酵母菌發酵法改良大豆肽感官品質的研究

豆康寧，華向美，彭新然 ，孫慶月，張盼盼

(1.漯河醫學高等專科學校，河南 漯河 462002；2.漯河出入境檢驗檢疫局，河南 漯河 462002)

大豆肽是由大豆蛋白經過蛋白酶水解、噴霧干燥而制備的，含有約85%的多肽和10%的氨基酸。大豆肽在調味品中應用廣泛。大豆肽是香精合成中所采用的氨基酸來源之一，大豆肽與還原糖系統經過加熱反應可得到較為逼真的肉味香精[1]。鄧成萍[2]研究大豆肽與粉狀調味品的復配協同效果，在營養方便調味粉中，添加20%的大豆肽，調味品的風味得到顯著提高。大豆肽能促進微生物生長和發育[3]，因此可用于生產酸奶、干酪、醋、醬油等發酵食品，并能起到提高生產效率、穩定產品質量、改善口感風味的效果。但是，大豆肽具有苦味和腥味，因此，大豆肽的不良感官品質限制了其在調味品中的應用。酵母菌發酵法是改善大豆肽口感的有效途徑，文章研究了大豆肽在酵母菌發酵下乙醇含量的變化、感官品質的變化、氣味成分的變化，為大豆肽感官品質的改良及應用提供了技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料

大豆肽：平均分子量1000 D，含量98%，河南省南街村(集團)有限公司；酵母菌：活性面包干酵母，活菌數為1×1012個/g，安琪酵母股份有限公司；葡萄糖：食品級，山東西唐生物科技有限公司；水：一級純水，實驗室自制。

1.2 儀器與設備

YP3001N型電子分析天平 上海精密科學儀器有限公司；SZYDW型無菌操作臺 蘇州億達凈化實驗室設備有限公司；LDZX-50KBS型高壓滅菌鍋 上海申安醫療器械廠；RYC-111型搖床 上海福瑪實驗設備有限公司；X-22R型冷凍離心機 Allegra公司；SQ456-GC型毛細管氣相色譜-質譜聯用儀 美國布魯克公司；Agilent 7890A氣相色譜儀，附氫火焰離子化檢測器(FID)。

1.3 實驗方法

1.3.1 大豆肽發酵方法

在錐形瓶中，用一級純水配制濃度為2%的大豆肽溶液，添加大豆肽溶液5%的葡萄糖，搖勻后，在高壓滅菌鍋中滅菌，待大豆肽溶液冷卻后，在無菌操作臺中接種大豆肽溶液1%的酵母菌，然后放置在恒溫搖床中發酵，發酵溫度28 ℃[4]。每隔30 min，取出部分大豆肽發酵溶液，評價大豆肽溶液的感官品質。

1.3.2 大豆肽溶液感官品質評價方法

選擇10 名優秀飲料感官評價員，并將這 10 位訓練好的評價員組成感官評定小組。樣品采用隨機編碼，常溫下進行品評。鑒別時需避免混雜外來氣味并不斷漱口以保持口腔清爽，取平均值為感官品質評價結果。感官評定賦分標準見表1[5]。

表1 大豆肽溶液感官品質評價賦分標準

1.3.3 大豆肽溶液中乙醇含量的測定

1.3.3.1 乙醇含量測定方法

采用Agilent 7890A氣相色譜儀進行測定分析乙醇含量。色譜分析條件：DB-FFAP色譜柱(30 m×0.25 μm×0.25 mm)，程序升溫60 ℃(保持2 min)，以5 ℃/min升至110 ℃(保持5 min)，進樣口溫度200 ℃，檢測器(FID)溫度220 ℃，分流比5∶1，氫氣流速40 mL/min，空氣流速400 mL/min，載氣(N2)30 mL/min，進樣1.0 μL[6]。

1.3.3.2 乙醇濃度標準曲線的建立

用一級純水分別配制以下不同濃度的乙醇溶液：2%，1%，0.5%，0.25%，0.125%，0.625%。建立乙醇濃度與氣相色譜出峰面積之間的關系曲線。

1.3.4 大豆肽溶液氣質色譜分析

采用SQ456-GC型毛細管氣相色譜-質譜聯用儀進行測定分析。氣相色譜條件：石英毛細管柱HP-FFAP(30 m×0.25 mm，0.25 μm)，程序升溫：從160 ℃開始，保持3 min，以 4 ℃/min升到250 ℃，保持5 min；載氣為氦氣，柱流量1.0 mL/min，進樣口溫度250 ℃，分流比80∶1，離子源溫度230 ℃，掃描范圍10～500 amu，進樣量1.0 μL。定性與定量分析：采用直接進樣方法進行GC-MS分析；采用Wiley7n.1 標準譜庫檢索進行定性；通過氣相色譜法按色譜峰面積計算各組分的相對含量[7]。

