发酵乳中风味物质的研究进展

风味是评估酸奶品质的主要指标之一。乳酸菌在发酵过程中可生成多种风味化合物,主要包括醛类、酮类、酸类、酯类等化合物,这些化合物的种类和含量对发酵乳品质具有重要影响。本文综述发酵乳中的一些主要风味化合物及其性质,以及在风味化合物研究方面取得的进展。     

德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵乳中挥发性风味物质的比较分析

以4株德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)为实验菌株,采用固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)相结合的方法,检测4℃贮藏期间发酵乳中的挥发性风味物质,并结合保留指数法对化合物进行有效鉴定,提高化合物的鉴定效率。结果表明,4株德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵乳中的挥发性成分由酸、醛、酮、醇、酯和碳氢化合物等6类化合物组成,主要风味物质中的共有化合物包括乙酸、丁酸、正戊醛、2-戊酮、1-庚醇等物质。其中,IMAU40078发酵乳中还含有乙醛、双乙酰、乙偶姻、乙酸乙烯酯、乙酸乙酯等特征风味化合物,特别是其独有的乙酸乙烯酯、乙酸乙酯等化合物,在保持发酵乳风味的基础上增加了特有的果香味,提升了发酵乳感官品质。本实验研究结果为酸奶发酵剂的筛选提供依据。     

基于SPME-GC-MS法分析发酵乳中挥发性风味物质

利用固相微萃取-气质联用技术(SPME-GC-MS)检测嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)IMAU20537和德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus)IMAU20240的单菌发酵乳和二者复配发酵乳贮藏期间的挥发性风味物质。结果表明:三种发酵乳的风味物质包括酸类、醇类、醛类、酮类、酯类、含氮化合物和芳香族及其衍生物。其中,酮类化合物在S.thermophilus IMAU20537发酵乳风味物质中种类最多,占种类总量的27.27%;醛类化合物在L.delbrueckii subsp.bulgaricus IMAU20240发酵乳中种类最多,为20.83%;复配发酵乳中酮类和醛类化合物的种类相同,均占22.73%;而且三种发酵乳在贮藏不同时间内相对峰面积最高的物质均是酮类化合物。分析发现,复配发酵乳在贮藏期间的风味物质种类较两株单菌的发酵乳增多,其中,一些主要的风味化合物如乙醛、乙酸、双乙酰、乙偶姻等对于构成其特征风味具有重要作用。     

SPME-GC-MS法分析不同菌种比例混合发酵对酸乳风味的影响

探讨了不同比例德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌混合发酵对发酵乳风味的影响。以三种不同比例(1∶10,1∶100,1∶1000)的德氏乳杆菌保加利亚亚种IMAU20240和嗜热链球菌IMAU40040的混合发酵乳为研究对象,采用固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS),并结合内标法对各复配发酵乳中的挥发性风味物质进行分析测定。结果表明,三种比例的复配组发酵乳中主要挥发性风味物质是由酸类、醇类、酮类、醛类以及酯类等化合物组成,且各复配组发酵乳在贮藏期间主要挥发性风味化合物的种类和数量存在明显差异,其中1∶100复配组的发酵乳中主要挥发性风味化合物有乙酸、乙偶姻、乙醛、己醇、甲酸乙烯酯及3-甲基-1-丁醇等,且含量高于其他复配组,是理想的组合。     

成品发酵乳主要风味物质与风味指标的相关性研究

研究成品发酵乳在4℃、室温和37℃储存条件下主要风味物质的变化,包括羰基化合物乙醛、双乙酰以及挥发酸和酸性物质,同时考察发酵乳的风味强度和风味协调性等感官品评指标.结果显示发酵乳的主要风味化合物质量分数均呈增加趋势,且增长速度先快后慢.风味比较协调的发酵乳,其乙醛与双乙酰质量分数的比例在0.56-0.70之间.风味物质和风味评分分数的相关分析证明,发酵乳中的各风味化合物相关显著,且对发酵乳的风味强度和风味协调性均有不同程度的影响.     

