乳酸菌與酵母菌協同發酵對甜面醬風味和品質的影響

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.013

中圖分類號：TS264.24 文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）05-0090-05

Effect of Cooperative Fermentation of Lactic Acid Bacteria and Yeast on Flavor and Quality of Sweet Soybean Paste

NG Hao-ran，YUAN Liu-feng，DONG Wen-min， ZHANG Yi-ru，WANG Chun-lin （College of Food Science and Engineering，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin300457，China）

Abstract： By adding Zygosaccharomyces rouxii （S） and Tetragenococcus halophilus in the fermentation process of sweet soybean paste，the effects of inoculation technology of two strains on the physicochemical indexes， flavor and quality of sweet soybean paste are investigated. The research results show that under the premise of ensuring that the main physicochemical indexes are in the normal range，the total acid content and amino acid nitrogen content of the group of adding lactic acid bacteria firstly and then adding yeast are at a higher level，more alcohols and aldehydes could be produced，the comprehensive sensory score is higher，and the color and aroma are improved to some extent，which has obvious advantages. Lactic acid bacteria are added on the 7th day of fermentation，and yeast is added on the 14th day of fermentation. The sweet soybean paste produced in the fermentation period of 49 days has better flavor and quality.

Key Words：sweet soybean paste；cooperative fermentation； flavor components； sensory evaluation

甜面醬在我國調味品中具有重要意義，以面粉或小麥粉為主要原料，高溫滅菌后加入米曲霉制曲，在一定溫度下發酵制成，兼具鮮味、咸味和甜味，因其特殊的滋味和體態受到許多消費者的青睞。

在甜面醬發酵過程中，小麥粉是主要的碳水化合物來源[1，蛋白質、淀粉等大分子在微生物和酶的作用下分解轉化成多種風味物質和小分子營養物質。米曲霉產生多種酶用于分解原料，是醬油生產過程中必不可少的曲霉[2]，在甜面醬生產中亦如此。酵母菌是甜面醬發酵中常見的一類增香微生物，酯類、醇類、酚類、呋喃類化合物等多種揮發性化合物在其代謝過程中生成[3]。Jiang等[4]發現在醬油發酵過程中接種粉狀米勒氏酵母、魯氏酵母和近平滑假絲酵母后，醬油中醇類和酯類化合物的濃度顯著提高，且3種生香酵母均可通過酯化和醇解途徑合成乙酸乙酯和乙酸異戊酯。乳酸菌在發酵過程中產生的多種化合物如乙醇、胞外多糖、過氧化氫、細菌素等，為發酵食品提供了特有的質地、風味和香氣[5]。中度嗜鹽的嗜鹽四聯球菌通常被用于含鹽量高的食品發酵中[6]，在醬油發酵過程中，有機酸與酵母生成的醇類發生酸類和醇類的酯化反應，產生濃厚的酯香，有效地改善了醬油的品質[，對甜面醬的發酵亦如此。當下在甜面醬的釀造方式中大多傾向于自然發酵，無風味菌種的添加，醬醪中一些有益的風味微生物通常來自原材料或環境的自然接種[8]，采用人工接種發酵方式的研究較少，且主要發酵方式為單一菌種發酵，將混合菌種協同發酵應用于甜面醬中的研究鮮少，在發酵微生物的選擇育種和菌種接種發酵工藝的研究方面不夠完備。

基于此，本研究考察魯氏酵母（S酵母）和嗜鹽四聯球菌兩種菌種不同添加工藝在甜面醬發酵過程中的影響，跟蹤測定其在發酵過程中理化指標的變化，并測定發酵終端不同組別醬醪中揮發性風味物質的組成與含量，結合感官評價多項比較選擇出更適合甜面醬發酵的酵母菌、乳酸菌協同添加工藝，為甜面醬人工接種發酵工藝提供了一定參考。

1材料與方法

1.1材料

原料：小麥面粉、食用鹽；菌種：米曲霉（滬釀3.042）、魯氏酵母（S酵母）和乳酸菌（嗜鹽四聯球菌），均來自天津科技大學菌種保藏中心。

1.2 儀器與設備

MultistanGO酶標儀賽默飛世爾科技（中國）有限公司；SH220F石墨消解儀山東海能科學儀器有限公司；K9840自動凱氏定氮儀武漢科貝科技股份有限公司；EVAV1Base全自動電位滴定儀梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 大曲的制備