2 實驗結果與討論

2.1 大豆肽在發酵過程中乙醇含量的變化

乙醇溶液氣相色譜出峰圖見圖1。

圖1 乙醇溶液氣相色譜出峰圖

乙醇溶液標準曲線圖見圖2。方程式為Y=12648.0299X-91.032609，相關系數R2=0.99998。

圖2 乙醇溶液標準曲線圖

大豆肽溶液在酵母菌發酵的過程中乙醇含量的變化見圖3。

圖3 大豆肽發酵過程中乙醇含量的變化

由圖3可知，大豆肽溶液在酵母發酵的過程中，開始發酵時，乙醇含量增加幅度較小，發酵1 h后，乙醇含量增加幅度較大。這是由于酵母在前期發酵主要以有氧發酵為主，產生氧氣和二氧化碳。發酵后期，溶液中氧氣消失，酵母菌以無氧發酵為主，產生乙醇和二氧化碳[8]。

2.2 大豆肽在發酵過程中感官品質的變化

酵母菌發酵大豆肽溶液0，0.5，1，1.5，2，2.5，3 h，其感官品質的變化見圖4。

圖4 大豆肽溶液在酵母菌發酵過程中感官品質的變化

由圖4可知，大豆肽溶液感官品質隨著酵母菌發酵時間的延長先上升后下降，發酵2 h時，大豆肽溶液感官品質最好。不發酵的大豆肽溶液色澤灰白，口感是苦味，有較重的腥氣味道。隨著酵母菌的發酵，會產生醇類、酯類等物質，使大豆肽溶液的苦味和腥氣味下降。發酵2 h，大豆肽溶液的苦味消失，變成具有乙醇的殺口感[9]，腥氣味消失，變成酒香味。發酵時間超過2 h后，口感中乙醇味比較明顯，具有一定的刺激感，這是由于乙醇含量較高造成的，氣味中帶有異味，酒香味變得不純正。因此，大豆肽溶液在28 ℃下，酵母菌發酵2 h時，感官品質最佳，此時感官品質得分為89分。

2.3 大豆肽發酵前后風味物質的變化

大豆肽溶液和大豆肽溶液發酵2 h的GC-MS總離子流圖分別見圖5和圖6。氣質色譜出峰物質信息見表2和表3。

圖5 大豆肽溶液GC-MS總離子流圖

圖6 大豆肽溶液酵母菌發酵2 h時GC-MS總離子流圖

表2 大豆肽溶液氣質色譜出峰物質分析

由表2可知，占比重較大的物質有7種，占總出峰物質的62.68%，分別是己醛、2-庚酮、甲基乙基甲酮、正己醇、1-辛烯-3-醇、苯甲醇、戊酸，這些物質都具有刺激性香味。其他54種物質占37.32%，其中部分物質有異味。大豆肽的氣味具有刺激性腥味，這種腥味不僅是由以上7種主要成分造成的，畢竟這7種物質所占比例僅為62.68%，這種腥氣味可能由所有揮發物的氣味合成而呈現出來。

表3 大豆肽溶液酵母菌發酵溶液氣質色譜出峰物質分析

續 表

由表3可知，主要氣味成分物質有3種，分別是乙醇、戊醇、苯乙醇，占總出峰物質的99.95%，乙醇為刺激性酒香味，戊醇略帶異味，苯乙醇為花香味，這3種物質主要綜合呈現酵母發酵的酒香味。

大豆肽是大豆蛋白經過蛋白酶水解而制備的，大豆肽口感為苦味，主要是由于疏水性氨基酸造成的。大豆肽溶液經過酵母發酵后，苦味消失，變成具有乙醇的殺口感。大豆肽溶液呈現灰白色，經過發酵之后，變成淺黃色。因此，大豆肽經過酵母發酵之后，主要成分發生了很大變化，氣味和口感得到很大改善。

3 結論

在2%的大豆肽溶液中，添加1%的酵母菌，在28 ℃下發酵2 h時，大豆肽的感官品質最佳。大豆肽在面包酵母菌發酵的過程中，乙醇含量不斷增加，大豆肽溶液苦味消失，氣味由腥味變成酒香味，大豆肽感官品質得到很大改善。因此，酵母菌發酵法是大豆肽感官品質改良的有效途徑。

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