腐乳發酵過程揮發性風味成分的變化

盧 靖，劉 平，張麗珠，車振明*

腐乳發酵過程揮發性風味成分的變化

盧 靖，劉 平，張麗珠，車振明*

（西華大學生物工程學院，四川 成都 610039）

采用固相微萃取法結合氣相色譜-質譜法對腐乳發酵過程不同時期的揮發性風味成分進行分析，共鑒定出化合物110 種，包括酯類41 種、醛類19 種、酮類12 種、醇類12 種、酸類9 種、烴類9 種、其他類化合物8 種。不同發酵時期腐乳揮發性風味成分差異明顯，隨著發酵的進行，揮發性風味成分的種類逐漸增多。在前發酵過程中，豆腐白坯經毛霉發酵成毛坯，醛類相對含量顯著降低，酯類、醇類相對含量以及種類逐漸增大；在后發酵過程中，隨著后發酵時間的延長，醛類、酸類、酯類相對含量逐漸升高，烴類、醇類相對含量逐漸降低。其中正己醛、苯乙醛、壬醛、雙戊烯、異戊醇、己酸乙酯、苯乙酸乙酯、戊酸乙酯、辛酸乙酯、2-正戊基呋喃、烯丙基甲基二硫醚對腐乳風味的形成貢獻較大。

腐乳；固相微萃取；揮發性風味成分；氣相色譜-質譜法

腐乳又稱豆腐乳，是我國傳統的大豆發酵制品，有東方乳酪之稱[1]。它不僅味道鮮美、風味獨特，而且還富含膳食纖維、異黃酮和大豆多肽等多種生理活性物質，深受廣大消費者喜愛[2]。近年來，國內外學者對腐乳揮發性風味成分進行了大量研究，如蔣麗婷等[3]采用頂空固相微萃取（headspace-solid phase micro-extraction，HS-SPME）結合氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用技術分析了白腐乳的揮發性風味成分；黃明泉等[1]對北京地區的2種王致和腐乳和3 種老才臣腐乳的揮發性成分進行了比較分析；Chung等[4]采用超臨界萃取儀結合GC-MS聯用技術對3 種白腐乳風味成分進行了研究。但是，國內外對腐乳發酵過程風味成分分析、變化以及形成機理等方面的研究卻鮮有報道。

本研究跟蹤腐乳發酵過程，采用固相微萃取（solid phase micro-extraction，SPME）結合GC-MS聯用技術分離鑒定腐乳發酵過程主要的風味成分，同時研究其主要風味成分的變化，分析風味的形成機理，以期為腐乳品質的提高及工藝的改進提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料

豆腐白坯（A）、毛坯（B）、腌坯（C）、后發酵21 d腐乳（D）、后發酵36 d腐乳（E）均為實驗室自制。

1.2 儀器與設備

固相微萃取裝置 上海安譜科學儀器有限公司；QP2010Plus氣相色譜質譜儀 日本島津公司；電熱恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市環宇科學儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 毛霉純種發酵腐乳的工藝

豆腐白坯經過前發酵培養48 h，得到毛坯，搓毛后分別加入適量食鹽、白酒、辣椒、生姜和大蒜等拌勻，腌制一周后分裝于經消毒的真空袋中，抽真空后置于25 ℃條件下進行后期發酵。分別取白坯、毛坯以及腌坯、后發酵21 d、后發酵36 d樣品進行揮發性成分的測定。

1.3.2 揮發性物質的提取

將豆腐樣品研磨均勻，取3 g樣品加入到15 mL頂空進樣瓶中。密封后置于電熱水浴鍋中在60 ℃加熱平衡10 min，將老化后的75 μm PDMS/CAR萃取頭插入進樣瓶頂空萃取。頂空吸附30 min后，插入GC進樣口解吸5 min。

1.3.3 分析條件

色譜條件：色譜柱DB-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進樣口溫度250 ℃；升溫程序：起始溫度32 ℃，保持5 min；然后以4 ℃/min的速率升溫到130 ℃；最后以10 ℃/min的速率升溫到200 ℃；載氣（He）流速1.0mL/min。

質譜條件：離子源溫度230 ℃；接口溫度250 ℃；電離方式：電子電離（electron ionization，EI）源；電子能量70 eV；質量掃描范圍m/z 40～350。

利用計算機NIST譜庫數據檢索，各組分相對含量按峰面積歸一化法進行計算分析。

2 結果與分析

2.1 GC-MS鑒定腐乳揮發性成分

首先，美國華人學者對現代漢詩文本細節紋理如語言、意象、節奏、結構等表現出特殊的敏感與獨到的把握。葉維廉、張錯等人都兼具學者與詩人身份，他們的批評實踐既有理性的穿透力，又有感性的藝術感悟力。一首好的現代詩歌，應該具有精致的語言、獨特的意象、一定的節奏韻律，甚至巧妙的結構等，是創作主體對某種情緒、感悟、深思等的語言表達。詩歌以獨特的藝術形式來表達或隱藏作者的真實想法意義，而讀者(批評主體)則通過詩人提供的語言文字等形式來揣摩解釋這種表達出來或隱藏起來的意義。而這種解讀的思路正是新批評的入思理路。我們試看卞之琳的《尺八》這首詩：

