不同地域嗜热链球菌在发酵乳制作中产关键性风味物质研究.pdf

第36卷第1期
食品科学技术学报
Vol 36 No
2018年1月
Journal of Food Science and Technology
Jan.2018
doi:10.3969/j.jssn.2095-6002.2018.01.005
文章编号:2095-6002(2018)01-0035-10
引用格式:任为一,李婷,陈海燕,等.不同地域嗜热链球菌在发酵乳制作中产关键性风味物质研究[J].食品科学技术学报
ing, CHEN Haiyan, et al. Study on key Flavor compounds in fermented milk production process of Strepto-
coccus thermophilus isolated from different areas[ J]. Journal of Food Science and Technology, 2018, 36(1): 35-44
不同地域嗜热链球菌在发酵乳制作中产
关键性风味物质研究
任为一,李婷,陈海燕,丹形,张和平
(内蒙古农业大学乳品生物技术与エ程教育部重点实验室,内蒙古呼和浩特010018)
摘要:以来自不同地域的6株嗜热链球菌( Streptococcus thermophilus)为实验菌株,采用固相徽萃
取与气相色谱一质谱联用技术(SPMEーCC-MS)相结合的方法,并结合香气阙值和相对气味活度
值( relative odor activity value,ROAV)探讨发酵牛乳中关键性风味物质。结果表明,株嗜热链球菌
发酵乳中共检测出63种挥发性风味物质,包括醛类、酮类、酸类、酯类、醇类、芳香族及炕烃化合物
等。其中,双乙酰、乙偶烟、乙醛、2-珏酮等12种挥发性化合物的ROAV值较高(ROAV=1),对发
酵乳总体风味贡献較大。主成分分析和相似度比较分析结果表明,来自同一地城的嗜热链球菌发
酵乳中风味化合物之间具有较高的相似性,而不同地域的菌株发酵乳中风味化合物之间相似度較
低,说明生长环境压力能够对菡株发酵乳的产香特性产生影响
关键词:挥发性风味物质;嗜热链球菌;相对气味活度值;色谮指纹图语;主成分分析
中图分类号:TS252.1;TS252.54
文献标志码:
嗜热链球菌被公认为是安全的菌种,作为发酵应用顶空固相微萃取一气相色谱质谱联用技术提取
剂菌种被广泛应用于乳制品行业4。在发酵过程啤特果果肉的挥发性风味物质,并优化了萃取条件,
中,嗜热链球菌可产生胞外多糖、维生素和一些挥发发现啤特果中含量较高的风味物质有己烯酸乙
性风味化合物3-?。这些挥发性风味化合物包括酸酯、乙酸丁酯、乙酸乙酯和己酸乙酯等。舒平等9
类、醛类、酮类、醇类和酯类等?),能够带来良好的采用固相微萃取和气质联用技术,以1,2-二氯苯
口感和风味,是决定乳制品质量的关键因素"”。作为内标物,建立了乳制品中苯甲酸的检测方法
虽然乳制品中可检测出多种挥发性化合物,但一些肖作兵等?利用顶空固相微萃取技术对国产樱桃
研究人员认为只有少数的挥发性化合物对乳制品的酒进行分析,发现国产樱桃酒的主要香气成分为
香气有显著影响,如乙酸等2-?。
乙酸乙酯、辛酸乙酯、苯甲酸乙酯、苯乙醇和DL-柠
固相微萃取( solid phase microextraction,SPME)檬烯等。
是一种可以与气相色谱质谱联用仪( gas chromatog
目前,国内学者虽然对发酵乳中的风味物质进
raphy-mass spectrum,GC-MS)连用的新型挥发性化行了大量研究,但对不同地域分离菌株在发酵过程
合物萃取技术,具有操作方法简单、灵敏度高等优中产生的风味物质研究很少。本实验采用固相微萃
点,广泛应用在风味检测的各个领域。魏晋梅等取一气相色谱质谱联用技术对嗜热链球菌发酵乳中
收稿日期:2017-12-29
基金项目:国家自然科学基金资助项目(31460446;3147171)
作者简介:任为一,女,硕土研究生,研究方向为乳品生物技术与加工工程
张和平,男,教授,博士,主要从事乳品生物技术方面的研究,通信作者。
万方数据
食品科学技术学报
2018年1月
的风味物质进行分析,探讨来自不同地域嗜热链球脱脂乳培养基中,在37℃培养24h,再接种于MRS
菌在发酵过程中产生的风味物质的差异,同时结合液体培养基中,37℃培养24b,三代时菌株活力达
ROAV值比较分析发酵乳中的关键风味物质,闻明到最大。在50mL和200 ml MRS液体培养基中连
发酵乳中风味物质的多样性,明确发酵乳的主体特续扩大培养,离心后收集菌体,加入PBS保护剂制
征香气。
成菌悬液。将发酵剂以5x10CFU/mL接种于制
备好的全脂乳中,并分装于样品瓶中。将样品置于
1材料与方法
42℃培养箱中培养,达到发酵终点(pH值4.5)时
停止发酵,在4℃贮藏。
1.1材料与试剂
3.3挥发性风味物质测定
实验所用的6株嗜热链球菌由内蒙古农业大学
1)色谱条件。载气为He,流速1.0mL/min;不
乳品生物技术与工程教育部重点实验室提供,菌株
分流进样,进样口温度250℃。程序升温方式,起始
来源信息如表1。实验所用的脱脂乳粉和全脂乳粉
温度为35℃,保持5min后以5℃/min的速率上升
由美国 Fonterra公司生产,MRS培养基购自英国
Oxoid公司。
至140℃,保持2min,再以10℃/min的速率上升至
250℃,保持3min;
表1实验菌株采集地区及 Genbank号
2)质谱条件。全扫描模式,EI离子源,电子能
Tab 1 Collection area and Genbank number of strain
量70eV,离子源温度为230℃,质量扫描范围m/z
菌株
地区
Genbank号
35-500U,无溶剂延迟。
甘肃省玛曲县阿尼玛乡
HMO59003
3)SPME萃取条件。萃取头老化:于250℃进
甘肃省玛曲县阿尼玛乡
HM059004
样口老化30min。固相微萃取条件;于50℃磁力搅
甘肃省玛曲县阿尼玛乡
HM059006
拌器上吸附60min。解吸附条件:250℃条件下解
MGA47-1蒙古国肯特省巴音放包苏木
HMO57986
吸附3min。
MGB79-3蒙古国扎布汗省查干海尔汗苏木HMO58262
1.3.4定性与定量分析
MGB8O-2蒙古国扎布汗省奥特跟苏木
HMG58266
1)定性方法。利用随机携带 Masshunter工作站
NIST11标准库进行自动比对,挑选匹配率≥85%
1.2仪器与设备
的物质作为鉴定结果,同时依据 Vandendool:的方
气相色谱一质谱联用仪( Agilent7890 B GC sys-法测定保留指数( retention indices,rRI),再根据文献
tem-5977AMSD);色谱柱(HP-5毛细管柱,30m报道的I值对发酵乳样品中的挥发性风味物质进
0.25m,0.25um);手动固相微萃取(SPME)进
行再次鉴定。
样手柄(USA,SUP-ELCO);固定搭载装置及50/30
2)定量方法。利用面