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酵母菌發酵法改良大豆肽感官品質的研究

2018-01-23 07:39:21豆康寧華向美彭新然孫慶月張盼盼
中國調味品 2018年1期
關鍵詞:酵母菌大豆

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。

[1]吳肖.花生粕脫毒、酶解及酶解液美拉德反應的研究[D].廣州:華南理工大學,2001.

[2]鄧成萍.大豆肽的制備及在調味品中的應用[D].北京:中國農業大學,2006.

[3]趙冬梅,李小東,佟玉春,等.大豆肽對細菌及酵母菌生長的影響[J].黑龍江科技信息,2004(9):135.

[4]葛磊.燕麥發酵飲料的研制[D].無錫:江南大學,2012.

[5]趙剪,方婷,陳梅英,等.模糊數學在不同處理橙汁感官評定中的應用[J].河南工業大學學報,2008(1):72-75.

[6]陳霞.葡萄酒中乙醇含量的氣相色譜法測定[J].中國釀造,2010(9):152-153.

[7]周文化,李忠海,張海德,等.檳榔果仁油提取及其脂肪酸分析[J].中國糧油學報,2010,25(8):38-41.

[8]李里特,江正強.焙烤食品工藝學[M].北京:中國輕工業出版社,2010.

[9]尹卓容,韓玉亮,管桂坤,等.提高食用酒精的感官質量[J].釀酒科技,1995(4):37-41.

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