顏志秀,陸思宇,孟麗娜,潘 晴,趙晨煊,李博生

(北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100083)

藏靈菇(Tibetan kefir),又稱雪蓮菌[1]、“西藏雪蓮”[2]、“天山靈菇”,是源于西藏地區(qū)的一種呈淺黃色或乳白色、膠質(zhì)狀、不規(guī)則塊狀物的特有菌種,其表面是一個復(fù)雜的菌相體系,附著有酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多種微生物[3-5]。藏靈菇用于家庭作坊發(fā)酵牛乳并流傳至今[6],可延長牛乳貨架期[7],長期飲用具有增強機體免疫力[8-9]、抗癌抗腫瘤[10]、改善腸道環(huán)境[11-12]、降低血液膽固醇[13]、治療燒傷[14]等保健功能。螺旋藻(Spirulina)是一種低級光能自養(yǎng)型原核生物[15],含有豐富的蛋白質(zhì)和多糖,還含有β-胡蘿卜素、亞麻酸、亞油酸、維生素和膽堿等生物活性物質(zhì)[16],具有潛在的臨床應(yīng)用價值[17-18]。目前,越來越多的研究者開始關(guān)注螺旋藻的開發(fā),市面上已經(jīng)出現(xiàn)了將螺旋藻與酸乳集合為一體的營養(yǎng)保健酸乳[19]、螺旋藻草莓酸奶[20]以及螺旋藻巧克力果凍[21]等。迄今為止,針對單方面的藏靈菇發(fā)酵乳[22]以及螺旋藻酸奶的研究較多,但將二者結(jié)合的研究很少。

本文以螺旋藻和牛奶的混合物作為發(fā)酵基質(zhì),利用藏靈菇進(jìn)行發(fā)酵,應(yīng)用響應(yīng)面法(Response surface methodology,RSM)對影響酸乳感官評分較大的四個因素,即螺旋藻提取液添加量、藏靈菇接種量、發(fā)酵時間、蔗糖添加量進(jìn)行優(yōu)化,以期研制出色澤、口感、形態(tài)、氣味均較好的酸乳產(chǎn)品。并以普通原味酸奶作對照,采用HS-SPME和GC-MS聯(lián)用技術(shù),對兩種酸乳中的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行測定和比較,研究藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳在風(fēng)味上的特點和優(yōu)勢,為其市場應(yīng)用及推廣奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藏靈菇 同一批次購買,于同一環(huán)境中進(jìn)行菌種活化,來自西藏農(nóng)業(yè)研究所;螺旋藻干粉 內(nèi)蒙古鄂爾多斯再回首有限公司;純牛奶和風(fēng)味酸乳 伊利乳品有限責(zé)任公司;蔗糖、β-環(huán)糊精 食品級,天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司;其他試劑 均為國產(chǎn)分析純。

YXQ-LS-50立式壓力蒸汽滅菌器 Thermo Fisher Scientific;SCGZ-1102C光照恒溫?fù)u床 金壇市科析儀器有限公司;KQ3200DE超聲波發(fā)生器 昆山市超聲儀器有限公司;721型紫外/可見分光光度計 上海菁華科技儀器有限公司;Agilent5975-6890氣質(zhì)聯(lián)用儀 美國安捷倫公司;D-37520冷凍離心機 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;HH-4恒溫水浴鍋 上海勇誠實業(yè)發(fā)展有限公司;DL-1電子萬用爐 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸奶的工藝流程 取一定量的螺旋藻干粉制成5%的螺旋藻水溶液,冰浴條件下超聲破壁處理15 min,添加3%的β-環(huán)糊精及3%的蔗糖對其進(jìn)行加熱包埋,2000 r/min冷凍離心30 min后,取上清液得螺旋藻提取液。螺旋藻提取液與一定量的牛乳和蔗糖混合調(diào)配,60 ℃巴氏殺菌30 min,迅速冷卻至室溫,接入一定量活化的藏靈菇菌種,在一定溫度下發(fā)酵一段時間,轉(zhuǎn)入-4 ℃冰箱過夜后熟得到發(fā)酵產(chǎn)品。