將小麥面粉與水按 1：0.45 的比例混勻，在 121^°C 條件下滅菌，待冷卻至 30^°C 以下接入大曲總重量 0.3% 的種曲，混勻后將其放置在 培養箱中堆積培養，^15h 后將曲料打散，進行第一次翻曲，平鋪培養，21h后進行第二次翻曲，培養過程中每 3h 對其補水， ^42h 后曲料成熟，將其收起保存。

1.4 甜面醬的發酵

將 ^42h 的成曲拌入濃度為 14% 、大曲質量1.1倍的鹽水中，移入發酵罐中，在 30^°C 條件下發酵49d，每7d對其取樣用于后續理化指標和風味物質等的分析。本階段共有4個發酵組別，4組互為對照，見表1。

表1甜面醬發酵組別

1.5 理化指標的測定

將4組各時間段取得的樣品稱取 5.00g ，用蒸餾水研磨后定容至 50mL ，將定容后的樣品倒入離心管中進行離心操作，得到離心完畢的上清液，將其作為此樣品的待測液，用該待測液進行后續理化指標如 pH 值、總酸含量等的測定與分析。

1.6 揮發性風味物質的測定

采用固相微萃取-氣質聯用技術測定并分析甜面醬中揮發性風味物質的種類和含量[9]。稱取樣品 2g 與 0.5g 氯化鈉、 5mL 蒸餾水、 20mL 內標物和適當大小的轉子一同放入頂空固相微萃取樣品瓶中，水浴20min 后放入萃取頭，頂空吸附 30min 后將其拔出，置于GC-MS進樣口，對其進行解吸和分析。

1.7發酵終端甜面醬的感官評價

邀請10名經過專業培訓的研究生和博士生依據甜面醬的感官評價標準對4組甜面醬在發酵終端即第49天時的色澤、體態、香味、滋味進行評價。

2 結果與分析

2.1不同菌種添加工藝對甜面醬pH值的影響

醬醪的pH值是影響甜面醬品質的重要因素之一，在甜面醬發酵過程中由于微生物代謝和原料的分解利用等活動，使醬醪中的酸類生成、積累， pH 值逐漸下降，微生物和酶的活力在酸度較大時又會受到抑制。A組、B組、C組與D組4個發酵組的 pH 值變化趨勢見圖1。

由圖1可知，隨著發酵時間不斷增加，4組醬醪的ΔpH 值均呈現先逐漸下降，35d后趨于穩定的變化趨勢。發酵前期，魯氏酵母、嗜鹽四聯球菌與其他微生物在生長繁殖中生成酸性物質，4組醬醪的pH值明顯降低，后期醬醪的 pH 值均在4.5左右。在整個發酵過程中，4組醬醪的 pH 值均處于正常變化范圍內，發酵終端4組醬醪的 pH 值無明顯差異。

2.2不同菌種添加工藝對甜面醬總酸含量的影響

甜面醬中的總酸主要來自乳酸菌的生物產酸和非生物的化學反應產酸，是評價甜面醬品質的重要指標[10]。A組、B組、C組與D組4個發酵組的總酸含量變化趨勢見圖2。

由圖2可知，隨著發酵時間的增加，4個發酵組的總酸含量均逐漸上升，前35d上升趨勢明顯，發酵后期增速放緩，發酵終端4個發酵組的總酸含量均在 2.5g/100g 左右，D組的總酸含量較高，由此可知，在第7天添加乳酸菌、第14天添加酵母菌對總酸含量的影響較明顯。

2.3不同菌種添加工藝對甜面醬氨基酸態氮含量的影響

在甜面醬發酵過程中，一些源自蛋白質降解的低分子肽和氨基酸是甜面醬新鮮度的主要來源[11]，一定程度上反映了氨基酸的含量，因此，氨基酸態氮含量體現了甜面醬的成熟度，也是甜面醬中眾多滋味的來源之-[12]。A組、B組、C組與D組4個發酵組的氨基酸態氮含量變化趨勢見圖3。

由圖3可知，在整個發酵過程中，氨基酸態氮含量在21d內以較快速率增加，后期增速放緩。國家標準中規定，甜面醬的氨基酸態氮含量需超過 0.3g/100g 4個發酵組的氨基酸態氮含量均符合規定。B組在第14天添加酵母菌后出現短暫的下降后繼續上升，C組、D組均保持上升趨勢，在第7天添加酵母菌、第14天添加乳酸菌降低了氨基酸態氮含量。在發酵終端，A組氨基酸態氮含量高于B、C、D3組，結果表明只添加酵母菌對提升氨基酸態氮含量有一定優勢。

