植物乳桿菌SP-3對干酪揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

苗君蒞，莫蓓紅，高紅艷，肖楊，劉振民

（上海光明乳業(yè)技術(shù)中心，上海200072）

植物乳桿菌SP-3對干酪揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

苗君蒞，莫蓓紅，高紅艷，肖楊，劉振民

（上海光明乳業(yè)技術(shù)中心，上海200072）

采用固相微萃取（SPME）富集干酪模型中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，并以氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）檢測結(jié)果來評定植物乳桿菌SP-3對干酪揮發(fā)性風(fēng)味的影響。結(jié)果表明，添加植物乳桿菌SP-3的干酪模型中2-丁酮、2-甲基-1-丙醇、3-甲基-1-丁醇、1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、3-羥基-2-丁酮等具有堅果味、水果味和奶油味的物質(zhì)明顯高于對照組，而二甲基硫化物和3-甲硫基-1-丙醇的濃度則低于對照組。

干酪；揮發(fā)性；風(fēng)味物質(zhì)

0 引 言

風(fēng)味是干酪品質(zhì)評價的一個重要指標(biāo)。干酪中風(fēng)味物質(zhì)可分為兩大類：非揮發(fā)性物質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的貢獻主要在于口味，而不在香味。干酪中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要對干酪香味作貢獻。本文對實驗中篩選得到的菌株SP-3在干酪模型中對揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響進行了研究。

干酪的成熟及風(fēng)味的形成是一個昂貴且費時的過程，通過建立模型可以達到快速準(zhǔn)確評價干酪成熟及品質(zhì)的變化。干酪漿體系中含有較高的水分，并且采用了較高的成熟溫度（30～32℃），從而起到了快速成熟的效果[1-4]。

奶酪味是經(jīng)氨基酸轉(zhuǎn)化酶而形成的，且附加在基本的風(fēng)味之上，氨基酸的進一步轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了醇、醛、酸、酯和硫化物等不同的物質(zhì)，促進了特殊風(fēng)味的產(chǎn)生[5]。

1 材料與方法

1.1 材料

不同成熟期的干酪模型樣品。

1.2 儀器與設(shè)備

勻漿機，GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用，SPME手動進樣手柄，75μm CAR/PDMS萃取頭，試樣瓶。

1.3 方法

1.3.1 干酪模型的制作

原料乳→殺菌（78℃，15 s）→冷卻（30℃）→接菌種→攪拌→靜置發(fā)酵→添加凝乳酶→攪拌→凝乳→切割→熱燙排乳清→凝塊堆砌 （至排出乳清pH降至5.5結(jié)束該操作）→切塊，即得干酪凝乳。

取新鮮干酪凝乳100 g裝入無菌拍打機專用無菌袋中，再加入50 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的滅菌氯化鈉溶液（對照樣）或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，47 mL的滅菌氯化鈉溶液和3 mL的SP-3脫脂乳懸浮液（實驗樣），于拍打機上拍成漿狀，封口。對照樣與試驗樣放置于30℃下培養(yǎng)，分別于0，3，6，9，12 d取樣分析。 上述操作均在無菌操作室內(nèi)進行。

1.3.2 樣品處理

取15 g干酪模型樣品，放入40 mL試樣瓶，頂端插入SPME光纖，于50℃水浴30 min，進行GC-MS分析。

1.3.3 GC-MS色譜分析

（1）色譜條件。

分離柱：OV1701，30 m×0.25 mm×0.25 um；進樣口溫度為250℃；

載氣為He；載氣流速為0.8 mL/min；

程序升溫：33℃，3 min；以10℃/min升至42℃；以5℃/min升至140℃；以18℃/min升至240 min，保持8 min。

（2）質(zhì)譜條件。

離子源溫度200℃；傳輸線溫度250℃；檢測氣電壓350 V；離子化模式為EI+；發(fā)射電流200 μA；電子能70 eV；數(shù)據(jù)采集為全掃描。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)處理由Xcalibur軟件系統(tǒng)完成，未知化合物經(jīng)計算機檢索同時與NIST譜庫(107k compounds)和 Wiley 譜庫(320 k compounds，version 6.0)相匹配，記錄正反匹配度均大于800(最大值為1 000)的鑒定結(jié)果。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同成熟期兩實驗組干酪模型的GC色譜分析

