北京豆汁感官特性分析

刘文营，孙佳琦，成晓瑜,，李 享，贾晓云，王 乐

（1.中国肉类食品综合研究中心，肉类加工技术北京市重点实验室，国家肉类加工工程技术研究中心，北京 100068；2.北京十一学校，北京 100039）

我国北京地区拥有悠久的豆汁生产和消费历史，豆汁在辽、宋代就成为民间大众化小吃，并相传于1753年成为清宫廷御膳。时至今日，豆汁仍是北京市民最为喜爱的小吃之一，同时也是北京地区传统饮食文化的重要载体[1]。

绿豆是制备豆汁的主要原料，豆汁加工大致要经历挑选除杂、泡制、磨浆、分离、发酵、熬制等工序[2-3]。在豆汁发酵过程中，起主要作用的是乳酸菌和酵母菌，包括乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、弯曲乳杆菌（Lactobacillus curvatus）、西方毕赤酵母（Pichiaoccidentalis）以及乳酸链球菌（Streptococcus lactis）等[4-5]。制备食品的原料品质和工艺差异会对产品品质产生显著影响，如羊肉品质会因生产方式不同而有差异[6]、研磨对不同稻米麸皮营养的损害不同[7]、不同品种猪肉制备的腊肉具有差异显著的理化和感官特征[8]。而对于生产豆汁的绿豆来说，不同品种绿豆或者不同热加工方式处理的淀粉凝胶特性[9-10]、直链淀粉含量、分子结构、理化性质和体外消化率也有差异[11]。在豆汁生产上，尽管豆汁加工工艺较为相似，但是不同商家采用的工艺会略有不同，包括采用绿豆的品质也会有所差异，其制备的产品也会具有不同的风味和滋味特征，风格各异的豆制产品一方面满足了不同消费者的喜好需求，另一方面也丰富了豆汁产品的多样性。

目前，豆汁已成为本地居民和外地游客到访北京必品尝的风味小吃之一，尽管已有对豆汁的风味物质[12-13]、熬制过程中的挥发性风味成分[14]、菌群及优势菌群[4-5,15]等的研究，对豆汁加工产业的发展起到了积极推动作用，但仍未形成系统化的技术体系，尚不能为生产者、消费者提供足够的科学参考，也难以有效支撑产业发展。因此，开展豆汁感官属性分析，量化产品的品质参数及不同产品之间的参数差异，将有助于获取更多有关豆汁的信息。为了量化豆汁产品的风味和滋味品质，本实验选取市场份额较大的10 种豆汁进行分析，考察不同豆汁的主体风味特征、味觉特性、游离氨基酸组分、氨基酸组分和挥发性有机物组分等参数，旨在为豆汁加工和深入研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

共采集6 家市场销量较大小吃店的10 种产品，其中牛街4 家小吃店在北京传统居民消费者中具有较高的选择性，磁器口和锦馨豆汁小吃店具有相对较高比例的外地游客和传统居民消费者，即采集的样品能够一定程度代表北京豆汁的总体情况。

表1 样品信息Table 1 Information about the samples tested in this study

盐酸、柠檬酸钠、氢氧化钠、氯化钠、乙酸、氢氧化锂（均为分析纯） 国药集团化学试剂有限公司；2-甲基-3-庚酮（99.9%，CAS号13019-20-0） 美国Sigma Aldrich公司；氯化钾（30 mmol/L、3.33 mol/L）、酒石酸溶液（0.3 mmol/L）、饱和AgCl溶液、正极清洗液、负极清洗液 日本Insent公司；氧气（99.999%）、氮气（99.9%） 北京如源如泉科技有限公司；茚三酮显色液（货号：299-70501） 日本和光纯药工业株式会社。

