樊振南 易翠平 祝 紅 佟立濤 周素梅 俞 健

(長沙理工大學化學與生物工程學院1，長沙 410114)(中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所2，北京 100193)

菌種往往是發(fā)酵食品食味品質的決定性因素之一[1]。前期研究中，雖然已經(jīng)鑒定出植物乳桿菌屬是鮮濕米粉自然發(fā)酵的優(yōu)勢菌[2]，但植物乳桿菌的來源不一、種類繁多，在酸面團[3-4]、泡菜[5]、豆奶[6]等多種不同的食品中均有不同程度的運用，對產(chǎn)品食味品質的影響亦不完全相同[7]。因此，了解特定植物乳桿菌對鮮濕米粉色、香、味的影響，對于提高鮮濕米粉食用品質的穩(wěn)定性、推進傳統(tǒng)食品的工業(yè)化進程具有十分重要的意義。謝定等[8]曾對早秈米及其自然發(fā)酵液中揮發(fā)性成分進行分析，鑒定出18種揮發(fā)性物質，雖然不能判斷單一菌種的效果，但對于本研究依然具有一定的指導意義。

本研究擬通過對比不同來源的植物乳桿菌對鮮濕米粉的食味品質影響，來選擇最適于鮮濕米粉工業(yè)發(fā)酵的品種，為實現(xiàn)鮮濕米粉的控制發(fā)酵提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

浙富802秈稻谷：湖南金健米業(yè)股份有限公司。L.22699分離于泡菜、L.23169分離于酸面團：北京豫鼎鑫捷科技有限公司；L.23由本實驗室分離于米粉廠的自然發(fā)酵液[2]。

1.2 主要儀器與設備

THZ-C恒溫振蕩培養(yǎng)箱：蘇州培英實驗設備有限公司；DH5000II電熱恒溫培養(yǎng)箱：天津市泰斯特儀器有限公司；101-2A電熱鼓風干燥箱：天津市泰斯特儀器有限公司；SW-CT-2FD雙人單面凈化工作臺：蘇州凈化設備有限公司；PEN3電子鼻(含10個金屬氧化物傳感器陣列，各傳感器的名稱及性能描述見表1)：德國Airsense公司；SY-12型磨漿機：浙江鯊魚食品機械有限公司；436GC/EVOQ TQ/PAL氣相色譜質譜聯(lián)用儀：美國布魯克-道爾頓公司。

表1 PEN3電子鼻傳感器陣列及其性能特點

1.3 實驗方法

1.3.1 鮮濕米粉的制備

參考易翠平等[9]的工藝制備鮮濕米粉，具體流程為：原料米→清洗→發(fā)酵→清洗→磨漿→過篩→離心→蒸煮滾揉→擠絲→水洗→冷卻→瀝水→米粉

其中，原料米發(fā)酵溫度為40 ℃、菌液接種濃度為105cfu/mL，發(fā)酵時間為0、12、24、36、48、60 h。滾揉蒸煮是指在離心后的米漿滾揉5 min，平鋪在蒸篦上(厚度約5 mm)蒸制2 min，重復3次。水洗是在沸水中洗散90 s，擠絲采用手動壓面條機擠出。

1.3.2 蒸煮品質測定

1.3.2.1 蒸煮損失率

將15 cm長的米粉m1(約10 g)，用150 mL沸水煮3 min，撈出，用50 mL蒸餾水淋洗30 s，將洗液一并轉入燒杯，放在電爐上將大部分水煮干后，于105 ℃烘箱中烘干至恒重，稱量得到水中固形物質量m2，按照公式計算蒸煮損失。

式中：M為米粉含水量/%。

1.3.2.2 斷條率

長度為7.5 cm以下(質量為m3)和7.5 cm以上(質量為m4)的米粉分別稱重，按照公式計算斷條率。

1.3.3 色度測定

采用WSC-S測色色差計測定米粉的色度。預熱后，將混勻的米粉放入試樣杯、按壓均勻，擰上試樣杯帽，記錄L*、a*、b*值，重復5次。其中，L*代表明度(物體表面的明亮程度，值越大越明亮)，a*代表紅綠值(+方向代表紅色增加，-方向代表綠色增加)，b*代表藍黃值(+方向代表黃色增加，-方向表示藍色增加)。

