自然發(fā)酵“老面”與純種發(fā)酵的糙米發(fā)糕揮發(fā)性成分及品質(zhì)分析

許新月，李 君*，崔懷田，李佳怡，盧苗苗，張春麗，國宇軒，宋 虹，朱丹實(shí)，劉 賀

（1 渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 遼寧錦州121013 2 遼寧阜新德美客食品有限公司 遼寧阜新 123000）

米發(fā)糕是我國南方傳統(tǒng)主食之一，大多是以精制米為主要原料，通過接種發(fā)酵米漿或酵母菌作為發(fā)酵劑進(jìn)行生產(chǎn)加工，因其松軟適中的口感、豐富的營養(yǎng)價(jià)值以及大米獨(dú)特的香味和酒香味而深受消費(fèi)者的喜愛[1]。沈伊亮等[2]研究了不同原料對(duì)米發(fā)糕品質(zhì)的影響，結(jié)果表明原料不同會(huì)導(dǎo)致米發(fā)糕的質(zhì)構(gòu)特性發(fā)生改變；李慶龍等[3]將粳米粉和秈米粉兩種米粉材料混合制備發(fā)糕，產(chǎn)品品質(zhì)較單一原料制備的樣品好；郭蕾等[4]在米發(fā)糕傳統(tǒng)發(fā)酵液中分離出發(fā)酵特性較好的植物乳桿菌和卡斯特酒香酵母，并開發(fā)了固態(tài)發(fā)酵劑；張印等[5]發(fā)現(xiàn)米面混合發(fā)酵工藝可明顯改善傳統(tǒng)發(fā)酵的米發(fā)糕品質(zhì)。

糙米作為一種全谷物食品，不僅可以促進(jìn)人體腸道中有益菌的生長繁殖，提高人體免疫功能，還具有預(yù)防心血管疾病、癌癥的功能[6]，已逐漸成為食品領(lǐng)域開發(fā)和利用的熱點(diǎn)。目前國內(nèi)外相繼開發(fā)了糙米飲料、糙米面包[7]、糙米面條[8]、速食糙米粉、糙米餅干等多種糙米制品[9]?！袄厦妗笔潜狈絺鹘y(tǒng)自然發(fā)酵劑，主要是發(fā)面蒸制饅頭時(shí)剩下的一團(tuán)面，在自然條件下發(fā)酵并密封冷藏而形成的具有多種微生物的野生菌體系[10]。許多研究者針對(duì)“老面”制品的品質(zhì)、制作工藝和菌種組成[11]進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)“老面”中的微生物主要是酵母菌、乳酸菌和醋酸菌等微生物[12]，在發(fā)生糖化和酯化等反應(yīng)時(shí)可使發(fā)酵制品具有良好的風(fēng)味和口感[13-14]。然而，由于“老面”是在自然環(huán)境下通過手工發(fā)酵制成的，環(huán)境對(duì)發(fā)酵體系中微生物菌群產(chǎn)生的影響較大，造成其活性和比例的變化，進(jìn)而導(dǎo)致菌群組成的演變，因此“老面”野生菌體系不確定性因素較多，質(zhì)量不穩(wěn)定，難以形成規(guī)?；母哔|(zhì)量工業(yè)化生產(chǎn)[15-16]。

本研究分別以自然發(fā)酵“老面”、酵母菌復(fù)配植物乳桿菌、酵母菌復(fù)配混合乳酸菌作為發(fā)酵劑，研制糙米發(fā)糕。同時(shí)，研究了與自然發(fā)酵“老面”風(fēng)味等同的復(fù)配菌粉。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

碎米粉、糙米粉，盤錦光合蟹業(yè)有限公司；植物乳桿菌，西安百川生物科技有限公司；乳酸菌，北京川秀科技有限公司；無水乙醇（色譜純級(jí)），國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；小麥粉、小蘇打、白砂糖、安琪酵母均采購于當(dāng)?shù)爻小?/p>

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT Plus 質(zhì)構(gòu)分析儀，英國Stable Micro System 公司；7890A/5975C 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent 公司；PEN3 電子鼻，德國AIRSENSE 公司；固相微萃取手動(dòng)進(jìn)樣手柄、DVB/CA/PDMS（50/30 μm）纖維頭，美國Supelco 公司；THZ-D 臺(tái)式恒溫振蕩器，江蘇太倉市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 糙米發(fā)糕樣品的制備 參考郭蕾等[17]的方法，并稍作修改。將糙米和碎米按照1∶2 質(zhì)量比混合均勻、粉碎，以料液比為15∶11 的比例加水混勻，加入料液質(zhì)量17%的白砂糖，接種（酵母菌復(fù)配乳酸菌粉、酵母菌復(fù)配植物乳桿菌、自然發(fā)酵“老面”）后于32 ℃恒溫發(fā)酵，加入0.25%小蘇打充分?jǐn)嚢?，注模?5 ℃醒發(fā)15 min，蒸制20 min，制備完成后備用。

