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大豆奶酪的风味研究

2011-11-06陈则华

食品工业科技 2011年3期
关键词:奶酪游离菌种

陈则华,李 理

(1.亨氏联合有限公司,广东广州510507; 2.华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510640)

大豆奶酪的风味研究

陈则华1,李 理2,*

(1.亨氏联合有限公司,广东广州510507; 2.华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510640)

对3种不同的大豆奶酪的风味进行了研究,分析了大豆奶酪的营养和感官特性。游离氨基酸分析表明,采用组合发酵剂制备的大豆奶酪游离氨基酸总量最高,单菌种L.rhamnosus发酵制备的大豆奶酪的游离氨基酸以谷氨酸(Glu)和精氨酸(Arg)为主,单菌种S.carnosus发酵制备的大豆奶酪的游离氨基酸以色氨酸(Trp)为主,组合菌种发酵制备产品的游离氨基酸以色氨酸(Trp)为主;脂肪酸分析表明,大豆奶酪中亚麻酸的含量比较高,组合发酵剂制备的产品中C20以上的长链脂肪酸含量明显低于单菌种制备的产品,表明组合菌种具有更强的脂肪降解能力;挥发性组分分析表明,大豆奶酪后熟过程中产生了多种风味物质,在匹配度超过60%的28种物质中,主要是酸和酯,还有少数的醇和醛类物质。在这些物质当中,n-十六酸的相对百分含量是最高的,达到56.72%,其它风味物质含量相对较低。

大豆奶酪,风味,挥发性组分

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

干酪乳杆菌鼠李糖亚种(Lactobacillus casei subsp.rhamnosus) 购于中国工业微生物菌种保藏中心;肉葡萄球菌(Staphylococcus carnosus) 由本实验室自行从白腐乳样品中分离纯化得到,经分子生物学鉴定确定种名。

M510(2010)氨基酸自动分析仪、HP5890气相色谱仪、气质联用仪(Agilent 6890N气相色谱仪和Agilent 5975质量检测器) 美国。

1.2 实验方法

1.2.1 大豆奶酪的制备工艺 大豆→浸泡→打浆→灭菌(121℃、20min)→接种(接种量10%)→培养(40℃)→凝乳(3h)→压榨→分割→盐渍(涂抹2%)→包装(真空包装)→后熟→成品(冷藏)

表1 大豆奶酪感官评分表

1.2.2 测定方法 水分测定采用干燥法GB/T 14769 -1993;灰分测定采用灼烧法GB/T 14770-93;蛋白质测定采用凯氏定氮法GB/T 5009.5-2003;脂肪测定采用索氏抽提法GB/T 5009.6-2003;氨基氮测定采用甲醛滴定法ZB X 66038-87;盐含量测定按照文献[5],每隔一段时间,取1块奶酪称重,将整块奶酪捣烂,加蒸馏水100mL煮沸,然后冷却至室温,定容至100mL,取上清液5mL置于250mL三角瓶中,加蒸馏水 25mL及 10滴质量分数为10%的铬酸钾(K2CrO4)指示液,用0.1mol/L AgNO3标准溶液滴定至砖红色为终点。

式中:V为滴定时消耗AgNO3溶液的体积,mL; C为AgNO3溶液的浓度,mol/L;m为样品质量,g; 58.44为NaCl的摩尔分子量;20为稀释倍数;1000为将体积毫升换算成升的换算倍数。

1.2.3 大豆奶酪的感官评分标准 结合大豆奶酪自身特点,对硬质干酪标准中干酪感官评分细则进行修改,制定出大豆奶酪感官评分标准(见表1)。

1.2.4 游离氨基酸含量的测定 样品前处理:称取样品5.0g,在研钵内磨碎,加入适量去离子水,定容到100mL,均质后离心(8000×g,15min),除去上层油脂和底层沉淀,中间层的清液经微膜(0.45μm)过滤后,滤液作为氨基酸含量的样品。采用氨基酸自动分析仪分析不同样品中游离氨基酸的含量。

