3 種優(yōu)勢(shì)微生物對(duì)寶泉醬揮發(fā)性香氣的影響

龐惟俏，郭德軍*

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 大慶 163319；2.欽州學(xué)院食品工程學(xué)院，廣西 欽州 535000）

優(yōu)質(zhì)大豆醬多鮮艷光澤、黏度適中、味鮮醇厚、咸甜適口，可用作烹制各種菜肴。同時(shí)，大豆醬富含賴氨酸和不飽和脂肪酸，發(fā)酵過程中可產(chǎn)低聚肽類，可均衡飲食結(jié)構(gòu)，促進(jìn)血液循環(huán)，并具有降血脂、調(diào)節(jié)胰島素、預(yù)防癌癥等保健功能，備受廣大消費(fèi)者關(guān)注[1-2]。

大豆醬中存在豐富的微生物資源，這些微生物均對(duì)大豆醬的香氣、品質(zhì)發(fā)揮重要作用[3]。宏基因組結(jié)合傳統(tǒng)微生物分離技術(shù)研究表明：魯氏酵母、耐鹽表皮葡萄球菌和解淀粉芽孢桿菌是寶泉醬中的優(yōu)勢(shì)菌，魯氏酵母經(jīng)18S rDNA測(cè)序的序列豐度為97.38%，兩株細(xì)菌經(jīng)16S rDNA測(cè)序的序列豐度分別為57.43%、1.57%。故預(yù)測(cè)大豆醬中的揮發(fā)性成分可能來源于這些優(yōu)勢(shì)微生物，利用優(yōu)勢(shì)菌接種發(fā)酵，可在不失傳統(tǒng)風(fēng)味的基礎(chǔ)上縮短大豆醬的發(fā)酵周期。因此研究優(yōu)勢(shì)微生物對(duì)大豆醬風(fēng)味的影響十分有意義。

頂空固相微萃?。╤ e a d s p a c e s o l i d p h a s e microextraction，HS-SPME）結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于發(fā)酵食品的揮發(fā)性成分的研究中，應(yīng)用在大豆醬中香氣成分的測(cè)定也有報(bào)道[4]。康旭等[5]利用GC-MS技術(shù)證實(shí)黃豆中不同類別氨基酸含量與豆醬風(fēng)味物質(zhì)存在相關(guān)性。龐惟俏等[6]利用GC-MS分析工廠醬和農(nóng)家醬揮發(fā)性成分的種類和含量的區(qū)別，工廠醬更優(yōu)。電子鼻[7]是模擬動(dòng)物的嗅覺，利用氣體傳感器陣列的響應(yīng)值來識(shí)別氣味的電子系統(tǒng)，響應(yīng)時(shí)間短[8]、檢測(cè)快速、測(cè)定范圍較廣、重復(fù)性好，能挖掘人鼻不能嗅聞的氣體，在食品行業(yè)發(fā)揮著越來越重要的作用[9]，目前，電子鼻用于分析面醬和花生醬等醬類中香氣物質(zhì)。樓飛等[10]使用電子鼻技術(shù)區(qū)分2 種花生醬香氣成分的差異，為日后鑒定不同品牌的花生醬提供理論依據(jù)；但應(yīng)用電子鼻分析大豆醬香氣成分之間差異性的研究鮮有報(bào)道。魯氏酵母屬于豆醬呈味的有益酵母，其發(fā)酵后的代謝產(chǎn)物包括醇類和甘油[11]。目前，鮮見文獻(xiàn)報(bào)道耐鹽表皮葡萄球菌在大豆醬中檢出，Montel等[12]發(fā)現(xiàn)木糖葡萄球菌和表皮萄球菌作為肉制品發(fā)酵劑，可生成氨基酸類和其他重要的風(fēng)味物質(zhì)。解淀粉芽孢桿菌具有較強(qiáng)的淀粉酶和酸性蛋白酶活性[13]，其水解可產(chǎn)生還原性單糖和氨基酸，可促進(jìn)醬的美拉德反應(yīng)[14]。本研究以從寶泉嶺大豆醬中分離的優(yōu)勢(shì)菌Zygosaccharomycse rouxii BSZ.16910、Staphylococcus epidermidis BSS.17312和Bacillus amyloliquefaciens BSB.170120為研究對(duì)象，按一定比例組合接種于無菌大豆醬醅中進(jìn)行發(fā)酵，利用電子鼻和HS-SPME-GC-MS技術(shù)分析不同微生物對(duì)大豆醬揮發(fā)性成分的影響；通過因子分析，進(jìn)一步確定優(yōu)勢(shì)菌對(duì)大豆醬香氣成分的貢獻(xiàn)，對(duì)明確香氣的微生物來源、縮短發(fā)酵時(shí)間、穩(wěn)定發(fā)酵品質(zhì)、揭示呈香機(jī)理、優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝改進(jìn)具有指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料

