后，在高壓滅菌鍋中滅菌，待大豆肽溶液冷卻后，在無(wú)菌操作臺(tái)中接種大豆肽溶液1%的酵母菌，然后放置在恒溫?fù)u床中發(fā)酵，發(fā)酵溫度28 ℃[4]。每隔30 min，取出部分大豆肽發(fā)酵溶液，評(píng)價(jià)大豆肽溶液的感官品質(zhì)。

1.3.2 大豆肽溶液感官品質(zhì)評(píng)價(jià)方法

選擇10 名優(yōu)秀飲料感官評(píng)價(jià)員，并將這 10 位訓(xùn)練好的評(píng)價(jià)員組成感官評(píng)定小組。樣品采用隨機(jī)編碼，常溫下進(jìn)行品評(píng)。鑒別時(shí)需避免混雜外來(lái)氣味并不斷漱口以保持口腔清爽，取平均值為感官品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。感官評(píng)定賦分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1[5]。

表1 大豆肽溶液感官品質(zhì)評(píng)價(jià)賦分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3 大豆肽溶液中乙醇含量的測(cè)定

1.3.3.1 乙醇含量測(cè)定方法

采用Agilent 7890A氣相色譜儀進(jìn)行測(cè)定分析乙醇含量。色譜分析條件：DB-FFAP色譜柱(30 m×0.25 μm×0.25 mm)，程序升溫60 ℃(保持2 min)，以5 ℃/min升至110 ℃(保持5 min)，進(jìn)樣口溫度200 ℃，檢測(cè)器(FID)溫度220 ℃，分流比5∶1，氫氣流速40 mL/min，空氣流速400 mL/min，載氣(N2)30 mL/min，進(jìn)樣1.0 μL[6]。

1.3.3.2 乙醇濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

用一級(jí)純水分別配制以下不同濃度的乙醇溶液：2%，1%，0.5%，0.25%，0.125%，0.625%。建立乙醇濃度與氣相色譜出峰面積之間的關(guān)系曲線。

1.3.4 大豆肽溶液氣質(zhì)色譜分析

采用SQ456-GC型毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行測(cè)定分析。氣相色譜條件：石英毛細(xì)管柱HP-FFAP(30 m×0.25 mm，0.25 μm)，程序升溫：從160 ℃開(kāi)始，保持3 min，以 4 ℃/min升到250 ℃，保持5 min；載氣為氦氣，柱流量1.0 mL/min，進(jìn)樣口溫度250 ℃，分流比80∶1，離子源溫度230 ℃，掃描范圍10～500 amu，進(jìn)樣量1.0 μL。定性與定量分析：采用直接進(jìn)樣方法進(jìn)行GC-MS分析；采用Wiley7n.1 標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索進(jìn)行定性；通過(guò)氣相色譜法按色譜峰面積計(jì)算各組分的相對(duì)含量[7]。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 大豆肽在發(fā)酵過(guò)程中乙醇含量的變化

乙醇溶液氣相色譜出峰圖見(jiàn)圖1。

圖1 乙醇溶液氣相色譜出峰圖

乙醇溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線圖見(jiàn)圖2。方程式為Y=12648.0299X-91.032609，相關(guān)系數(shù)R2=0.99998。

圖2 乙醇溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

大豆肽溶液在酵母菌發(fā)酵的過(guò)程中乙醇含量的變化見(jiàn)圖3。

圖3 大豆肽發(fā)酵過(guò)程中乙醇含量的變化

由圖3可知，大豆肽溶液在酵母發(fā)酵的過(guò)程中，開(kāi)始發(fā)酵時(shí)，乙醇含量增加幅度較小，發(fā)酵1 h后，乙醇含量增加幅度較大。這是由于酵母在前期發(fā)酵主要以有氧發(fā)酵為主，產(chǎn)生氧氣和二氧化碳。發(fā)酵后期，溶液中氧氣消失，酵母菌以無(wú)氧發(fā)酵為主，產(chǎn)生乙醇和二氧化碳[8]。

