不同来源生熟北京豆汁的风味物质和感官评价比较

卢晓丹，张 敏*，苗 菁

（北京工商大学 北京市食品添加剂工程技术研究中心，食品添加剂与配料北京高校工程研究中心，北京 100048）

不同来源生熟北京豆汁的风味物质和感官评价比较

卢晓丹，张 敏*，苗 菁

（北京工商大学 北京市食品添加剂工程技术研究中心，食品添加剂与配料北京高校工程研究中心，北京 100048）

为分析北京豆汁中的挥发性风味物质，采用固相微萃取结合气相色谱-嗅闻-质谱联用技术对3 家豆汁企业的生豆汁与熟豆汁共6 个样品进行分析鉴定。生豆汁中共鉴定出39 种风味化合物，其中醇类18 种、醛类4 种、酮类1 种、酸类6 种、酚类3 种、酯类1 种、醚类2 种、呋喃类1 种；熟豆汁中共鉴定出31 种风味化合物，其中醇类12 种、醛类6 种、酮类1 种、酸类5 种、酚类3 种、酯类1 种、醚类2 种、呋喃类1 种。生豆汁中风味物质的种类和含量都明显高于熟豆汁，其中醇类物质的变化最为显著，豆汁的关键风味物质为酸类和含硫类化合物。感官评价和风味分析结果表明，老磁器口豆汁中醛类物质种类和含量最为丰富，豆香味更加浓厚。

豆汁；风味物质；固相微萃取；气相色谱-质谱联用技术

豆汁是具有老北京特色的民间饮品，是做绿豆粉丝的下脚料，沉淀之后即是麻豆腐。根据图1，豆汁是以绿豆为原料，经泡豆、磨豆、淀粉分离后由菌体发酵而成，其中乳酸细菌（Lactococcus lactis）与柠檬明串珠菌（Leuconostoc citreum）被鉴定为豆汁生产的主要产酸菌株[1]。经混合菌发酵后即为生豆汁，生豆汁再经慢火熬煮后即为熟豆汁。虽然豆汁的制作工艺大致相同，但不同豆汁产品风味却不尽相同，消费者对不同产品的偏好程度也不同，因此可以对不同豆汁产品进行风味研究。

图1 豆汁的制作工艺流程Fig.1 Flowchart of Douzhir production

目前挥发性风味物质提取方法有溶剂萃取法[2]、蒸馏萃取（simultaneous distillation and extraction，SDE）法[3]、顶空捕集（purge and trap，PT）法[4]、固相微萃取（solid phase micro-extraction，SPME）[5-6]等。SPME可以用来提取固体或液体样品中的风味物质，目前已被广泛应用于奶酪、酸奶、臭豆腐、豆乳等食品的检测与分析[7-9]。其中DVB/CAR/PDMS（divinylbenzene/carboxen/ polydimethylsiloxane）萃取头对于发酵奶制品中的醇类、醛类、酯类物质的提取有较好效果[10]。气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用技术是目前香料研究中应用最广的分析方法之一，现已被广泛应用于食品风味物质定性定量分析过程中。气相色谱-嗅闻（GC-olfactometry，GC-O）是将气味检测仪（或使用人的鼻子检测器来分析气流中的香味活性）与分离挥发性物质的气相色谱仪结合的一种技术，现已应用于酒类、饮料、肉类、奶类、茶叶等具有挥发性气味的食品的识别[11-14]。

本实验采用SPME与GC-O-MS联用技术[15-16]对6 种不同豆汁产品中的挥发性风味成分进行了较为细致的研究，以期为豆汁的挥发性风味物质研究提供参考，并通过这些数据的分析来改善老北京豆汁的品质，为今后豆汁的品质监控乃至混合菌发酵饮料的品质监控提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

6 种成品豆汁样品分别购于北京护国寺、锦馨和老磁器口小吃店，分别为生豆汁和熟豆汁2 种；系列正构烷烃 北京化学试剂公司。

1.2 仪器与设备

HH-1数显电子恒温水浴锅 常州国华电器有限公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 河南省予华仪器有限公司；7890A-7000B气相-质谱联用仪（配有电子电离源及NIST 08数据库）、手动SPME装置、30/50 μm DVB/CAR/PDMS灰色固相微萃取头及手柄 美国Agilent公司；Sniffer-9000 嗅闻检测器 德国Gerstel公司（毛细管柱：DB-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μm）） 美国J&W公司。

1.3 方法

1.3.1 豆汁的感官评价

根据GB/T 29605—2013《感官分析：食品感官质量控制导则》中的要求，对不同来源的北京生熟豆汁产品进行感官评价，比较产品的颜色、风味、口感和组织状态。以未发酵的绿豆乳作为对照。