發(fā)酵7 d的大豆醬醬醅和發(fā)酵34 d成熟大豆醬由黑龍江省寶泉嶺醬廠提供。菌種：Z. rouxii BSZ.16910、S. epidermidis BSS.17312、B. amyloliquefaciens BSB.170120為利用宏基因組技術(shù)和傳統(tǒng)微生物分離技術(shù)，從成品寶泉醬中分離獲得的優(yōu)勢(shì)菌，現(xiàn)保藏于黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院分子生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。

1.2 儀器與設(shè)備

GC 6890-MS 5973N型GC-MS聯(lián)用儀 美國Agilent公司；50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷萃取頭、J&W DB-5石英毛細(xì)柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）美國J&W Sci公司；PEN3.5型便攜式電子鼻 德國Airsence公司；LDZF-30L型立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療機(jī)械廠。

1.3 方法

1.3.1 醬醅無菌化處理

7 份大豆醬醅，每份500 g，分裝在三角瓶中，110 ℃滅菌20 min，間歇24 h后再滅菌一次，平板法檢查醬醅無菌后使用。

1.3.2 大豆醬樣品制備

菌種Z. rouxii BSZ.16910接種在YPD液體培養(yǎng)基中，28 ℃培養(yǎng)24 h；S. epidermidis BSS.17312接種在MRS液體培養(yǎng)基中，37 ℃培養(yǎng)48 h；B. amyloliquefaciens BSB.170120接種在LB液體培養(yǎng)基中，37 ℃培養(yǎng)48 h。將菌液3 000 r/min制冷離心后，經(jīng)磷酸鹽緩沖液洗滌2 次，在無菌環(huán)境中，將菌液體積比按照表1進(jìn)行1∶1∶1方式組合，按2‰的接種量，接入醬醅中進(jìn)行發(fā)酵，參照企業(yè)的產(chǎn)品加工技術(shù)參數(shù)和工藝進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間約為20 d（按照菌落計(jì)數(shù)國標(biāo)法對(duì)每種樣品發(fā)酵過程中微生物總數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，待其總數(shù)達(dá)到成品寶泉醬的總數(shù)時(shí)，停止發(fā)酵），采集樣品至于無菌袋中4 ℃保存，用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)，樣品命名如表1所示。

表1 添加菌株組合方式發(fā)酵的大豆醬名稱Table 1 Pure and mixed starter cultures for fermented soybean paste

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

選擇有經(jīng)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室品評(píng)人員（5 位男性、5 位女性）對(duì)大豆醬的稠度（10 分）、硬度（10 分）、色澤（20 分）、氣味（20 分）、均勻性（20 分）、總體可接受性（20 分）進(jìn)行感官評(píng)分，滿分100分，評(píng)分規(guī)則[11]如表2所示。

表2 大豆醬感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of fermented soybean paste

1.3.4 電子鼻檢測(cè)

分別取不同種大豆醬樣品約1.00 g，置于電子鼻專用瓶內(nèi)。將電子鼻系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱和校準(zhǔn)，確保電子鼻采集數(shù)據(jù)時(shí)的精確度和穩(wěn)定性。電子鼻分析條件：傳感器清洗時(shí)間設(shè)置180 s，零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí)間10 s，檢測(cè)時(shí)間60 s，進(jìn)樣流量150 mL/min，進(jìn)樣量250 μL，注射器溫度70 ℃。按上述條件，每個(gè)樣品準(zhǔn)備3 個(gè)重復(fù)，取48～59 s處的信號(hào)作為電子鼻分析的時(shí)間點(diǎn)。電子鼻傳感器性能描述見表3。

