摘要
针对原味乳酸菌发酵豆乳的酸臭味以及热杀菌后产生强烈腐败味的问题，本研究采用分子感官技术分析了乳酸菌发酵豆乳热杀菌前后风味化合物构成及特征，通过风味组学、代谢组学技术探究了豆乳不同发酵阶段挥发性风味成分和非挥发性代谢产物的变化规律，结合多元回归的统计方法建立二者相关性，确定了乳酸菌发酵豆乳热杀菌后异味的贡献组分，发现了参与异味化合物生成可能的代谢途径，提出了改善乳酸菌发酵豆乳热杀菌后不良风味的有效措施。研究成果率先突破了乳酸菌发酵豆乳生产中“异味”问题的理论和技术瓶颈，为我国生产乳酸菌发酵豆乳的企业、植物蛋白饮料企业提供理论支撑，也为饮品连锁店的下游产品开发提供思路，具体研究成果如下: (1)豆乳乳酸菌发酵产生酸臭味与菌种有关，不同菌种发酵豆乳鉴定出的关键性活性香气物质为己醇、1-辛烯-3-醇、3-辛酮、(反)-2-己烯醛、3-甲基丁醛、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、2-庚酮、辛醇，乙酸、丁酸和3-甲基丁酸，乳酸菌发酵豆乳产生酸臭味与乙酸、丁酸和3-甲基丁酸有关，其中丁酸和3-甲基丁酸是乳酸菌发酵豆乳产生酸臭味的核心物质。 (2)采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种发酵豆乳，发现低发酵酸度和低温度加热处理的发酵豆乳腐败味较弱，高酸度和高温处理后发酵豆乳异味增强，滴定酸度为60°T，杀菌温度90℃处理的乳酸菌发酵豆乳腐败味感官最为强烈;热杀菌发酵豆乳中共鉴定出44中风味化合物，其中关键性风味物质为1-辛烯-3-醇、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、己醇、己醛、(反)-2-庚烯醛，(反)-2-辛烯醛、苯甲醛、乙酸和2-甲基四氢噻吩-3-酮，2-甲基四氢噻吩-3-酮是导致体系产生腐败味的核心物质。 (3)热杀菌保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种发酵豆乳中2-甲基四氢噻吩-3-酮主要来源于乳酸菌在豆乳中的代谢生长;豆乳中关键性香气物质为1-辛烯-3-醇、(反)-2-己烯醛、己醇、己醛和苯甲醛，乳酸菌发酵豆乳中的关键性活性香气物质为己醇、1-辛烯-3-醇、苯甲醛、2-甲基四氢噻吩-3-酮、2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、(反)-2-庚烯醛、(反)-2-辛烯醛和乙酸;乳酸菌在豆乳中的生长分为发酵前期、中期、后期及后熟期，发酵中后期是体系代谢累积风味物质重要阶段;保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种发酵豆乳中，关键性活性香气物质2,3-丁二酮、2,3-戊二酮在发酵前期开始产生，(反)-2-辛烯醛、乙酸、2-甲基四氢噻吩-3-酮在发酵中期开始产生，乙酸、2-甲基四氢噻吩-3-酮在中后期大量累积。 (4)在豆乳、保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌混合菌种发酵的豆乳中共鉴定出28类一级代谢物分类，主要包括氨基酸及其衍生物、苯类及其衍生物、杂环化合物、有机酸及其衍生物、醛、酮、酯类化合物等;影响豆乳乳酸菌发酵产香的代谢路径可能是氨基酸代谢、核苷酸代谢和脂肪酸代谢，其中2,3-丁二酮、2,3-戊二酮与脂肪酸的氧化分解有关;(反)-2-庚烯醛、(反)-2-辛烯醛和乙酸与脂肪酸的氧化分解，特别是与亚麻酸的分解代谢高度相关，同时氨基酸代谢也促进了这些风味物质的产生;2-甲基四氢噻吩-3-酮的生成可能与氨基酸代谢有关。 (5)调控豆乳中糖源能够抑制2-甲基四氢噻吩-3-酮的生成，C糖不同差向异构体表现出的抑制能力存在差异;D糖能够有效降低发酵豆乳中2-甲基四氢噻吩-3-酮,D糖醇具有与D糖类似的效果，随着D糖聚合度增加，对2-甲基四氢噻吩-3-酮抑制能力大幅度下降;不同差向异构体的糖源参与豆乳发酵，氨基酸代谢水平也存在差异,与添加B糖和C糖的发酵豆乳相比，D糖组的氨基酸代谢量最低;D糖能够调控热杀菌乳酸菌发酵豆乳的风味形成，促进良好风味成分2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、2-丙酮、2-丁酮、2-戊酮、3-戊酮等物质产生，提升产品的奶香和水果香气;降低热杀菌乳酸菌发酵豆乳中1-辛烯-3-醇、戊醇、己醇、苯甲醛、己醛、2-甲基四氢噻吩-3-酮，对改善产品豆腥味和腐败味具有一定的促进作用。
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