微生物發酵法改良大豆肽風味的研究

豆康寧，馬永超，金少舉，徐松濤，李盤欣，黃亞男

(1.漯河醫學高等專科學校，河南 漯河 462002；2.河南南街村(集團)有限公司，河南 漯河 462600)

大豆肽是由大豆蛋白經蛋白酶水解而得，在調味品中應用廣泛。在肉味香精合成中，大豆肽與還原糖經過加熱反應可得到肉味香精[1]。大豆肽與粉狀調味品的復配具有協同作用效果[2]，在營養方便調味粉中，添加20%的大豆肽，調味品的風味得到明顯提高，同時無大豆肽的苦味和腥味。大豆肽具有生物活性功能[3]，能促進微生物生長和發育，因此可用于生產酸奶、干酪、醋、醬油等發酵食品，以改善產品口感風味，提高產品品質。但是，大豆肽的風味具有苦味和腥氣味，如果大量使用則限制其在調味品中的應用。本文采用發酵食品中常用的微生物乳酸菌和酵母菌，研究了乳酸菌發酵法、酵母菌發酵法和二次發酵法對大豆肽風味的改良，為大豆肽在調味品中的應用提供技術參考。

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；乳酸菌(保加利亞乳桿菌∶嗜熱鏈球菌為1∶1)，活菌數為1×1012個/g，安琪酵母股份有限公司；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?，攲嶒炘O備有限公司；X-22R型冷凍離心機 Allegra公司；FE20型pH計 上海闊思電子有限公司；SQ456-GC型毛細管氣相色譜-質譜聯用儀 美國布魯克公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 大豆肽乳酸菌發酵方法

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3%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%的乳酸菌，然后放置在恒溫搖床中發酵，發酵溫度42 ℃[4]。

1.3.2 大豆肽酵母菌發酵方法

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 ℃。

1.3.3 大豆肽二次發酵方法

應用1.3.1方法，先將大豆肽用乳酸菌發酵8 h，滅菌、冷卻至28 ℃，然后在無菌操作臺中接種大豆肽溶液1%的酵母菌，添加大豆肽溶液5%的葡萄糖，搖勻后，放置在恒溫搖床中繼續發酵，發酵溫度28 ℃。

1.3.4 大豆肽風味評價方法

選擇12名優秀感官評價員，并將這12名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，取平均值為大豆肽風味評價結果。大豆肽風味評定賦分標準見表1[5]。

表1 大豆肽風味評價賦分標準

1.3.5 大豆肽溶液氣質色譜分析

將未發酵、乳酸菌發酵、酵母菌發酵、二次發酵法發酵的大豆肽溶液，用離心機器分離得到上清液，然后用0.22 μm過濾膜過濾，得到GC-MS分析樣品。采用SQ456-GC型毛細管氣相色譜-質譜聯用儀進行測定分析。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[6]。

2 實驗結果與討論

2.1 大豆肽在微生物發酵過程中風味的變化

在乳酸菌發酵、酵母菌發酵和二次發酵法中，大豆肽風味的變化見表2～表4。

表2 大豆肽在乳酸菌發酵過程中風味的變化

由表2可知，乳酸菌發酵8 h時，大豆肽溶液風味最好。隨著乳酸菌的發酵，會產生酸類、酯類等物質，使大豆肽溶液的苦味和腥味下降，且具有爽口的乳酸酸味[7]，過度發酵則酸味太重。

表3 大豆肽在酵母菌發酵過程中風味的變化

由表3可知，酵母菌發酵2 h時，大豆肽溶液風味最好。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味下降，且具有乙醇的殺口感[8]。 酵母菌發酵時間超過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。

表4 大豆肽在二次發酵法發酵過程中風味的變化

由表4可知，大豆肽在乳酸菌發酵8 h后，用酵母菌繼續發酵2 h時，大豆肽風味最佳，大豆肽溶液的苦味和腥味消失，比單一乳酸菌或酵母菌發酵效果更好。二次發酵法所得大豆肽溶液具有酸爽的殺口感，氣味具有酒香味。

