酵母抽提物對大豆酸奶風味的影響

邢常輝，李文釗*，孫妮，劉楚海，程建凱，阮美娟，李沛

（1.天津科技大學食品科學與工程學院，天津 300457；2.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443003）

大豆酸奶是在制作酸奶的原料中加入一定比例的豆漿，經乳酸菌發酵而成[1]。在與酸奶的結合過程中，大豆的消化率與吸收率得到提高，對于大豆使用價值和營養價值也有所提升[2-3]。但是，大豆酸奶在發酵之后會存在令人不愉快的“飯餿味”和“豆腥味”[4]，這種不良風味會降低消費者對大豆酸奶的接受程度。目前對于豆腥味的去除方法主要是優化豆漿加工工藝、使用轉基因大豆等[5-6]。

酵母抽提物（yeast extract，YE）是以食用酵母為原料，經過β-葡聚糖酶的酶解作用得到的膏狀或粉末狀的物質[7]。酵母抽提物中的呈味物質十分豐富，包括氨基酸、呈味核苷酸及肽等[8]，添加到食品中能改善風味。目前，酵母抽提物主要應用于調味品、肉制品等領域，用以增鮮減鹽[9-11]。黎怡林等[12]將酵母抽提物應用到雞精中，可以明顯提升雞肉香氣，提高鮮味，豐富產品的質感，提升產品檔次。林禮釗等[13]將酵母抽提物應用到黃豆醬中，能明顯提升原釀黃豆醬的丙氨酸、谷氨酸、5’-呈味核苷酸等鮮味物質的含量，并在口感上表現出提鮮、淡咸、抑苦、增厚和協調整體口感等應用效果。

本文將兩種酵母抽提物（FA37、FA39）添加到大豆酸奶中，綜合氣相色譜-質譜分析、電子鼻分析和感官評價的方法，探究酵母抽提物對大豆酸奶風味的影響，以期能夠改善大豆酸奶的不良風味。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

酵母抽提物（FA37、FA39）、酸奶發酵劑：安琪酵母股份有限公司；牛奶：內蒙古伊利實業集團股份有限公司；東北大豆：哈爾濱鑫恒德食品有限公司；白砂糖：廣州福正東海食品有限公司。

1.2 儀器與設備

電子天平（YH-A 10002）：瑞安市英衡電器有限公司；氣相色譜質譜儀（GCMS-QP2010）：日本島津公司；CAR/DVB/PDMS萃取頭（50/30μm）：美國Supelco公司；電子鼻（PEN-3）：德國AIRSENCE公司。

1.3 方法

1.3.1 大豆酸奶的制備

豆漿：大豆→室溫浸泡12 h→去皮→制漿→過濾→加熱（100℃，30 s）→豆漿。

大豆酸奶：豆漿與牛奶（3∶7，質量比）→預熱（50℃，10 min）→配料（糖，酵母抽提物FA37、FA39）→殺菌（95℃，10 min）→冷卻→接種→恒溫培養至相同發酵終點（培養箱溫度42℃，7 h）。分別得到原味（未加入酵母抽提物）、FA37（加入酵母抽提物 FA37）、FA39（加入酵母抽提物FA39）大豆酸奶。

1.3.2 大豆酸奶酸度的測定

大豆酸奶酸度的測定參照GB 5009.239—2016《食品安全國家標準食品酸度的測定》[14]。

1.3.3 大豆酸奶電子鼻的測定

取大豆酸奶樣品10.00 g放入頂空瓶中，蓋子封口，用電子鼻對氣味成分進行測定，電子鼻測試樣品間隔1 s，清洗時間300 s，樣品準備時間10 s，檢測時間180 s，氣體流量400 mL/min，每組樣品重復3次。測定時保持室溫20℃，且測定環境無異味。PEN3型電子鼻有10個傳感器，每個傳感器的性能描述如表1。

表1 傳感器性能描述Table 1 Description of sensor performance

1.3.4 大豆酸奶風味物質的測定

參照周艷平等[15]的方法，采用頂空固相微萃取法提取大豆酸奶的香氣成分，然后結合氣質聯用技術進行分析，研究大豆酸奶中的揮發性風味物質。

固相微萃取：稱取50.00 g大豆酸奶于燒杯中，加入少量16%NaCl溶液，用轉子進行剪切，移至100 mL容量瓶中，用16%NaCl溶液對燒杯上殘留的大豆酸奶進行清洗，最后定容。用移液槍取5mL該溶液于30mL頂空瓶中，將老化（250℃，1 h）好的固相微萃取頭插入頂空瓶中，在60℃水浴的條件下吸附35 min。

氣相色譜條件：色譜柱為DB-WAX，載氣為He，進樣口溫度為250℃，柱流量為1 mL/min，分流比為10∶1，程序升溫為初始溫度40℃保持3 min，然后以每4℃/min升到150℃，保持1 min，再以8℃/min升至250℃保持6 min。