1.3.4 風味測定

1.3.4.1 電子鼻測定

采用電子鼻測定米粉的風味，參考易翠平等[10]的方法，并略作修改：取發(fā)酵48 h的鮮濕米粉5 g置于150 mL頂空進樣瓶，4 ℃密封1 h，25 ℃平衡30 min后置于電子鼻測試。參數(shù)設置為：樣品準備5 s；采樣間隔1 s，傳感器自動清洗120 s，傳感器歸零5 s，進樣流量600 mL/min，測試60 s，重復5次。

1.3.4.2 揮發(fā)性成分

取發(fā)酵48 h的鮮濕米粉3 g置于30 mL樣品瓶，40 ℃平衡1 h，將固相萃取器(65 μm，PDMS/DVB:57326-U)的萃取頭插入樣品瓶，進樣后進行數(shù)據(jù)采集。氣相色譜條件：色譜柱DB-5MS(30 m，0.25 mm)；程序升溫為起始40 ℃保持3 min，4 ℃/min升溫至160 ℃，保持3 min，再以5 ℃/min升溫至250 ℃；載氣為N2，流量為0.7 mL/min。檢測器溫度250 ℃，入口溫度250 ℃。質譜條件為：EI電離子源，電子能量70 eV，燈絲電流0.25 mA，電子倍增器電壓1 500 V，離子源溫度250 ℃，掃描范圍30～400 AMU。

1.3.5 感官評價

參考佟立濤等[11]的評分標準，并結合南方人的口味特點，制定鮮濕米粉食味品質的感官評分標準(表2)。挑選6個訓練有素的人員組成感官評定小組，根據(jù)鮮濕米粉的外觀、氣味、滋味和色澤等指標對實驗產(chǎn)品進行評分，總分100分。

表2 鮮濕米粉食味品質感官評分標準

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件和Origin軟件進行方差分析和處理。

2 結果與討論

2.1 植物乳桿菌發(fā)酵對鮮濕米粉蒸煮品質的影響

3株不同植物乳桿菌發(fā)酵對鮮濕米粉蒸煮特性的影響結果如表3所示。結果表明，植物乳桿菌發(fā)酵米粉的斷條率隨著時間的延長而顯著降低(P<0.05)，從43%左右降低至約5%。其中，L.22699在發(fā)酵60 h時斷條率最低，僅為(5.64±1.79)%；但是在發(fā)酵48 h時，L.22699和L.23沒有顯著差別，均為9%左右。

植物乳桿菌發(fā)酵米粉的蒸煮損失率亦隨著時間的延長而顯著降低(P<0.05)，從最初的7%左右降低至發(fā)酵36 h的3%左右；繼續(xù)發(fā)酵至60 h，除L.22699蒸煮損失率顯著增加外，L.23169和L.23沒有顯著差別，均保持在3%左右。

表3 植物乳桿菌發(fā)酵米粉的蒸煮特性

注：不同小寫字母表示每列數(shù)據(jù)間差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示每行數(shù)據(jù)間差異顯著(P<0.05)，余同。

2.2 植物乳桿菌發(fā)酵對鮮濕米粉色澤的影響

對鮮濕米粉的色度進行測定，結果表明(圖1)，發(fā)酵可以提高鮮濕米粉的明度，在發(fā)酵時間為24～48 h的過程中可以獲得最高明度值，且在發(fā)酵時間為24～36 h的過程中L.23發(fā)酵的米粉明度顯著(P<0.05)高于L.22699和L.23169，即3種植物乳酸菌中，對明度值影響大小的順序依次為：L.23>L.23169>L.22699。另外，發(fā)酵過程中會導致米粉的a*值下降，而且b*值也在逐漸降低，在48 h之后趨于穩(wěn)定。