2.2 大豆肽在發(fā)酵過(guò)程中感官品質(zhì)的變化

酵母菌發(fā)酵大豆肽溶液0，0.5，1，1.5，2，2.5，3 h，其感官品質(zhì)的變化見(jiàn)圖4。

圖4 大豆肽溶液在酵母菌發(fā)酵過(guò)程中感官品質(zhì)的變化

由圖4可知，大豆肽溶液感官品質(zhì)隨著酵母菌發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)先上升后下降，發(fā)酵2 h時(shí)，大豆肽溶液感官品質(zhì)最好。不發(fā)酵的大豆肽溶液色澤灰白，口感是苦味，有較重的腥氣味道。隨著酵母菌的發(fā)酵，會(huì)產(chǎn)生醇類、酯類等物質(zhì)，使大豆肽溶液的苦味和腥氣味下降。發(fā)酵2 h，大豆肽溶液的苦味消失，變成具有乙醇的殺口感[9]，腥氣味消失，變成酒香味。發(fā)酵時(shí)間超過(guò)2 h后，口感中乙醇味比較明顯，具有一定的刺激感，這是由于乙醇含量較高造成的，氣味中帶有異味，酒香味變得不純正。因此，大豆肽溶液在28 ℃下，酵母菌發(fā)酵2 h時(shí)，感官品質(zhì)最佳，此時(shí)感官品質(zhì)得分為89分。

2.3 大豆肽發(fā)酵前后風(fēng)味物質(zhì)的變化

大豆肽溶液和大豆肽溶液發(fā)酵2 h的GC-MS總離子流圖分別見(jiàn)圖5和圖6。氣質(zhì)色譜出峰物質(zhì)信息見(jiàn)表2和表3。

圖5 大豆肽溶液GC-MS總離子流圖

圖6 大豆肽溶液酵母菌發(fā)酵2 h時(shí)GC-MS總離子流圖

表2 大豆肽溶液氣質(zhì)色譜出峰物質(zhì)分析

由表2可知，占比重較大的物質(zhì)有7種，占總出峰物質(zhì)的62.68%，分別是己醛、2-庚酮、甲基乙基甲酮、正己醇、1-辛烯-3-醇、苯甲醇、戊酸，這些物質(zhì)都具有刺激性香味。其他54種物質(zhì)占37.32%，其中部分物質(zhì)有異味。大豆肽的氣味具有刺激性腥味，這種腥味不僅是由以上7種主要成分造成的，畢竟這7種物質(zhì)所占比例僅為62.68%，這種腥氣味可能由所有揮發(fā)物的氣味合成而呈現(xiàn)出來(lái)。

表3 大豆肽溶液酵母菌發(fā)酵溶液氣質(zhì)色譜出峰物質(zhì)分析

續(xù) 表

由表3可知，主要?dú)馕冻煞治镔|(zhì)有3種，分別是乙醇、戊醇、苯乙醇，占總出峰物質(zhì)的99.95%，乙醇為刺激性酒香味，戊醇略帶異味，苯乙醇為花香味，這3種物質(zhì)主要綜合呈現(xiàn)酵母發(fā)酵的酒香味。

大豆肽是大豆蛋白經(jīng)過(guò)蛋白酶水解而制備的，大豆肽口感為苦味，主要是由于疏水性氨基酸造成的。大豆肽溶液經(jīng)過(guò)酵母發(fā)酵后，苦味消失，變成具有乙醇的殺口感。大豆肽溶液呈現(xiàn)灰白色，經(jīng)過(guò)發(fā)酵之后，變成淺黃色。因此，大豆肽經(jīng)過(guò)酵母發(fā)酵之后，主要成分發(fā)生了很大變化，氣味和口感得到很大改善。

3 結(jié)論

在2%的大豆肽溶液中，添加1%的酵母菌，在28 ℃下發(fā)酵2 h時(shí)，大豆肽的感官品質(zhì)最佳。大豆肽在面包酵母菌發(fā)酵的過(guò)程中，乙醇含量不斷增加，大豆肽溶液苦味消失，氣味由腥味變成酒香味，大豆肽感官品質(zhì)得到很大改善。因此，酵母菌發(fā)酵法是大豆肽感官品質(zhì)改良的有效途徑。

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