不同乳酸菌发酵对甘薯淀粉加工浆液营养功能成分及感官特性的影响

曹晶晶，木泰华，马梦梅

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.中国农业科学院农产品加工研究所，农业农村部农产品加工综合性重点实验室，北京 100193）

甘薯又名番薯、地瓜等，是仅次于水稻、小麦、玉米、马铃薯的第五大粮食作物，富含淀粉、膳食纤维、维生素、矿物质等，营养价值全球公认。2019年，我国甘薯种植面积和产量分别为2 323.9千 公顷和5 126.4万 t，均居世界首位。现阶段，甘薯除少量作为鲜食以外，大部分被用于加工淀粉及其制品（粉丝、粉条），在此过程中会产生大量的浆液。据不完全统计，每生产1 t淀粉将产生15～20 t浆液，每年因生产甘薯淀粉而产生的浆液量达2 000～4 000万 t。研究表明，甘薯淀粉加工浆液中富含多种可回收利用的有机物，可用于提取蛋白、多糖，也可作为制备微生物油脂、絮凝剂的原料。然而，上述研究存在处理方式繁琐、耗能高、未实现浆液全利用等问题。因此，开发操作相对简便、适宜产业化生产、可实现甘薯淀粉加工浆液全利用的新方法迫在眉睫。

乳酸菌是一类菌体呈杆状、分枝状或球形，可发酵糖类产生乳酸的无芽孢革兰氏阳性细菌的总称，具有防止乳糖不耐受、调节肠道菌群、增强人体免疫力等多种作用。目前，国内外研究学者主要利用保加利亚乳杆菌（，）、嗜热链球菌（，）、干酪乳杆菌（，）、植物乳杆菌（，）、戊糖片球菌（，）、鼠李糖乳杆菌等对单一或复合果蔬汁进行发酵，以提高其营养功能特性及感官特性。然而，尚未见乳酸菌应用于甘薯淀粉加工浆液的相关报道。

因此，本研究以甘薯淀粉加工浆液为原料，采用、、、、及商业（SZ）6 种乳酸菌进行发酵，通过对发酵后浆液的营养功能成分（蛋白质、灰分、可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维、总膳食纤维、总酸、总糖、乳酸、短链脂肪酸、糖组分、总酚、游离氨基酸）及感官特性（电子鼻、电子舌、GC-MS、感官评价）进行综合比较，筛选出适宜发酵甘薯淀粉加工浆液的乳酸菌，以期为产业化发酵甘薯淀粉加工浆液制备饮品提供数据支撑和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜甘薯为济薯26；发酵菌种BNCC 195072、BNCC 336436、BNCC 134415、BNCC 186558购自北京绿源伯德生物科技有限公司，CICC 21862购自中国微生物菌种保藏中心，SZ购自山东中科嘉艺生物工程有限公司（以上菌种均为商业化菌种，主要用于食品、保健食品及动物保健）；碱性蛋白酶（食品级，批号12104114；酶活力10U/mL） 沧州夏盛酶生物技术有限公司；柠檬酸（食品级） 固安聚荣时代生物技术有限公司；氢氧化钠（食品级） 广州焙考林食品有限公司；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

SJ-F50S榨汁机 东莞市瑟诺电器有限公司；SHA-300恒温水浴摇床 江苏太仓培英实验设备有限公司；LDZM-40KCS立式压力蒸汽灭菌锅 上海申安医疗器械公司；HZCO2-1311K立式恒温摇床 太仓市华利达实验设备有限公司；GL-21M低温冷冻离心机 北京天林恒泰科技有限公司；UV2800S双光束紫外-可见分光光度计上海舜宇恒平科学仪器有限公司；230全自动凯氏定氮仪瑞典FOSS公司；L-8900全自动氨基酸分析仪 日本日立公司；MOS Astree电子舌 法国Alpha公司；Portable PEN 3.5电子鼻分析仪 德国Airsense Analytics公司；GC-MS-QP2010 Plus气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司；ICP-MS 7700电感耦合等离子体质谱仪 美国安捷伦公司。

1.3 方法

1.3.1 菌种活化

分别将BNCC 336436、BNCC 134415、BNCC 186558、BNCC 195072、CICC 21862冻干粉混匀在MRS肉汤培养基中，37 ℃活化48 h，调整活菌数为10CFU/mL备用。