表3 電子鼻傳感器性能描述Table 3 Performance description of ten electronic nose sensors

1.3.5 揮發(fā)性成分測(cè)定

萃取條件：取每種大豆醬約10 g加入40 mL樣品瓶中，加入經(jīng)過稀釋的對(duì)甲氧基苯甲醛內(nèi)標(biāo)溶液0.01 μL，將樣品瓶放入60 ℃水浴中平衡10 min，將老化5 min的萃取針頭插入樣品瓶中，推出纖維頭，頂空氣體中恒溫60 ℃萃取30 min，于250 ℃解吸1 min，啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

GC條件：J&W DB-5石英毛細(xì)柱（60 m×0.25 mm，0.25μm）；進(jìn)樣口溫度250 ℃；載氣為氦氣（He），流速1.0 mL/min；采用程序升溫，由室溫升至80 ℃保持2 min，以4 ℃/min升至180 ℃，并保持3 min，以5 ℃/min升至230 ℃，保持5 min，降溫至80 ℃；進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣。

MS條件：離子源在225 ℃全掃描；電子電離源；電子能量70 eV；質(zhì)量掃描范圍50～500 u。

1.4 數(shù)據(jù)分析

1.4.1 GC-MS數(shù)據(jù)分析

定性分析利用計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的質(zhì)譜圖進(jìn)行檢索，輔助人工解析圖譜，與NIST 02.L標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行對(duì)照匹配。定量分析根據(jù)內(nèi)標(biāo)物的濃度、樣品中各組分的峰面積與內(nèi)標(biāo)對(duì)甲氧基苯甲醛的峰面積比[15]，大豆醬樣品中各組分含量按下式計(jì)算：

式中：A為大豆醬各揮發(fā)性成分含量/（ng/g）；m1為內(nèi)標(biāo)物對(duì)甲氧基苯甲醛的質(zhì)量/μg；m為每種大豆醬樣品的質(zhì)量/g。

1.4.2 電子鼻數(shù)據(jù)分析

主成分分析（principal component analysis，PCA）由電子鼻自帶軟件完成。

1.4.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 18.0軟件對(duì)主要的揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行因子分析，相關(guān)關(guān)系的變量X1、X2…X6代表檢測(cè)出的香氣化合物的種類。

2 結(jié)果與分析

2.1 優(yōu)勢(shì)菌接種大豆醬的感官評(píng)價(jià)結(jié)果

表4 優(yōu)勢(shì)菌發(fā)酵的大豆醬感官評(píng)分結(jié)果Table 4 Sensory evaluation of fermented soybean paste samples

由表4可知，不同菌株按一定比例接種醬醅，發(fā)酵后的感官評(píng)價(jià)排名為BM6＞BM7＞BM3＞BM2＞BM5＞BM4＞BM1。BM6接種了魯氏酵母菌和表皮葡萄球菌，酵母菌代謝氨基酸、分解糖，產(chǎn)生風(fēng)味前體物質(zhì)；表皮葡萄球菌具有明顯的蛋白酶和脂肪酶活性[16]，有利于大醬鮮味氨基酸和風(fēng)味酯類物質(zhì)的產(chǎn)生，也可能是這2 種菌在醬醅中有很好的協(xié)同作用，有利于風(fēng)味物質(zhì)在數(shù)量和種類上的增加。BM1的感官評(píng)分較低，有微弱的臭味，這表明僅添加解淀粉芽孢桿菌的豆醬風(fēng)味較差，其發(fā)酵的大豆醬的顏色較深，均勻性較差；但BM1的稠度較大，因?yàn)榻獾矸垩挎邨U菌釋放黏度高的黏液。張娟等[17]證實(shí)解淀粉芽孢桿菌在大豆醬中屬有益菌，可抑制雜菌生長，延長發(fā)酵食品的保質(zhì)期。但解淀粉芽孢桿菌易生成芽孢而比較耐熱，易造成產(chǎn)品殺菌不徹底，容易引起包裝后的成品醬細(xì)菌總數(shù)超標(biāo)。

