豆奶風(fēng)味物質(zhì)的研究*

張文燦，鄒 焱，朱 辰，袁永紅

（豐益（上海）生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200137）

豆奶風(fēng)味物質(zhì)的研究*

張文燦，鄒 焱，朱 辰，袁永紅

（豐益（上海）生物技術(shù)研發(fā)中心有限公司，上海 200137）

豆奶是我國(guó)傳統(tǒng)的植物蛋白飲品，富含蛋白質(zhì)、脂肪，鈣、磷、鐵等礦物質(zhì)及多種維生素，營(yíng)養(yǎng)成分堪與牛奶相媲美。但豆奶中的異味是其產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)的限制因素，即大多數(shù)豆制品所特有的豆腥味、青草味、青豆味、苦澀味等不良風(fēng)味。國(guó)內(nèi)外關(guān)于豆奶異味的成分及去除異味的方法報(bào)道較多，而關(guān)于豆奶香味成分的研究報(bào)道很少。研究通過GC-MS與GC-O聯(lián)用的方式，鑒定對(duì)豆奶風(fēng)味影響較大的成分，并將體現(xiàn)豆奶異味與豆奶香味的成分區(qū)別開來，為今后探索如何增強(qiáng)豆奶香味提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

豆奶粉A（金龍魚經(jīng)典原味豆奶粉）：購(gòu)于當(dāng)?shù)爻?；豆奶粉B：購(gòu)于當(dāng)?shù)爻?；干冰：上海振信蓋斯實(shí)業(yè)有限公司；二氯甲烷：色譜純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；正構(gòu)烷烴混標(biāo)：C10-C36，Sigma；5-甲基糠醛（分析純）：Sigma；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：SENCO R1002B，上海申生科技有限公司。

減壓濃縮裝置：自制，由蒸餾瓶、10cm長(zhǎng)的Vigreux柱、冷凝管、接受瓶、冷阱、真空泵組成。真空泵：Vacuubrand PC3001 VARIO，VACUUBRAND GMBH+CO KG system。

GC-MS：Angilent 7890A GC-5975C inert XL EI/CI MSD。

GC-O：Angilent 7890A GC-Olfactory Detection Port 2（Gerstel）。

GC-FID：Angilent 7890.

循環(huán)水浴鍋：Isotemp 3028S，F(xiàn)isher Scientific。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 前處理方法

向10L旋蒸瓶中加入1.5kg豆奶粉和5L去離子水，再加入0.9mL內(nèi)標(biāo)5-甲基糠醛（濃度為1000ppm），于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上進(jìn)行減壓抽提，抽提條件為加熱端50℃，冷凝水溫度0℃，轉(zhuǎn)速60rpm，真空度為65mbar，蒸餾液二級(jí)干冰冷卻（接受瓶后再加一級(jí)冷阱，捕集易揮發(fā)物質(zhì)），至混合物料中的水基本抽干。抽提結(jié)束后合并接受瓶和冷阱中的冷凝液，用二氯甲烷萃取，收集二氯甲烷相并加入無水硫酸鈉干燥，最后將二氯甲烷相用Vigreux柱減壓濃縮。

1.2.2 GC-MS/O條件

柱子：DB-1MS，30m×0.25mm×0.25um

進(jìn)樣量：1uL，不分流模式

載氣流速：He，1mL/min

進(jìn)樣口溫度：200℃。

升溫：50℃保持5min

以3℃/min的速度從50℃上升至120℃

以5℃/min的速度從120℃上升至250℃

250℃保持5min

請(qǐng)6位經(jīng)過培訓(xùn)的感官評(píng)價(jià)員參與嗅聞，記錄對(duì)應(yīng)時(shí)間的風(fēng)味特征，并對(duì)其濃度進(jìn)行打分（由濃到淡依次4、3、2、1分）。統(tǒng)計(jì)每種風(fēng)味物質(zhì)被評(píng)價(jià)員鑒別出的次數(shù)和累計(jì)分值。

1.2.3 GC-FID條件

柱子：DB-1，30m×0.25mm×0.25um

進(jìn)樣量：1uL

分流比：1：1

進(jìn)樣口溫度：250℃

氫氣流量：40mL/min

氧氣流量：400mL/min

氮?dú)饬髁浚?5mL/min

FID檢測(cè)溫度：250℃

升溫：50℃保持5min

以3℃/min的速度從50℃上升至120℃

以5℃/min的速度從120℃上升至250℃

250℃保持5min

1.2.4 物質(zhì)定性方法

進(jìn)樣前以相同的條件先進(jìn)一針烷烴混標(biāo)（C10-C36），以計(jì)算出峰各物質(zhì)的保留指數(shù)（RI）。保留指數(shù)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室自建譜庫(kù)保留指數(shù)（RI）對(duì)照進(jìn)行成分鑒定，同時(shí)參考NIST11譜庫(kù)的檢索結(jié)果及關(guān)于化合物保留指數(shù)的文獻(xiàn)報(bào)道。通過匹配度、保留指數(shù)（RI）和芳香特性比較進(jìn)行化合物鑒定。