1.3.2 SPME萃取挥发性成分

将30/50 μm DVB/CAR/PDMS灰色萃取头在GC的进样口老化，老化温度250 ℃，时间10 min。取14 mL样品置于40 mL顶空瓶中，用封口膜封好，于45 ℃水浴中平衡20 min。然后，将老化好的灰色SPME针插入顶空瓶上部，推出萃取头，顶空吸附40 min后拔出萃取针，在温度为250 ℃的GC-MS进样口中解吸5min，进行GC-MS分析[17]。

1.3.3 GC-O-MS分析条件

GC条件：采用DB-WAX毛细管柱，载气为氦气，流速为1.2 mL/min。升温程序为：初温40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升温到200℃，再以10℃/min升到230 ℃，保持3 min。MS条件，电子电离源，电子能量70 eV，传输线温度280 ℃，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，质量扫描范围m/z 55～500[18]。

嗅觉检测器：接口温度200 ℃，为防止实验员鼻孔干燥，检测时通入湿润空气。毛细管末端流出物以1∶1的分流比分别流入MS和嗅闻检测器。

1.3.4 挥发性风味物质的定性方法

化合物由质谱数据库NIST、标准化合物保留指数（retention index，RI）以及香气特征对比鉴定。NIST（107 000 个化合物的数据）谱库比照时，正反匹配度大于700时结果予以采纳。若无标准化合物，则通过查阅以往文献报道的化合物RI值和芳香特性进行比对鉴定[19]，并采用峰面积归一化法算出各成分的峰面积。

化合物RI值计算方法：利用系列正构烷烃换算而成。

式中：ta为样品a的保留时间；tn为正构烷烃Cn的保留时间（样品a的保留时间落在正构烷烃Cn和Cn+1之间）。

2 结果与分析

2.1 不同品种豆汁风味物质组成

市售6 种豆汁质谱图如图2所示，其中有护国寺生豆汁、护国寺熟豆汁、锦鑫生豆汁、锦鑫熟豆汁、老磁器口生豆汁、老磁器口熟豆汁。

根据图2的质谱图，由质谱数据库NIST、标准化合物RI以及香气特征对比鉴定各种风味物质分析结果见表1。

根据图1和表1、2分析可知，护国寺生豆汁中共存在28 种风味物质，其中醇类14 种占被测总峰面积的62.65%，醛类1 种占被测总峰面积的2.01%，酸类6 种占被测总峰面积的11.99%，酚类2种占被测总峰面积的0.5%，酯类3 种占被测总峰面积的15.29%，醚类2 种占被测总峰面积的7.56%。其中含量较为丰富的物质有甲硫醇、己醇、反-2-己烯-1-醇、乙酸、乙酸乙酯、乙酸己酯、二甲基二硫醚。与其他2家豆汁相比，护国寺豆汁酸臭味明显，颜色灰绿，发酵程度恰当，浓稠度适中。嗅闻结果表明，醇类、酸类、酯类是对护国寺豆汁贡献较大的风味物质。

表1 不同来源豆汁风味物质分析Table1 Volatile compounds isolated in Douzhir from different manufactures

根据表2可知，护国寺熟豆汁中共存在22 种风味物质，其中醇类9 种占被测总峰面积的64.24%，醛类3 种占被测总峰面积的6.59%，酸类5 种占被测总峰面积的20.92%，酚类2 种占被测总峰面积的0.85%，酯类1 种占被测总峰面积的0.48%，醚类1 种占被测总峰面积的6.52%，呋喃类1 种占被测总峰面积的0.4%。其中含量较为丰富的有甲硫醇、己醇、乙酸、二甲基二硫醚，这些物质的含量较生豆汁已大大减少，使口感更为柔和圆润，刺激性大大减少。

表2 不同来源豆汁的风味物质构成及相对含量Table2 Volatile composition of Douzhir from different manufactures

图2 护国寺生豆汁（A）、护国寺熟豆汁（B）、锦馨生豆汁（C）、C锦馨熟豆汁（D）、老磁器口生豆汁（E）、老磁器口熟豆汁（F）的F挥发性风味物质质谱图Fig.2 Mass spectra of raw Huguosi Douzhir (A)′cooked Huguosi Douzhir (B)′raw Jinxin Douzhir (C)′cooked Jinxin Douzhir (D)′cooked Laociqikou Douzhir (E and cooked Laociqikou Douzhir (F)

