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不同乳酸菌发酵豆浆挥发性气味物质的差异性分析(一)

来源:时间:2025-04-22 03:11:23

乳酸菌是不同一類GRAS(GenerallyRegardedAsSafety)級食品微生物,已廣泛應用於發酵食品,乳酸可發揮抗菌、菌发酵豆浆挥防腐,发性分析賦予食品特殊風味以及提高營養品質等功能。气味目前,物质用於生產發酵食品的异性乳酸菌大概有20餘種,如:保加利亞乳杆菌和嗜熱鏈球菌用於生產酸奶,不同德式乳杆菌用於發酵畜產品,乳酸幹酪乳杆菌、菌发酵豆浆挥副幹酪乳杆菌用於生產乳酪等,发性分析植物乳杆菌是气味酸菜發酵生產中的優勢菌株。以上這些傳統的物质乳酸菌發酵食品各自具有獨特的風味,深受消費者青睞。异性

豆漿是不同一類通常以大豆為原材料製成的傳統植物蛋白飲料,在豆漿的基礎上經乳酸菌等菌株發酵可製成發酵豆漿。與傳統豆漿相比,發酵豆漿中的大豆蛋白能被分解為氨基酸和寡肽,更易於人體的吸收,同時破壞豆漿中的凝血素、胰蛋白酶抑製劑、脹氣因子等抗營養因子。此外,經乳酸菌發酵,發酵豆漿被重新賦予新的風味。其中,揮發性香氣成分的增加或生成是發酵豆漿提升感官品質的重要因素。固相微萃取技術(SPME)是一種無溶劑樣品前處理技術,具有高效、便捷、操作簡單等特點,與GC-MS技術相結合被廣泛應用於發酵食品中揮發性氣味物質的定性、定量分析。相關研究已有大量報道。樊豔等采用基於電子舌與SPME-GC-MS技術檢測分析了腐乳中的風味物質;王丹等采用SPME-GC-MS技術分析嗜熱鏈球菌IMAU10638發酵乳貯藏期間的揮發性風味物質變化;馬豔麗等基於SPME-GC-MS技術比較4種傳統中式酸凝奶酪與西方切達奶酪中揮發性風味組分的差別。基於SPME-GC-MS技術分析發酵食品中特征性風味物質的組成及產生規律,對傳統發酵食品的品質調控和改善具有重要意義。

目前,針對乳酸菌發酵豆漿揮發性氣味物質組成和特征香氣物質分析的研究較少。本研究選擇在發酵食品中應用廣泛的5種乳酸菌:植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、幹酪乳杆菌(Lac-tobacilluscasei)、德式乳杆菌(Lactobacillusger-mani)、發酵乳杆菌(Lactobacillusfermentum)和嗜熱鏈球菌(Streptococcusthermophilus)生產發酵豆漿,並對不同乳酸菌發酵豆漿揮發性氣味物質的組成與差異性進行分析,旨在為乳酸菌發酵豆漿飲料的開發與生產提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豆漿粉購於永和食品(中國)股份有限公司;純淨水,華潤怡寶飲料(中國)有限公司;2-辛醇(分析純),美國Sigma-Aldrich公司;植物乳杆菌FZU122、幹酪乳杆菌FJAT-7928、德式乳杆菌FJAT-46740、發酵乳杆菌FJAT-46744、嗜熱鏈球菌FJAT-46738,福州大學生物科學與工程學院保藏。

1.2 培養基的配製

MRS培養基:分別稱取牛肉膏10g、葡萄糖20g、酵母提取物5g、蛋白腖10g、磷酸氫鉀2g、無水乙酸鈉5g、硫酸錳0.25g、檸檬酸氫二銨2g、吐溫-801mL、硫酸鎂0.5g溶解於1000mL蒸餾水中,調pH值至6.2,121℃高壓滅菌20min。生理鹽水:稱取8~9gNaCl固體,溶解於1000mL去離子水中,121℃高壓滅菌20min。

