2.2活性乳酸菌飲料揮發(fā)性代謝物主成分分析

對(duì)發(fā)酵前，發(fā)酵結(jié)束及貯藏期間乳酸菌飲料中所檢測(cè)到的8類(lèi)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果如圖2所示：3種不同基料的乳酸菌飲料區(qū)分明顯，而相同基料的乳酸菌飲料在貯藏期內(nèi)分布接近，以上結(jié)果表明：不同基料的乳酸菌飲料經(jīng)復(fù)合益生菌發(fā)酵后，揮發(fā)性代謝物明顯不同，而相同基料的乳酸菌飲料在貯藏期間（Ｔ14-Ｔ28、D14-D28、Q14-Q28）揮發(fā)性代謝物變化較??；以脫脂乳為發(fā)酵基料的乳酸菌飲料中，酮類(lèi)化合物、醛類(lèi)化合物、酸類(lèi)化合物聚集在第一，二主成分正向端，且貢獻(xiàn)較大，酮類(lèi)化合物通過(guò)糖酵解、部分氨基酸的降解、脂肪酸的氧化以及相關(guān)微生物的代謝形成，具有甜香、清香和脂肪的油膩氣息，醛類(lèi)化合物多為中間體化合物，化學(xué)性質(zhì)活潑，是發(fā)酵乳制品中重要的呈味物質(zhì)，酸類(lèi)化合物一般為C2-C10的飽和脂肪酸，主要形成于蛋白質(zhì)和脂肪的水解代謝途徑，對(duì)乳酸菌飲料的滋味產(chǎn)生影響并賦予其清爽口感。以豆乳為發(fā)酵基料的乳酸菌飲料中，酯類(lèi)化合物聚集在第一主成分正向端，且貢獻(xiàn)較大，發(fā)酵乳制品中的酯類(lèi)物質(zhì)是由酸類(lèi)物質(zhì)和醇類(lèi)物質(zhì)發(fā)生酯化反應(yīng)或環(huán)化反應(yīng)形成的，由于其閾值較低，對(duì)發(fā)酵乳制品的風(fēng)味影響較為明顯，能夠賦予其奶酪香和花香；以乳清為發(fā)酵基料的乳酸菌飲料中，醇類(lèi)化合物、含氮化合物聚集在第二主成分正向端，且貢獻(xiàn)較大，醇類(lèi)化合物的形成與甲基酮還原、亞油酸降解及碳水化合物的代謝有關(guān)，其能夠與乳香平衡，更好地改善發(fā)酵乳制品的口感，含氮化合物閾值較高，對(duì)發(fā)酵乳制品的整體風(fēng)味影響相對(duì)較小。

2.3活性乳酸菌飲料主要揮發(fā)性代謝物的主成分分析

活性乳酸菌飲料中各揮發(fā)性物質(zhì)的種類(lèi)、含量及閾值共同決定其整體風(fēng)味，香氣活性值（OAＶ）是指香氣組分濃度與其在水中香味閾值的比值，能夠準(zhǔn)確評(píng)價(jià)單一香氣組分對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度。不同基料乳酸菌飲料發(fā)酵前、發(fā)酵結(jié)束及貯藏期間主要風(fēng)味物質(zhì)的OAＶ值見(jiàn)表4。通常將OAＶ≥1的物質(zhì)認(rèn)定為樣品中的關(guān)鍵風(fēng)味化合物，對(duì)整體風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)作用，而0.1≤OAＶ＜1的組分對(duì)樣品的整體風(fēng)味有重要修飾作用。本研究對(duì)OAＶ≥0.1的24種主要揮發(fā)性代謝物進(jìn)行主成分分析，由圖4可知，3種不同基料的乳酸菌飲料區(qū)別明顯，而相同基料的乳酸菌飲料在貯藏期間分布接近，以上結(jié)果表明，不同基料的乳飲料經(jīng)復(fù)合益生菌發(fā)酵后，主要揮發(fā)性代謝物明顯不同而相同基料的乳酸菌飲料在貯藏期間主要揮發(fā)性代謝物變化較小。

脫脂乳飲料在發(fā)酵后及貯藏期與乙偶姻、3-羥基丁醛、雙乙酰、2-壬酮、2-十一酮、（E）-2-辛烯醛、（E）-2-己烯醛、4-羥基丁酸、3-甲基-1-丁醇、己酸乙酯等10種OAＶ≥0.1的揮發(fā)性物質(zhì)有較強(qiáng)相關(guān)性。乙偶姻作為發(fā)酵乳制品中常見(jiàn)的風(fēng)味物質(zhì)具有令人愉快的弱奶油香味，略帶甜味，雙乙酰賦予發(fā)酵乳制品較重的奶油香味、類(lèi)似堅(jiān)果仁的風(fēng)味，3-羥基丁醛、庚醛、2-壬酮、2-十一酮等具有果香、脂肪香、奶甜味，（E）-2-辛烯醛、（E）-2-己烯醛等烯醛類(lèi)化合物具有類(lèi)似橘子皮的風(fēng)味，3-甲基-1-丁醇能夠賦予發(fā)酵乳制品麥芽香、花香的風(fēng)味。

