乳酸菌與酵母菌協(xié)同發(fā)酵對甜面醬風(fēng)味和品質(zhì)的影響

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.013

中圖分類號：TS264.24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）05-0090-05

Effect of Cooperative Fermentation of Lactic Acid Bacteria and Yeast on Flavor and Quality of Sweet Soybean Paste

NG Hao-ran，YUAN Liu-feng，DONG Wen-min， ZHANG Yi-ru，WANG Chun-lin （College of Food Science and Engineering，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin300457，China）

Abstract： By adding Zygosaccharomyces rouxii （S） and Tetragenococcus halophilus in the fermentation process of sweet soybean paste，the effects of inoculation technology of two strains on the physicochemical indexes， flavor and quality of sweet soybean paste are investigated. The research results show that under the premise of ensuring that the main physicochemical indexes are in the normal range，the total acid content and amino acid nitrogen content of the group of adding lactic acid bacteria firstly and then adding yeast are at a higher level，more alcohols and aldehydes could be produced，the comprehensive sensory score is higher，and the color and aroma are improved to some extent，which has obvious advantages. Lactic acid bacteria are added on the 7th day of fermentation，and yeast is added on the 14th day of fermentation. The sweet soybean paste produced in the fermentation period of 49 days has better flavor and quality.

Key Words：sweet soybean paste；cooperative fermentation； flavor components； sensory evaluation

甜面醬在我國調(diào)味品中具有重要意義，以面粉或小麥粉為主要原料，高溫滅菌后加入米曲霉制曲，在一定溫度下發(fā)酵制成，兼具鮮味、咸味和甜味，因其特殊的滋味和體態(tài)受到許多消費(fèi)者的青睞。

在甜面醬發(fā)酵過程中，小麥粉是主要的碳水化合物來源[1，蛋白質(zhì)、淀粉等大分子在微生物和酶的作用下分解轉(zhuǎn)化成多種風(fēng)味物質(zhì)和小分子營養(yǎng)物質(zhì)。米曲霉產(chǎn)生多種酶用于分解原料，是醬油生產(chǎn)過程中必不可少的曲霉[2]，在甜面醬生產(chǎn)中亦如此。酵母菌是甜面醬發(fā)酵中常見的一類增香微生物，酯類、醇類、酚類、呋喃類化合物等多種揮發(fā)性化合物在其代謝過程中生成[3]。Jiang等[4]發(fā)現(xiàn)在醬油發(fā)酵過程中接種粉狀米勒氏酵母、魯氏酵母和近平滑假絲酵母后，醬油中醇類和酯類化合物的濃度顯著提高，且3種生香酵母均可通過酯化和醇解途徑合成乙酸乙酯和乙酸異戊酯。乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的多種化合物如乙醇、胞外多糖、過氧化氫、細(xì)菌素等，為發(fā)酵食品提供了特有的質(zhì)地、風(fēng)味和香氣[5]。中度嗜鹽的嗜鹽四聯(lián)球菌通常被用于含鹽量高的食品發(fā)酵中[6]，在醬油發(fā)酵過程中，有機(jī)酸與酵母生成的醇類發(fā)生酸類和醇類的酯化反應(yīng)，產(chǎn)生濃厚的酯香，有效地改善了醬油的品質(zhì)[，對甜面醬的發(fā)酵亦如此。當(dāng)下在甜面醬的釀造方式中大多傾向于自然發(fā)酵，無風(fēng)味菌種的添加，醬醪中一些有益的風(fēng)味微生物通常來自原材料或環(huán)境的自然接種[8]，采用人工接種發(fā)酵方式的研究較少，且主要發(fā)酵方式為單一菌種發(fā)酵，將混合菌種協(xié)同發(fā)酵應(yīng)用于甜面醬中的研究鮮少，在發(fā)酵微生物的選擇育種和菌種接種發(fā)酵工藝的研究方面不夠完備。

