不同來源生熟北京豆汁的風味物質和感官評價比較

盧曉丹，張 敏*，苗 菁

（北京工商大學 北京市食品添加劑工程技術研究中心，食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048）

不同來源生熟北京豆汁的風味物質和感官評價比較

盧曉丹，張 敏*，苗 菁

（北京工商大學 北京市食品添加劑工程技術研究中心，食品添加劑與配料北京高校工程研究中心，北京 100048）

為分析北京豆汁中的揮發(fā)性風味物質，采用固相微萃取結合氣相色譜-嗅聞-質譜聯(lián)用技術對3 家豆汁企業(yè)的生豆汁與熟豆汁共6 個樣品進行分析鑒定。生豆汁中共鑒定出39 種風味化合物，其中醇類18 種、醛類4 種、酮類1 種、酸類6 種、酚類3 種、酯類1 種、醚類2 種、呋喃類1 種；熟豆汁中共鑒定出31 種風味化合物，其中醇類12 種、醛類6 種、酮類1 種、酸類5 種、酚類3 種、酯類1 種、醚類2 種、呋喃類1 種。生豆汁中風味物質的種類和含量都明顯高于熟豆汁，其中醇類物質的變化最為顯著，豆汁的關鍵風味物質為酸類和含硫類化合物。感官評價和風味分析結果表明，老磁器口豆汁中醛類物質種類和含量最為豐富，豆香味更加濃厚。

豆汁；風味物質；固相微萃取；氣相色譜-質譜聯(lián)用技術

豆汁是具有老北京特色的民間飲品，是做綠豆粉絲的下腳料，沉淀之后即是麻豆腐。根據(jù)圖1，豆汁是以綠豆為原料，經泡豆、磨豆、淀粉分離后由菌體發(fā)酵而成，其中乳酸細菌（Lactococcus lactis）與檸檬明串珠菌（Leuconostoc citreum）被鑒定為豆汁生產的主要產酸菌株[1]。經混合菌發(fā)酵后即為生豆汁，生豆汁再經慢火熬煮后即為熟豆汁。雖然豆汁的制作工藝大致相同，但不同豆汁產品風味卻不盡相同，消費者對不同產品的偏好程度也不同，因此可以對不同豆汁產品進行風味研究。

圖1 豆汁的制作工藝流程Fig.1 Flowchart of Douzhir production

目前揮發(fā)性風味物質提取方法有溶劑萃取法[2]、蒸餾萃取（simultaneous distillation and extraction，SDE）法[3]、頂空捕集（purge and trap，PT）法[4]、固相微萃取（solid phase micro-extraction，SPME）[5-6]等。SPME可以用來提取固體或液體樣品中的風味物質，目前已被廣泛應用于奶酪、酸奶、臭豆腐、豆乳等食品的檢測與分析[7-9]。其中DVB/CAR/PDMS（divinylbenzene/carboxen/ polydimethylsiloxane）萃取頭對于發(fā)酵奶制品中的醇類、醛類、酯類物質的提取有較好效果[10]。氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術是目前香料研究中應用最廣的分析方法之一，現(xiàn)已被廣泛應用于食品風味物質定性定量分析過程中。氣相色譜-嗅聞（GC-olfactometry，GC-O）是將氣味檢測儀（或使用人的鼻子檢測器來分析氣流中的香味活性）與分離揮發(fā)性物質的氣相色譜儀結合的一種技術，現(xiàn)已應用于酒類、飲料、肉類、奶類、茶葉等具有揮發(fā)性氣味的食品的識別[11-14]。

本實驗采用SPME與GC-O-MS聯(lián)用技術[15-16]對6 種不同豆汁產品中的揮發(fā)性風味成分進行了較為細致的研究，以期為豆汁的揮發(fā)性風味物質研究提供參考，并通過這些數(shù)據(jù)的分析來改善老北京豆汁的品質，為今后豆汁的品質監(jiān)控乃至混合菌發(fā)酵飲料的品質監(jiān)控提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

6 種成品豆汁樣品分別購于北京護國寺、錦馨和老磁器口小吃店，分別為生豆汁和熟豆汁2 種；系列正構烷烴 北京化學試劑公司。

1.2 儀器與設備

HH-1數(shù)顯電子恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 河南省予華儀器有限公司；7890A-7000B氣相-質譜聯(lián)用儀（配有電子電離源及NIST 08數(shù)據(jù)庫）、手動SPME裝置、30/50 μm DVB/CAR/PDMS灰色固相微萃取頭及手柄 美國Agilent公司；Sniffer-9000 嗅聞檢測器 德國Gerstel公司（毛細管柱：DB-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μm）） 美國J&W公司。