嗜热链球菌发酵乳中挥发性风味物质的GC-MS指纹图谱

嗜热链球菌是发酵乳生产中常用的发酵剂菌种之一。以分离自传统发酵乳制品曲拉中的1株具有良好风味的嗜热链球菌IMAU80285为试验菌株,采用气相色谱-质谱联用仪等仪器和主成分分析、相似度分析等方法,对该菌株在发酵乳制作和贮藏期间产生的风味物质进行全面、系统的分析。结果表明:在发酵乳制作和贮藏期间,从嗜热链球菌IMAU80285中共测得84种风味物质,主要包括酸类化合物(11种)、醛类化合物(13种)、酮类化合物(12种)、醇类化合物(22种)、酯类化合物(9种)、烷烃类化合物(14种)、含氮类化合物(3种)。主成分分析结果表明:关键性风味物质(OAV≥0.1)在发酵初期(发酵4,6 h)和前发酵与贮藏期间(后熟,贮藏1,2,3,7,14 d)有明显的区分,发酵初期(发酵4,6 h)和前发酵时,与乙偶姻、庚醛、1-壬醇、己酸乙酯等17种关键性风味物质(OAV≥0.1)有较强的相关性,而贮藏期间(后熟,贮藏1,2,3,7,14 d)与2,3-丁二酮、3-甲基-1-丁醇、丁酸乙酯等7种关键性风味物质(OAV≥0.1)的相关性较强;重叠色谱图及相似度分析结果表明,发酵乳中的风味物质在发酵乳制作及贮藏期间变化显著,随着贮藏时间的延长,发酵乳的风味差异明显。     

乳及其制品中风味物质的研究进展

乳尤其是发酵乳中的风味物质种类繁多,包括非挥发性酸、挥发酸、羰基化合物以及蛋白、脂肪和乳糖等的分解物。由于加工过程中微生物和理化的原因,容易使乳制品产生不良风味。通过加入抗氧化剂等添加剂、加强杀菌措施、控制原料奶的品质和环境条件来控制风味的变化,提高其品质。     

鲭鱼发酵过程中挥发性风味成分与细菌种群演替的相关性研究

复杂的微生物代谢是发酵鱼独特风味形成的关键。本研究采用气相色谱-离子迁移谱法（gas chromatography-ion mobility spectroscopy,GC-IMS）分析发酵鲭鱼中挥发性风味物质形成,并通过高通量测序技术分析鲭鱼发酵过程中细菌种群演替规律,揭示鲭鱼发酵中挥发性风味成分与功能微生物之间的相关性。结果表明,鲭鱼发酵过程中挥发性风味成分共51种,主要包括酯类、醇类、酸类、酮类、醛类、呋喃及其他类;主要优势细菌属包括乳杆菌属（Lactobacillus）、葡萄球菌属（Staphylococcus）、巨型球菌属（Macrococcus）等;相关性分析结果表明,发酵鲭鱼中的乳杆菌属是导致发酵鲭鱼中酮类、醇类等多数挥发性风味成分含量高的主要因素;葡萄球菌则对酯类物质起主要贡献,与酮类物质呈负相关。魏斯氏菌、不动杆菌、嗜甲基菌等微生物虽然相对丰度不高,但与挥发性风味的形成也存在显著相关性（P<0.05）。本研究系统解析了鲭鱼发酵过程中的细菌种群结构及功能,对提升发酵鱼品质及发酵可控性提供理论基础。     

保加利亚乳杆菌的筛选及其发酵乳中的风味物质

以分离自传统发酵乳中的7株保加利亚乳杆菌为试验菌株,测定发酵乳制作和贮藏(12 h)期间pH值、滴定酸度、活菌数、黏度的变化,并结合固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术(SPME-GC-MS)检测贮藏12 h时发酵乳中的挥发性风味物质。结果表明,7株保加利亚乳杆菌中,IMAU62115在牛乳中的发酵时间最短(7 h),活菌数最高为4.95×108CFU/mL,滴定酸度为95°T,黏度为820 mPa·s。贮藏12 h时,7株保加利亚乳杆菌发酵乳的风味成分差异显著,从IMAU20403、IMAU20396、IMAU62121、IMAU62115、IMAU20220、IMAU20227、IMAU20234中分别检出29,28,26,26,32,31种和26种风味物质,主要有酸类、醛类、酮类、醇类及酯类化合物等。其中,IMAU62115发酵乳中的主要特征性风味物质有双乙酰、乙偶姻、3-甲基丁醛、2-壬酮等,这些风味化合物在IMAU62115发酵乳中的浓度较高,OAV值大于1,对发酵乳的风味贡献较大。本研究筛选的保加利亚乳杆菌IMAU62115菌株是一株具有优良发酵特性的菌株。     

传统豆酱微生物群落演替及风味物质变化的研究进展

豆酱是一种大豆发酵食品，在发酵过程中形成独特的风味。豆酱的风味是决定其品质的关键性因素之一，而风味物质的形成与豆酱发酵过程中微生物群落的演替有着密切关系。因此，解析豆酱中的微生物群落和功能，探究其风味物质的动态变化，对保证豆酱的品质十分重要。文章综述了传统豆酱发酵过程中的主要微生物群落、风味化合物以及微生物演替对传统豆酱风味物质变化的影响，旨在对传统豆酱发酵机制的深入研究和标准化生产提供参考。     