1.3 儀器與設備

紫外-可見分光光度計(UV-1100型),上海美普達儀器有限公司;數顯pH計(MP511),上海三信儀表廠;氣相色譜質譜聯用儀(5977A),美國安捷倫科技有限公司;固相微萃取萃取頭,PDMS30μm,美國Supelco公司;SPME手動進樣柄(57330-U),美國Supelco公司;恒溫生化培養箱(SPX-150BIII),黃驊菲斯福實驗儀器有限公司;立式高壓滅菌鍋(LDZF-50L-III),上海申安醫療器械廠;理化分析型超純水機(WP-UP-LH-20),四川沃特爾水處理設備有限公司;分析電子天平(HZK-FA2105),美國康州HZ電子科技有限公司;高速冷凍離心機(Fresco17),賽默飛世爾科技(中國)有限公司;電磁攪拌器(OMS-181E),上海歐河機械設備有限公司。

1.4 試驗方法

1.4.1 豆漿的製備

稱取一定量豆漿粉,以10%的比例(質量比)溶解於純淨水,充分攪拌均勻,分裝至200mL絲口瓶,121℃高壓滅菌20min,待用。

1.4.2 菌株活化與接種

5種乳酸菌包括:植物乳杆菌FZU122、幹酪乳杆菌FJAT-7928、德式乳杆菌FJAT-46740、發酵乳杆菌FJAT-46744、嗜熱鏈球菌FJAT-46738,由甘油管分別接種至MRS液體培養基37℃靜置培養,經活化、轉接培養後,取一定量菌液離心,去除上清液,用生理鹽水洗滌3次。以生理鹽水作參比溶液,將菌液吸光度(OD600nm)調至0.5~0.6。分別以1%的接菌量接種至100mL無菌豆漿,每個試驗組設立3個平行樣,同時設立未發酵豆漿對照組,置恒溫生化培養箱37℃條件下靜置發酵60h。

1.4.3 pH值的測定

MRS液體培養基和豆漿經不同乳酸菌發酵後,取樣,用pH計測定不同乳酸菌發酵樣品的pH值,每個試驗組設3個平行樣。1.4.4頂空固相微萃取取5mL樣品置12mL頂空萃取瓶中,加入1gNaCl、磁力轉子和10μL2-辛醇(10mg/L,內標物),用密封墊迅速密封樣品瓶,置磁力攪拌器加熱台上,攪拌速度600r/min,40℃水浴溫育20min後插入固相微萃取針,壓出萃取纖維,使其固定在距離液麵0.5~1.0cm處,吸附萃取30min後收回萃取纖維,拔出萃取針,插入氣相色譜-質譜聯用儀中進樣分析。

1.4.4 頂空固相微萃取

取5mL樣品置12mL頂空萃取瓶中,加入1gNaCl、磁力轉子和10μL2-辛醇(10mg/L,內標物),用密封墊迅速密封樣品瓶,置磁力攪拌器加熱台上,攪拌速度600r/min,40℃水浴溫育20min後插入固相微萃取針,壓出萃取纖維,使其固定在距離液麵0.5~1.0cm處,吸附萃取30min後收回萃取纖維,拔出萃取針,插入氣相色譜-質譜聯用儀中進樣分析。

1.4.5 氣相色譜-質譜聯用分析

氣相色譜質譜聯用分析條件:采用DB-WAX色譜柱(30m×0.25mm,0.25μm),進樣口溫度250℃;柱溫箱起始溫度40℃,保留8min,然後以4℃/min升溫至150℃,再以20℃/min升溫至250℃,保留5min;不分流進樣,載氣為99.999%高純度氦氣,載氣流速1mL/min。質譜條件:離子源溫度230℃,電離方式為EI,電離能量70eV,接口溫度250℃,四級杆溫度150℃,選擇SCAN模式為掃描方式,定性分析,離子碎片的掃描範圍為30~500m/z,溶劑延遲時間2.5min。

1.4.6 揮發性成分的定量分析

選擇匹配度≥70,采用內標法定量分析。將10μL質量濃度為10mg/mL的2-辛醇和5mL待測樣品混合均勻,對含有內標物的樣品通過GC-MS進行分析。根據待測樣品和內標物的峰麵積,計算待測組分在樣品中的含量。

揮發性成分含量(mg/L)=

1.4.7 數據處理分析

運用SPSS19.0統計分析軟件處理試驗數據,采用STAMP軟件比較組間物質差異,利用Heml軟件繪製熱圖,應用SIMCA14.1軟件進行主成分分析,使用Origin8.5軟件和GraphPad6軟件繪圖。試驗數據為3次測定的平均值。

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