圖1為SPME法萃取干酪模型揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)GC譜圖。 圖1中，(a)，(b)，(c) 為成熟0，3，12 d的對照組樣品； (d)，(e)為成熟3，12d的試驗組樣品。

由圖1可以看出，同一成熟期的兩組干酪模型的整體風(fēng)味輪廓圖基本一致，但同一保留時間對應(yīng)的峰的高度和面積有著較大的差異。這說明植物乳桿菌SP-3的添加，對干酪模型成熟期間揮發(fā)性化合物的形成產(chǎn)生了一定的影響。結(jié)合附錄表中的數(shù)據(jù)進行分析如下：

(1)對照組干酪模型GC-MS分析中總共鑒定出60種化合物，其中包括26種醇、12種酯、1種萜烯類物質(zhì)、2種苯環(huán)類物質(zhì)、9種酸和2種硫化物；添加SP-3試驗組干酪中總共鑒定出67種化合物，其中包括28種醇、11種酯、1種萜烯類物質(zhì)、2種苯環(huán)類物質(zhì)、11種酸和2種硫化物。大多數(shù)化合物與半硬質(zhì)干酪成熟期間形成的風(fēng)味化合物[6]一致，這也說明采用促熟的干酪模型來研究菌株對干酪成熟過程中揮發(fā)性風(fēng)味化合物的影響具有可行性。

(2)酮類化合物。酮類化合物對于干酪的風(fēng)味具有重要的影響。干酪模型成熟過程中形成的主要酮類化合物為2-戊酮，2-庚酮，3-羥基-2-丁酮，2,3-丁二酮，2-壬酮，2-丁酮等，2-庚酮，2-壬酮和2-辛酮能夠賦予干酪水果風(fēng)味，2-丁酮和3-羥基-2-丁酮能夠賦予干酪奶油風(fēng)味。

兩實驗組干酪模型成熟過程中，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)3-羥基-2-丁酮的濃度變化如圖2所示。由于丙氨酸、絲氨酸、天冬氨酸代謝可以產(chǎn)生3-羥基-2-丁酮，在成熟早期，隨著干酪模型中游離氨基酸含量的增加，3-羥基-2-丁酮的濃度也隨著增高。成熟后期，3-羥基-2-丁酮能夠被進一步代謝為丁酮和2-丁醇，因此3-羥基-2-丁酮的濃度出現(xiàn)下降的趨勢，而2-丁酮和2-丁醇的濃度則逐步增大。添加SP-3的干酪模型中3-羥基-2-丁酮和2-丁酮的濃度明顯高于對照組，這可能由于SP-3的加入提高了這些風(fēng)味化合物前體游離氨基酸的含量有關(guān)。

(3)醇類化合物。一般來說，醇類化合物的風(fēng)味閾值較高，對干酪整體風(fēng)味的貢獻較小，但由于其能與脂肪酸進一步形成酯，因此可以間接對風(fēng)味產(chǎn)生作用。半硬質(zhì)干酪中具有風(fēng)味活力的醇有2-丁醇（酒精味），2-甲基-1-丙醇（塑膠味），1-丁醇（水果味），3-甲基-1-丁醇(鮮奶酪味)，4-甲基-2-戊醇（堅果味），2-辛醇 （蘑菇味），2,3-丁二醇 （水果味），3-甲硫基-1-丙醇（烘烤的馬鈴薯味），1-戊醇（水果味），苯乙醇等，在促熟的干酪模型中也都能檢測到。

干酪中的游離氨基酸代謝可以產(chǎn)生醇類物質(zhì)，如2-甲基-1-丙醇來源于纈氨酸代謝，而3-甲基-1-丁醇，3-甲硫基-1-丙醇，苯乙醇可分別由亮氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸代謝產(chǎn)生。成熟6 d和12 d的添加SP-3的干酪模型中的2-甲基-1-丙醇，3-甲基-1-丁醇，4-甲基-2-戊醇（堅果味）和1-戊醇的含量明顯高于對照組，而苯乙醇的含量卻低于對照組。