1.2.2 單因素實驗 根據(jù)文獻(xiàn)[23]可知,酸乳的酸度由乳糖發(fā)酵產(chǎn)生乳酸引起,酸度高低與pH大小相反,pH越小,酸度越高,反之,pH越大,酸度越低,酸奶酸度的高低不僅影響酸奶的凝膠特性,還嚴(yán)重影響酸奶的風(fēng)味。本實驗采取1.2.1的方法進(jìn)行藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸奶的制作,設(shè)定產(chǎn)品體積為50 mL,考察發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、藏靈菇接種量、螺旋藻提取液添加量和蔗糖添加量對產(chǎn)品pH、酸度和感官品質(zhì)的影響。

1.2.2.1 發(fā)酵溫度對產(chǎn)品品質(zhì)的影響 固定蔗糖添加量6%、藏靈菇接種量3%、螺旋藻提取液添加量9%、發(fā)酵時間14 h,考察不同發(fā)酵溫度(4、23、28、37、42 ℃)對產(chǎn)品pH、酸度和感官品質(zhì)的影響。

1.2.2.2 發(fā)酵時間對產(chǎn)品品質(zhì)的影響 固定蔗糖添加量6%、藏靈菇接種量3%、螺旋藻提取液添加量9%、發(fā)酵溫度28 ℃,考察不同發(fā)酵時間(10、12、14、16、18 h)對產(chǎn)品pH、酸度和感官品質(zhì)的影響。

1.2.2.3 藏靈菇接種量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響 固定蔗糖添加量6%、螺旋藻提取液添加量9%、發(fā)酵時間14 h、發(fā)酵溫度28 ℃,考察不同藏靈菇接種量(1%、2%、3%、4%、5%)對產(chǎn)品pH、酸度和感官品質(zhì)的影響。

1.2.2.4 螺旋藻提取液添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響 固定蔗糖添加量6%、藏靈菇接種量3%、發(fā)酵時間14 h、發(fā)酵溫度28 ℃,考察不同螺旋藻提取液添加量(5%、7%、9%、11%、13%)對產(chǎn)品pH、酸度和感官品質(zhì)的影響。

1.2.2.5 蔗糖添加量對產(chǎn)品品質(zhì)的影響 固定藏靈菇接種量3%、螺旋藻提取液添加量9%、發(fā)酵時間14 h、發(fā)酵溫度28 ℃,考察不同蔗糖添加量(2%、4%、6%、8%、10%)對產(chǎn)品pH、酸度和感官品質(zhì)的影響。

1.2.3 響應(yīng)面試驗 在單因素實驗基礎(chǔ)上,選取四個主要因素,每個因素選取三個對感官品質(zhì)得分影響較大的水平,建立四因素三水平的Box-Benhnken中心組合實驗,以感官品質(zhì)得分為響應(yīng)值,各因素的三個水平采用-1、0、1進(jìn)行編碼,如表1。

表1 響應(yīng)面試驗因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface test

1.2.4 指標(biāo)的測定 采用pH計測定產(chǎn)品pH;參考GB 5413.34-2010[24]進(jìn)行產(chǎn)品酸度測定。參考文獻(xiàn)[25]進(jìn)行感官品質(zhì)測定,選取色澤、氣味、組織狀態(tài)、口感為四個主要影響因素,具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表2;感官評價小組由10位食品專業(yè)具備感官評價經(jīng)驗的學(xué)生組成,進(jìn)行相關(guān)評價標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí),完成評分后取平均分作為樣品最終得分。

表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard of sensory evaluation

1.2.5 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定

1.2.5.1 樣品前處理 根據(jù)文獻(xiàn)[26]和前期實驗條件探索,取2.5 g酸乳樣品與1 g NaCl及2.5 mL超純水置于15 mL萃取瓶中,密封搖勻,加熱至45 ℃鹽析40 min,插入老化的SPME萃取頭,推出1 cm纖維頭,頂空恒溫吸附30 min,迅速插進(jìn)GC-MS進(jìn)樣口解吸5 min,用于GC-MS上機檢測。

1.2.5.2 GC/MS條件 GC條件:色譜柱:DB-624石英毛細(xì)管柱(60 m×0.25 mm×1.40 μm);程序升溫:初溫40 ℃保持1 min,以8 ℃/min升溫至220 ℃,保持2 min,再以4 ℃/min升溫至250 ℃,保持20 min;載氣:高純He(99.999%),流速1.0 mL/min;進(jìn)樣模式:不分流進(jìn)樣;節(jié)省氣:20.0 mL/min;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;GC-MS接口溫度:280 ℃。MS條件:電子電離源;電離能量:70 eV;離子源溫度:230 ℃,四極桿溫度:150 ℃;質(zhì)量掃描范圍m/z:30～500。

