不同乳酸菌发酵豆浆挥发性气味物质的差异性分析（一）

乳酸菌是不同一类GRAS（GenerallyRegardedAsSafety）级食品微生物，已广泛应用于发酵食品，乳酸可发挥抗菌、菌发酵豆浆挥防腐，发性分析赋予食品特殊风味以及提高营养品质等功能。气味目前，物质用于生产发酵食品的异性乳酸菌大概有20余种，如：保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌用于生产酸奶，不同德式乳杆菌用于发酵畜产品，乳酸干酪乳杆菌、菌发酵豆浆挥副干酪乳杆菌用于生产乳酪等，发性分析植物乳杆菌是气味酸菜发酵生产中的优势菌株。以上这些传统的物质乳酸菌发酵食品各自具有独特的风味，深受消费者青睐。异性

豆浆是不同一类通常以大豆为原材料制成的传统植物蛋白饮料，在豆浆的基础上经乳酸菌等菌株发酵可制成发酵豆浆。与传统豆浆相比，发酵豆浆中的大豆蛋白能被分解为氨基酸和寡肽，更易于人体的吸收，同时破坏豆浆中的凝血素、胰蛋白酶抑制剂、胀气因子等抗营养因子。此外，经乳酸菌发酵，发酵豆浆被重新赋予新的风味。其中，挥发性香气成分的增加或生成是发酵豆浆提升感官品质的重要因素。固相微萃取技术（SPME）是一种无溶剂样品前处理技术，具有高效、便捷、操作简单等特点，与GC-MS技术相结合被广泛应用于发酵食品中挥发性气味物质的定性、定量分析。相关研究已有大量报道。樊艳等采用基于电子舌与SPME-GC-MS技术检测分析了腐乳中的风味物质；王丹等采用SPME-GC-MS技术分析嗜热链球菌IMAU10638发酵乳贮藏期间的挥发性风味物质变化；马艳丽等基于SPME-GC-MS技术比较4种传统中式酸凝奶酪与西方切达奶酪中挥发性风味组分的差别。基于SPME-GC-MS技术分析发酵食品中特征性风味物质的组成及产生规律，对传统发酵食品的品质调控和改善具有重要意义。

目前，针对乳酸菌发酵豆浆挥发性气味物质组成和特征香气物质分析的研究较少。本研究选择在发酵食品中应用广泛的5种乳酸菌：植物乳杆菌（Lactobacillusplantarum）、干酪乳杆菌（Lac-tobacilluscasei）、德式乳杆菌（Lactobacillusger-mani）、发酵乳杆菌（Lactobacillusfermentum）和嗜热链球菌（Streptococcusthermophilus）生产发酵豆浆，并对不同乳酸菌发酵豆浆挥发性气味物质的组成与差异性进行分析，旨在为乳酸菌发酵豆浆饮料的开发与生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

豆浆粉购于永和食品（中国）股份有限公司；纯净水，华润怡宝饮料（中国）有限公司；2-辛醇（分析纯），美国Sigma-Aldrich公司；植物乳杆菌FZU122、干酪乳杆菌FJAT-7928、德式乳杆菌FJAT-46740、发酵乳杆菌FJAT-46744、嗜热链球菌FJAT-46738，福州大学生物科学与工程学院保藏。

1.2 培养基的配制

MRS培养基：分别称取牛肉膏10g、葡萄糖20g、酵母提取物5g、蛋白胨10g、磷酸氢钾2g、无水乙酸钠5g、硫酸锰0.25g、柠檬酸氢二铵2g、吐温-801mL、硫酸镁0.5g溶解于1000mL蒸馏水中，调pH值至6.2，121℃高压灭菌20min。生理盐水：称取8～9gNaCl固体，溶解于1000mL去离子水中，121℃高压灭菌20min。