1.3 方法

1.3.1 豆汁的感官評價

根據(jù)GB/T 29605—2013《感官分析：食品感官質量控制導則》中的要求，對不同來源的北京生熟豆汁產品進行感官評價，比較產品的顏色、風味、口感和組織狀態(tài)。以未發(fā)酵的綠豆乳作為對照。

1.3.2 SPME萃取揮發(fā)性成分

將30/50 μm DVB/CAR/PDMS灰色萃取頭在GC的進樣口老化，老化溫度250 ℃，時間10 min。取14 mL樣品置于40 mL頂空瓶中，用封口膜封好，于45 ℃水浴中平衡20 min。然后，將老化好的灰色SPME針插入頂空瓶上部，推出萃取頭，頂空吸附40 min后拔出萃取針，在溫度為250 ℃的GC-MS進樣口中解吸5min，進行GC-MS分析[17]。

1.3.3 GC-O-MS分析條件

GC條件：采用DB-WAX毛細管柱，載氣為氦氣，流速為1.2 mL/min。升溫程序為：初溫40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升溫到200℃，再以10℃/min升到230 ℃，保持3 min。MS條件，電子電離源，電子能量70 eV，傳輸線溫度280 ℃，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，質量掃描范圍m/z 55～500[18]。

嗅覺檢測器：接口溫度200 ℃，為防止實驗員鼻孔干燥，檢測時通入濕潤空氣。毛細管末端流出物以1∶1的分流比分別流入MS和嗅聞檢測器。

1.3.4 揮發(fā)性風味物質的定性方法

化合物由質譜數(shù)據(jù)庫NIST、標準化合物保留指數(shù)（retention index，RI）以及香氣特征對比鑒定。NIST（107 000 個化合物的數(shù)據(jù)）譜庫比照時，正反匹配度大于700時結果予以采納。若無標準化合物，則通過查閱以往文獻報道的化合物RI值和芳香特性進行比對鑒定[19]，并采用峰面積歸一化法算出各成分的峰面積。

化合物RI值計算方法：利用系列正構烷烴換算而成。

式中：ta為樣品a的保留時間；tn為正構烷烴Cn的保留時間（樣品a的保留時間落在正構烷烴Cn和Cn+1之間）。

2 結果與分析

2.1 不同品種豆汁風味物質組成

市售6 種豆汁質譜圖如圖2所示，其中有護國寺生豆汁、護國寺熟豆汁、錦鑫生豆汁、錦鑫熟豆汁、老磁器口生豆汁、老磁器口熟豆汁。

根據(jù)圖2的質譜圖，由質譜數(shù)據(jù)庫NIST、標準化合物RI以及香氣特征對比鑒定各種風味物質分析結果見表1。

根據(jù)圖1和表1、2分析可知，護國寺生豆汁中共存在28 種風味物質，其中醇類14 種占被測總峰面積的62.65%，醛類1 種占被測總峰面積的2.01%，酸類6 種占被測總峰面積的11.99%，酚類2種占被測總峰面積的0.5%，酯類3 種占被測總峰面積的15.29%，醚類2 種占被測總峰面積的7.56%。其中含量較為豐富的物質有甲硫醇、己醇、反-2-己烯-1-醇、乙酸、乙酸乙酯、乙酸己酯、二甲基二硫醚。與其他2家豆汁相比，護國寺豆汁酸臭味明顯，顏色灰綠，發(fā)酵程度恰當，濃稠度適中。嗅聞結果表明，醇類、酸類、酯類是對護國寺豆汁貢獻較大的風味物質。

表1 不同來源豆汁風味物質分析Table1 Volatile compounds isolated in Douzhir from different manufactures

根據(jù)表2可知，護國寺熟豆汁中共存在22 種風味物質，其中醇類9 種占被測總峰面積的64.24%，醛類3 種占被測總峰面積的6.59%，酸類5 種占被測總峰面積的20.92%，酚類2 種占被測總峰面積的0.85%，酯類1 種占被測總峰面積的0.48%，醚類1 種占被測總峰面積的6.52%，呋喃類1 種占被測總峰面積的0.4%。其中含量較為豐富的有甲硫醇、己醇、乙酸、二甲基二硫醚，這些物質的含量較生豆汁已大大減少，使口感更為柔和圓潤，刺激性大大減少。

表2 不同來源豆汁的風味物質構成及相對含量Table2 Volatile composition of Douzhir from different manufactures

圖2 護國寺生豆汁（A）、護國寺熟豆汁（B）、錦馨生豆汁（C）、C錦馨熟豆汁（D）、老磁器口生豆汁（E）、老磁器口熟豆汁（F）的F揮發(fā)性風味物質質譜圖Fig.2 Mass spectra of raw Huguosi Douzhir (A)′cooked Huguosi Douzhir (B)′raw Jinxin Douzhir (C)′cooked Jinxin Douzhir (D)′cooked Laociqikou Douzhir (E and cooked Laociqikou Douzhir (F)