1.2.5.3 定性和定量方法 定性:根據(jù)計算機檢索與NIST 11s標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖匹配定性,選取匹配度大于80(最大值100)的結(jié)果,并參考文獻(xiàn)對檢索結(jié)果進(jìn)行核對和確認(rèn)。定量:按照各組分峰面積歸一化法計算各組分的相對含量。

1.3 數(shù)據(jù)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果

圖1 不同發(fā)酵溫度對酸度和pH的影響Fig.1 Effects of different fermentation temperatures on the acidity and pH

圖2 不同發(fā)酵溫度對感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effects of different fermentation temperatures on the sensory quality

2.1.2 發(fā)酵時間對pH、酸度和感官品質(zhì)的影響 圖3、圖4分別為不同發(fā)酵時間對酸度、pH以及感官評分的影響。發(fā)酵時間是影響酸乳發(fā)酵的重要因素,發(fā)酵時間不足,發(fā)酵效果差,酸乳風(fēng)味不明顯;發(fā)酵時間過長,酸乳過度發(fā)酵,乳清分離嚴(yán)重,凝塊較多,組織不均勻,口感粗糙,產(chǎn)品感官品質(zhì)變差。由圖3可知,發(fā)酵時間為10～18 h之間時,酸度平穩(wěn)升高,pH平穩(wěn)下降,當(dāng)發(fā)酵時間在pH和酸度曲線交點附近對應(yīng)的14 h時,pH和酸度分別為4.5和75 °T,此時發(fā)酵效果較好,酸度適中。結(jié)合圖4感官評分可知,在14 h達(dá)到感官評分最大值?？梢?發(fā)酵時間14 h更適合藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳的研制。

圖3 不同發(fā)酵時間對酸度和pH的影響Fig.3 Effects of different fermentation time on the acidity and pH

圖4 不同發(fā)酵時間對感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effects of different fermentation time on the sensory quality

2.1.3 藏靈菇接種量對pH、酸度和感官品質(zhì)的影響 圖5、圖6分別為不同接種量對酸度、pH以及感官評分的影響。藏靈菇的接種量較低時,發(fā)酵效果不明顯;接種量較大時,發(fā)酵周期變短,過度發(fā)酵,酸度過大,乳清分離,凝塊較多,感官品質(zhì)嚴(yán)重下降。由圖5可知,藏靈菇接種量在1%～5%之間時,酸度呈升高的趨勢,pH呈下降趨勢,當(dāng)接種量在pH和酸度的交點附近對應(yīng)的3%時,酸度和pH分別為75 °T和4.5左右,此時發(fā)酵效果較好,酸度適宜。結(jié)合圖6可知,接種量在3%時感官評分最高。因此選擇藏靈菇接種量為3%。

圖5 不同接種量對酸度和pH的影響Fig.5 Effects of different amounts of inoculation on the acidity and pH

圖6 不同接種量對感官品質(zhì)的影響Fig.6 Effects of different amounts of inoculation on the sensory quality

2.1.4 螺旋藻提取液添加量對pH、酸度和感官品質(zhì)的影響 圖7、圖8分別為不同螺旋藻提取液添加量對酸度、pH以及感官評分的影響。由圖7可知,隨著螺旋藻提取液添加量的增加,牛乳添加量相應(yīng)減少,酸度呈增加趨勢,pH不斷下降,但兩者整體浮動較小,說明螺旋藻提取液添加量在此區(qū)間內(nèi)對酸度和pH影響較小。由圖8可知,感官評分隨螺旋藻提取液添加量的增加先升后降,螺旋藻添加量為9%時,感官評分最高。結(jié)合酸乳酸度變化不大,因此,選擇的螺旋藻提取液添加量為9%。

圖7 不同螺旋藻提取液添加量對酸度和pH的影響Fig.7 Effects of different amounts of spirulina extract on the acidity and pH

圖8 不同螺旋藻提取液添加量對感官品質(zhì)的影響Fig.8 Effects of different amounts of spirulina extract on the sensory quality