1.3.2 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定 測(cè)定條件：P/50R 探頭，TPA模式，校正高度50 mm，測(cè)試前速度1 mm/s，測(cè)試中1 mm/s，測(cè)試后3 mm/s，壓縮形變量35%，測(cè)試結(jié)果取3 次測(cè)定的平均值。

1.3.3 電子鼻的測(cè)定 PEN3 型電子鼻傳感器由10 種不同的化學(xué)傳感元件組成，不同傳感器具有不同的性能（見表1）。稱取10 g 樣品于離心管中，密封，室溫下靜置30 min 后進(jìn)行檢測(cè)，每組樣品重復(fù)測(cè)定3 次。參考Kachele 等[18]的方法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試并稍作修改。具體參數(shù)如下：清洗時(shí)間110 s，樣品準(zhǔn)備時(shí)間5 s，測(cè)定時(shí)間120 s，載氣流速350 mL/min，樣品流速300 mL/min。通過電子鼻自帶的軟件對(duì)98 s 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

表1 電子鼻傳感器及響應(yīng)物質(zhì)Table 1 Electronic nose sensor and response substance

1.3.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè) 在Lee 等[19]的基礎(chǔ)上稍作修改。頂空SPME 條件：準(zhǔn)確稱取5.0 g 樣品于SPME 頂空瓶中，密封，插入手動(dòng)進(jìn)樣器，60℃水浴磁力攪拌器中平衡15 min，萃取頭頂空萃取40 min 后收回纖維，移出萃取頭并立即插入進(jìn)樣口（溫度250 ℃）中，熱解吸5 min 進(jìn)樣。GC 條件：HP-5MS 色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為高純He（99.999%）；流量為15 mL/min；升溫程序：初始溫度40 ℃，保持4 min，以5 ℃/min 升溫至100 ℃，以3 ℃/min 升溫至220 ℃，保持14 min；不分流進(jìn)樣；溶劑延遲時(shí)間3.0 min。MS 條件：電子轟擊（EI）離子源70 eV；離子源溫度230℃；四級(jí)桿溫度150 ℃；電壓350 V；發(fā)射電流200 μA。

1.3.5 感官品評(píng) 按照組織結(jié)構(gòu)30%、氣味20%、滋味20%、色澤15%、黏彈性15%，制定糙米發(fā)糕感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)（見表2）。評(píng)價(jià)小組由20 名（男、女各10 人）經(jīng)過初級(jí)感官培訓(xùn)且具有食品專業(yè)知識(shí)的人組成，根據(jù)表中的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)糙米發(fā)糕進(jìn)行打分，去除最高及最低分后取平均分作為最終評(píng)定結(jié)果。

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria

1.3.6 數(shù)據(jù)分析與處理 采用SPSS 19.0、Origin 8.0 以及Excel 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、作圖及分析，數(shù)據(jù)以平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)構(gòu)特性分析