分別對5 個時期樣品總離子流圖進行數據分析，鑒定出腐乳不同發酵時期的揮發性風味成分及相對含量見表1，將這些揮發性成分按結構分類，結果見表2。

表1 腐乳發酵過程中揮發性風味成分及其相對含量Table 1 Volatile compounds and their contents in fermented bean curd during fermentation

續表1

表2 腐乳發酵過程中揮發性化合物的種類及相對含量Table 2 Changes in the composition and relative contents of volatile compound classes during fermentation

由表1和表2可知，從5 個樣品中共檢測出110 種揮發性風味物質，包括醛類、酮類、烯烴類、醇類、酸類、酯類等化合物。

A中檢測出36種揮發性風味物質，其中醛類化合物14 個，酮類化合物3 個，酸類化合物3個，烴類化合物3 個，醇類化合物3 個，酯類化合物6 個，其他化合物4 個，其中相對含量較大的為正己醛（51.54%）、壬醛（5.17%）、雙戊烯（6.59%）、α-松油醇（4.84%）、己酸乙酯（2.41%）、2-正戊基呋喃（5.99%）等。

B中檢測出57 種揮發性風味物質，其中醛類化合物11 個，酮類化合物3 個，酸類化合物4 個，烴類化合物6 個，醇類化合物7 個，酯類化合物22 個，其他化合物4 個，其中相對含量較大的為雙戊烯（3.2%）、異戊醇（7.85%）、正己醇（6.54%）、己酸乙酯（4.47%）、異戊酸甲酯（6.85%）、（E）-2-甲基-2-丁烯酸甲酯（5.87%）、2-正戊基呋喃（9.17%）等。

C中檢測出59 種揮發性風味物質，其中醛類化合物12 個，酮類化合物4 個，酸類化合物4個，烴類化合物6 個，醇類化合物3 個，酯類化合物22 個，其他化合物8 個，其中相對含量較大的為辛醛（2.35%）、雙戊烯（16.2%）、異戊醇（23.16%）、己酸乙酯（3.94%）、2-正戊基呋喃（8.11%）、二烯丙基二硫醚（6.3%）等。

D中檢測出63 種揮發性風味物質，其中醛類化合物13 個，酮類化合物6 個，酸類化合物4個，烴類化合物5 個，醇類化合物6 個，酯類化合物22 個，其他化合物7 個，其中相對含量較大的為正己醛（5.41%）、壬醛（2.06%）、2-庚酮（2.41%）、雙戊烯（3.43%）、異戊醇（17.56%）、己酸乙酯（7.98%）、戊酸乙酯（4.51%）、辛酸乙酯（3.31%）、2-正戊基呋喃（7.9%）、二烯丙基二硫醚（3.29%）、烯丙基甲基二硫醚（2.69%）等。

E中檢測出66 種揮發性風味物質，其中醛類化合物9 個，酮類化合物5 個，酸類化合物8個，烴類化合物7 個，醇類化合物8 個，酯類化合物23 個，其他化合物6 個，其中相對含量較大的為正己醛（6.21%）、苯乙醛（2.65%）、壬醛（2.59%）、異戊醇（11.29%）、正己醇（3.72%）己酸乙酯（8.21%）、苯乙酸乙酯（1.36%）、戊酸乙酯（1.31%）、辛酸乙酯（5.38%）、2-正戊基呋喃（7.98%）、烯丙基甲基二硫醚（4.02%）等。

2.2 腐乳發酵過程中揮發性成分分析

對發酵食品而言，酸類物質不僅提供酸味而且還提供一定的風味，另外還是合成酯類化合物的前體物質之一[11]。腐乳發酵過程共檢測9 種酸類物質，除3-甲基戊酸和2-乙基丁酸外均為脂肪酸。這些脂肪酸的相對含量都較少，隨著發酵時間的延長，相對含量有一定的增大。

醛類物質包括單烯醛、二烯醛和飽和醛，多數為直鏈醛，主要來源于脂類氧化降解[12]。由表2可知，白坯中醛類物質相對含量為69.55%，經毛霉發酵后含量迅速降低至7.92%，后發酵階段則呈現不斷增長的趨勢，后發酵36 d為16.7%。其中，白坯中正己醛含量高達51.54%，這可能與豆制品中不良風味（豆腥味）有關[13]，隨著腌制與發酵的進行，其含量先降低后升高，這可能與輔料的加入以及不飽和脂肪酸的氧化有關[14]。在發酵過程中多種醛類物質的相對含量不斷增多，其中包括正己醛、苯乙醛、壬醛及反-2-壬烯醛等，這些醛類能給予清香、果香和堅果香等芳香特質，且閾值較低[15]，因此對腐乳風味貢獻較大。