乳酸菌发酵酸豆奶中不良风味物质研究进展

随着植物基蛋白饮料在国内外的迅速发展, 酸豆奶必将进入新时代。酸豆奶是指以大豆为主要原料经过乳酸菌发酵后所得的产品, 在植物基蛋白饮料中占有重要地位, 良好的气味特征和口感特征对酸豆奶产品来说至关重要, 而豆腥味、苦涩味等不良风味的存在限制了酸豆奶的发展。酸豆奶风味物质种类繁多, 挥发性风味物质、非挥发性风味物质的成分和含量极大程度上决定了酸豆奶的感官品质。本研究就酸豆奶的发酵菌种、不良风味物质的来源、风味物质的分类和检测方法进行综述, 从发酵菌种与酸豆奶中不良风味物质的角度出发, 为解决酸豆奶在工业生产中不良风味问题提供思路。     

具有良好风味嗜热链球菌的筛选及其产香特性分析

嗜热链球菌作为酸奶发酵剂的常用菌株之一,在牛乳发酵和贮藏过程中可以赋予产品优良的质地、丰富的营养价值和独特的风味。本实验在前期研究的基础上,以商业发酵剂为对照组,以分离自不同地区传统发酵乳中的具有良好发酵特性的7株嗜热链球菌为实验菌株,采用固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术对发酵终点,即pH4.5时发酵乳中的挥发性风味物质进行检测分析。结果表明,在所有实验菌株中,G80-2发酵乳中的挥发性风味化合物的组成及含量最接近对照组。在此基础上,对G80-2菌株在牛乳发酵和贮藏过程中所产生的挥发性风味物质进行动态分析,发现该菌株在发酵和贮藏期间检测出酸类（4种）、醇类（10种）、酮类（12种）、醛类（6种）、酯类（1种）等多种化合物,且一些主要特征风味物质如乙酸、乙醛、双乙酰、乙偶姻、2-庚酮、1-庚醇等相对含量较高,说明该菌株可作为发酵剂应用于乳制品生产中。     

传统发酵制品中霉菌的应用研究

传统发酵制品的制作由不同微生物共同参与,其中霉菌分泌产生的酶类可将大分子化合物分解成小分子物质,赋予发酵制品浓郁的滋气味,因此,更多人重视传统发酵制品中霉菌的研究,且利用霉菌作为发酵菌株帮助食物发酵以期得到更好的品质。该文介绍了传统发酵制品中主要存在和应用的霉菌,并对其产生的不同酶系对发酵制品原料中大分子的分解作用进行了简单综述。同时指出霉菌应用的局限性,并为更好地利用霉菌进行生产发酵制品提供参考意见。     

Untargeted metabolic footprinting reveals key differences between fermented brown milk and fermented milk metabolomes

Fermented brown milk has gained popularity because of its unique taste and flavor. Lactobacillus bulgaricus ND02 is a starter culture that has good milk fermentation characteristics. This study aimed to profile the metabolites produced during Maillard browning and to identify metabolomic differences between fermented brown milk and fermented milk produced by the ND02 strain. This study used liquid chromatography–mass spectrometry to compare the metabolomes of milk, fermented milk, brown milk, and fermented brown milk. Significant differences were observed in the abundances of various groups of metabolites, including peptides, AA, aldehydes, ketones, organic acids, vitamins, and nucleosides. The Maillard browning reaction significantly increased the intensity of a wide spectrum of flavor compounds, including short peptides, organic acids, and compounds of aldehydes, ketones, sulfur, and furan, which might together contribute to the unique flavor of brown milk. However, Maillard browning led to an increase in Nε-(carboxymethyl)lysine, which might cause negative health effects such as diabetes, uremia, or Alzheimer's disease. On the other hand, fermenting brown milk with the ND02 strain effectively countered such an effect. Finally, 5 differentially abundant metabolites were identified between fermented brown milk and fermented milk, including l-lysine, methylglyoxal, glyoxal, 2,3-pentanedione, and 3-hydroxybutanoic acid, which might together contribute to the different nutritional qualities of fermented brown milk and fermented milk. This study has provided novel information about the Maillard reaction and compared the metabolomes of the 4 types of dairy products.     