锦馨生豆汁所含的风味物质种类最多，为31 种，其中醇类16 种占被测总峰面积的66.47%，醛类1 种占被测总峰面积的1.19%，酮类1 种占被测总峰面积的4.86%，酸类5 种占被测总峰面积的17.96%，酚类3 种占被测总峰面积的0.56%，酯类2 种占被测总峰面积的1.01%，醚类2 种占被测总峰面积的7.27%，呋喃类1 种占被测总峰面积的0.68%。其中含量较为丰富的物质有甲硫醇、乙醇、2-丁醇、己醇、顺-3-己烯-1-醇、2-丁酮、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、二甲基二硫醚，这些物质使锦馨豆汁的酸臭味更加突出，口感上酸味更加强烈。

锦馨熟豆汁中共含有24 种风味物质，其中醇类10 种占被测总峰面积的34.26%，醛类3 种占被测总峰面积的7.39%，酸类5 种占被测总峰面积的52.64%，酚类3 种占被测总峰面积的0.81%，醚类2 种占被测总峰面积的4.17%，呋喃类1 种占被测总峰面积的0.73%。其中含量较为丰富的物质有甲硫醇、己醇、反-2-己烯-1-醇、己醛、苯甲醛、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、二甲基二硫醚，其中大部分物质的含量较生豆汁大大减少，但乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的含量有所增加，口感酸味更加强烈。

老磁器口生豆汁中共含有21 种物质，其中检测出醇类8 种占被测总峰面积的52.25%，醛类4 种占被测总峰面积的5.69%，酸类4 种占被测总峰面积的11.57%，酚类2 种占被测总峰面积的0.24%，醚类2 种占被测总峰面积的30.25%。豆汁颜色呈豆沙色，酸臭味适中，口感较为浓稠。此豆汁中的醛类物质丰富，特别是反-2-辛烯醛、苯甲醛、10-十八烯醛等是老磁器口豆汁区别于其他2家豆汁的主要风味物质，它们赋予豆汁脂肪香、苦杏仁味，使豆汁整体风味更加柔和，更易被人们接受。

老磁器口熟豆汁中共含有26 种风味物质，其中醇类10 种占被测总峰面积的50.1%，醛类6种占被测总峰面积的10.65%，酮类1 种占被测总峰面积的2.17%，酸类4 种占被测总峰面积的26.52%，酚类2 种占被测总峰面积的0.4%，酯类1 种占被测总峰面积的0.4%，醚类1 种占被测总峰面积的9.55%，呋喃类1 种占被测总峰面积的0.21%。其中含量最为丰富的物质有甲硫醇、乙醇、己醇、顺-3-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇、己醛、糠醛、乙酸、丙酸、戊酸、己酸、二甲基二硫醚，老磁器口豆汁中的醛类物质的种类和含量特别丰富，使其风味较其他2家更为强烈、独特，香气更加浓郁，具有独特的粮食香味。

以上结果分析表明，豆汁风味物质相对含量较丰富的主要是醇类、醛类、酸类和醚类（含硫化合物），而形成豆汁酸臭味的关键性物质为酸类和含硫化合物，酸类物质包括乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸，其种类和相对含量十分丰富，这些物质的阈值较低[20-21]，使得豆汁的风味更具有穿透性。含硫化合物包括甲硫醇、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚，这些物质具有葱蒜味及烂白菜的味道，且其含量丰富，因此赋予豆汁独特的“臭味”[22-24]。

2.2 不同品种豆汁产品的感官品质分析

表3 豆汁产品感官评价Table3 Sensory evaluation of Douzhir productsducts

由表3可知，比较3 家豆汁店的豆汁产品，风味物质种类最为丰富的是锦馨小吃店产品，其次为护国寺小吃店产品，最后为老磁器口豆汁店产品。其中护国寺与锦馨小吃店的产品在色泽、口感，组织状态及风味物质的组成上较为相似，而老磁器口小吃店的豆汁产品较其他2家有很大不同，其产品在色泽上为豆沙色，不同于其他的灰绿色；在风味物质组成上，含有较多的醛类物质（己醛、反-2-己烯醛、反-2-庚烯醛、壬醛、反-2-辛烯醛、糠醛、苯甲醛），醛类物质的阈值较低，它们赋予豆汁青香、坚果香和脂肪香，因此使得老磁器口豆汁产品香气更加浓厚。

图3 生、熟豆汁各类风味物质含量对比Fig.3 Comparison of the contents of different chemical classes of compounds in raw and cooked Douzhir