2.2 優(yōu)勢(shì)菌接種大豆醬的電子鼻檢測(cè)分析

圖1 優(yōu)勢(shì)菌種發(fā)酵的大豆醬電子鼻傳感器特征響應(yīng)值雷達(dá)圖Fig. 1 Radar chart of characteristic response values of fermented soybean paste samples from electronic nose

圖2 優(yōu)勢(shì)菌發(fā)酵的大豆醬電子鼻PCA圖Fig. 2 PCA plot of electronic nose data of different soybean paste samples

根據(jù)表3中電子鼻的10 個(gè)傳感器性能描述，并結(jié)合圖1可知，8 種樣品對(duì)10 個(gè)傳感器的特征響應(yīng)值均在2.5以下，其香氣成分均對(duì)傳感器W1W、W2W和W5S響應(yīng)強(qiáng)度較大；其次是傳感器W2S、W3S、W1S；但傳感器W5C、W6S、W3C、W1C對(duì)大豆醬的香氣響應(yīng)強(qiáng)度極小。上述結(jié)果表明，電子鼻傳感器對(duì)大豆醬中的含硫化合物、醇類及氮氧化合物特別靈敏，而對(duì)烷烴類、氫氣、芳香烴、芳香大分子響應(yīng)不敏感。由圖1可以看出，10 種傳感器對(duì)8 個(gè)樣品的響應(yīng)強(qiáng)度值十分接近，這表明7 種優(yōu)勢(shì)菌接種大豆醬的特征性香氣成分的差異相對(duì)較小，初步判定它們與成品大豆醬（BS34）的揮發(fā)性成分組成相似。

為進(jìn)一步確定不同菌種發(fā)酵大豆醬的風(fēng)味與成品大豆醬的相似程度，通過PCA法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將傳感器的數(shù)值進(jìn)行轉(zhuǎn)換及降維[18-19]。由圖2可以看出，PC1貢獻(xiàn)率為81.293%，PC2貢獻(xiàn)率為11.661%，兩者累計(jì)貢獻(xiàn)率為92.954%，較全面地反映原始數(shù)據(jù)的降維信息，說明二者包含全部樣品的整體香氣變化信息。從7 種菌種組合發(fā)酵的大豆醬與成品大豆醬之間的距離可看出，成品大豆醬與BM6的距離最小，與BM7的距離最大，這說明菌株M2和M3混合后接種大豆醬與成品大豆醬香氣相接近，差異不顯著，這與其感官評(píng)分結(jié)果一致；3 種混合菌株發(fā)酵的大豆醬風(fēng)味和成品大豆醬之間差異較顯著。因此，可考慮在大豆醬發(fā)酵過程中接種M2和M3，不但縮短發(fā)酵周期，并在一定程度上滿足成品大豆醬風(fēng)味。同時(shí)，BM4和BM5的橢圓區(qū)有部分重疊，表明其發(fā)酵成熟后香氣相近，這可能與接入的M1有關(guān)。張玉玉等[19]利用電子鼻對(duì)7 種面醬煮制前后的香氣進(jìn)行比較，把相似度較高的樣品聚類在一起，PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為99.839%和0.138 3%。大豆醬中主要的揮發(fā)性成分是醇酯類[20]，本實(shí)驗(yàn)中使用的電子鼻缺少酯類物質(zhì)的檢測(cè)器，因此，不能有效地區(qū)分樣品風(fēng)味之間的差異。