2.4不同菌種添加工藝對甜面醬全氮含量的影響

醬醪中的蛋白質可以被米曲霉等微生物利用，全氮含量反映了這一利用程度，且成熟曲料的酶活力越高，多數氮成分可以在發酵初期被溶解出來[13]。A組、B組、C組與D組4個發酵組的全氮含量變化趨勢見圖4。

由圖4可知，4個發酵組的全氮含量在發酵前14d明顯上升，后期全氮含量增速放緩。各發酵組間無明顯差異，因此，乳酸菌與酵母菌的添加順序對全氮含量的影響較小。

2.5不同菌種添加工藝對甜面醬揮發性風味物質的影響

風味是人體對某一食物的整體感知[14]，不同微生物會影響甜面醬的風味感知[15]，且揮發性風味物質的組成、含量與微生物種類、種群數量有很大關聯[16]。4組甜面醬終端風味物質的種類和相對含量分別見圖5和圖6。

由圖5和圖6可知，C組和D組所檢測出的酯類數量較多，酯類物質可使甜面醬具有獨特的果香味[17]，且作為甜面醬香味基礎的呈果香味的乙基酯類物質占據大多數，D組乙基酯類物質含量更高，由此看出，第7天添加乳酸菌、第14天添加酵母菌在酯類物質的增加方面有優勢。苯乙醇具有清甜的玫瑰花香味[18]，極大地豐富了甜面醬中花香的香氣成分，B組和D組苯乙醇含量較高，其中D組苯乙醇含量約為A組的2.5倍、C組的1.7倍，由此看出，酵母菌和乳酸菌均添加對其具有正向協同作用。醛類物質的主要風味形成途徑包括美拉德反應誘導的脂質氧化和氨基酸降解[19]，在甜面醬風味形成過程中有極大貢獻，4個發酵組在醛類物質數量上區別不大，均檢出苯甲醛和苯乙醛，二者為甜面醬提供了豐富且必要的花果香味，B組與D組含量較高，其中D組苯甲醛含量約為B組的1.3倍，先添加乳酸菌后添加酵母菌的D組優勢更明顯。

對其進行OPLS-DA，從而更深入地了解4個發酵組的差異風味物質，結果見圖7。差異代謝物聚類分析結果見圖8。

由圖7中A可知，3個象限中有發酵組的分布。采用VIP值篩選4個發酵組的差異代謝物，進行200次差異驗證（見圖7中B），選取VIP值 gt;1 的物質（見圖7中C），共有13種差異代謝物被篩選出（見圖8），其中醇類物質4種，醛類物質5種，酸類物質2種，酚類物質1種，酮類物質1種。

2.6不同菌種添加工藝甜面醬的感官評價

對發酵終端甜面醬進行感官評價，結果見圖9。

由圖9可知，發酵終端時，D組的整體評分更高，對比其他組可看出其在滋味方面更突出，香氣是反映發酵甜面醬品質最重要的感官特性之一[20]，D組的醬香、果香、烘焙香比其他3組突出，由此可知，先添加乳酸菌后添加酵母菌的D組甜面醬風味更協調。

3 結論與展望

本文在甜面醬發酵過程中對魯氏酵母和嗜鹽四聯球菌添加工藝進行了研究，結果表明，第7天添加魯氏酵母、第14天添加嗜鹽四聯球菌的D組總酸含量和氨基酸態氮含量均處于較高水平，發酵終端甜面醬的風味物質以醇類和醛類為主，含量較多的物質有1-辛烯-3-醇、苯乙醇和苯乙醛，均為成品甜面醬貢獻更多特征氣味。在感官評價中D組得分較高，色澤與香氣均處于前列，醬香、果香、烘焙香濃郁，無不良氣味，甜咸適口，黏稠適中。結合甜面醬的理化指標結果與揮發性風味物質的分析結果得出結論：在發酵第7天添加乳酸菌、第14天添加酵母菌，發酵周期49d可制出風味更佳的甜面醬。

本文僅研究了魯氏酵母和嗜鹽四聯球菌的添加工藝對甜面醬理化指標、揮發性風味物質種類和含量的影響，可在后期研究中考察酵母菌和乳酸菌協同發酵的發酵機理。

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