2.1.1 不同發(fā)酵劑添加量對(duì)糙米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)特性的影響 對(duì)接種復(fù)配0.3%，0.6%，0.9%，1.2%，1.5%植物乳桿菌或乳酸菌，10%，16%，22%，28%“老面”制作的糙米發(fā)糕進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定。質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定結(jié)果可以反映糙米發(fā)糕的感官品質(zhì)，其影響主要表現(xiàn)為硬度與糙米發(fā)糕的品質(zhì)呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，當(dāng)硬度達(dá)到很大值時(shí)，發(fā)糕制品發(fā)硬口感較差[20]；彈性和凝聚性與發(fā)糕制品的品質(zhì)呈正相關(guān)，彈性的大小影響著發(fā)糕的口感與組織狀態(tài)；凝聚性的大小決定了發(fā)糕的咀嚼性，凝聚性大的發(fā)糕有嚼勁，而凝聚性小的發(fā)糕比較軟爛口感不好。試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示，隨著發(fā)酵劑添加量的增多，彈性和凝聚性均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，硬度總體呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，而“老面”添加量對(duì)于硬度影響不大。酵母菌復(fù)配植物乳桿菌或乳酸菌，在發(fā)酵過程中發(fā)揮菌種協(xié)同作用，充分利用蛋白質(zhì)、糖等大分子物質(zhì)產(chǎn)生酸類等小分子代謝物，致使發(fā)酵產(chǎn)物更豐富，營養(yǎng)更全面。直鏈淀粉的含量是決定食用品質(zhì)的關(guān)鍵因素，較低的淀粉含量在一定程度上會(huì)使食味變佳。微生物利用蛋白質(zhì)使直鏈淀粉裸露出來，把淀粉粒包埋在其中，直鏈淀粉的增多使淀粉體系的凝聚性、彈性增強(qiáng)，從而改善糙米發(fā)糕的品質(zhì)，而添加量過多時(shí)酵母產(chǎn)氣過多，會(huì)使糙米發(fā)糕內(nèi)部質(zhì)地過于空洞，最終造成結(jié)構(gòu)疏松軟塌，致使彈性和凝聚性下降，硬度增大[21]；“老面”添加量增多，面筋含量隨之增加，面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包裹住發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體，同時(shí)“老面”中的優(yōu)勢(shì)菌，如酵母菌、乳酸菌發(fā)揮微生物協(xié)同作用，代謝分解蛋白質(zhì)、糖類，作用于淀粉凝膠體系，從而使糙米發(fā)糕彈性和凝聚增加，而當(dāng)添加量過多時(shí)，造成發(fā)酵過度，產(chǎn)生的氣體溢出，破壞內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，糙米發(fā)糕表面塌陷，致使彈性和凝聚性下降。由圖1可得，復(fù)配1.2%植物乳桿菌添加量或0.9%乳酸菌粉，“老面”添加量為16%時(shí)糙米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)特性最佳。

圖1 發(fā)酵劑添加量對(duì)糙米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)特性影響Fig.1 Influence of the addition amount of starter on texture characteristics of brown rice cakes

2.1.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)糙米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)特性影響 將復(fù)配植物乳桿菌、乳酸菌的發(fā)酵劑發(fā)酵時(shí)間控制在1，2，3，4 h，“老面”發(fā)酵時(shí)間控制在13，14，15，16，17 h。試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，彈性和凝聚性呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，硬度總體呈現(xiàn)先下降后增大趨勢(shì)，發(fā)酵后期硬度趨于平緩。發(fā)酵時(shí)間不足，酵母菌產(chǎn)氣不足，乳酸菌不能充分利用蛋白質(zhì)、脂肪等大分子物質(zhì)，直鏈淀粉含量低，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致彈性、凝聚性較小。隨著發(fā)酵時(shí)間延長，不同菌種間發(fā)揮協(xié)同作用，充分利用蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等物質(zhì)，使支鏈淀粉末端脫落，直鏈淀粉游離出來，直鏈淀粉的含量增多且進(jìn)行有序排列，增大了淀粉體系的凝膠強(qiáng)度，最終導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)合力增大形成氣孔致密、蓬松的蜂窩狀結(jié)構(gòu)[22]。乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生的有機(jī)酸、多糖等物質(zhì)也能與酵母菌相互作用，會(huì)對(duì)糙米發(fā)糕的發(fā)酵特性和品質(zhì)產(chǎn)生多方面的影響[23]，從而使彈性和凝聚性逐漸增大，硬度減小，而發(fā)酵時(shí)間過長，產(chǎn)酸量過多，導(dǎo)致發(fā)酵作用減弱，同時(shí)對(duì)酵母菌產(chǎn)氣能力和糙米發(fā)糕凝膠網(wǎng)絡(luò)的持氣性產(chǎn)生影響，使彈性和凝聚性值下降；“老面”體系中的多種微生物發(fā)揮糖化、發(fā)酵、酯化的協(xié)同作用，產(chǎn)生二氧化碳，形成多孔結(jié)構(gòu)，使組織結(jié)構(gòu)更趨于柔軟細(xì)膩而富有彈性的口感[24]，而隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，微生物體系中乳酸菌、醋酸菌等菌種的生長過快，改變了面團(tuán)的環(huán)境，抑制酵母菌的生長，產(chǎn)氣能力降低[25]，同時(shí)還可能由于發(fā)酵過度導(dǎo)致糙米發(fā)糕的持氣力降低，糙米發(fā)糕表層塌陷，內(nèi)部氣孔不均勻，比容減小，使產(chǎn)生的氣體溢出，發(fā)糕體積無法增大，影響發(fā)糕的品質(zhì)，從而致使硬度值增大，彈性和凝聚性下降。綜上，復(fù)配植物乳桿菌或乳酸菌發(fā)酵時(shí)間為3 h，“老面” 發(fā)酵時(shí)間為15 h 時(shí)制作的糙米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)特性最佳。

圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)糙米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)特性影響Fig.2 Influence of fermentation time on texture characteristics of brown rice cakes

2.2 電子鼻分析

2.2.1 植物乳桿菌發(fā)酵對(duì)揮發(fā)性氣味的影響 電子鼻檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)于樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的微量變化十分敏感，并通過響應(yīng)值的變化反應(yīng)風(fēng)味物質(zhì)的變化[26]。響應(yīng)值表示傳感器的相對(duì)電阻率（G/G0）變化趨勢(shì)[27]。

由圖3可知，植物乳桿菌不同添加量、不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)應(yīng)的糙米發(fā)糕香氣外部輪廓不同，說明不同添加量和發(fā)酵時(shí)間產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)存在顯著差異。由圖3可知，R2 傳感器的響應(yīng)值變化較顯著，說明樣品中氮氧化物含量較高。植物乳桿菌添加量為0.3%和0.6%時(shí)氮氧化物含量無明顯差異，添加量在0.9%和1.2%時(shí)氮氧化物含量最多，且兩種添加量對(duì)于氮氧化物的生成量沒有明顯差異。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，氮氧化物含量雖逐漸增多，但在發(fā)酵3 h 和4 h 時(shí)無明顯差異。由3a可得，傳感器R8 變化顯著，說明隨植物乳桿菌添加量的增多，糙米發(fā)糕中醇類物質(zhì)含量增多。由3b 可知，R5、R6、R8 變化較顯著，說明糙米發(fā)糕中烴類、芳香類、醇類化合物含量變化較大，在3 h和4 h 時(shí)，醇類、芳香類化合物含量較高。分析原因可能是隨著菌種植物乳桿菌添加量的增多和發(fā)酵時(shí)間的延長，酵母菌和植物乳桿菌充分發(fā)揮作用，將糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為醇類、芳香類物質(zhì)。綜上，植物乳桿菌最適添加量為1.2%，發(fā)酵時(shí)間為3 h。

圖3 植物乳桿菌發(fā)酵電子鼻雷達(dá)圖Fig.3 Electronic nose radar diagram of Lactobacillus plantarum fermentation

2.2.2 乳酸菌發(fā)酵對(duì)揮發(fā)性氣味的影響 由圖4a 和4b 可知，隨著混合乳酸菌添加量的增多、發(fā)酵時(shí)間的延長，R2 響應(yīng)值的變化最顯著，添加量1.2%時(shí)R2 響應(yīng)值最大，其次為0.9%；發(fā)酵時(shí)間為4 h 時(shí)，R2 響應(yīng)值最大，其次為發(fā)酵3 h，兩者差值不大；由4a 和4b 可知，R5、R6、R8 值較大，表明樣品中含有較多的烴類、醇類、芳香類化合物。隨著乳酸菌添加量增多和發(fā)酵時(shí)間的延長，R8 隨之增大，表明樣品中醇類物質(zhì)隨之增多，而R5、R6無顯著變化。

圖4 乳酸菌發(fā)酵電子鼻雷達(dá)圖Fig.4 Electronic nose radar diagram of lactic acid bacteria fermentation

2.2.3 自然發(fā)酵“老面”對(duì)揮發(fā)性氣味的影響 由圖5a 和5b 可知，隨著“老面”添加量的增多、發(fā)酵時(shí)間的延長，R2 響應(yīng)值的變化最顯著，添加量在22%時(shí)R2 響應(yīng)值最大，添加量在16%時(shí)與其無顯著差異；發(fā)酵時(shí)間為16，17，18 h 時(shí)，R2 響應(yīng)值無顯著變化；由5a 和5b 可知R5、R6、R8 值較大，表明樣品中含有較多的烴類、醇類、芳香類化合物，綜上，“老面”最適宜的添加量為16%，發(fā)酵時(shí)間為15 h。

圖5 “老面”發(fā)酵電子鼻雷達(dá)圖Fig.5 Electronic nose radar diagram of ′old mouth′ fermentation