1.2 仪器与设备

FSP-625电子干燥箱 日本东洋产业株式会社；Cascada BIO纯水机、0.22μm微滤膜 美国Pall公司；BSA822-CW天平 赛多利斯科学仪器有限公司；F6/10-10G超细匀浆器 上海Fluko流体机械制造有限公司；PEN3电子鼻 德国Airsense公司；TS5000Z味觉分析系统 日本Insent公司；L-8900高速全自动氨基酸分析仪 日本日立公司；TG-Wax MS极性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）、GC-MS联用仪 美国赛默飞世尔科技（中国）有限公司；TDS半自动热脱附进样器 德国Gerstel公司。

1.3 方法

1.3.1 主体风味特征差异分析

表2 电子鼻感应电极Table 2 Electronic nose sensors responding to different flavor compounds

如表2所示，电子鼻内含有10 组化学传感器，不同传感器会针对不同的物质产生响应，根据传感器接收信号的强度差异，可以对豆汁的主体风味特征进行差异性分析。

参考文献[16-17]方法，取2.0 g均匀豆汁置于样品瓶内，4 ℃留存备用。

电子鼻工作条件：加热仓温度为50 ℃，振动2 min，数据采集时长为90 s，选取70 s时收集的数据进行分析。

1.3.2 滋味特性差异分析

电子舌探头矩阵由不同材料制成，能够识别出液体的不同味觉特征[18-19]。参考文献[20-21]方法，取20.0 g豆汁，按照体积比1∶5加入纯水，均质混匀后8 000 r/min离心5 min，上清液过滤后取50 mL上机测试。

1.3.3 挥发性有机物分析

参考文献[22]方法，略有修改。取2.0 g豆汁装入测试瓶，50 ℃正压富集30 min，用热脱附-气相色谱-质谱联用仪分析。

程序条件：风味物质富集程序：50 ℃、0.05 MPa、30 min；热脱附程序：初始温度40 ℃，分别延迟和保持1 min，然后40 ℃/min升温至210 ℃，保持5 min；冷进样系统程序：初始温度－100 ℃，保持1 min，然后10 ℃/min升温至215 ℃，分流比20∶1。

气相色谱-质谱条件：TG-Wax MS极性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：40 ℃，保持3 min，然后5 ℃/min升温至200 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升温至220 ℃，保持3 min；载气为氦气，流速1.0 mL/min；质谱传输线温度260 ℃；离子源温度280 ℃；质量扫描范围40～600 u。

1.3.4 游离氨基酸和总氨基酸含量分析

参考文献[23-25]方法，采用氨基酸自动分析仪进行氨基酸组分分析。

检测条件：2622SC-PH离子交换分离柱（4.6 mm×60 mm）；柱温57 ℃；检测波长分别为440 nm和570 nm；缓冲液流速0.4 mL/min；反应液为茚三酮试剂，流速0.35 mL/min；进样量20 μL，反应单位温度140 ℃。

1.4 数据处理

在进行豆汁主体风味分析时，随机进行5 个平行；在进行豆汁味觉特性、氨基酸、游离氨基酸和挥发性有机物含量分析时，随机进行3 个平行，结果以±s表示。运用Winmuster软件进行产品风味的主成分分析（principal component analysis，PCA）和线性判别分析（linear discriminant analysis，LDA）；在对挥发性风味物质分析时，均匀取2.0 mL混合样品进行测试，依据挥发性成分的CAS号进行化学物质检索分析（http://www.chemindex.com/）。