錦馨生豆汁所含的風味物質種類最多，為31 種，其中醇類16 種占被測總峰面積的66.47%，醛類1 種占被測總峰面積的1.19%，酮類1 種占被測總峰面積的4.86%，酸類5 種占被測總峰面積的17.96%，酚類3 種占被測總峰面積的0.56%，酯類2 種占被測總峰面積的1.01%，醚類2 種占被測總峰面積的7.27%，呋喃類1 種占被測總峰面積的0.68%。其中含量較為豐富的物質有甲硫醇、乙醇、2-丁醇、己醇、順-3-己烯-1-醇、2-丁酮、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、二甲基二硫醚，這些物質使錦馨豆汁的酸臭味更加突出，口感上酸味更加強烈。

錦馨熟豆汁中共含有24 種風味物質，其中醇類10 種占被測總峰面積的34.26%，醛類3 種占被測總峰面積的7.39%，酸類5 種占被測總峰面積的52.64%，酚類3 種占被測總峰面積的0.81%，醚類2 種占被測總峰面積的4.17%，呋喃類1 種占被測總峰面積的0.73%。其中含量較為豐富的物質有甲硫醇、己醇、反-2-己烯-1-醇、己醛、苯甲醛、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、二甲基二硫醚，其中大部分物質的含量較生豆汁大大減少，但乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的含量有所增加，口感酸味更加強烈。

老磁器口生豆汁中共含有21 種物質，其中檢測出醇類8 種占被測總峰面積的52.25%，醛類4 種占被測總峰面積的5.69%，酸類4 種占被測總峰面積的11.57%，酚類2 種占被測總峰面積的0.24%，醚類2 種占被測總峰面積的30.25%。豆汁顏色呈豆沙色，酸臭味適中，口感較為濃稠。此豆汁中的醛類物質豐富，特別是反-2-辛烯醛、苯甲醛、10-十八烯醛等是老磁器口豆汁區(qū)別于其他2家豆汁的主要風味物質，它們賦予豆汁脂肪香、苦杏仁味，使豆汁整體風味更加柔和，更易被人們接受。

老磁器口熟豆汁中共含有26 種風味物質，其中醇類10 種占被測總峰面積的50.1%，醛類6種占被測總峰面積的10.65%，酮類1 種占被測總峰面積的2.17%，酸類4 種占被測總峰面積的26.52%，酚類2 種占被測總峰面積的0.4%，酯類1 種占被測總峰面積的0.4%，醚類1 種占被測總峰面積的9.55%，呋喃類1 種占被測總峰面積的0.21%。其中含量最為豐富的物質有甲硫醇、乙醇、己醇、順-3-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇、己醛、糠醛、乙酸、丙酸、戊酸、己酸、二甲基二硫醚，老磁器口豆汁中的醛類物質的種類和含量特別豐富，使其風味較其他2家更為強烈、獨特，香氣更加濃郁，具有獨特的糧食香味。

以上結果分析表明，豆汁風味物質相對含量較豐富的主要是醇類、醛類、酸類和醚類（含硫化合物），而形成豆汁酸臭味的關鍵性物質為酸類和含硫化合物，酸類物質包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸，其種類和相對含量十分豐富，這些物質的閾值較低[20-21]，使得豆汁的風味更具有穿透性。含硫化合物包括甲硫醇、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚，這些物質具有蔥蒜味及爛白菜的味道，且其含量豐富，因此賦予豆汁獨特的“臭味”[22-24]。

2.2 不同品種豆汁產品的感官品質分析

表3 豆汁產品感官評價Table3 Sensory evaluation of Douzhir productsducts

由表3可知，比較3 家豆汁店的豆汁產品，風味物質種類最為豐富的是錦馨小吃店產品，其次為護國寺小吃店產品，最后為老磁器口豆汁店產品。其中護國寺與錦馨小吃店的產品在色澤、口感，組織狀態(tài)及風味物質的組成上較為相似，而老磁器口小吃店的豆汁產品較其他2家有很大不同，其產品在色澤上為豆沙色，不同于其他的灰綠色；在風味物質組成上，含有較多的醛類物質（己醛、反-2-己烯醛、反-2-庚烯醛、壬醛、反-2-辛烯醛、糠醛、苯甲醛），醛類物質的閾值較低，它們賦予豆汁青香、堅果香和脂肪香，因此使得老磁器口豆汁產品香氣更加濃厚。

圖3 生、熟豆汁各類風味物質含量對比Fig.3 Comparison of the contents of different chemical classes of compounds in raw and cooked Douzhir