1.3.2 发酵液的制备

1.3.2.1 原料预处理

新鲜甘薯洗净、切块后，模拟淀粉加工企业的方法进行打浆，即将甘薯块与去离子水按1∶1（g/mL）混合后打浆，进而离心、取上清液，用1.0 mol/L NaOH将甘薯淀粉加工浆液pH值调节至8，加入0.1%（/）碱性蛋白酶，于55 ℃恒温水浴摇床中酶解1 h，进而将pH值调节至6.5，置于高压蒸汽灭菌锅中121 ℃灭菌15 min，冷却至30 ℃备用。

1.3.2.2 接种与发酵

在无菌条件下将、、、、、SZ按1%（/）接种量分别接入甘薯淀粉加工浆液中，37 ℃培养36 h。发酵完成后将发酵液置于121 ℃高压蒸汽灭菌锅中处理15 min以停止发酵，8 000×离心15 min，得发酵甘薯淀粉加工浆液。

1.3.3 基本成分的测定

蛋白质、灰分、膳食纤维（总膳食纤维、不溶性膳食纤维、可溶性膳食纤维）的测定分别参照AOAC 976.05、AOAC 942.05及AOAC 991.43进行。

1.3.4 游离氨基酸的测定

采用全自动氨基酸分析仪测定不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液中游离氨基酸含量：取1 mL样品与1 mL 8 g/100 mL磺基水杨酸溶液混合，9 184×离心10 min，取上清液，氮吹干燥后，加入1 mL 0.02 mol/L HCl溶液，过0.22 μm滤膜，用于分析。

1.3.5 总糖含量的测定

采用3,5-二硝基水杨酸（3,5-dinitrosalicylic acid，DNS）比色法，测定不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液中的总糖含量。

标准曲线的绘制：分别取0.2～1.6 mL 0.001 g/mL葡萄糖标准溶液，定容至2 mL，加入1.5 mL DNS试剂，振荡混匀后于100 ℃水浴5 min，取出后冷却至室温，加入21.5 mL去离子水混匀，在540 nm波长处测定吸光度，得线性回归方程＝0.449 7+10，＝0.999 2。

样品处理：称取1 g样品，加入10 mL 6 mol/L HCl溶液及15 mL去离子水，于100 ℃水浴30 min，冷却至室温后，用6 mol/L NaOH溶液将pH值调为8.2，并定容到100 mL，过滤后取滤液10 mL定容至100 mL，用于总糖测定。

1.3.6 糖组分的测定

取1 mL样品与1 mL 8%磺基水杨酸溶液混合，室温下10 000 r/min离心10 min，取上清液1 mL氮吹干燥后，加水定容至10 mL，过0.2 μm滤膜后用于高效液相色谱分析。色谱柱为Agilient zobax plus C（4.6 mm×150 mm），柱温25 ℃，流动相为乙腈-蒸馏水（3∶1，/），流速1.8 mL/min，进样量10 μL，采用外标（葡萄糖、果糖、阿拉伯糖和乳糖为标准品）法定量。

1.3.7 总酸的测定

总酸按照Avdeef等的方法。取5 mL样液定容至25 mL，用0.1 mol/L NaOH标准溶液将pH值滴定至8.2，计算公式如下：

式中：为总酸质量浓度/（g/L）；为NaOH标准液浓度/（mol/L）；为滴定样液时消耗NaOH标准液的体积/mL；为空白所消耗NaOH标准溶液的体积/mL；为换算系数（以乳酸为主，0.090）；为样液的稀释倍数；为样液的质量/g。

1.3.8 乳酸的测定

样品处理：取1 mL样液定容至100 mL，混匀后静置30 min，取1.2 mL上清液4 ℃、14 000 r/min离心10 min，过0.22 μm滤膜，供液相色谱-质谱测定。Waters T3色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm），流动相为0.1%甲酸溶液（A）-甲醇（B），流速为0.3 mL/min，柱温为30 ℃，进样量为1 μL。

1.3.9 短链脂肪酸的测定

样品处理：将样液14 000 r/min离心10 min，取1.0 mL上清液至5.0 mL离心管中，加入100 μL 25%偏磷酸溶液，用涡旋仪充分混合，静置1 h。14 000 r/min离心10 min，取上清液供气相色谱仪测定。色谱柱为极性DBFFAP（30 m×0.32 mm，0.25 μm），进样量为1 μL，分流比为30∶1。