商业发酵剂中乳酸乳球菌发酵风味特性及其化学表征的研究

为深入分析不同乳酸乳球菌在发酵乳中的风味贡献和特征香气成分,对多种商业乳酸菌发酵剂中分离得到21株乳酸乳球菌,进行单菌株发酵。根据感官评价结果进行香型分析,之后采用气相色谱-离子迁移谱仪（gas chromatograph-ion mobility spectrometry,GC-IMS）技术测定了发酵乳的挥发性风味化合物,并利用化学计量学分析方法进行风味物质的分析。结果表明:这些单菌株发酵乳可划分为奶香味、奶油味、酪香味三个香型。GC-IMS共鉴定出25种化合物,其中醇类9种、酮类8种、醛类3种、羧酸1种、酯4种。通过绘制GC-IMS指纹图谱,明确了不同菌株发酵乳的特征化合物组成。利用主成分分析（principal component analysis,PCA）,将其中4株乳酸乳球菌双乙酰变种的发酵乳进行了很好的区分,且与感官评价结果相一致。采用偏最小二乘回归分析（partial least squares regression,PLSR）对感官香味分型和挥发性成分的相关性进行分析,得到对酪香味影响比较大的挥发性风味成分有正己醛、正己醇;对奶油味贡献较大的成分有乙酸乙酯;对奶香味贡献大的成分较为分散,关键性成分有待于进一步确定。本研究为发挥乳酸乳球菌改善发酵乳风味的作用提供了借鉴和参考。     

发酵剂对发酵香肠挥发性风味物质形成的作用及影响机制研究进展

发酵香肠是指将搅碎的猪肉（或牛、羊肉等）、动物脂肪、盐、糖、发酵剂和香辛料等混合后灌进肠衣,经过微生物发酵而成的香肠制品。因其具有独特的风味和较高的营养价值,深受国内外消费者的青睐。风味作为发酵香肠的重要品质属性之一,其形成与发展与发酵过程中微生物群落的代谢活动密切相关。本文对发酵香肠发酵、成熟过程中风味物质的形成和发展以及与微生物代谢相关的反应进行了概述,总结了几种主要微生物对发酵香肠风味品质形成的作用及影响机制,并对其未来研究进行展望,以期为发酵香肠风味品质的研究提供参考。     

嗜根考克氏菌K45对发酵猪肉品质的影响

为了研究嗜根考克氏菌（Kocuria rhizophila）K45对发酵猪肉品质的影响，以自然发酵肉为对照组，通过测定发酵组的色度、挥发性风味化合物和游离氨基酸等探究菌株K45对发酵肉品质的影响。结果表明，菌株K45发酵组红度a*值显著高于自然发酵组（P<0.05），添加菌株K45能促进发酵肉发色；游离氨基酸含量为（365.97±3.68）mg/100 g，显著高于自然发酵组（P<0.05）；两组发酵肉中共检测到136种挥发性风味物质，菌株K45发酵组中检测到131种，有8种挥发性物质仅在菌株K45发酵组被检出，说明菌株K45可以促进发酵肉滋味和香味的形成。通过火山图分析结合相对气味活度值（ROAV）结果，发现菌株K45发酵组的特征性风味物质为双乙酰、三甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、3-甲基丁醛、2-甲基丁酸乙酯、2,3-二甲基吡嗪和萘；特征呈味氨基酸为天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、精氨酸和酪氨酸。综上，接种菌株K45发酵可改善发酵肉制品的色泽和整体风味。     

传统发酵食品中微生物多样性与风味形成之间关系及机制的研究进展

传统发酵食品在发酵过程中微生物群落结构复杂多变,风味物质代谢途径多样。微生物被誉为发酵食品的“灵魂”,能够通过多种代谢途径影响发酵食品的感官、营养和功能特性,与风味的形成紧密相关。解析微生物与风味化合物间的作用关系,有利于探明潜在风味功能菌群和控制发酵食品风味特性。本文重点综述了白酒、发酵醋、发酵蔬菜和发酵畜产品等传统发酵食品中微生物多样性与风味形成之间的相关性,简要阐述了核心微生物的风味代谢机制,以期为传统发酵食品的品质提升提供参考。     

Effects of applying Lactobacillus helveticus H9 as adjunct starter culture in yogurt fermentation and storage

Lactobacillus helveticus H9 is a probiotic bacterium originating from traditional Tibetan kurut. It has high angiotensin-converting enzyme-inhibitory (ACEI) and antihypertensive activities. We aimed to evaluate the effects of L. helveticus H9 supplementation in yogurt fermentation and storage. We monitored changes of multiple parameters over 28 d of storage at 4°C; namely, pH, titratable acidity, free amino groups, ACEI activity, physical properties, volatile flavor compounds, and sensory quality. Supplementation of L. helveticus H9 enhanced fermented milk acidification and proteolysis, resulting in a shorter fermentation time. The H9 treatment significantly increased the ACEI activity of the fermented milks. Fifteen key volatile flavors were detected by solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry across all samples. More alcohols, aldehydes, and nitrogenous compounds, especially acetoin and benzaldehyde, were detected in the H9-supplemented fermented milks. The human sensory scores for flavor and texture, but not appearance, were lower for the H9-supplemented fermented milks, particularly beyond 2 wk of cold storage. Our results will be of interest to the dairy industry for developing novel functional dairy products.