数据均由SPSS 9.1进行误差性分析（F=0.05），由Origin 8.0进行作图。

2 结果与分析

2.1 豆汁主体风味特征差异

不同豆汁的主体风味特征如图1和表3所示，10 种产品在PC1和PC2上的总方差贡献率为93.3%，高于85%，即产品均具有良好的主体风味特征。由图1B可知，不同样品LDA方差贡献率为59.933%，低于85%，即通过LDA不能对所有样品进行有效区分，而由表3可知，不同豆汁之间的区分能力有很大差异，表现在MJsheng与JX之间的区分能力为0.498，BXQsheng与MJsheng之间的区分力为0.347，BXQsheng与JX之间的区分力为0.411，均具有较低的区分能力，即这些产品主体风味特征较为相似，不能对这些样品进行差异性区分；BXQsheng与BJshu之间的区分力为0.929，BXQsheng与HJshu之间的区分力为0.919，BJshu与HJsheng之间的区分力为0.889，BJshu与HJshu之间的区分力为0.598，BJshu与JX之间的区分力为0.939，BJshu与MJsheng之间的区分力为0.949，表现为有一定程度相似，仅能够进行初步鉴别分析；其他豆汁之间的区分能力均高于0.950，能够进行豆汁样品之间的差异区分，与图1A结果一致，即不同豆汁样品均具有独特的风味特征，且部分样品之间具有较高的相似度。

图1 不同豆汁产品的挥发性物质的PCA（A）和LDA（B）Fig.1 Principal component analysis (A) and linear discriminant analysis (B) of volatile substances in different Douzhi samples

表3 不同豆汁主体风味的区分能力Table 3 Discernibility ability of main flavor characteristics of different Douzhi samples

来源于同一制作工艺样品中，除HJsheng与HJshu之间能够勉强区分外，BXQsheng与BXQshu、MJsheng与MJshu、BJsheng与BJshu之间均能良好区分，即豆汁热处理可能会显著影响豆汁主体风味。

2.2 豆汁滋味特性

图2 不同豆汁产品的滋味特征Fig.2 Taste characteristics of different Douzhi samples

由图2可知，不同豆汁在PC1和PC2上的总方差贡献率为89.71%，产品均具有独特的主体滋味特征，且各产品在PC1和PC2上的交叉较少。与2.1节结果相比，尽管MJshu与BXQshu之间主体风味的区分能力为0.999，但两者在滋味上具有一定的相似性，即产品滋味和风味特征可能具有独立性。

如表4所示，BJsheng具有最高的酸味和涩味值（P＜0.05），HJshu拥有最高的苦味值（P＜0.05），CQK拥有最高的涩味回味值（P＜0.05）。在其他滋味特性上，BJshu拥有较高的咸味值，BXQshu拥有较高的丰富度（P＞0.05）。HJshu酸味值最低（P＜0.05），JX苦味值最低（P＜0.05），BXQsheng涩味值最低（P＜0.05），BJshu和HJsheng的苦味回味值较低（P＞0.05），BXQsheng涩味回味值最低（P＜0.05）。

对于来源于同一小吃店的豆汁，熟制后产品的酸味值均呈现下降趋势；涩味回味值均为持平或者上升的趋势；豆汁的鲜味均为持平或下降的趋势；除BXQshu的丰富度明显高于BXQsheng以外，其他样品的丰富度差异不显著。即不同制作工艺或消费方式的豆汁会呈现不同的味觉和气味特征，消费者会有不同的消费体验。

2.3 豆汁游离氨基酸和总氨基酸含量

必需氨基酸组分在味觉特征呈现上起重要作用[25-27]，尤其是在高蛋白产品中更为明显[28]。如表5、6所示，在呈甜味氨基酸含量方面，除MJshu与BXQsheng之间呈甜味氨基酸含量差异显著外（P＜0.05），其他样品，以及两者与其他样品之间均无显著差异（P＞0.05）；在呈苦味氨基酸含量方面，除BXQsheng低于BXQshu外，其他在生制品中的含量均高于熟制品，即加热可能有助于苦味的降低；在呈鲜味氨基酸含量方面，总体呈现为熟制品中的呈鲜味氨基酸含量低于相应生制品中的含量，其中BJsheng中呈鲜味氨基酸含量最高（P＜0.05），HJsheng与HJshu中呈鲜味氨基酸含量最低，但两者之间差异不显著；对于呈现不愉悦味觉特性氨基酸，除BXQsheng与BXQshu差异不显著外，其他样品生制品的含量均高于其在熟制品的含量，且HJsheng和BJsheng中呈现不愉悦味觉特性氨基酸含量较高；对于呈现愉悦味觉特性的氨基酸，除MJshu中的含量明显高于BXQsheng外（P＜0.05），其他样品之间，以及两者与其他样品之间的含量差异均不显著；而对于豆汁中的总游离氨基酸，来源相同的样品之间差异不显著，BJsheng和BJshu游离氨基酸含量高于其他样品。