2.3 優(yōu)勢(shì)菌接種大豆醬的揮發(fā)性成分分析

為進(jìn)一步闡明大豆醬揮發(fā)性成分的微生物來源及含量，明確不同菌種發(fā)酵對(duì)大豆醬揮發(fā)風(fēng)味的貢獻(xiàn)。由表5可知，利用HS-SPME-GC-MS在7 種樣品中共檢出38 種揮發(fā)性成分，包括15 種酯、6 種醇、6 種醛酮類、3 種酸酚類、8 種其他化合物。在單一菌種發(fā)酵的BM1、BM2和BM3中分別檢出10、15、15 種揮發(fā)性成分，含量分別為190.02、101.42 ng/g和538.37 ng/g。BM3中揮發(fā)性成分含量最多，可能是因?yàn)轸斒辖湍傅闹饕饔檬谴碱惏l(fā)酵，可合成多種酯類香氣成分、甘油和多元醇，使得其揮發(fā)性成分含量較高[21]?；旌暇N發(fā)酵的BM4、BM5、BM6、BM7中共鑒定出18、12、16、11 種化合物，含量分別為662.33、166.89、218.50 ng/g和721.52 ng/g。主要的揮發(fā)性成分包括亞油酸乙酯、棕櫚酸乙酯、苯甲酸乙酯、3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛、3-甲氧基苯乙酮。每種大豆醬揮發(fā)性成分的種類較成品大豆醬揮發(fā)性成分減少約10 種，含量降低在188.47～743.1 ng/g之間。

從表5可以看出，M1、M2、M3菌株無論是單獨(dú)發(fā)酵還是混合發(fā)酵，酯和醇都是主要的呈香成分，其中棕櫚酸乙酯是它們?cè)诖蠖贯u中代謝產(chǎn)生的主要揮發(fā)性成分，因此它們是寶泉醬中主要香氣物質(zhì)棕櫚酸乙酯的微生物來源，也影響其主要的風(fēng)味，其主要來源于酵母菌M3；在天然發(fā)酵的干酪中棕櫚酸乙酯也被發(fā)現(xiàn)[22]。3 種菌株之間在代謝產(chǎn)生酯類的含量和種類上存在微妙的互作關(guān)系。酯類物質(zhì)是含氧酸與醇或酚類反應(yīng)得到的，對(duì)大豆醬香氣成分的形成貢獻(xiàn)較大[23,21]，可增加大豆醬的酯香，滿足人們味覺享受并給人愉悅感，其大多由酵母利用糖代謝產(chǎn)生，并可抑制霉菌的生長，可作為大豆醬自身的防腐劑[24]。樣品中的揮發(fā)性成分與發(fā)酵34 d的成品大豆醬相比，相同的酯類包括苯甲酸乙酯、亞油酸乙酯、亞油酸甲酯、肉豆蔻酸乙酯、十五酸乙酯、棕櫚酸乙酯。BM4中酯類化合物總含量約為BM1和BM2的3 倍和5 倍，表明M1和M2菌株共同發(fā)酵對(duì)大豆醬酯類物質(zhì)有增效作用；而BM5和BM6中酯類物質(zhì)總含量較單一菌株發(fā)酵樣品的含量降低，M1和M3、M2和M3兩菌株共同發(fā)酵對(duì)酯類總量具有減效作用。具有水果香的苯甲酸乙酯未在BM1中檢出，表明M1不產(chǎn)該種酯類。肉豆蔻酸乙酯具有溫和鸞尾花香氣并帶有油脂香，其是由糖發(fā)酵產(chǎn)生的[25]，本實(shí)驗(yàn)在5 種樣品中均檢出微量的該酯。微量的乙酸乙酯、正己酸乙酯、2,2-二甲基丙酸-2-苯基乙酯，分別在BM6、BM4、BM5中被檢出。辛酸乙酯擁有白蘭地酒香[26]，未在含有M1菌株的BM1、BM4和BM5中檢出，表明M1菌株具有抑制該種酯合成的作用。具有香甜紅玫瑰似香氣及濃厚蜂蜜風(fēng)味的丙酸-2-苯乙酯在BM6和BM7中檢出，在單一菌發(fā)酵的樣品中未發(fā)現(xiàn)，可能是菌株之間互作的產(chǎn)物。M1菌株產(chǎn)酞酸二乙酯，僅在BM1中產(chǎn)生，含量較少；乙酸苯乙酯和月桂酸乙酯只在BM3中被檢出，表明其來源于M3菌株。