色谱条件:Waters高效液相色谱,PICO.TAG氨基酸分析柱,流动相:A,0.02mol/L pH7.20的NaAc缓冲液,内含0.018%(V/V)三乙胺和0.3%(V/V)四氢呋喃;B,0.02mol/L NaAc(pH7.20)缓冲液∶乙腈∶甲醇=1∶2∶2,温度38℃,检测波长254nm,流速1mL/min。

1.2.5 脂肪酸含量的分析[6-7]样品前处理:采用索氏抽提的方法将待测大豆奶酪样品中的粗脂肪抽提出来。精确取样0.08g左右于25mL圆底烧瓶中,加入0.002g C17脂肪酸做内标;加入3.00mL KOH甲醇溶液70℃回流5min,冷却至室温;加入5.00mL三氟化硼甲醇溶液70℃回流5min,冷却至室温;加入2.00mL正己烷(色谱纯),回流2min,冷却至室温;加入饱和食盐水至瓶颈,静止2min;吸取上层1mL油样于离心管(预先加入少量无水硫酸钠)进行色谱分析。

色谱条件:设备:HP5890;检测器:FID;色谱柱: FFAP,30m×0.25mm×0.25μm;柱温:150℃保留1min,5℃/min升温到180℃,保留20min,10℃/min升温到230℃,保留28min,总时间60min;进样口温度:250℃;检测器温度:300℃;载气:高纯N2;流速: 1.0mL/min;分流比:30∶1;柱前压:20psi;进样量:1μL。

1.2.6 大豆奶酪的挥发性组分分析[3]挥发性物质的提取:取20g大豆奶酪样品,加入100mL蒸馏水,用打浆机打浆使之分散均匀;采用真空薄膜浓缩器进行蒸馏浓缩(45℃),通过冷凝器得到大约70mL馏出物;用蒸馏后的二氯甲烷萃取3次后合并提取物,在40℃真空浓缩到2mL,然后用氮气(99.995%)缓慢浓缩至1mL,样品在进一步分析前保存在-70℃。

GC-MS分析条件:气质联用仪:Agilent 6890N气相色谱仪和Agilent 5975质量检测器;色谱柱:柱型DB-FFAD(30m×250μm);程序升温条件:初始温度50℃,保持2min;再以5℃/min上升至220℃;再保持10min;共46min;气化室温度:250℃,载气为He,流速0.18mL/min,进样1μL,不分流,恒压35kPa;质谱条件:电离方式为EI,放射电流为200μA,电子能量70eV,接口温度270℃,离子源温度为200℃,检测器电压为350V。

表2 奶酪、白腐乳和大豆奶酪成品中的营养成分与风味比较

表3 大豆奶酪产品的感官评价

2 结果与讨论

2.1 大豆奶酪的营养成分及风味

采用复合菌种凝乳发酵制备大豆奶酪产品,测定大豆奶酪与奶酪(契达)和白腐乳(大和)的营养成分,并进行了对比,结果见表2。

通过表2可以看出,奶酪中的油脂含量远高于白腐乳和大豆奶酪中的含量,制得大豆奶酪总蛋白质高于白腐乳而低于奶酪,其水分含量低于白腐乳且高于契达奶酪,而白腐乳中的含盐量则远高于契达奶酪和大豆奶酪。我国传统大豆发酵制品如腐乳、酱油等的氯化钠含量普遍在8%以上,由于高浓度的食盐对心血管不利,因此“降盐”是这一类食品现代化的必由之路。牛乳奶酪由于其脂肪含量很高,将给人们带来高脂、肥胖等不利因素,因此低脂食品将更加受到消费者的青睐。大豆蛋白是大豆制品的主要成分,要求经过发酵作用,在菌种所分泌的蛋白酶的作用下将大豆蛋白转化为分子量较小的多肽,以发挥多肽的多种生理功能并有利于消化吸收。分析表明采用复合发酵剂制得的大豆奶酪具有脂肪含量低、盐含量低、大豆蛋白质水解适中、营养成分丰富等特点,可作为新型功能食品。