基于此，本研究考察魯氏酵母（S酵母）和嗜鹽四聯(lián)球菌兩種菌種不同添加工藝在甜面醬發(fā)酵過程中的影響，跟蹤測定其在發(fā)酵過程中理化指標(biāo)的變化，并測定發(fā)酵終端不同組別醬醪中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成與含量，結(jié)合感官評價多項比較選擇出更適合甜面醬發(fā)酵的酵母菌、乳酸菌協(xié)同添加工藝，為甜面醬人工接種發(fā)酵工藝提供了一定參考。

1材料與方法

1.1材料

原料：小麥面粉、食用鹽；菌種：米曲霉（滬釀3.042）、魯氏酵母（S酵母）和乳酸菌（嗜鹽四聯(lián)球菌），均來自天津科技大學(xué)菌種保藏中心。

1.2 儀器與設(shè)備

MultistanGO酶標(biāo)儀賽默飛世爾科技（中國）有限公司；SH220F石墨消解儀山東海能科學(xué)儀器有限公司；K9840自動凱氏定氮儀武漢科貝科技股份有限公司；EVAV1Base全自動電位滴定儀梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 大曲的制備

將小麥面粉與水按 1：0.45 的比例混勻，在 121^°C 條件下滅菌，待冷卻至 30^°C 以下接入大曲總重量 0.3% 的種曲，混勻后將其放置在 培養(yǎng)箱中堆積培養(yǎng)，^15h 后將曲料打散，進(jìn)行第一次翻曲，平鋪培養(yǎng)，21h后進(jìn)行第二次翻曲，培養(yǎng)過程中每 3h 對其補(bǔ)水， ^42h 后曲料成熟，將其收起保存。

1.4 甜面醬的發(fā)酵

將 ^42h 的成曲拌入濃度為 14% 、大曲質(zhì)量1.1倍的鹽水中，移入發(fā)酵罐中，在 30^°C 條件下發(fā)酵49d，每7d對其取樣用于后續(xù)理化指標(biāo)和風(fēng)味物質(zhì)等的分析。本階段共有4個發(fā)酵組別，4組互為對照，見表1。

表1甜面醬發(fā)酵組別

1.5 理化指標(biāo)的測定

將4組各時間段取得的樣品稱取 5.00g ，用蒸餾水研磨后定容至 50mL ，將定容后的樣品倒入離心管中進(jìn)行離心操作，得到離心完畢的上清液，將其作為此樣品的待測液，用該待測液進(jìn)行后續(xù)理化指標(biāo)如 pH 值、總酸含量等的測定與分析。

1.6 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定

采用固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測定并分析甜面醬中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量[9]。稱取樣品 2g 與 0.5g 氯化鈉、 5mL 蒸餾水、 20mL 內(nèi)標(biāo)物和適當(dāng)大小的轉(zhuǎn)子一同放入頂空固相微萃取樣品瓶中，水浴20min 后放入萃取頭，頂空吸附 30min 后將其拔出，置于GC-MS進(jìn)樣口，對其進(jìn)行解吸和分析。

1.7發(fā)酵終端甜面醬的感官評價

邀請10名經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的研究生和博士生依據(jù)甜面醬的感官評價標(biāo)準(zhǔn)對4組甜面醬在發(fā)酵終端即第49天時的色澤、體態(tài)、香味、滋味進(jìn)行評價。

2 結(jié)果與分析

2.1不同菌種添加工藝對甜面醬pH值的影響

醬醪的pH值是影響甜面醬品質(zhì)的重要因素之一，在甜面醬發(fā)酵過程中由于微生物代謝和原料的分解利用等活動，使醬醪中的酸類生成、積累， pH 值逐漸下降，微生物和酶的活力在酸度較大時又會受到抑制。A組、B組、C組與D組4個發(fā)酵組的 pH 值變化趨勢見圖1。