2.3 不同發(fā)酵劑的糙米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

根據(jù)以上質(zhì)構(gòu)性質(zhì)、電子鼻的結(jié)果，優(yōu)選2%酵母菌復(fù)配1.2%植物乳桿菌、2%酵母菌復(fù)配0.9%乳酸菌、16%的“老面”，按照糙米發(fā)糕制作工藝?yán)? 種發(fā)酵劑分別制作糙米發(fā)糕，利用GCMS 測(cè)定其揮發(fā)性風(fēng)味成分。

由表3可知，酵母菌復(fù)配植物乳桿菌發(fā)酵糙米發(fā)糕總風(fēng)味物質(zhì)種類為24 種，其中有8 種醇類化合物，6 種酸類化合物，4 種醛類化合物，4 種酯類化合物，2 種酮類化合物；酵母菌復(fù)配乳酸菌糙米發(fā)糕共檢測(cè)出26 種風(fēng)味物質(zhì)，6 種醇類化合物，7 種酸類化合物，4 種醛類化合物，5 種酯類化合物，3 種酮類化合物，還有一種吲哚物質(zhì)；自然發(fā)酵“老面”的糙米發(fā)糕共檢測(cè)出28 種風(fēng)味物質(zhì)，9 種醇類化合物，6 種酸類化合物，4 種醛類化合物，6 種酯類化合物，3 種酮類化合物。在發(fā)酵過程中，酵母菌、乳酸菌利用蛋白質(zhì)、碳水化合物等物質(zhì)產(chǎn)生揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，在乳酸菌的作用下，葡萄糖經(jīng)糖酵解途徑轉(zhuǎn)化為丙酮酸，再經(jīng)過檸檬酸代謝等一系列生物化學(xué)過程產(chǎn)生醇類、醛類、酸類、酮類化合物，這一系列揮發(fā)性化合物的產(chǎn)生對(duì)糙米發(fā)糕的滋味和風(fēng)味起到了決定性的作用[28-31]。3種糙米發(fā)糕風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量最多的是醇類，含量相差不大。醇類物質(zhì)的產(chǎn)生與糖代謝、氨基酸代謝、甲基酮還原等反應(yīng)相關(guān)[32]，醇類都具有芳香、植物芳香等特殊香氣，與其它成分間存在協(xié)同作用，對(duì)風(fēng)味產(chǎn)生有較大影響[33]。在發(fā)酵食品中菌種對(duì)于食品風(fēng)味有重要的影響，“老面” 和復(fù)配混合乳酸菌體系中具有多種微生物，可以發(fā)揮多種微生物的協(xié)同作用，提高微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的利用度，使發(fā)酵產(chǎn)物更加豐富，營養(yǎng)更全面，所以呈現(xiàn)的風(fēng)味物質(zhì)會(huì)更多。雖然上述GC-MS 檢測(cè)結(jié)果表明，兩種復(fù)配菌粉發(fā)酵制作的糙米發(fā)糕風(fēng)味物質(zhì)總數(shù)少于“老面”的，但是缺少的幾種風(fēng)味物質(zhì)含量較低，對(duì)于糙米發(fā)糕整體風(fēng)味和感官無明顯影響，所以以上兩種復(fù)配菌粉可代替面肥制作糙米發(fā)糕。

表3 3 種糙米發(fā)糕的風(fēng)味分析Table 3 Analysis of flavor of three kinds of brown rice cakes

2.4 糙米發(fā)糕揮發(fā)性物質(zhì)及不同種類主成分及聚類分析

對(duì)于3 種接種不同發(fā)酵劑的糙米發(fā)糕揮發(fā)性物質(zhì)及種類進(jìn)行主成分分析，揮發(fā)性物質(zhì)主成分及種類特征值和方差貢獻(xiàn)率如表4、表5所示，載荷圖如圖6、圖7所示。糙米發(fā)糕中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要集中在前4 個(gè)主成分，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為97.282%，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類主要集中在前2 個(gè)主成分，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為99.989%，較好地包含了原始信息數(shù)據(jù)總量。糙米發(fā)糕感官品評(píng)結(jié)果與乙酸丙酯、3-羥基-2-戊酮、乙偶姻、辛酸乙酯、壬醛等物質(zhì)成正相關(guān)，而與2-甲基己酸、醋酸、苯乙醇、正丁醇、仲辛醇、異戊醇含量等呈負(fù)相關(guān)；與糙米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類酮類、酯類呈顯著正相關(guān)，而與酸類呈顯著負(fù)相關(guān)。壬醛、乙偶姻呈綠菜花、乳脂氣息[34]，賦予糙米發(fā)糕令人愉快的香氣，壬醛可賦予糙米發(fā)糕一定的清香、果香香味，1-壬醛具有玫瑰的香氣，2，3-丁二酮有奶油香味，苯甲醛能賦予產(chǎn)品堅(jiān)果香、杏仁香[35]。圖8為糙米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)聚類分析圖，對(duì)聚類分析圖進(jìn)行4 聚類分析時(shí)，從甘氨酸到辛酸7 種風(fēng)味物質(zhì)為聚為一枝，三羥基二戊酮到仲戊醇聚為一枝，壬酸單獨(dú)聚為一枝，異戊醇到正己醇聚為一枝，其聚類分析結(jié)果與主成分分析載荷圖中各物質(zhì)分析結(jié)果一致。