1.3.10 总酚的测定

采用福林-酚比色法测定不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液中的总酚含量。分别取0.5 mL样品，加入1.0 mL 10%福林-酚试剂混匀，置于30 ℃水浴锅中避光反应30 min，随后加入2.0 mL 10% NaCO溶液混匀，于30 ℃水浴锅避光反应30 min，在736 nm波长处测定吸光度，以不同质量浓度没食子酸作为标准品绘制标准曲线，多酚含量表示为每毫升样品中含有的没食子酸当量（μg/mL）。

1.3.11 感官特性分析

1.3.11.1 电子鼻分析

取5 mL样品放入容量为20 mL的进样瓶中，在室温条件下静置10 min，采用顶空进样的方法用电子鼻进行检测。每组样品平行测定3 次。

1.3.11.2 电子舌分析

取适量样品，用0.45 μm水系微孔过滤膜进行抽滤，取5 mL样液定容至100 mL，加至电子舌专用烧杯，置于自动进样分析装置上进行测定。

1.3.11.3 顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用分析

参照沈燕飞方法并稍作修改，采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱测定发酵甘薯汁中的挥发性风味物质。使用DB-WAX毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）作为色谱柱，进样口温度为250 ℃，载气为He，流速为1.93 mL/min。

1.3.11.4 感官评价

参照杨艳君等的方法并修改，采用百分制从香气、口感、色泽、风味和整体可接受度五方面对乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液进行感官评定打分，评定过程由14 名专业人员组成的感官评定小组进行，结果计算方式为去掉一个最高分和一个最低分取余下结果的平均值。感官评价标准见表1。

表1 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液感官评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures

1.4 数据处理与分析

所有实验重复测定3 次以上，结果以 ±表示。实验数据采用SPSS 23进行显著性分析和多重比较，＜0.05，差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的基本营养成分

甘薯淀粉加工浆液中的蛋白质可为乳酸菌生长提供丰富的氮源，同时，在发酵过程中乳酸菌产生的胞外蛋白酶可以将蛋白质水解成小分子的寡肽和氨基酸，为产品提供丰富的风味物质。与未发酵甘薯淀粉加工浆液相比，不同乳酸菌发酵后甘薯淀粉加工浆液中蛋白质含量均显著下降（表2），其中由SZ及发酵浆液中蛋白含量下降最为显著，分别下降了67.97%和66.01%。李俊等在利用、、发酵苦荞芽苗制备饮料的研究中发现，发酵后饮料中蛋白质含量也呈显著下降趋势，其中以发酵48 h后蛋白质含量降低最多，为58.6%。

表2 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的基本营养成分Table 2 Nutrient composition of sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures

膳食纤维是一类不能被人体小肠消化吸收的物质，包括多糖、寡糖、木质素、纤维素和半纤维素等。不同乳酸菌发酵后甘薯淀粉加工浆液中可溶性膳食纤维、不溶性膳食纤维及总膳膳食纤维含量均显著下降（＜0.05），其中由SZ和发酵的浆液中膳食纤维含量最低（表2）。有研究表明，膳食纤维可以被乳酸菌部分或全部发酵，代谢产生酸类物质（如乙酸、丙酸等），使得发酵体系酸度升高。同时，不溶性膳食纤维中的纤维素在酸性条件下糖苷键断裂，大分子聚合度降低，部分转化为可溶性膳食纤维，可以促进、乳酸片球菌、长双歧杆菌和婴儿双歧杆菌等乳酸菌的增殖。

食品中的灰分指经高温灼烧后遗留的无机物，主要是无机盐及其氧化物。与未发酵甘薯淀粉加工浆液相比，甘薯淀粉加工浆液经、和发酵后灰分含量基本保持不变，经、、SZ发酵后显著下降，且以SZ发酵后灰分含量最低。这可能是由于乳酸菌在生长代谢过程中利用了发酵液中的无机盐，而不同的乳酸菌对无机盐的利用率不同，导致发酵液中灰分含量的不同变化。