根据表1和图3分析可见，豆汁加热后损失较多的为醇类和醚类物质。一些物质，特别像正己醇、顺-3-己烯-1-醇、反-2-己烯-1-醇、乙酸乙酯、二甲基二硫醚，具有低沸点、高挥发性的特点[25-26]，因此在加热过程中更容易损失。醚类物质的减少，使豆汁的臭味减轻，风味更加柔和。豆汁加热后醛类和酸类物质相对含量增加明显。熟豆汁中酸类物质占所有风味化合物的含量较生豆汁大大增加，与感官评价结果相一致，生豆汁入口酸味较淡，而熟豆汁入口酸味明显，这也是熟豆汁较生豆汁口感上酸味更浓厚的主要原因。在豆汁加热蒸煮的过程中，会发生一些新的化学反应，因此产生了新的风味物质：己醛、壬醛、糠醛、苯甲醛。与生豆汁相比，醛类物质含量的增加使熟豆汁风味更加醇厚香甜。它们的产生，可能是由于加热使醇类物质脱水形成醛类物质，也可能是多肽、氨基酸遇热分解产生。其中所有豆汁样品中共同含有的醛类物质为反-2-己烯醛（C6化合物），己醛、己烯醛类芳香族醛类主要是通过脂肪氧合酶-氢过氧化物裂解酶途径生成[27]。

由于蒸煮处理，部分具有酸味、奶酪味、腐败味的风味物质的损失，熟豆汁的口感更加柔和饱满，更易被消费者接受。

3 讨 论

采用SPME方法提取老北京豆汁中的挥发性成分，经GC-O-MS 分析生豆汁中共鉴定出39种风味化合物，其中醇类18 种、醛类4 种、酮类1 种、酸类6 种、酚类3 种、酯类1 种、醚类2种、呋喃类1 种；熟豆汁中共鉴定出31 种风味化合物，其中醇类12 种、醛类6 种、酮类1 种、酸类5 种、酚类3 种、酯类1 种、醚类2 种、呋喃类1 种。风味物质种类最为丰富的是锦馨小吃店产品，其次为护国寺小吃店产品，最后为老磁器口豆汁店产品。由于豆汁是采用天然混合菌发酵，不同地区所存在的天然菌种类和含量存在差异，因此造成风味物质差异的原因可能是由于发酵菌种的不同引起，也可能与原料品种差别有关。

从豆汁中鉴定出的挥发性成分的香气特征来看，酸类和含硫类化合物是豆汁主要的呈香成分，分别赋予豆汁酸香和硫臭气息。构成豆汁风味的主要物质是醇类、醛类、酸类和醚类（含硫化合物）。熟豆汁中酸类物质的相对含量较生豆汁大大增加，使熟豆汁较生豆汁口感上酸味更浓厚。部分具有酸味、奶酪味、腐败味的风味物质的损失，使熟豆汁的口感更加柔和饱满。

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Analysis of Volatile Compounds and Sensory Evaluation of Different Douzhir (Fermented Mung Bean Juice Products

LU Xiaodan ZHANG Min*′MIAO Jing
(Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients Beijing Engineering and Technology Research Center of Food Additives Beijing Technology and Business University Beijing 100048′China)

Six samples of Beijing Douzhi from 3 different manufactures were investigated for their volatile compounds by headspace solid-phase microextraction (HS-SPME and gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry (GC-O-MS). The results showed that thirty-nine compounds including 18 alcohols′4 aldehydes′1 ketone′6 acids′3 phenols′1 ester′2 ethers and 1 furan were detected in raw Douzhir and thirty-one compounds including 12 alcohols′6 aldehydes′1 ketone′5 acids′3 phenols′1 ester′2 ethers and 1 furan in cooked Douzhir The number of volatile compounds and their concentrations in raw Douzhir were both higher than in cooked samples The difference in alcohols between raw and cooked Douzhir was significant Acids and sulfur compounds were the key flavor compounds The results of volatile compounds and sensory evaluation showed that the number of aldehydes and their concentrations were the highest in Douzhi made by Laociqikou and the mung bean fragrance was much stronger than that of others.

Douzhir volatile compounds solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry

TS252.1

A

1002-6630（2015）06-0103-06

10.7506/spkx1002-6630-201506019

2014-09-25

国家自然科学基金面上项目（31371830）；北京市高等学校科研基地建设-科技创新平台项目（19005418040）；北京市属高等学校创新团队建设与教师职业发展计划项目（IDHT2013 0506）

卢晓丹（1989—），女，硕士研究生，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail：caomeishengdai12@163.com

*通信作者：张敏（1972—），女，教授，博士后，研究方向为农产品贮藏与加工。E-mail：xzm7777@sina.com