質譜條件：離子源溫度為200℃，接口溫度為250℃；溶劑延遲時間為1.5min，離子化模式為EI，能量為70eV，數據采集為全掃描，掃描范圍（m/z）為35～500。

1.3.5 大豆酸奶的感官評價

大豆酸奶的感官評價從組織狀態、口感、香氣、滋味和色澤5個角度進行，具體評分標準見表2[16]。由經過培訓的10名食品專業人員進行評分，最終結果取平均值。

表2 感官評分標準Table 2 Score criteria on sensory

1.3.6 數據處理

氣相色譜-質譜聯用儀（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）數據使用 GCMSslotion進行處理，通過NIST11數據庫進行檢索相似度大于80%的物質，確認化合物成分。電子鼻數據使用Winmuster進行處理，進行主成分分析（principal component analysis，PCA）和載荷分析（Loading）。數據使用Microsoft office excel 2007進行統計處理，采用SPSS18.0軟件進行試驗數據的差異性分析，利用Origin9.0繪制圖像。

2 結果與分析

2.1 大豆酸奶酸度的變化

參照1.3.1的方法制備豆漿，然后將豆漿與牛奶按照3∶7（質量比）混合，加入8%的糖和0.2%的菌粉，酵母抽提物FA37和FA39的添加量為0.03%，在42℃下發酵7 h進行大豆酸奶的制備。在4℃冷藏12 h后熟，后熟完成后分別在第 1、6、11、16、21 天對酸度進行測定，結果見圖1。

圖1 pH值隨時間的變化Fig.1 Changes in pH value over time

酸度是衡量酸奶品質口感的一項重要指標。菌種在牛乳與豆乳中生長、繁殖和發酵，在菌體乳糖酶的作用下分解乳糖和半乳糖等，并進一步分解產生乳酸，使得酸奶的酸度增加[17]。從圖1可以看出，隨著時間的增加，酸度總體上呈現上升的趨勢，這是因為在貯藏過程中，酸奶會產生冷藏后熟現象，菌種會繼續發酵產酸，與原味大豆酸奶相比，FA37大豆酸奶和FA39大豆酸奶的酸度更高，這可能是因為酵母抽提物的加入沒有抑制菌種的生長代謝，并且由于其本身含有多種氨基酸，組氨酸、賴氨酸、谷氨酸等可以提高乳酸菌的生長活性[18]。

2.2 電子鼻分析

2.2.1 主成分分析

對原味大豆酸奶和加入了酵母抽提物FA37、FA39的3種酸奶進行主成分分析，結果見圖2。

圖2 電子鼻傳感器響應值PCA分析圖Fig.2 PCA analysis diagram of electronic nose sensor response value

從圖2可知，主成分1（PC1）貢獻率為97.20%，主成分2（PC2）貢獻率為2.20%，兩個主成分的累計貢獻率達到99.40%，可以有效反映出絕大部分原始數據。其中，未添加酵母抽提物的大豆酸奶離原點最遠，對主成分1的貢獻率最大；添加FA39酵母抽提物的大豆酸奶對主成分2的貢獻率最大。同時3個酸奶樣品在坐標系中相對分散，能夠在一定程度上表明3個樣品香氣成分差距較大，具有區別。

2.2.2 載荷分析

電子鼻傳感器響應值Loading分析圖見圖3。

圖3 電子鼻傳感器響應值Loading分析圖Fig.3 Loading analysis diagram of electronic nose sensor response value

通過載荷（loading）分析，可以知道不同傳感器在PCA分析中的貢獻率大小。對應傳感器的點如果接近（0，0）并且位置相近，則說明其電信號變化較弱[19]。W5S對第一主成分貢獻率最大，W1W對第二主成分貢獻率最大，且與其他傳感器之間的差距較大，它們分別對氮氧化合物明顯和對硫化物靈敏，對很多萜烯類和有機化合物也敏感。

2.3 氣相色譜-質譜分析

酸奶揮發性成分總離子流圖見圖4，原味、FA37、FA39大豆酸奶揮發性成分的GC-MS分析結果見表3～表5。

表3 原味大豆酸奶揮發性成分的GC-MS分析結果Table 3 GC-MS analysis results of volatile components of plain soy yogurt

表4 FA37大豆酸奶揮發性成分的GC-MS分析結果Table 4 GC-MS analysis results of volatile components of FA37 soybean yogurt

表5 FA39大豆酸奶揮發性成分的GC-MS分析結果Table 5 GC-MS analysis results of volatile components of FA39 soybean yogurt