2.2 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的pH值、总酸、乳酸及短链脂肪酸

经不同乳酸菌发酵后，甘薯淀粉加工浆液pH值均显著下降（＜0.05）、总酸含量均显著增加（＜0.05），其中，以和发酵的浆液pH值降低程度最大（分别下降了2.95、2.91）、总酸含量最高（分别为3.97、3.67 g/100 mL）（表3）。这主要是因为乳酸菌发酵过程中代谢产生的淀粉酶和脂肪酶等可以将糖类、脂类等物质转化成有机酸和脂肪酸，最终导致发酵体系的pH值显著下降、总酸显著提高。同时，经过不同乳酸菌发酵后，浆液中乳酸、乙酸、丙酸含量显著增加（＜0.05），乳酸含量最高的为（16.94 mg/mL）发酵的浆液；乙酸含量最高的为SZ（672.14 μg/mL）发酵的浆液；丙酸含量最高的为SZ（9.54 μg/mL）发酵的浆液。乳酸是乳酸菌生长代谢的标志性物质，可赋予发酵食品独特的发酵风味；乙酸可被血液吸收后进入肝脏进行代谢，用于合成脂质和胆固醇；丙酸被结肠吸收后可以通过抑制3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶活性，降低胆固醇的合成，对人体结肠健康产生积极作用。

表3 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的pH值、总酸、乳酸及短链脂肪酸Table 3 pH, total acid concentration, lactic acid concentration and short chain fatty acid concentration of sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures

2.3 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的总糖、糖组分及糖酸比

在发酵体系中，糖含量和酸含量呈负相关，两者的相对含量与乳酸菌的生长代谢密切相关，共同反映乳酸菌的生长代谢能力以及产品品质。

表4 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的总糖、糖组分及糖酸比Table 4 Total sugar, sugar components and sugar/acid ratio of sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures

与未发酵的甘薯淀粉加工浆液相比，不同乳酸菌在发酵过程中对糖类物质进行代谢和生物转化使得发酵后浆液中总糖含量显著降低（＜0.05），其中由发酵后浆液中总糖含量下降最多，为86.44%，其次为SZ发酵的浆液（76.91%）（表4）。发酵过程中由于乳酸菌生长代谢产生的水解酶，使得多糖类物质降解成葡萄糖、果糖、海藻糖和阿拉伯糖等单糖，部分为乳酸菌的生长代谢提供能量，部分在发酵液中累积使得部分发酵液中单糖含量增加。王红梅等在利用发酵草莓汁中同样发现在不同的发酵时间内发酵体系中的葡萄糖、果糖均有不同程度的上升，发酵40 h后葡萄糖质量浓度由44.18 mg/L增加到53.37 mg/L，果糖质量浓度由11.10 mg/L增加到12.43 mg/L。Muhialdin等发现菠萝蜜汁经ATCC334发酵后，葡萄糖浓度从15.73 mmol/L上升到18.88 mmol/L，而果糖和阿拉伯糖分别下降了5.33 mmol/L和0.44 mmol/L。

此外，发酵前甘薯淀粉加工浆液糖酸比为16.10，发酵后浆液糖酸比普遍较低，由及发酵后的浆液糖酸比相对较高，分别为0.66和0.62。在另一项研究中，作者利用不同类型和植物乳杆亚种发酵沙棘和沙棘苹果汁，发现果汁在发酵过程中糖酸比均不同程度下降，其中使用DSM 13273发酵的沙棘苹果汁糖酸比变化最大，由1.5降低为0.7。

2.4 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的总酚含量

酚类化合物是植物作为次生代谢产物产生的一类广泛的生物活性分子，既可以单一形式（酚酸）存在，也可与碳水化合物、蛋白质及细胞壁成分以结合态存在。

图1 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液中总酚含量Fig. 1 Total polyphenol concentration of sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures

与未发酵甘薯淀粉加工浆液相比，除SZ外，其余5 种乳酸菌发酵均可显著提高浆液中的总酚含量，以和的甘薯淀粉加工浆液中总酚含量较高，分别为265.07 μg/mL和263.59 μg/mL，而未发酵甘薯淀粉加工浆液中总酚含量为223.79 μg/mL（图1）。Li Sujin等使用4 株和5 株发酵乳杆菌对蓝莓汁进行发酵，发现总酚含量增加了6.1%～81.2%；Wang Yuchen等研究显示，银杏仁汁经嗜酸乳杆菌、和发酵后总酚含量增加了约9%；Annalisa等在285和鼠李糖乳杆菌对接骨木汁进行发酵后，总酚含量均显著增加，发酵48 h后分别达到338.2 μg/mL和302.5 μg/mL。这可能是发酵前一些可溶性结合酚与长链醇等物质结合，而乳酸菌能够产生一些水解酶类，将一些结构复杂的植物化学成分水解为小分子物质，进而从植物细胞壁中释放出酚类化合物。然而Li Zhongxi等发现苹果汁经在37 ℃发酵72 h后，总酚含量显著下降，减少了22%；Othman等同样发现，在使用PTCC 1058发酵橄榄时，其总酚含量显著下降；这与本研究中SZ的结果一致。一方面可能是因为在发酵过程中酚类化合物与蛋白质、膳食纤维等组分作用，产生吸附、沉淀、氧化、脱羧等造成损失，另一方面可能是微生物通过脱羧、还原、脱酯化和脱糖基反应等将酚类物质进行生物转化，使得发酵体系中的小分子简单酚类物质被转化为高分子质量酚类化合物。