由圖1可知，隨著發(fā)酵時間不斷增加，4組醬醪的ΔpH 值均呈現(xiàn)先逐漸下降，35d后趨于穩(wěn)定的變化趨勢。發(fā)酵前期，魯氏酵母、嗜鹽四聯(lián)球菌與其他微生物在生長繁殖中生成酸性物質(zhì)，4組醬醪的pH值明顯降低，后期醬醪的 pH 值均在4.5左右。在整個發(fā)酵過程中，4組醬醪的 pH 值均處于正常變化范圍內(nèi)，發(fā)酵終端4組醬醪的 pH 值無明顯差異。

2.2不同菌種添加工藝對甜面醬總酸含量的影響

甜面醬中的總酸主要來自乳酸菌的生物產(chǎn)酸和非生物的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)酸，是評價甜面醬品質(zhì)的重要指標(biāo)[10]。A組、B組、C組與D組4個發(fā)酵組的總酸含量變化趨勢見圖2。

由圖2可知，隨著發(fā)酵時間的增加，4個發(fā)酵組的總酸含量均逐漸上升，前35d上升趨勢明顯，發(fā)酵后期增速放緩，發(fā)酵終端4個發(fā)酵組的總酸含量均在 2.5g/100g 左右，D組的總酸含量較高，由此可知，在第7天添加乳酸菌、第14天添加酵母菌對總酸含量的影響較明顯。

2.3不同菌種添加工藝對甜面醬氨基酸態(tài)氮含量的影響

在甜面醬發(fā)酵過程中，一些源自蛋白質(zhì)降解的低分子肽和氨基酸是甜面醬新鮮度的主要來源[11]，一定程度上反映了氨基酸的含量，因此，氨基酸態(tài)氮含量體現(xiàn)了甜面醬的成熟度，也是甜面醬中眾多滋味的來源之-[12]。A組、B組、C組與D組4個發(fā)酵組的氨基酸態(tài)氮含量變化趨勢見圖3。

由圖3可知，在整個發(fā)酵過程中，氨基酸態(tài)氮含量在21d內(nèi)以較快速率增加，后期增速放緩。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，甜面醬的氨基酸態(tài)氮含量需超過 0.3g/100g 4個發(fā)酵組的氨基酸態(tài)氮含量均符合規(guī)定。B組在第14天添加酵母菌后出現(xiàn)短暫的下降后繼續(xù)上升，C組、D組均保持上升趨勢，在第7天添加酵母菌、第14天添加乳酸菌降低了氨基酸態(tài)氮含量。在發(fā)酵終端，A組氨基酸態(tài)氮含量高于B、C、D3組，結(jié)果表明只添加酵母菌對提升氨基酸態(tài)氮含量有一定優(yōu)勢。

2.4不同菌種添加工藝對甜面醬全氮含量的影響

醬醪中的蛋白質(zhì)可以被米曲霉等微生物利用，全氮含量反映了這一利用程度，且成熟曲料的酶活力越高，多數(shù)氮成分可以在發(fā)酵初期被溶解出來[13]。A組、B組、C組與D組4個發(fā)酵組的全氮含量變化趨勢見圖4。

由圖4可知，4個發(fā)酵組的全氮含量在發(fā)酵前14d明顯上升，后期全氮含量增速放緩。各發(fā)酵組間無明顯差異，因此，乳酸菌與酵母菌的添加順序?qū)θ康挠绊戄^小。

2.5不同菌種添加工藝對甜面醬揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

風(fēng)味是人體對某一食物的整體感知[14]，不同微生物會影響甜面醬的風(fēng)味感知[15]，且揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成、含量與微生物種類、種群數(shù)量有很大關(guān)聯(lián)[16]。4組甜面醬終端風(fēng)味物質(zhì)的種類和相對含量分別見圖5和圖6。