酮類物質一般由脂肪降解、氧化或者進一步反應生成[12]。在腐乳發酵過程中酮類物質相對含量較低，且其閾值一般高于其同分異構體醛類[16]，對風味的貢獻相對較小。

腐乳發酵過程中檢測出的醇類物質有12 種，其中白坯中僅有3 種，毛坯中檢測出7 種，這可能是由于微生物代謝產生的。異戊醇具有蘋果白蘭地香氣和辛辣味，腌坯中其相對含量迅速增大，從7.85%增加到23.16%，這可能與輔料辣椒的加入有關。后發酵階段，醇類物質相對含量明顯降低，這可能是醇類物質酯化反應或氧化反應的結果[17]。醇類往往具有植物香、芳香和土氣味，雖然其閾值較高，但是可以與有機酸形成酯類物質[18]，有利于腐乳風味的形成。

腐乳揮發性成分中還存在多種烴類物質，包括烯烴和烷烴兩類。烷烴由于其香氣閾值較高[19]，加之相對含量低，因此對腐乳的風味貢獻較小；烯烴的閾值較低并具有特殊香氣[20]，對腐乳的風味有一定貢獻。檢出的雙戊烯具有類似檸檬的香味，從白坯到毛坯，其相對含量由6.52%降到3.2%，添加食鹽、輔料腌制后相對含量增長到16.2%，隨著發酵時間的延長，36 d腐乳的相對含量降至1.04%，這可能是由于其化學性質不穩定易氧化造成的。

樣品中檢測出的其他揮發性成分主要為呋喃類以及含硫化合物。其中2-正戊基呋喃主要來源于亞油酸或2,4-癸二烯醛的氧化，閾值較低，具有豆香和青草味；二烯丙基二硫醚、烯丙基甲基二硫醚閾值較低呈大蒜特殊氣味。可以推斷這些物質對腐乳的風味也有貢獻。

3 結 論

本研究以白坯、毛坯、腌坯、后發酵21 d腐乳、后發酵36 d腐乳為原料，采用固相微萃取法結合氣相色譜-質譜聯用法檢測樣品揮發性風味成分，共鑒定出110 種揮發性化合物，包括酮類、醇類、酸類、酯類、醛類、烴類等化合物。豆腐白坯經毛霉發酵后，醛類化合物相對含量顯著降低，醇類化合物相對含量有較大的增長，酯類化合物相對含量以及種類都有明顯的增加；隨著腌制及發酵時間的延長，各類化合物的種類數量變化不大，醛類、酸類、酯類化合物相對含量逐漸增大，烴類、醇類化合物相對含量逐漸降低。通過分析腐乳發酵過程揮發性成分種類及其相對含量的變化，并結合不同種類化合物閾值的大小對其整體風味的貢獻進行了判斷，可推測正己醛、苯乙醛、壬醛、雙戊烯、異戊醇、己酸乙酯、苯乙酸乙酯、戊酸乙酯、辛酸乙酯、2-正戊基呋喃、烯丙基甲基二硫醚對腐乳風味的形成有較大貢獻。

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Changes in Volatile Flavor Compounds in Sufu during Fermentation

LU Jing, LIU Ping, ZHANG Li-zhu, CHE Zhen-ming*
(College of Bioengineering, Xihua University, Chengdu 610039, China)

Volatile compounds in samples collected at different stages during the fermentation of sufu were extracted and analyzed by solid phase micro-extraction (SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results showed that 110 volatile compounds were isolated and identified, which included 41 esters, 19 aldehydes, 12 ketones, 12 alcohols, 9 acids, 9 hydrocarbons and 8 other compounds. Volatile composition differed significantly across various processing stages. More volatile compounds were detected as the fermentation proceeded. The relative contents of aldehydes were decreased significantly after Mucor fermentation, whereas the relative contents and kinds of esters and alcohols were increased. As the post-fermentation proceeded, the relative contents of aldehydes, acids and esters were increased gradually. Among these volatile compounds, caproaldehyde, 2-phenylethanale, nonanal, dipentene, ethyl caproate, ethyl phenylacetate, ethyl valerate, ethyl octanoate, 2-amylfuran and allyl methyl disulphide had an important contribution to the flavor of sufu during the fermentation process.

sufu; solid phase micro-extraction (SPME); volatile flavor; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

TS207.3

A

1002-6630（2014）16-0175-05

10.7506/spkx1002-6630-201416034

2013-11-12

西華大學研究生創新基金項目（YCJJ2014133）

盧靖（1989—），男，碩士研究生，研究方向為食品營養與安全。E-mail：1018524778@qq.com

*通信作者：車振明（1960—），男，教授，學士，研究方向為發酵食品及其安全。E-mail：157857443@qq.com