2.5 乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液中游离氨基酸种类及含量

氨基酸是构建生物机体的众多生物活性大分子之一，是构建细胞、修复组织的基础材料，能为机体和大脑活动提供能源，被称为一切生命之元。在发酵过程中乳酸菌能产生蛋白酶，将大分子蛋白质分解成多肽类物质和氨基酸。

表5 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液中游离氨基酸含量Table 5 Contents of free amino acids in sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures mg/100 mL

甘薯淀粉加工浆液中共检出16 种游离氨基酸，7 种必需氨基酸、2 种半必需氨基酸和7 种非必需氨基酸。除SZ外，不同乳酸菌发酵均提高了甘薯淀粉加工浆液中必需氨基酸的含量，半必需氨基酸总量变化并不显著，而非必需氨基酸含量显著降低（表5）。有文献报道，蜜橘汁经发酵后，大多数游离氨基酸的含量会显著降低或检测不到，可能是由于灭菌过程中的连续高温使得氨基酸发生脱羧、脱氨、脱羟反应被降解，此外，在发酵过程中乳酸菌将氨基酸转化成挥发性风味物质（低碳数的醇、醛、酸、酯）同样会使氨基酸含量下降。发酵结束后由和发酵的甘薯淀粉加工浆液氨基酸总量最高，分别为112.79 mg/100 mL和110.34 mg/100 mL。

氨基酸不仅是良好的营养物质，同时在呈风味方面发挥着重要作用。乳酸菌在发酵过程中能将氨基酸代谢转化为果蔬中特有的果香型、脂香型等特征香气。将游离氨基酸按不同的呈味方式分为鲜味氨基酸（Glu、Asp、Lys）、甜味氨基酸（Thr、Ser、Gly、Ala、Leu、Val、Phe）和苦味氨基酸（Tyr、Ile、Leu、Phe、Arg、His）。经不同乳酸菌发酵后，甘薯淀粉加工浆液中鲜味氨基酸总量显著下降（表5），当鲜味氨基酸的pH值达到或接近等电点时（3.2）含量会明显下降，乳酸菌的发酵作用恰好使得发酵体系的pH值下降，甜味氨基酸和苦味氨基酸总量变化并不显著，由和发酵的浆液中鲜味氨基酸含量最高，分别为58.55 mg/100 mL和46.17 mg/100 mL。

2.6 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液感官特性分析

2.6.1 电子鼻主成分分析（principal component analysis，PCA）

由图2可知，PC1和PC2贡献率分别为99.25%和0.49%，总贡献率为99.74%，表明这2 个PC能够反映样品的主要信息特征。从PCA图可知，发酵前后甘薯淀粉加工浆液的风味区域性分布非常明显，其中由及发酵的甘薯淀粉加工浆液与未发酵的浆液差异最为显著，其差异系数分别为0.987和0.972。

图2 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液饮料PCAFig. 2 PCA plot for sweet potato starch slurry fermented by LAB starter cultures obtained using electronic nose

2.6.2 电子舌分析

乳酸菌发酵可以提升甘薯淀粉加工浆液的风味和口感，经不同乳酸菌发酵后，浆液的鲜味和酸味显著提升，其中鲜味和酸味较明显的为发酵的甘薯淀粉加工浆液，其次是SZ发酵的甘薯淀粉加工浆液；发酵后浆液咸味显著下降，由发酵的甘薯淀粉加工浆液具有较明显的咸味（图3），发酵液中无机盐含量的下降是导致不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液中咸味存在差异主要的原因，且该结果与表2中灰分的变化趋势基本相同。

图3 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液电子舌雷达图Fig. 3 Radar diagram for sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures obtained using electronic tongue