1.3 仪器与设备

紫外-可见分光光度计（UV-1100型），上海美普达仪器有限公司；数显pH计（MP511），上海三信仪表厂；气相色谱质谱联用仪（5977A），美国安捷伦科技有限公司；固相微萃取萃取头，PDMS30μm，美国Supelco公司；SPME手动进样柄（57330-U），美国Supelco公司；恒温生化培养箱（SPX-150BIII），黄骅菲斯福实验仪器有限公司；立式高压灭菌锅（LDZF-50L-III），上海申安医疗器械厂；理化分析型超纯水机（WP-UP-LH-20），四川沃特尔水处理设备有限公司；分析电子天平（HZK-FA2105），美国康州HZ电子科技有限公司；高速冷冻离心机（Fresco17），赛默飞世尔科技（中国）有限公司；电磁搅拌器（OMS-181E），上海欧河机械设备有限公司。

1.4 试验方法

1.4.1 豆浆的制备

称取一定量豆浆粉，以10%的比例（质量比）溶解于纯净水，充分搅拌均匀，分装至200mL丝口瓶，121℃高压灭菌20min，待用。

1.4.2 菌株活化与接种

5种乳酸菌包括：植物乳杆菌FZU122、干酪乳杆菌FJAT-7928、德式乳杆菌FJAT-46740、发酵乳杆菌FJAT-46744、嗜热链球菌FJAT-46738，由甘油管分别接种至MRS液体培养基37℃静置培养，经活化、转接培养后，取一定量菌液离心，去除上清液，用生理盐水洗涤3次。以生理盐水作参比溶液，将菌液吸光度（OD_600nm）调至0.5～0.6。分别以1%的接菌量接种至100mL无菌豆浆，每个试验组设立3个平行样，同时设立未发酵豆浆对照组，置恒温生化培养箱37℃条件下静置发酵60h。

1.4.3 pH值的测定

MRS液体培养基和豆浆经不同乳酸菌发酵后，取样，用pH计测定不同乳酸菌发酵样品的pH值，每个试验组设3个平行样。1.4.4顶空固相微萃取取5mL样品置12mL顶空萃取瓶中，加入1gNaCl、磁力转子和10μL2-辛醇（10mg/L，内标物），用密封垫迅速密封样品瓶，置磁力搅拌器加热台上，搅拌速度600r/min，40℃水浴温育20min后插入固相微萃取针，压出萃取纤维，使其固定在距离液面0.5～1.0cm处，吸附萃取30min后收回萃取纤维，拔出萃取针，插入气相色谱-质谱联用仪中进样分析。

1.4.4 顶空固相微萃取

取5mL样品置12mL顶空萃取瓶中，加入1gNaCl、磁力转子和10μL2-辛醇（10mg/L，内标物），用密封垫迅速密封样品瓶，置磁力搅拌器加热台上，搅拌速度600r/min，40℃水浴温育20min后插入固相微萃取针，压出萃取纤维，使其固定在距离液面0.5～1.0cm处，吸附萃取30min后收回萃取纤维，拔出萃取针，插入气相色谱-质谱联用仪中进样分析。

1.4.5 气相色谱-质谱联用分析

气相色谱质谱联用分析条件：采用DB-WAX色谱柱（30m×0.25mm，0.25μm），进样口温度250℃；柱温箱起始温度40℃，保留8min，然后以4℃/min升温至150℃，再以20℃/min升温至250℃，保留5min；不分流进样，载气为99.999%高纯度氦气，载气流速1mL/min。质谱条件：离子源温度230℃，电离方式为EI，电离能量70eV，接口温度250℃，四级杆温度150℃，选择SCAN模式为扫描方式，定性分析，离子碎片的扫描范围为30～500m/z，溶剂延迟时间2.5min。

1.4.6 挥发性成分的定量分析

选择匹配度≥70，采用内标法定量分析。将10μL质量浓度为10mg/mL的2-辛醇和5mL待测样品混合均匀，对含有内标物的样品通过GC-MS进行分析。根据待测样品和内标物的峰面积，计算待测组分在样品中的含量。

挥发性成分含量（mg/L）=

1.4.7 数据处理分析

运用SPSS19.0统计分析软件处理试验数据，采用STAMP软件比较组间物质差异，利用Heml软件绘制热图，应用SIMCA14.1软件进行主成分分析，使用Origin8.5软件和GraphPad6软件绘图。试验数据为3次测定的平均值。

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