香氣成分是構成發酵產品風味的主要指標，是多種揮發性物質共同作用的結果。采用固相微萃取-氣質聯用的技術分析加入酵母抽提物后大豆酸奶的風味變化。而大豆酸奶中呈現出豆腥味的物質主要有己醛、2-戊基呋喃、戊醇、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、庚醇、1-壬醇、苯甲醛、2，2-二甲基丙醇等，這些物質的相對含量越高，豆腥味越嚴重[20-21]。

從表3可以看出，原味大豆酸奶中共檢測出18種化合物，其中包括1種酯、1種呋喃、1種胺、3種酸類、3種醛類、4種酮類、5種醇類。甲酸己酯和反-2-辛烯醛是原味大豆酸奶的主要風味物質，它們的相對含量占到了近一半，其風味描述為蘋果和未成熟的梅子香氣，具有相應的甜味脂肪和肉類香氣并有黃瓜味。其中豆腥味的風味成分有6種，包括己醛、2-戊基呋喃、1-戊醇、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、庚醇，其相對含量為22.83%。同時它還有4種不良風味物質，其中丙基丙二酸、癸酸呈現出腐敗的脂肪氣味，二甲胺有魚油的惡臭。

從表4可以看出，FA37大豆酸奶中共檢測出20種化合物，其中包括1種酯、1種呋喃、2種酸類、2種醛類、6種酮類、8種醇類。與原味大豆酸奶一樣，甲酸己酯和反-2-辛烯醛是其主要風味物質。其中豆腥味的風味成分有7種，包括2-戊基呋喃、1-戊醇、異戊醇、1-辛醇、2-甲基-1-戊醇、庚醇、正己醇，其相對含量為14.73%，與原味大豆酸奶比相對含量降低，這與彭穎等[22]研究酵母抽提物可以有效吸附正己醇等豆腥味物質相一致。另外，加入酵母抽提物FA37的大豆酸奶還新增了4種風味物質，包括2，3-丁二酮、3-庚酮、3-甲基-2-己酮、3-羥基-2-丁酮，其風味描述為黃油香味，類似梨的水果香味和令人愉快的奶香味這可能是由于酵母抽提物FA37本身的揮發風味物質中含有大量的醛類和酮類，加入到大豆酸奶中，豐富了香氣成分。

從表5可以看出，FA39大豆酸奶中共檢測出24種化合物，其中包括2種酯、1種呋喃、2種酸類、5種醛類、6種酮類、8種醇類。FA39大豆酸奶中醛類、酮類和酯類的含量高，對風味物質的貢獻大。與原味大豆酸奶一樣，甲酸己酯和反-2-辛烯醛是其主要風味物質。其中豆腥味的風味成分有9種，包括2-戊基呋喃、1-壬醇、異戊醇、1-辛醇、3-甲基-1-己醇、庚醇、苯甲醛、己醛、2，4-癸二烯醛，其相對含量為12.15%，與原味大豆酸奶比相對含量降低。另外，加入酵母抽提物FA39的大豆酸奶還新增了4種風味物質，包括2，3-丁二酮、3-甲基-2-己酮、甲酸戊酯、3-羥基-2-丁酮，風味描述為黃油香味，水果香，令人愉快的奶香味。FA39大豆酸奶與原味大豆酸奶相比，其豆腥味化合物的相對含量降低，同時其香氣成分化合物的相對含量增加，這可能是由于酵母抽提物FA39本身的揮發性風味物質中含有大量的醛類和酮類，加入到大豆酸奶中，在一定程度上掩蓋豆腥味，增加了香氣成分的種類。

綜上所述，FA37大豆酸奶和FA39大豆酸奶與原味大豆酸奶相比，揮發性風味物質增加，豆腥味物質的相對含量減少，對于原味大豆酸奶的不良風味有一定的掩蓋作用。

2.4 酵母抽提物對大豆酸奶感官評分的影響

大豆酸奶感官分析圖見圖5。

圖5 大豆酸奶感官分析圖Fig.5 Sensory analysis diagram of soy yogurt

從圖5可以看出，加入酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶與不加酵母抽提物的大豆酸奶相比較，組織細膩，酸甜適中，口感爽滑，豆腥味較淡，有大豆酸奶獨特的酸香味；整體上對于酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶接受度較高。

3 結論

研究采用氣相色譜-質譜聯用儀結合電子鼻技術和感官評價，分析添加酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶，并與未添加酵母抽提物大豆酸奶（原味）相比較，結果表明原味大豆酸奶的揮發性風味物質一共有18種，主要為酮類、醛類和酯類，其中豆腥味成分的相對含量為22.83%；加入酵母抽提物FA37、FA39的大豆酸奶，揮發性風味物質增加，豆腥味成分的相對含量減少，分別為14.73%和12.15%；電子鼻分析結果表明，添加不同種類酵母抽提物的大豆酸奶的各體系區分度良好，在整體風味上具有差異；感官評價結果顯示，加入酵母抽提物的大豆酸奶評分較高，具有良好的改善大豆酸奶風味的作用。