对于豆汁总氨基酸，呈甜味氨基酸含量、不愉悦氨基酸含量、呈苦味氨基酸含量、呈鲜味氨基酸含量、总氨基酸含量和愉悦氨基酸含量均呈加热后降低的趋势，即加热不仅弱化了苦味等不愉悦特征，对其他滋味特征也有负面影响，总体表现为滋味强度的降低，与2.2节结果一致。生制品中，BJsheng、HJsheng、MJsheng、BXQsheng中总氨基酸含量依次降低；熟制品中，MJshu、HJshu、CQK、BXQshu、BJshu和JX中总氨基酸含量依次降低，BJsheng和BJshu总氨基酸含量差异较大。

在豆类产品发酵过程中，蛋白质水解产生的肽和氨基酸对产品滋味的呈现具有重要作用，强疏水的肽和氨基酸呈现苦味特征[29]，而甜味肽、鲜味肽等会使苦味得到弱化，同时与呈现不同味觉特性的氨基酸共同构成了豆制品复杂滋味特征[30]。

表4 不同豆汁的滋味特征Table 4 Taste characteristics of different Douzhi samples%

表5 豆汁游离氨基酸质量分数差异Table 5 Free amino acid contents in Douzhi samples%

表6 豆汁总氨基酸质量分数差异Table 6 Total amino acid contents in Douzhi samples%

表7 豆汁挥发性物质成分质量分数Table 7 Volatile components of Douzhi samples%

续表7

续表7

续表7

2.4 豆汁挥发性有机物成分

如表7所示，豆汁中共检测到223 种挥发性有机物，其中叶醇、乙醇、正己醇、甲基环戊烷、2,5-二甲基-3-己酮、2-肉豆蔻酰基泛素为共有成分。

由2.1节可知，豆汁样品均具有显著的风味特征，且部分样品之间具有较高的相似度。豆汁中不同挥发性物质组分占比见图3，醇类物质、酮类物质和酯类物质含量较高。MJsheng、BXQsheng与JX在PC1和PC2方向上具有较高的重合度，三者在醇类、酯类和酮类物质含量上均无显著差异（P＞0.05）；HJsheng、BJshu和HJshu在PC1和PC2方向上具有较高的重合度，三者也在醇类、酯类和酮类物质含量上均无显著差异（P＞0.05），即豆汁风味的主要成分为醇类、酯类和酮类物质。卢晓丹等[12]研究也显示醇类含量较高，其次是酸类物质，而本实验中为酮类物质或酯类物质，结果与已有报道即有相同又有差异，说明豆汁中挥发性有机物成分具有较大的分散性。

不同豆汁醇类、酸类、酮类、芳香族类、酯类、酚类物质含量差异不显著（P＞0.05）；MJsheng中烷烃类物质含量显著高于其他样品（P＜0.05），且其他样品之间差异不显著（P＞0.05）；HJsheng中醛类物质含量较高，BJsheng中醚类等物质含量较高；相比于来源相同的生豆汁，MJshu、BXQJshu、BJshu和HJshu四种熟豆汁中均未检出酚类物质，JX样品亦未检出酚类物质，但CQK样品中含有少量的挥发性酚类物质。

图3 豆汁不同挥发性物质组分含量差异Fig.3 Contents of different classes of volatile substances in Douzhi samples