2.2 大豆奶酪的感官分析

按照1.2.3评分标准,由不同人员组成感官评定小组,对自行研制的大豆奶酪产品进行了感官评定,结果见表3。

由表3中可以看出,3种产品中,L.rhamnosus大豆奶酪滋味和气味评分最低,原因可能是其酸味较重;S.carnosus的组织形态最差,这一评分完全符合该产品组织状态疏松易碎的实际情况;而L.rhamnosus +S.carnosus大豆奶酪则很好地结合了上面两种产品的优点,具有一个良好的滋味、气味和组织形态,故其总分评价也是最高的。

2.3 成熟大豆奶酪的游离氨基酸分析

对后熟两个月的大豆奶酪样品进行了氨基酸含量分析,结果见表4。

表4 成熟大豆奶酪的游离氨基酸含量(mg/100g)

通过表4可以看出,三种不同大豆奶酪产品中L.rhamnosus+S.carnosus大豆奶酪中的游离氨基酸总量是最高的,为335.12mg/100g,L.rhamnosus大豆奶酪次之,为277.66mg/100g,S.carnosus大豆奶酪最低,为138.4 mg/100g。这说明组合菌种在后熟过程中发挥的作用要明显大于单一菌种,其产品蛋白质降解程度也明显高于另外两种产品。此外,我们还可以看出,L.rhamnosus大豆奶酪降解的游离氨基酸以谷氨酸(Glu)和精氨酸(Arg)为主,占40%以上,S.carnosus大豆奶酪降解的游离氨基酸以人体必需氨基酸之一的色氨酸(Trp)为主,占 60%以上,L.rhamnosus+S.carnosus大豆奶酪降解的游离氨基酸也以色氨酸(Trp)为主,占40%以上。

2.4 成熟大豆奶酪的脂肪酸分析

对后熟两个月的大豆奶酪样品进行了脂肪酸含量分析,结果见表5。

通过表5可以看出,不同的大豆奶酪样品的脂肪酸总量差异不大,大豆奶酪中主要脂肪酸成分为棕榈酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1)、亚油酸(C18∶2)和亚麻酸(C18∶3),其中前四种脂肪酸也是构成大豆油的主要成分,而大豆油中亚麻酸含量则要远远低于大豆奶酪中亚麻酸的含量。众所周知,亚油酸和亚麻酸是人体不能自身合成的必需脂肪酸,而成熟后的大豆奶酪的脂肪酸组成中这两种脂肪酸的含量占据了整个脂肪酸含量的60%左右,因此,食用大豆奶酪产品,可以摄入大量人体必需脂肪酸。我们也可以发现,L.rhamnosus+S.carnosus大豆奶酪C20以上的长链脂肪酸含量明显要低于单一菌种产生的两种样品,这说明菌种 L.rhamnosus+ S.carnosus在后熟过程中促进了大豆奶酪中的长链脂肪酸得到更加充分地降解。

表5 成熟大豆奶酪的脂肪酸分析(%)

2.5 大豆奶酪的挥发性组分分析

目前国外在奶酪的风味研究方面已取得了较大成果,在奶酪风味成分的提取与分析方法上较为先进,例如国外已有采用AEDA法、GC-MS、GC-O等方法对奶酪风味进行了分析;在奶酪风味成分的鉴定方面已经形成了一套可靠的鉴定模型系统,并对奶酪的成分进行定性和定量的分析[9]。