圖6 糙米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分載荷圖Fig.6 Principal component load of volatile flavor substances in brown rice cake

圖7 糙米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類主成分載荷圖Fig.7 Principal component load diagram of volatile flavor compounds in brown rice cake

圖8 糙米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)聚類分析Fig.8 Cluster analysis of volatile flavor compounds in brown rice cake

表4 3 種糙米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分特征值和方差貢獻(xiàn)率Table 4 Principal component characteristic values and variance contribution rates of volatile flavor substances in three kinds of brown rice cakes

表5 3 種糙米發(fā)糕不同種類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分特征值和方差貢獻(xiàn)率Table 5 Principal component characteristic values and variance contribution rates of different kinds of volatile flavor substances of three kinds of brown rice cakes

2.5 感官評(píng)價(jià)分析

糙米發(fā)糕的感官評(píng)價(jià)結(jié)果如表6所示，對(duì)比3 種不同發(fā)酵劑蒸制發(fā)糕，發(fā)現(xiàn)用16%的“老面”發(fā)酵制作糙米發(fā)糕時(shí)感官評(píng)分最高，其次是0.9%混合乳酸菌，1.2%植物乳桿菌的糙米發(fā)糕，兩種復(fù)配菌粉制作發(fā)糕的感官評(píng)價(jià)與" 老面" 無較大差別，均具有明顯的酒香味和發(fā)酵香氣，甜度適中，彈性較好，風(fēng)味和滋味俱佳；同一種發(fā)酵劑使用不同添加量的感官評(píng)價(jià)結(jié)果也具有顯著差異，酵母菌與0.9%混合乳酸菌或1.2%植物乳桿菌混合、16%“老面”發(fā)酵蒸制的發(fā)糕風(fēng)味較好。

表6 糙米發(fā)糕的感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 6 Sensory evaluation results of brown rice cakes

3 結(jié)論

本試驗(yàn)應(yīng)用GC-MS、電子鼻檢測(cè)技術(shù)，結(jié)合主成分分析和聚類分析研究自然發(fā)酵“老面”和純種發(fā)酵的糙米發(fā)糕中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主成分分析和聚類分析結(jié)果表明：感官評(píng)定結(jié)果與乙酸丙酯、3-羥基-2-戊酮、乙偶姻、辛酸乙酯、壬醛呈顯著正相關(guān)，賦予糙米發(fā)糕乳脂味、清香味、果香味；揮發(fā)性物質(zhì)種類主成分分析結(jié)果表明：感官評(píng)定結(jié)果與酮類、酯類呈顯著正相關(guān)。同時(shí)，結(jié)合糙米發(fā)糕質(zhì)構(gòu)特性對(duì)比分析，結(jié)果表明：2%酵母菌復(fù)配1.2%植物乳桿菌、2%酵母菌復(fù)配0.9%乳酸菌發(fā)酵3 h，16%“老面” 發(fā)酵15 h，3種糙米發(fā)糕揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相近且質(zhì)構(gòu)特性最佳。由此可以確定純種發(fā)酵基本可以代替自然發(fā)酵“老面”制作糙米發(fā)糕，且糙米發(fā)糕風(fēng)味和感官良好，最終確定了糙米發(fā)糕的制作工藝和復(fù)配菌間配比。糙米發(fā)糕工藝配方：糙米粉：碎米粉=1∶2，綿白糖17%，去離子水73%，發(fā)酵劑（2%酵母菌復(fù)配1.2%植物乳桿菌或0.9%乳酸菌粉，發(fā)酵3 h；“老面”16%，發(fā)酵15 h），小蘇打0.25%。