2.1.5 蔗糖添加量對pH、酸度和感官品質(zhì)的影響 圖9、圖10分別為不同蔗糖添加量對酸度、pH以及感官評分的影響。由圖9可知,由于藏靈菇發(fā)酵產(chǎn)生有機酸,隨著蔗糖添加量的增加,酸度不斷上升,但變化范圍處于70～85 °T 之間,在整個蔗糖添加量變化區(qū)間內(nèi)酸度變化不大,pH亦然。由圖10可知,感官評分隨蔗糖添加量的增加先增后減,蔗糖添加量為6%時,感官評分達(dá)最大值。由于蔗糖添加量偏低時,酸乳甜味低,而蔗糖添加量偏高時,酸乳較甜,所以偏高偏低均影響產(chǎn)品感官品質(zhì)。結(jié)合圖9在蔗糖添加量為6%時,酸乳酸度和pH適宜,因此,選擇的蔗糖添加量為6%。

圖9 不同蔗糖添加量對酸度和pH的影響Fig.9 Effects of different amounts of sucrose on the acidity and pH

圖10 不同蔗糖添加量對感官品質(zhì)影響Fig.10 Effects of different amounts of sucrose on the sensory quality

2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果 根據(jù)單因素實驗結(jié)果,由Design-Expert 8.0.6統(tǒng)計分析軟件設(shè)計出的實驗方案和實驗結(jié)果如表3所示。

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果Table 3 Design and results of response surface methodology

2.2.2 回歸方程擬合和方差分析 采用Design-Expert 8.0.6統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析擬合,得到回歸方程模型方差分析表(表4),并獲得四元二次多項回歸方程:

Y=86.86-0.14A-2.10B-1.83C+1.94D-0.50AB+1.08AC-2.10AD+0.23BC+2.18BD+1.25CD-3.89A2-6.35B2-6.55C2-0.74D2

回歸模型的R2=0.9519,由表4方差分析可知,模型p<0.0001,模型極顯著,說明該模型與實際擬合良好,實驗方法可靠;失擬項(p=0.3137)>0.05,說明方程與實際擬合中非正常誤差所占比例小,可用該回歸方程代替實驗真實點對實驗結(jié)果進(jìn)行分析。此外,藏靈菇接種量(B)、蔗糖添加量(C)、發(fā)酵時間(D)、螺旋藻提取液添加量二次項(A2),藏靈菇接種量二次項(B2)、蔗糖添加量(C2)對響應(yīng)值影響極顯著(p<0.01);螺旋藻提取液添加量與蔗糖添加量交互項(AD),藏靈菇接種量與蔗糖添加量交互項(BD)對響應(yīng)值影響顯著(p<0.05)。各因素對響應(yīng)值顯著性的排序為B>D>C>A。

就在我的干噦聲中，軟管順利地插入氣管中。還沒聽到段主任和護(hù)士說什么，先聽到王姐的驚呼聲：老妹，老妹，你快看，是牙，是牙。老婆干脆捧起我的念起了阿彌陀佛，搞得我也跟著委實激動了一回。

表4 回歸方程模型的方差分析Table 4 Variance analysis of mathematical regression model

2.2.3 響應(yīng)面和等高線圖分析 如圖11所示,圖11(a)和圖11(b)曲面陡峭,說明螺旋藻提取液添加量和蔗糖添加量、藏靈菇接種量和蔗糖添加量之間交互作用較明顯,與方差分析結(jié)果相符。

圖11(a)表明,當(dāng)藏靈菇接種量和發(fā)酵時間為零水平,螺旋藻提取液添加量較低時,感官評分隨蔗糖添加量增加先快速上升后趨于平緩,螺旋藻提取液添加量較高時,感官評分隨蔗糖添加量增加小幅度上升,趨于平緩;固定蔗糖添加量不變,感官評分隨螺旋藻提取液添加量增加呈先上升后下降的趨勢,綜合來看,蔗糖添加量上升的幅度較螺旋藻提取液添加量陡峭,蔗糖添加量對感官評分的影響較大。圖11(b)表明,當(dāng)螺旋藻提取液添加量和發(fā)酵時間為零水平,感官評分隨藏靈菇接種量的增加,先快速升高后快速下降,隨蔗糖添加量的增加急劇上升后趨于平緩,且蔗糖添加量的上升幅度明顯大于藏靈菇接種量的上升幅度,說明蔗糖添加量影響較大。