2.2 大豆肽發酵前后氣味物質的變化

未發酵的大豆肽、乳酸菌發酵的大豆肽、酵母菌發酵的大豆肽、二次發酵法的大豆肽GC-MS總離子流圖分別見圖1～圖4。GC-MS出峰物質信息見表5～表8。

圖1 未發酵大豆肽溶液GC-MS總離子流圖

圖2 大豆肽溶液乳酸菌發酵8 h時GC-MS總離子流圖

圖3 大豆肽溶液酵母菌發酵2 h時GC-MS總離子流圖

圖4 大豆肽溶液二次發酵法發酵2 h時GC-MS總離子流圖

序號出峰時間(min)名稱分子式分子量相對含量(%)13.9973-甲基丁醛C5H10O86.130.6324.489亞硝基甲烷CH3NO261.040.88835.225戊醛C5H10O86.131.24747.652己醛C6H12O100.1620.997510.4212-庚酮C7H14O114.1913.395611.4731-戊醇C5H12O88.150.458711.562-戊醇C5H12O88.150.163811.6882-戊基呋喃C9H14O138.080.331911.862己酸乙酯C8H16O2144.210.5621012.453(E)-2-辛烯醇C8H16O128.220.2461112.636正戊醇C5H12O88.150.2651213.329甲基乙基甲酮C4H8O72.112.3371313.4593-羥基-2-丁酮C4H8O288.111.8281413.7491-辛烯-3-醇C8H16O128.210.9061514.282(E)-2-庚烯醛C7H12O112.161.1121614.3462,5-二甲基吡嗪C6H8N2108.141.9971715.083正己醇C6H14O102.183.7621815.6822-壬酮C9H18O142.240.8881915.752壬醛C9H18O142.241.4232015.7972-乙基-5-甲基吡嗪C7H10N2122.141.17

續 表

由表5可知，出峰物質占比重較大的有7種，占總出峰物質比例的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；其他物質占37.32%，其中部分物質具有異味，如1-甲基萘、吲哚等。大豆肽腥味可能是由這些揮發物的氣味合成而呈現出來的[9]。

表6 大豆肽乳酸菌發酵溶液氣質色譜出峰物質分析

續 表

由表6可知，主要氣味成分物質有9種，分別是乙酸乙酯、2-羥基丙酸乙酯、3-甲基-2-丁酮、正己醇、乙酸、苯甲醛、3-甲基丁酸、4-甲基戊酸、己酸，這些物質占總出峰物質的57.475%，這些主要成分中，有4種有機酸，是大豆肽發酵溶液呈酸味的主要物質。因此，大豆肽溶液經過乳酸菌發酵后，物質成分發生較大的變化，大豆肽的苦味和腥味變得較輕，且具有爽口的酸味。

表7 大豆肽溶液酵母菌發酵溶液氣質色譜出峰物質分析

由表7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。因此，大豆肽溶液經過酵母菌發酵后，物質成分發生較大的變化，大豆肽的苦味和腥味變得較輕，且具有酒香味。

表8 大豆肽二次發酵法發酵溶液氣質色譜出峰物質分析

續 表

由表8可知，主要氣味物質成分有5種，分別是乙酸乙酯、乙醇、2-甲基-1丙醇、異戊醇、苯乙醇，這5種物質占出峰總物質的98.05%，占比重較大。這5種物質中，乙酸乙酯具有水果香味，其他4種醇類物質具有酒香味，因此大豆肽氣味醇香。在口感上，有乳酸菌發酵的酸味物質，又有由酵母菌發酵產生的具有殺口感的醇類物質，綜合口感呈酸爽的殺口感。經過二次發酵法后，大豆肽溶液的苦味和腥味消失，風味得到明顯改善。

3 結論

在大豆肽風味的改良方法中，二次發酵法比單一乳酸菌或酵母菌的效果更好，其工藝參數是：在2%的大豆肽溶液中，添加1%的乳酸菌、3%的葡萄萄，在42 ℃下發酵8 h時；乳酸菌發酵滅菌冷卻后，添加1%的酵母菌、5%的葡萄糖，在28 ℃下發酵2 h時。大豆肽經過二次發酵法發酵后，大豆肽的苦味和腥味消失，口感具有酸爽的殺口感，氣味具有酒香味，大豆肽風味得到明顯改善。因此，乳酸菌和酵母菌二次發酵法是大豆肽風味改良的有效途徑。

參考文獻：

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