GC-MS方法常被用于挥发性成分的定性和定量测定。本实验中采用该方法对成熟大豆奶酪中的挥发性组分进行了检测和分析,具体测定结果如图1。

图1 大豆奶酪气质联用图谱

图1为成熟L.rhamnosus+S.carnosus大豆奶酪的气质联用图谱,通过对该图谱的分析得出大豆奶酪中挥发性组分,见表6。

奶酪中的风味物质包括原料乳中的风味化合物,及加工处理时乳成分在酶及微生物代谢时产生的代谢产物,它包括酸、醇、酯、内酯、醛、酮、酚、醚等多类有机化合物。这些风味化合物的产生与奶酪的类型、异型发酵菌有关,非挥发性化合物,如肽、游离氨基酸与其蛋白水解酶和肽酶有关。所以,奶酪风味是多组分混合风味体系。在奶酪中大约有超过3000种不同的挥发性和不挥发性物质[8]。大豆奶酪与牛奶奶酪虽然原料不同,但其风味物质的产生过程和机理是一致的。表6列出了大豆奶酪中的挥发性成分的组成及各种成分的相对百分含量,从表6中不难看出,经过后熟的L.rhamnosus+S.carnosus大豆奶酪中含有多种挥发性组分,主要为酸和酯,此外还有醇和醛等物质,这些物质都为大豆奶酪的风味做出了重要的贡献。在这些物质当中n-十六酸的相对百分含量是最高的,达到50%以上,其它物质含量较低,但其对产品风味的贡献不容忽视。

3 结论

本文分析了大豆奶酪的营养和感官特性,表明大豆奶酪是一种低盐低脂、营养丰富、容易消化吸收的新型食品。氨基酸及脂肪酸分析都充分表明了后熟过程中的大豆奶酪蛋白质和脂肪得到了充分的降解,为大量风味物质的形成提供了前提条件。通过挥发性组分分析发现,大豆奶酪后熟过程中产生了多种风味物质,在匹配度超过60%的28种物质中,主要是酸和酯,还有少数的醇和醛类物质,这些风味物质为大豆奶酪的良好风味奠定了基础。

[1]Ardo Y,Thage BV,Madsen JS.Dynamics of free amino acid composition in cheese ripening[J].Aust J Dairy Technol,2002,57:109-115.

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[7]Villeneuve P,Barouh N,Barea B,et al.Chemoenzymatic synthesis of structured triacylglycerols with conjugated linoleic acids(CLA)in central position[J].Food Chemistry,2007,100: 1443-1452.

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[9]田怀香,郑小平.奶酪风味的研究进展[J].乳品科学与技术,2007(5):213-215.

Study on flavor of soy cheese

CHEN Ze-hua1,LI Li2,*
(1.Heinz-UFE Co.,Ltd.,Guangzhou 510507,China; 2.College of Light Industry and Food Science,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)

The flavor of 3 different soy cheeses was studied.Nutrients and sensory characters were analyzed.In addition,free amino acid analysis indicated that the major free amino acid in the soy cheese were glumatic acid and arginine when the product was made by L.rhamnosus,but the major free amino acid was tryptophane when the product was made by S.carnosus or by L.rhamnosus and S.carnosus.Fatty acids analysis indicated the linolenic acid content in soy cheese was higher.The content of the long-chain fatty acid in soy cheese made by L. rhamnosus and S.carnosus had more degradation than that in soy cheese made by L.rhamnosus or S.carnosus. Volatile components analysis indicated there were many kinds of volatile components appeared after ripening including acids,esters,alcohols,aldehydes.There are all of the 28 components which the match degree was more than 60%and the highest content in these components was n-hexadecanoic acid.

soy cheese;flavor;volatile components

TS252.59

A

1002-0306(2011)03-0134-05

食品的风味主要由香气、滋味、口感等构成,因此在发酵食品的生产中不仅要注意营养物质的含量高低,而且要注重色、香、味等嗜好性因素的影响。氨基酸是重要的呈味物质,氨基酸因光学异构体而显示不同的味感,除了对滋味的贡献外,游离氨基酸也是一些挥发性香味物质的前体[1],脂肪酸也是风味物质合成的前体。因此,氨基酸和脂肪酸及其代谢对发酵食品风味的形成有着重要意义。GC-MS方法常被用于挥发性成分的定性和定量测定。田怀香等[2]采用自制简易的气体吸收装置,用GC-MS对顶空固相微萃取法提取的金华火腿的风味物质进行测定,同时进行感官评价,对其中22种化合物进行了明确的定性。Hwan[3]和Hau[4]采用GC-MS分析方法测定了自制和商品腐乳中的挥发性物质,其中的主要成分为醇和酯。本研究采用GC-MS检测了大豆奶酪中主要的挥发性组分。

2010-02-22 *通讯联系人

陈则华(1981-),男,硕士,研究方向:发酵蛋白食品。

广东省科技计划项目(B2051590)。

表6 大豆奶酪挥发性组分分析结果

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