表5 優(yōu)勢(shì)菌發(fā)酵大豆醬中主要揮發(fā)性成分分析Table 5 Volatile compounds in fermented soybean paste samples identi fi ed by HS-SPME-GC-MS

大豆醬中酵母菌[27]在發(fā)酵麥芽糖、葡萄糖可產(chǎn)生異戊醇、乙醇等。BM3中醇類物質(zhì)含量最高為269.13 ng/g，約為BM1和BM2的8 倍和16 倍，這證明菌株M3主要產(chǎn)醇類化合物。BM7中醇類物質(zhì)總含量為383.53 ng/g，與BM1、BM2、BM3的總含量之和差異較小，表明3 株菌株發(fā)酵的樣品在醇類化合物合成上具有等效作用。在BM7中鑒定出2-甲基-1-丁醇，呈清快香氣，含量為38.55 ng/g，僅在3 種菌株共同作用下才能產(chǎn)生；被廣泛用在食品中的增香劑苯乙醇，給人愉悅的玫瑰花香，在所有樣品中均被檢出；3 種菌株共同發(fā)酵時(shí)，對(duì)于苯乙醇的合成具有明顯的協(xié)同增效作用。喬鑫[28]認(rèn)為苯乙醇是苯丙氨酸在微生物作用下經(jīng)Strecker降解產(chǎn)生醛后進(jìn)一步還原生成，有很好的嗅感，可增加醬的醇香。BM4中檢出少量的1-辛酸-3-醇，僅在M1和M2兩株菌共同發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生，該種化合物在大豆醬中未見檢出報(bào)道。僅在BM1中未檢出具有蘋果白蘭地香氣的3-甲基-1-丁醇[29]，而在其余樣品中均含有該醇，這表明菌株M1自身代謝不生成該種化合物。同時(shí)，復(fù)合菌發(fā)酵的BM5和BM6中，該化合物的含量較單一菌發(fā)酵的BM3中的含量低，菌株M3與M1和M2共同發(fā)酵可抑制其產(chǎn)生。

脂肪分解可產(chǎn)生醛類和酮類化合物，葡萄球菌可分泌脂肪酶，促進(jìn)大豆脂肪的分解。復(fù)合菌發(fā)酵的BM4中醛酮類化合物的含量比單一發(fā)酵的BM1和BM2的總量高15 倍左右，菌株M1和M2共同發(fā)酵對(duì)樣品中醛酮類化合物的生成有明顯的增效作用。在所有的樣品中，具有類似風(fēng)信子和水果甜香氣的苯乙醛[30]均檢出，BM4中含量最高為47.08 ng/g，約為BM5的14 倍，這可能是表皮葡萄球菌代謝脂肪酶促進(jìn)脂肪分解，氧化的最終產(chǎn)物為醛[31]。3-甲氧基苯乙酮僅在BM4中檢出，表明菌株M1和M2代謝合成該酮。3 種菌株中，M2菌株產(chǎn)生醛酮化合物的能力較強(qiáng)，表明寶泉嶺大醬中醛酮類化合物主要來源于M2菌株。同時(shí)，BM4中醛酮化合物的含量約為BM2的8 倍，約為BM1的15 倍，表明菌株M1和M2互作對(duì)醛酮類化合物總量的生成具有明顯的增效作用。

3 種菌株發(fā)酵的BM7中酸酚化合物的總含量最高，為其他樣品的35 倍以上；3 菌株混合發(fā)酵對(duì)大豆醬酸酚化合物總量的生成具有增效作用。大豆醬中酸主要由嗜鹽四聯(lián)球菌、乳酸菌產(chǎn)生，且可與醇生成酯，為酯類風(fēng)味和美拉德反應(yīng)的前體物質(zhì)[28]。本實(shí)驗(yàn)中僅檢出1 種酸，為α-甲基氫肉桂酸，存在于含有M3菌株的樣品中。具有煙熏香味的對(duì)乙烯基愈創(chuàng)木酚在7 種樣品中均檢出，但含量不同，其中BM7的含量最高，為36.96 ng/g。