2.6.3 挥发性风味物质

共鉴定出59 种挥发性成分，其中醇类22 种、醛类14 种、酸类7 种、酯类4 种、酮类8 种、烯烃类4 种。甘薯淀粉加工浆液经、SZ发酵后，醇、醛、酸、酯、酮等挥发性风味物质种类相对较高（分别为40 种和36 种），由发酵后风味物质相对含量较高，为86.55%（图4）。

醇类在发酵体系中可以由乳糖代谢、甲基酮还原、氨基酸代谢等途径生成。甘薯淀粉加工浆液经不同种类乳酸菌发酵后，醇类物质的种类和相对含量均显著增加（＜0.05），其中，和发酵浆液中苯乙醇相对含量较高，分别为5.15%和4.15%，苯乙醇可赋予发酵产物清甜的玫瑰香味及暖的胡椒香；和发酵浆液中的主要醇类物质是丙二醇，能够赋予发酵浆液淡淡甜味；发酵浆液中的主要醇类物质是正庚醇，具有近似柑橘的香气；SZ发酵浆液中的主要醇类物质是香叶醇，具有温和香甜的玫瑰气味。

除外，不同乳酸菌发酵后醛类物质含量均显著下降（＜0.05），这可能是因为醛类化合物不稳定，在微生物的作用下被还原为醇类物质或被氧化为酸类物质，且较高浓度的醛类物质可能会使发酵产品产生异味，从而降低整体可接受度。苯乙醛是甘薯淀粉加工浆液中的主要醛类物质，呈强烈风信子香气，低浓度时有杏仁、樱桃香味，经和SZ发酵后，其含量有所降低，但依旧是这两株菌种发酵浆液的主要醛类物质；2,4-二甲基苯甲醛带有一种温和微甜的苦杏仁气味，是、和发酵浆液中的主要醛类物质；糠醛具有类似苯甲醛的杏仁味，是发酵浆液中的主要醛类物质。

乙酸是不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液中主要挥发性酸类物，被认为是发酵食品中的一种主要特色风味化合物，可以帮助产生尖锐、辛辣和醋味，而乙酸的生成可能是由于微生物通过磷酸葡萄糖途径的醋酸盐激酶途径和柠檬酸代谢产生。酯类、酮类和烯类物质可以给食品赋予令人愉悦的气味，发酵后主要的酯类物质为苯乙酸香叶酯，主要的酮类物质为大马酮和乙偶姻，主要的烯类物质为白菖烯，这几类风味物质共同赋予甘薯淀粉加工浆液花香和奶油气味。

图4 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液挥发性风味物质分布图Fig. 4 Composition of volatile compounds in sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures

2.6.4 感官评价

产品的风味受呈味物质和挥发性风味物质种类及含量的影响，会直接影响消费者的喜好和选择，因此本研究采用分析型感官评价对不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的香气、口感、色泽、风味及整体可接受度进行评价。结合图5，不同乳酸菌发酵的甘薯淀粉加工浆液之间整体感官得分有显著差异（＜0.05），可能是由于不同菌种的代谢途径及生长速率不同，从而产生不同的风味物质引起，结合电子舌分析（图3），经不同乳酸菌发酵后，甘薯淀粉加工浆液的鲜味和酸味有很大的提升，咸味有不同程度下降；同时，经挥发性风味物质和游离氨基酸分析可以发现，、、SZ发酵的甘薯淀粉加工浆液中挥发性风味物质相对含量较高，且由、SZ发酵的甘薯淀粉加工浆液鲜味氨基酸和甜味氨基酸含量较高，因此、、SZ发酵的甘薯淀粉加工浆液在感官评价中具有最高得分。

图5 不同乳酸菌发酵甘薯淀粉加工浆液的总体感官得分Fig. 5 Overall sensory scores of sweet potato starch slurry fermented by different LAB starter cultures

3 结 论

系统研究了不同种类乳酸菌发酵对甘薯淀粉加工浆液营养功能成分及感官特性的影响规律。结果显示，与未发酵甘薯淀粉加工浆液相比，不同乳酸菌发酵均可显著降低浆液pH值，提高总酸、乳酸、短链脂肪酸、总酚和必需游离氨基酸的含量。同时，乳酸菌发酵可使浆液中风味物质的种类及含量提高，酸味和鲜味增大，咸味降低，整体可接受度提高。因此，乳酸菌发酵可为实现开发甘薯淀粉加工浆液全利用的新方法提供思路和理论支撑。