2 結(jié)果與討論

2.1 2種商品豆奶粉中的風(fēng)味成分

研究以2種常見的商品豆奶粉為例，通過GC-MS/O分析了豆奶風(fēng)味的組成，并通過內(nèi)標(biāo)法經(jīng)GC-FID檢測(cè)對(duì)各個(gè)物質(zhì)進(jìn)行了定量。商品豆奶粉A的總離子流圖和GC-O鑒定出的各風(fēng)味成分的風(fēng)味強(qiáng)度和鑒別頻數(shù)如圖1、圖2所示，樣品中的化合物組成及含量如表1所示；商品豆奶粉B的總離子流圖和GC-O鑒定出的各風(fēng)味成分的風(fēng)味強(qiáng)度和鑒別頻數(shù)如圖3、圖4所示，樣品中的化合物組成及含量如表2所示。

圖1 商品豆奶粉A的總離子流色譜圖

圖2 商品豆奶粉A各風(fēng)味物質(zhì)的風(fēng)味強(qiáng)度和鑒別頻數(shù)

圖3 商品豆奶粉B總離子流色譜圖

圖4 商品豆奶粉B各風(fēng)味物質(zhì)的風(fēng)味強(qiáng)度和鑒別頻數(shù)

GC-MS與GC-O相結(jié)合，能夠有效的辨別對(duì)整體風(fēng)味起關(guān)鍵作用的物質(zhì)種類。研究采用鑒別頻數(shù)和風(fēng)味強(qiáng)度2個(gè)指標(biāo)確定某種化合物對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度，鑒別頻數(shù)定義為參加嗅聞的6位感官評(píng)價(jià)員中能夠識(shí)別出某種味道的人數(shù)，數(shù)值越大，表明該種物質(zhì)能被越多的人識(shí)別，即對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)越大；風(fēng)味強(qiáng)度定義為6位感官評(píng)價(jià)員對(duì)嗅聞到的濃淡感覺的累計(jì)打分結(jié)果（某種化合物由濃到淡的分值依次是4、3、2、1分），數(shù)值越大，表明該種物質(zhì)濃度越高，呈香越明顯，對(duì)整體風(fēng)味的影響也較大。研究中，認(rèn)為鑒別頻數(shù)≥4或風(fēng)味強(qiáng)度≥10的物質(zhì)是比較關(guān)鍵的。

豆奶的風(fēng)味研究已有報(bào)道，但不同的提取方法和不同地區(qū)的原料產(chǎn)品，也使風(fēng)味分析的結(jié)果有差異。Allaoua Achouri等用頂空固相微萃取（HSSPME）的方式研究了6種商品豆奶的風(fēng)味成分，認(rèn)為比較重要的組分是己醛、戊醛、苯甲醛、3-羥基-2-丁酮、2-戊基呋喃、2-丁酮、己醛、壬醛、戊烯-3-醇、2-庚酮、庚酸乙酯和辛酸乙酯等。Patricio R.等用動(dòng)態(tài)頂空稀釋分析（DHDA）與溶劑輔助萃取（SAFE）連用的方式并與GC-O相結(jié)合，分析了無菌包裝豆奶中的風(fēng)味，確定了包括2,3-丁二酮、己醛、2-庚酮、1-辛烯-3-醇、壬醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、2,4-壬二烯醛等在內(nèi)的26種關(guān)鍵的風(fēng)味物質(zhì)，大多是醛類、醇類、酮類及含硫化合物。

文中采用減壓常溫抽提的方式對(duì)豆奶風(fēng)味進(jìn)行抽提，抽提液溶劑萃取后減壓濃縮后進(jìn)樣分析。由表1及表2的結(jié)果可以看出，2種商品豆奶粉的風(fēng)味主要是由醛類、醇類、酮類、酯類、酚類等構(gòu)成的。商品豆奶粉A中比較關(guān)鍵（鑒別頻數(shù)≥4或風(fēng)味強(qiáng)度≥10）的風(fēng)味組分有19種，分別是1-己醇、1-辛烯-3-醇、苯乙醇、己醛、庚醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、2,7-二甲基-2,6-辛二烯-4-酮、3-辛烯-2-酮、5-甲基-1-辛烯-4-酮、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、6,9-癸二烯-4-內(nèi)酯、麥芽酚以及4種未知組分。商品豆奶粉B中比較關(guān)鍵的風(fēng)味組分有18種，分別是2-呋喃甲醇、1-己醇、1-辛醇、己醛、（E）-2-己烯醛、庚醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、4,5-二甲基-二氫-2（3H）-呋喃酮、2,5-二甲基-1-辛烯-4-酮、（E,Z）-

3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、4-羥基-6-甲基-2（1H）-吡啶酮、麥芽酚以及4種未知組分。二者共同的關(guān)鍵組分有7種，分別是己醛、庚醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）3,5-辛二烯-2-酮、麥芽酚。

表1 商品豆奶粉A風(fēng)味組成

表2 商品豆奶粉B風(fēng)味組成

2種商品豆奶粉中各有4種未知成分，他們的風(fēng)味強(qiáng)度和鑒別頻數(shù)均較高，推測(cè)是一些閾值較低的痕量物質(zhì)，對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大，需要在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步確定。