苗志伟等[14]在豆汁熬煮过程中共检测到38 种挥发性成分，同样检出了乙醇（酒精味）、2-丁醇（葡萄酒味）、己醇（果香）、3-己烯-1-醇（青草香）、1-庚醇（清香、甜香、坚果香）、己醛（果香）、2-己烯醛（绿叶香、水果香）、苯甲醛（苦杏仁味）、2-丁酮（辛辣甜味）、乙酸乙酯（水果香）、丙酸乙酯（清香）、硫代乙酸甲酯（芳香味）、二甲基二硫醚（洋葱味）和4-乙基-苯酚（药香、果香）；卢晓丹等[12-13]也在不同生熟豆汁中检出26～39 种挥发性物质，同样检测到二甲基二硫醚、4-乙基-苯酚、乙醇、苯甲醛、2-丁醇、2-己烯醛、3-己烯-1-醇和己醇，说明有些风味成分在豆汁中的存在较为普遍。

而在豆汁特征性的“臭味”呈现上，二甲基二硫醚、二甲基三硫醚等含量化合物起到重要作用[14,31]；具有汁青香、坚果香和脂肪香特征，且阈值较低的己醛、2-己烯醛、壬醛、苯甲醛等也为丰富豆汁风味起到重要作用[12]。

3 结 论

从北京市场采集的10 种市场体量较大的豆汁产品，均具有独特的风味特征，除宝记生豆汁、北新桥53号熟豆汁、磁器口熟豆汁或马记熟豆汁能够通过主成分与其他产品进行区分外，其他产品均不能进行有效区分。尤其以马记生豆汁、北新桥53号生豆汁和锦馨熟豆汁主体风味特征较为相似，洪记生豆汁、洪记熟豆汁和宝记熟豆汁主体风味特征较为相似。

主体风味和滋味特征具有独立性，主体风味较为相似的产品在味觉特征呈现上具有较大差异，除北新桥熟豆汁和马记熟豆汁滋味特征在PC1和PC2上不能区分外，其他产品均具有较大的分散性。即主体风味相似的产品在味觉特征上可能有差异，而部分主体风味明显不同的产品反而在味觉特征上可能比较相似，来源于同一制备工艺的产品在主体风味和味觉特征上可能也会不同。

绿豆发酵产生的蛋白肽和氨基酸产物是豆汁味觉呈现的基础物质，豆汁熟制后游离氨基酸总量保持持平或者增加，以宝记豆汁、马记熟豆汁和锦馨熟豆汁含量较高（P＞0.05），北新桥53号生豆汁含量较低（P＞0.05）；但氨基酸总量会在加热处理后明显降低，以马记生豆汁氨基酸含量最高（P＜0.05）、锦馨熟豆汁氨基酸含量最低（P＜0.05），即不同豆汁产品中氨基酸总量差异较大，但游离氨基酸含量较为稳定。

从10 种豆汁中共检测到223 种挥发性有机物，以醇类、酮类和酯类物质含量较高，即为豆汁风味的主成分。

4 讨 论

在前期研究[2-5,14]中围绕豆汁加工工艺、微生物菌株及发酵性能、风味物质及煮制过程中的变化等开展了研究工作，取得了大量实验数据，极大促进了人们对豆汁的认识和了解。本实验结果在一定程度上支持了现有数据，但又存在一定差异，可能的原因是豆汁复杂的加工工艺，诸如绿豆原料品质、加工工艺参数、生产季节、微生物菌相变化、环境微生物状况、贮藏条件、熟制方式等，任何因素改变都可能影响到豆汁产品品质。

基于目前获得的有关豆汁的信息，开展针对豆汁的深层研究，除对豆汁加工工艺与品质之间的关系进行分析外，还需要考虑发酵过程中蛋白肽和氨基酸组分的变化趋势、豆汁的营养和功能属性变化，以及培育和开发适应性产品，以提升豆汁的生产能力、扩大豆汁的消费基础和产品活力。