圖1 植物乳桿菌發(fā)酵對米粉色度影響分析圖

2.3 植物乳桿菌發(fā)酵對鮮濕米粉風味的影響

采用電子鼻對發(fā)酵不同時間的鮮濕米粉樣品進行檢測。圖2表明，雖然3株植物乳桿菌發(fā)酵米粉的風味值在不同時間強度不同、且并不隨著時間呈現(xiàn)有規(guī)律的變化趨勢；但在傳感器S2、S7、S9處均有非常明顯的響應值。根據(jù)表1判斷，米粉在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了較為豐富的以NO2為代表的氮氧化物、以H2S為代表的含硫有機化合物及芳香族化合物等，且發(fā)酵48 h的響應值大小依次為L.22699>L.23169>L.23。雖然這些風味物質的構成與毛錦生等[12]對大米香味物質的判斷基本一致，但不同菌種發(fā)酵的風味物質完全不一樣(圖3)：L.22699發(fā)酵的米粉風味較為濃郁且風味物質較為集中；L.23169與L.23發(fā)酵的米粉風味相對接近，可能跟這2株植物乳桿菌的來源同為谷物制品有關。

圖2 植物乳桿菌發(fā)酵對米粉風味影響的雷達圖

圖3 植物乳桿菌發(fā)酵對米粉風味影響的主成分分析圖

采用氣質聯(lián)用的方法對3種植物乳桿菌發(fā)酵的米粉揮發(fā)性成分進行檢測,結果表明(表4)，L.23發(fā)酵米粉的揮發(fā)性成分中檢測出33種化合物，其中以己醛和十一醛為代表的醛類物質占絕對優(yōu)勢，達59.06%；L.22699發(fā)酵的米粉檢測出39種化合物，其中以丁酸為代表的有機酸類物質占絕對優(yōu)勢，達43.64%；L.23169發(fā)酵的米粉檢測出32種化合物，其中以壬醛為代表的醛類物質占絕對優(yōu)勢，達44.76%。研究報道，除特征風味物質以外，揮發(fā)性物質乙醛、丙醛、己醛、吲哚等化合物常常綜合形成米香味[13]；而有機酸則往往是泡菜的特征風味[14]，醛類、醇類、脂類等物質共同形成酸面團的特征風味[15]。由此可見，植物乳桿菌的菌種對鮮濕米粉的風味有著決定性的作用。

表4 3種植物乳桿菌發(fā)酵米粉揮發(fā)性成分的SPME/GC/MS分析結果

表4(續(xù))

2.4 感官評定

不同植物乳桿菌發(fā)酵制得鮮濕米粉感官評定結果見表5。結果表明，在0～48 h之內(nèi)，米粉的風味、表面色澤、組織形態(tài)、食味品質隨著發(fā)酵時間的延長有顯著增加(P<0.05)，其中L.23發(fā)酵制得的鮮濕米粉在36～48 h的感官評分明顯較高。L.22699在發(fā)酵60 h處獲得較好的食味品質，L.23169在發(fā)酵48 h處獲得較好的食味品質，而L.23在發(fā)酵24～48 h的感官評分無顯著差異(P>0.05)。L.23169在發(fā)酵48 h獲得的感官評分和L.23在發(fā)酵24～48 h的感官評分基本一致。這與色度的變化趨勢有一定的差別，說明消費者對于顏色的需要并不僅僅是越白越好。而利用電子鼻進行風味分析的結果與食味品質的感官評分相關性較好，能比較客觀地反映出米粉風味的重要性。

表5 鮮濕米粉食味品質的感官評分

3 結論

L.23、L.23169、L.22699 3株不同的植物乳酸菌發(fā)酵對鮮濕米粉的蒸煮損失、斷條率、白度及風味的影響存在一定程度的差異，實驗結果表明，L.23是其中最適用于鮮濕米粉發(fā)酵的菌種，感官評定結果也進一步證實了該結論。

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