根據(jù)表1和圖3分析可見，豆汁加熱后損失較多的為醇類和醚類物質。一些物質，特別像正己醇、順-3-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇、乙酸乙酯、二甲基二硫醚，具有低沸點、高揮發(fā)性的特點[25-26]，因此在加熱過程中更容易損失。醚類物質的減少，使豆汁的臭味減輕，風味更加柔和。豆汁加熱后醛類和酸類物質相對含量增加明顯。熟豆汁中酸類物質占所有風味化合物的含量較生豆汁大大增加，與感官評價結果相一致，生豆汁入口酸味較淡，而熟豆汁入口酸味明顯，這也是熟豆汁較生豆汁口感上酸味更濃厚的主要原因。在豆汁加熱蒸煮的過程中，會發(fā)生一些新的化學反應，因此產生了新的風味物質：己醛、壬醛、糠醛、苯甲醛。與生豆汁相比，醛類物質含量的增加使熟豆汁風味更加醇厚香甜。它們的產生，可能是由于加熱使醇類物質脫水形成醛類物質，也可能是多肽、氨基酸遇熱分解產生。其中所有豆汁樣品中共同含有的醛類物質為反-2-己烯醛（C6化合物），己醛、己烯醛類芳香族醛類主要是通過脂肪氧合酶-氫過氧化物裂解酶途徑生成[27]。

由于蒸煮處理，部分具有酸味、奶酪味、腐敗味的風味物質的損失，熟豆汁的口感更加柔和飽滿，更易被消費者接受。

3 討 論

采用SPME方法提取老北京豆汁中的揮發(fā)性成分，經GC-O-MS 分析生豆汁中共鑒定出39種風味化合物，其中醇類18 種、醛類4 種、酮類1 種、酸類6 種、酚類3 種、酯類1 種、醚類2種、呋喃類1 種；熟豆汁中共鑒定出31 種風味化合物，其中醇類12 種、醛類6 種、酮類1 種、酸類5 種、酚類3 種、酯類1 種、醚類2 種、呋喃類1 種。風味物質種類最為豐富的是錦馨小吃店產品，其次為護國寺小吃店產品，最后為老磁器口豆汁店產品。由于豆汁是采用天然混合菌發(fā)酵，不同地區(qū)所存在的天然菌種類和含量存在差異，因此造成風味物質差異的原因可能是由于發(fā)酵菌種的不同引起，也可能與原料品種差別有關。

從豆汁中鑒定出的揮發(fā)性成分的香氣特征來看，酸類和含硫類化合物是豆汁主要的呈香成分，分別賦予豆汁酸香和硫臭氣息。構成豆汁風味的主要物質是醇類、醛類、酸類和醚類（含硫化合物）。熟豆汁中酸類物質的相對含量較生豆汁大大增加，使熟豆汁較生豆汁口感上酸味更濃厚。部分具有酸味、奶酪味、腐敗味的風味物質的損失，使熟豆汁的口感更加柔和飽滿。

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Analysis of Volatile Compounds and Sensory Evaluation of Different Douzhir (Fermented Mung Bean Juice Products

LU Xiaodan ZHANG Min*′MIAO Jing
(Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients Beijing Engineering and Technology Research Center of Food Additives Beijing Technology and Business University Beijing 100048′China)

Six samples of Beijing Douzhi from 3 different manufactures were investigated for their volatile compounds by headspace solid-phase microextraction (HS-SPME and gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry (GC-O-MS). The results showed that thirty-nine compounds including 18 alcohols′4 aldehydes′1 ketone′6 acids′3 phenols′1 ester′2 ethers and 1 furan were detected in raw Douzhir and thirty-one compounds including 12 alcohols′6 aldehydes′1 ketone′5 acids′3 phenols′1 ester′2 ethers and 1 furan in cooked Douzhir The number of volatile compounds and their concentrations in raw Douzhir were both higher than in cooked samples The difference in alcohols between raw and cooked Douzhir was significant Acids and sulfur compounds were the key flavor compounds The results of volatile compounds and sensory evaluation showed that the number of aldehydes and their concentrations were the highest in Douzhi made by Laociqikou and the mung bean fragrance was much stronger than that of others.

Douzhir volatile compounds solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry

TS252.1

A

1002-6630（2015）06-0103-06

10.7506/spkx1002-6630-201506019

2014-09-25

國家自然科學基金面上項目（31371830）；北京市高等學校科研基地建設-科技創(chuàng)新平臺項目（19005418040）；北京市屬高等學校創(chuàng)新團隊建設與教師職業(yè)發(fā)展計劃項目（IDHT2013 0506）

盧曉丹（1989—），女，碩士研究生，研究方向為農產品貯藏與加工。E-mail：caomeishengdai12@163.com

*通信作者：張敏（1972—），女，教授，博士后，研究方向為農產品貯藏與加工。E-mail：xzm7777@sina.com