由圖5和圖6可知，C組和D組所檢測出的酯類數(shù)量較多，酯類物質(zhì)可使甜面醬具有獨(dú)特的果香味[17]，且作為甜面醬香味基礎(chǔ)的呈果香味的乙基酯類物質(zhì)占據(jù)大多數(shù)，D組乙基酯類物質(zhì)含量更高，由此看出，第7天添加乳酸菌、第14天添加酵母菌在酯類物質(zhì)的增加方面有優(yōu)勢。苯乙醇具有清甜的玫瑰花香味[18]，極大地豐富了甜面醬中花香的香氣成分，B組和D組苯乙醇含量較高，其中D組苯乙醇含量約為A組的2.5倍、C組的1.7倍，由此看出，酵母菌和乳酸菌均添加對其具有正向協(xié)同作用。醛類物質(zhì)的主要風(fēng)味形成途徑包括美拉德反應(yīng)誘導(dǎo)的脂質(zhì)氧化和氨基酸降解[19]，在甜面醬風(fēng)味形成過程中有極大貢獻(xiàn)，4個發(fā)酵組在醛類物質(zhì)數(shù)量上區(qū)別不大，均檢出苯甲醛和苯乙醛，二者為甜面醬提供了豐富且必要的花果香味，B組與D組含量較高，其中D組苯甲醛含量約為B組的1.3倍，先添加乳酸菌后添加酵母菌的D組優(yōu)勢更明顯。

對其進(jìn)行OPLS-DA，從而更深入地了解4個發(fā)酵組的差異風(fēng)味物質(zhì)，結(jié)果見圖7。差異代謝物聚類分析結(jié)果見圖8。

由圖7中A可知，3個象限中有發(fā)酵組的分布。采用VIP值篩選4個發(fā)酵組的差異代謝物，進(jìn)行200次差異驗(yàn)證（見圖7中B），選取VIP值 gt;1 的物質(zhì)（見圖7中C），共有13種差異代謝物被篩選出（見圖8），其中醇類物質(zhì)4種，醛類物質(zhì)5種，酸類物質(zhì)2種，酚類物質(zhì)1種，酮類物質(zhì)1種。

2.6不同菌種添加工藝甜面醬的感官評價

對發(fā)酵終端甜面醬進(jìn)行感官評價，結(jié)果見圖9。

由圖9可知，發(fā)酵終端時，D組的整體評分更高，對比其他組可看出其在滋味方面更突出，香氣是反映發(fā)酵甜面醬品質(zhì)最重要的感官特性之一[20]，D組的醬香、果香、烘焙香比其他3組突出，由此可知，先添加乳酸菌后添加酵母菌的D組甜面醬風(fēng)味更協(xié)調(diào)。

3 結(jié)論與展望

本文在甜面醬發(fā)酵過程中對魯氏酵母和嗜鹽四聯(lián)球菌添加工藝進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，第7天添加魯氏酵母、第14天添加嗜鹽四聯(lián)球菌的D組總酸含量和氨基酸態(tài)氮含量均處于較高水平，發(fā)酵終端甜面醬的風(fēng)味物質(zhì)以醇類和醛類為主，含量較多的物質(zhì)有1-辛烯-3-醇、苯乙醇和苯乙醛，均為成品甜面醬貢獻(xiàn)更多特征氣味。在感官評價中D組得分較高，色澤與香氣均處于前列，醬香、果香、烘焙香濃郁，無不良?xì)馕叮鹣踢m口，黏稠適中。結(jié)合甜面醬的理化指標(biāo)結(jié)果與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析結(jié)果得出結(jié)論：在發(fā)酵第7天添加乳酸菌、第14天添加酵母菌，發(fā)酵周期49d可制出風(fēng)味更佳的甜面醬。

本文僅研究了魯氏酵母和嗜鹽四聯(lián)球菌的添加工藝對甜面醬理化指標(biāo)、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類和含量的影響，可在后期研究中考察酵母菌和乳酸菌協(xié)同發(fā)酵的發(fā)酵機(jī)理。

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