2.2 豆奶中的異味成分與香味成分

豆奶中的異味常被描述為豆腥味，國(guó)內(nèi)外對(duì)豆奶異味的研究較多，普遍認(rèn)為異味是由脂肪氧合酶（Lipxoygnease）引起的。早期的研究認(rèn)為豆腥味與2-戊基呋喃有關(guān)。隨著研究的發(fā)展，醛類和醇類物質(zhì)進(jìn)入人們的視線，T.Mizutani等認(rèn)為己醛和己醇是豆奶中最典型的異味成分。Kobayashi等的研究認(rèn)為己醛、己醇、1-戊醇、（E）-2-己烯醛、（Z）-2-己烯醇、（Z）-2-庚烯醛、庚醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛和（E,Z）-2,4-癸二烯醛共9種成分是引起豆腥味的主要物質(zhì)。Yan-Chun Lv等通過GC-O將豆奶中的風(fēng)味分為8種豆腥味組分和4種非豆腥味組分。豆腥味組分包括己醛、（E）-2-己烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇、戊醇、乙酸、苯甲醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛，非豆腥味組分包括3-甲基丁醛、（E）-2-癸烯醛、壬醛、（E）-2-壬烯醛。

通過GC-O確定了在2種商品豆奶中能夠體現(xiàn)“青味、腥味、生味”等特征并強(qiáng)度較大（鑒別頻數(shù)≥4或風(fēng)味強(qiáng)度≥10）的幾類物質(zhì)，分別是1-己醇、己醛、1-辛烯-3-醇、辛醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、（E）-2-己烯醛等，認(rèn)為這類物質(zhì)是豆奶中異味的重要組分，這與前人的研究報(bào)道基本吻合。

關(guān)于豆香味的研究報(bào)道較少。國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)中中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)趙毅曾報(bào)道過有可能引起豆奶香味的成分，他借助GC-MS手段，結(jié)合熱處理方法對(duì)可能引起豆奶香味的成分進(jìn)行篩選和分析，認(rèn)為苯甲醛、戊醛、2-庚烯酮、3-辛酮、3-辛醇和戊酸可能是產(chǎn)生豆奶香味的主要成分。

表3 豆奶中的異味成分和香味成分

通過GC-O確定了在2種商品豆奶中能夠體現(xiàn)“甜香、焦香、豆香、奶香”等特征并強(qiáng)度較大（鑒別頻數(shù)≥4或風(fēng)味強(qiáng)度≥10）的幾類物質(zhì)，分別是2-呋喃甲醇、苯乙醇、庚醛、2,7-二甲基-2,6-辛二烯-4-酮、3-辛烯-2-酮、5-甲基-1-辛烯-4-酮、4,5-二甲基-二氫-2（3H）-呋喃酮、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、4-羥基-6-甲基-2（1H）-吡啶酮、麥芽酚，認(rèn)為他們是呈現(xiàn)豆奶香味的重要組分。另外，2種商品豆奶粉中各有幾種未知的成分，呈現(xiàn)典型的“豆香、甜香、堅(jiān)果香”等風(fēng)味特征，鑒別頻數(shù)和風(fēng)味強(qiáng)度都較高，但尚未確定是什么物質(zhì)。

3 小結(jié)

以2種廣泛消費(fèi)的商品豆奶粉為研究對(duì)象，利用GC-MS/O對(duì)豆奶中的風(fēng)味成分進(jìn)行了鑒定并通過內(nèi)標(biāo)法經(jīng)GC-FID檢測(cè)對(duì)各物質(zhì)進(jìn)行了定量。根據(jù)風(fēng)味化合物的鑒別頻數(shù)和風(fēng)味強(qiáng)度分別確定了對(duì)2種商品豆奶粉風(fēng)味影響較大的關(guān)鍵物質(zhì)19種和18種，二者共有成分有己醛、庚醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、麥芽酚等幾種。根據(jù)GC-O中評(píng)價(jià)員的描述，區(qū)分出了體現(xiàn)豆奶異味和豆奶香味的成分，1-己醇，己醛，1-辛烯-3-醇，辛醛，（E,E）-2,4-庚二烯醛，（E）-2-己烯醛是豆奶異味的重要成分，2-呋喃甲醇、苯乙醇、庚醛、2,7-二甲基-2,6-辛二烯-4-酮、3-辛烯-2-酮、5-甲基-1-辛烯-4-酮、4,5-二甲基-二氫-2（3H）-呋喃酮、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、4-羥基-6-甲基-2（1H）-吡啶酮、麥芽酚等是豆奶香味的重要成分。此外，2種豆奶粉中各有幾種未知的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，需要在后續(xù)的研究中進(jìn)一步確定。

（略）

*本文轉(zhuǎn)載自《中國(guó)豆制品產(chǎn)業(yè)》，由中國(guó)食品工業(yè)協(xié)會(huì)豆制品專業(yè)委員會(huì)供稿