(4)酸類化合物。運用SPME法檢測到的主要是分子量相對較小的酸類化合物，其中乙酸和丁酸(酸奶酪味)占的比例最高。2-甲基丙酸和3-甲基丁酸可由支鏈氨基酸纈氨酸和亮氨酸代謝產(chǎn)生。與對照組相比，添加SP-3的干酪模型中檢測到了比較高的2-甲基丙酸和3-甲基丁酸。另外，干酪模型中也檢測到了辛酸和癸酸的存在。乙酸能表現(xiàn)出醋味，丙酸能表現(xiàn)出辛辣味，丁酸能表現(xiàn)出汁味，干酪味，辛酸能表現(xiàn)出體臭味和汁味，癸酸能表現(xiàn)出腐臭味[7]。

(5)含硫及雜環(huán)化合物。含硫及雜環(huán)化合物由于風(fēng)味閾值很低，因此對干酪的整體風(fēng)味貢獻較大。本實驗檢測到干酪模型中的含硫及雜環(huán)化合物是二甲基二硫化物，3-甲硫基-1-丙醇（烘烤的馬鈴薯味）和苯酚。二甲基二硫化物對于半硬質(zhì)干酪典型風(fēng)味的形成有重要貢獻，而過量苯酚容易造成干酪不潔風(fēng)味的產(chǎn)生[8]。一些揮發(fā)性的含硫化合物，如甲硫醇，3-甲硫基-1-丙醇，二甲基硫化物及二甲基三硫化合物都是由甲硫氨酸轉(zhuǎn)化而來，它們被認(rèn)為是許多干酪品種的基本風(fēng)味物質(zhì)，其中甲硫醇被認(rèn)為是半硬質(zhì)干酪的重要風(fēng)味化合物。

3 結(jié) 論

經(jīng)SPME富集，GC-MS分離與檢測，兩組干酪模型中的揮發(fā)性化合物組成及濃度大致都是酸類化合物＞醇類＞酮類＞酯類＞含硫類化合物，這一結(jié)果與成熟半硬質(zhì)干酪中的揮發(fā)性化合物組成也基本一致。

添加植物乳桿菌SP-3的干酪模型中2-丁酮，2-甲基-1-丙醇，3-甲基-1-丁醇，1-戊醇，4-甲基-2-戊醇，3-羥基-2-丁酮等具有堅果味，水果味和奶油味的物質(zhì)明顯高于對照組，而二甲基硫化物和3-甲硫基-1-丙醇的濃度則低于對照組。因此，篩選得到的附屬發(fā)酵劑應(yīng)用于干酪模型中對其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)具有良好的影響。

[1]FARKYE N Y,MADKOR S A,ATKINS H G.Proteolytic Abilities of some Lactic Acid bacteria in a mo-Del Cheese System[J].Int Dairy J,1995,5:715-725.

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[3]SMIT G,BRABER A,VAN SPRONSEN W,at al.Che-easy Model:a Cheese-based Model to Study Cheese Ripening.Abstr.P3.1 in Int.Dairy Lactic Acid Bacteria Conf.Program Palmerston North,New Zealand.N.Z.Dairy Res.Inst.,Palmerston North,New Zealand.1995:124-127.

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[7]FOX P F,WALLACE J M.Formation of Flavour Compounds in Cheese[J].Advances in Applied Microbio-logy,1997,45:17-85.

[8]WALLACE J M,FOX P F.Effect of Adding Free Amino Acids to CheddarCheeseCurd on Flavour Develop-Ment[J].Food Flavours:Formation,Analysis,and Packaging Influences,1998,40:559-572.

Effects ofLactobacillus plantarumSP-3 on volatile flavour compound of cheese

MIAO Jun-li，MO Bei-hong，GAO Hong-yan，XIAO Yang，LIU Zhen-min
(Technical Center of Shanghai Bright Dairy，Shanghai 200072，China)

Volatile flavour compounds produced in ripend cheese slurries model was studied by GC-MS.And the difference of flavour compounds between slurries containing lactobacillus plantarum SP-3 and the control slurries was detected.In contrast to the control slurries,slurries containing lactobacillus plantarum SP-3 had high concentration of 2-butanone,2-methyl-1-propanol,3-methyl-1-butanol,3-hydroxy-2-butanone which contribute nutty and creamy flavour.

cheese;volatile;flavour compound

TS252.53

A

1001-2230（2010）03-0031-03

2009-10-26

苗君蒞（1979-），女，碩士，從事乳品微生物方面的研究。