圖11 各因素的交互作用對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線圖Fig.11 Response surface and contour plot of the effect of various factors on sensory evaluation score

2.2.4 驗證實驗 對回歸方程進(jìn)行求解,即感官品質(zhì)得分最大時的發(fā)酵條件為螺旋藻提取液添加量8.70%,藏靈菇接種量3.01%,發(fā)酵時間13.93 h,蔗糖添加量7.00%,感官評分最高可達(dá)88.42,為方便實際操作將實驗條件定為螺旋藻提取液添加量9%,藏靈菇接種量3%,發(fā)酵時間14 h,蔗糖添加量7%。在此條件下進(jìn)行三次平行實驗,驗證實驗所得感官評分為88.1±0.32,與響應(yīng)回歸方程擬合出的理論值相吻合,說明響應(yīng)面法可以有效優(yōu)化藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳的工藝條件。

2.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定結(jié)果

采用HS-SPME和GC-MS聯(lián)用技術(shù),以普通原味酸乳作為對照,得到藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳和普通酸奶的總離子流圖分別如圖12和圖13所示,對其進(jìn)行定性和定量分析,結(jié)果如表5所示。從表5可以看出,藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳及普通酸乳揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在總體組成上差別較大。藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)共檢測到41種,由醛類6種(43.68%)、酯類8種(26.83%)、醇類8種(11.18%)、酮類9種(10.49%)、酸類7種(5.68%)、其他3種(2.14%)組成;普通酸乳的風(fēng)味物質(zhì)共檢測到25種,由酸類9種(28.76%)、醛類3種(25.95%)、酯類5種(23.02%)、酮類5種(10.22%)、醇類2種(4.17%),其他1種(7.88%)組成。其中,藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳與普通酸乳相同的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有12種,占藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳總風(fēng)味成分的68.85%,不同的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)29種,占總成分的31.15%。

表5 藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳和普通酸乳揮發(fā)性成分及相對含量Table 5 Volatile compounds and their relative content identified in the product and general yoghurt

續(xù)表

圖12 藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖Fig.12 Total ion chromatogram of volatile compounds in the Tibetan mushroom fermented spirulina yoghourt

圖13 普通酸乳中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖Fig.13 Total ion chromatogram of volatile compounds in the general yoghurt

醛類化合物作為發(fā)酵乳制品中重要的風(fēng)味物質(zhì)之一,是各種氧化風(fēng)味的來源,其風(fēng)味閾值一般較低,對風(fēng)味作用較大[27-28]。藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳中醛類風(fēng)味物質(zhì)占比較大,達(dá)到43.68%,而普通酸乳只含有25.95%。從表6可以看出,兩種酸乳都含有對甲基苯甲醛(分別為33.05%、20.72%)和2,4-二甲基苯甲醛(分別為3.99%、5.16%),且含量都較高,根據(jù)化合物CAS號查詢可知,苯甲醛類物質(zhì)具有特殊的櫻桃、苦杏仁、及堅果香氣,是酸乳的主要風(fēng)味物質(zhì)。此外產(chǎn)品酸乳中檢測到了特有的甘油醛、丁醛、辛醛、十八醛,給產(chǎn)品酸乳增添了淡淡的桃花香、風(fēng)信子花香味和水果甜香味。

酯類化合物主要通過脂肪酸水解和分子較小的酸、醇類合成及微生物代謝產(chǎn)生,其風(fēng)味閾值非常低,對風(fēng)味作用很大[27,29]。從表6可以看出,兩種酸乳酯類化合物相對含量相似(分別為26.83%、23.02%),且含有共同的風(fēng)味成分乳酸乙酯(分別為21.42%、18.19%)和乙酸仲丁酯(分別為0.95%、1.94%),乳酸乙酯具有特殊的朗姆酒、水果和奶油氣味,微甜,有濃厚感,略帶澀味,能增加酸乳的醇甜感;乙酸仲丁酯有果子樣香氣。藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳中含有特有的癸酸乙酯、十二碳三烯酸甲酯、酞酸二甲酯、丁位癸內(nèi)酯、2-辛烯-3-醇乙酸酯、鄰苯二甲酸二異丁酯,增添了梨、椰、桃的果香味、白蘭地的酒香味、奶油香味和蘑菇香味,摒除了不愉快氣味。