豆乳飲料在發(fā)酵后及貯藏期與乙醛、3-甲基丁醛、庚醛、（E）-2-壬烯醛、2-壬烯-1-醇等5種OAＶ≥0.1的揮發(fā)性物質(zhì)有較強(qiáng)的正相關(guān)性。乙醛是發(fā)酵乳制品中重要的風(fēng)味化合物之一，具有果香、清香味，適量的乙醛能夠提供給發(fā)酵乳制品較好的風(fēng)味。相關(guān)研究表明，豆乳中的豆腥味主要來(lái)源于脂肪氧化酶催化亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸形成各類(lèi)揮發(fā)性呈味物質(zhì)，己醛、苯甲醛、戊醇、1-己醇、（E，E）-2，4-癸二烯醛等風(fēng)味化合物呈現(xiàn)青草味、生味、磨茹、辛辣味，被定義為豆腥味化合物，乳酸菌發(fā)酵能夠有效降低并去除豆腥味；由表3可知，以豆乳為發(fā)酵基料的乳酸菌飲料經(jīng)復(fù)合益生菌發(fā)酵后，己醛、苯甲醛、1-己醇等致豆腥味揮發(fā)性物質(zhì)的含量顯著降低（P＜0.05），同時(shí)產(chǎn)生3-甲基丁醛、（E）-2-壬烯醛等賦予發(fā)酵乳制品巧克力、青草香的風(fēng)味物質(zhì)。

乳清飲料在發(fā)酵后及貯藏期與正戊醛、（E）-戊烯醛、2-壬醇、壬醛、癸醛、1-庚醇等6種OAＶ≥0.1的揮發(fā)性物質(zhì)有較強(qiáng)的相關(guān)性，正戊醛、壬醛、癸醛等醛類(lèi)化合物具有清爽的芳香味、脂肪氣息，1-庚醇具有土質(zhì)、油質(zhì)的風(fēng)味。

3結(jié)論

本研究以8株分離源明確，有良好益生特性的益生菌為發(fā)酵菌株，研究復(fù)合益生菌對(duì)3種基料（脫脂乳粉、濃縮乳清蛋白粉和大豆分離蛋白粉）的乳酸菌飲料揮發(fā)性代謝物的影響。利用SPME-GC-MS技術(shù)定性定量分析乳酸菌飲料發(fā)酵前、發(fā)酵結(jié)束及貯藏過(guò)程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化，共檢測(cè)出107種揮發(fā)性物質(zhì)，其中包括21種醛類(lèi)、17種酮類(lèi)、13種酸類(lèi)、23種醇類(lèi)、5種酯類(lèi)、17種芳香族及烷烴類(lèi)、7種含氮化合物、4種其它化合物。對(duì)揮發(fā)性代謝物成分的主成分分析結(jié)果表明：不同基料的乳酸菌飲料經(jīng)復(fù)合益生菌發(fā)酵后，揮發(fā)性代謝物明顯不同，相同基料的乳酸菌飲料在貯藏期間揮發(fā)性代謝物變化較小。對(duì)主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)（OAＶ≥0.1）進(jìn)行主成分分析結(jié)果表明：在貯藏期的脫脂乳飲料中，乙偶姻、3-羥基丁醛、雙乙酰、2-壬酮、2-十一酮、（E）-2-辛烯醛、（E）-2-己烯醛、4-羥基丁酸、3-甲基-1-丁醇、己酸乙酯等10種揮發(fā)性物質(zhì)貢獻(xiàn)較大；在貯藏期的豆乳飲料中，乙醛、3-甲基丁醛、庚醛、（E）-2-壬烯醛、2-壬烯-1-醇等5種揮發(fā)性物質(zhì)貢獻(xiàn)較大并呈正相關(guān)性，且發(fā)酵后的豆乳飲料中己醛、苯甲醛等致豆腥味揮發(fā)性物質(zhì)的含量顯著降低（P＜0.05），同時(shí)產(chǎn)生3-甲基丁醛、（E）-2-壬烯醛等賦予豆乳飲料良好風(fēng)味的揮發(fā)性物質(zhì)；在貯藏期的乳清飲料中，正戊醛、（E）-戊烯醛、2-壬醇、壬醛、癸醛、1-庚醇等6種OAＶ≥0.1的揮發(fā)性物質(zhì)貢獻(xiàn)較大。本研究為復(fù)合益生菌的商業(yè)化應(yīng)用及活性乳酸菌飲料的研制開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。

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