2.4 樣品揮發(fā)性成分的因子分析

為進(jìn)一步確定不同優(yōu)勢(shì)菌對(duì)大豆醬揮發(fā)性成分的影響，利用因子分析將主要揮發(fā)性成分歸為少量的因子變量，以便確定不同菌株發(fā)酵的大豆醬風(fēng)味的差異。由表6可知，KMO值為0.835，在0.5～1之間，相關(guān)性較大，證明表5的數(shù)據(jù)可進(jìn)行因子分析[10]。根據(jù)表7、8可知，前2 個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到97.059%，其涵蓋了6 種香氣成分的所有信息。第1個(gè)公因子代表酯類、醇類，不同菌株發(fā)酵的大豆醬中的酯和醇含量及種類也不相同，因此，二者對(duì)豆醬的香氣成分貢獻(xiàn)較大，含量越多，醇酯香就越濃郁，豆醬香氣就更佳；第2個(gè)公因子代表酸類、酚類、醛類、酮類、其他類，盡管這幾類化合物對(duì)大豆醬的香氣貢獻(xiàn)較小，但其均可作為醇和酯化合物的前體物質(zhì)并豐富大豆醬風(fēng)味的多樣性[15]。

表6 KMO和Bartlett’s檢驗(yàn)Table 6 KMO and Bartlett’s test

表7 優(yōu)勢(shì)菌接種大豆醬香氣成分的特征值和方差貢獻(xiàn)率Table 7 Eigenvalues and variance contributions of aroma components of different soybean pastes

表8 旋轉(zhuǎn)后的載荷矩陣和因子得分系數(shù)矩陣Table 8 Loading and component score coefficient matrix after rotation

表9 因子綜合得分Table 9 Component composite scores

綜上所述，并結(jié)合表9可知，不同菌接種大豆醬的因子分析排序?yàn)锽M6＞BM7＞BM3＞BM2＞BM5＞BM4＞BM1，這與感官評(píng)價(jià)的結(jié)果相一致，B. amyloliquefaciens BSB.170120和S. epidermidis BSS.17312發(fā)酵的BM6醇酯香更濃郁，香氣更好；同時(shí)，也進(jìn)一步證實(shí)這2 株菌可產(chǎn)生大量的醇和酯。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)采用感官評(píng)價(jià)、電子鼻技術(shù)和HS-SPME-GCMS法，對(duì)不同組合菌種發(fā)酵的大豆醬的風(fēng)味屬性和揮發(fā)性成分的種類、含量進(jìn)行較全面的分析。接種魯氏酵母和表皮葡萄球菌混合發(fā)酵的BM6整體品質(zhì)更易被人接受。電子鼻的分析結(jié)果顯示，7 種發(fā)酵樣品的香氣特征成分與成品寶泉醬的差異性相對(duì)較小，BM6的風(fēng)味屬性更接近發(fā)酵34 d寶泉成品醬。單一菌發(fā)酵的樣品與成品大豆醬相比，苯甲酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸乙酯和苯乙醇主要來源Z. rouxii BSZ.16910；2-羥基-5-甲基苯乙酮來源于S. epidermidis BSS.17312。從組合菌發(fā)酵的樣品來看，與成品大豆醬相比，苯甲酸乙酯、2-甲基-1-丁醇、苯乙醇的含量在3 種優(yōu)勢(shì)菌的作用下含量增加；B. amyloliquefaciens BSB.170120和S. epidermidis BSS.17312組合發(fā)酵具有促進(jìn)亞油酸乙酯、苯乙醛的含量增加的作用；S. epidermidis BSS.17312和Z. rouxii BSZ.16910組合可促進(jìn)亞油酸甲酯的產(chǎn)生，而抑制肉豆蔻酸乙酯?；谝蜃臃治?，優(yōu)勢(shì)菌M2（S. epidermidis BSS.17312）和M3（Z. rouxii BSZ.16910）對(duì)寶泉醬香氣成分酯和醇的產(chǎn)生貢獻(xiàn)較大，是大豆醬發(fā)酵的有益菌株，有利于大豆醬風(fēng)味的形成，因此具有在大豆醬發(fā)酵中應(yīng)用的潛質(zhì)。