酸類化合物也是酸乳的主要風(fēng)味物質(zhì)[27,29],其風(fēng)味不僅表現(xiàn)在滋味上,還表現(xiàn)在氣味上。兩種酸乳酸類化合物含量差異較大,藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳只含有5.68%,而普通酸乳中達(dá)到28.76%。由表6可知,兩種酸乳均含有己酸(分別為0.79%、0.33%)、辛酸(分別為1.32%、2.73%)、癸酸(分別為0.12%、0.22%)和棕櫚酸(分別為1.00%、5.48%),其中己酸主要用以配制椰子和漿果類香精,具有椰子油氣味和汗臭味;辛酸在適當(dāng)?shù)南♂尯蟪尸F(xiàn)水果香氣;癸酸具有難聞的腐臭味,是月桂酸生成時的副產(chǎn)物;棕櫚酸具有椰子油、棕櫚仁油氣味。藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳檢測到特有的乙酸(0.72%)、戊酸(0.91%)、壬酸(0.82%),但不含有普通酸乳中的丁酸(10.13%)、苯甲酸(1.21%)、油酸(2.46%)、二十酸(6.00%)。一般認(rèn)為,酸奶中酸類化合物含量略高會產(chǎn)生較多刺激性氣味,藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳很好地避開了這一點,減弱了酸乳尖酸的口感,風(fēng)味更加柔和。

酮類化合物對風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大,不飽和脂肪酸氧化和氨基酸降解及微生物代謝是獲得酮類化合物主要途徑[27-29]。從表6可知,兩種酸乳中酮類化合物含量相近,分別為10.49%、10.22%,都含有2-庚酮(分別為3.63%、1.00%),呈強烈果香和醚香;丙酮(分別為0.67%、0.87%),有類似薄荷的微弱香氣,是我國允許使用的食用香料;5-羥基-2-戊酮(分別為0.77%、1.49%),具有芳香氣味。藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳中特有的酮類化合物包括2,4-二甲基二苯甲酮、2-戊酮、2-十一酮、苯并呋喃酮、3-羥基-2-丁酮,使其增添了酒香味、奶油香味、肉香味以及柑橘、桃、草莓的果香味。

醇類化合物的風(fēng)味閾值高,對風(fēng)味的影響不大[28-29],主要由乳酸菌發(fā)酵糖類物質(zhì)產(chǎn)生,可與乳香味平衡來豐富發(fā)酵乳的風(fēng)味[30]。由表5可以看出,兩種酸乳不含有相同的醇類化合物,藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳檢測到的特有的醇類化合物較多,有異戊醇、乙醇、辛醇、正己醇、2-庚醇、1-甲基環(huán)庚醇、甲基戊醇、1-庚炔-3-醇,普通酸乳中檢測到的醇類化合物只有兩種,即1-乙氧基-2-丙醇(3.11%)和4-甲基-3-庚醇(1.06%)。綜上可知,藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳中的醇類化合物種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于普通酸乳,增添了典型的酒香味,豐富了酸奶的風(fēng)味。兩種酸乳均檢測到一定量的烴類化合物,但含量較低,對風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。

3 結(jié)論

采用響應(yīng)面法對藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,建立了感官評分的回歸模型,由該模型優(yōu)化的藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳的工藝條件為螺旋藻提取液添加量9%、藏靈菇接種量3%、發(fā)酵時間14 h,蔗糖添加量7%、發(fā)酵時間28 ℃。此條件下的感官評分為88.1±0.32,與模型擬合理論值結(jié)果相近,進(jìn)一步驗證了該模型的可靠性。采用HS-SPME和GC-MS聯(lián)用技術(shù)對藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行測定,以普通原味酸乳作為對照,結(jié)果表明,藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳共檢測到41種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),主要由6種醛類(43.68%)、8種酯類(26.83%)、8種醇類(11.18%)、9種酮類(10.49%)、酸類7種(5.68%)組成;而普通酸乳共檢測到25種風(fēng)味物質(zhì),主要由3種醛類(25.95%)、5種酯類(23.02%),2種醇類(4.17%)、5種酮類(10.22%)和9種酸類(28.76%)組成。由此可見,除酸類化合物外,藏靈菇發(fā)酵螺旋藻酸乳中醛類、酯類、酮類和醇類化合物的種類和含量均比普通原味酸乳高,使其在酸味降低的同時,風(fēng)味上更加豐富和獨特,為開發(fā)新型酸乳制品提供參考。