豆奶风味物质的研究*

张文灿，邹 焱，朱 辰，袁永红

（丰益（上海）生物技术研发中心有限公司，上海 200137）

豆奶风味物质的研究*

张文灿，邹 焱，朱 辰，袁永红

（丰益（上海）生物技术研发中心有限公司，上海 200137）

豆奶是我国传统的植物蛋白饮品，富含蛋白质、脂肪，钙、磷、铁等矿物质及多种维生素，营养成分堪与牛奶相媲美。但豆奶中的异味是其产品生产和消费的限制因素，即大多数豆制品所特有的豆腥味、青草味、青豆味、苦涩味等不良风味。国内外关于豆奶异味的成分及去除异味的方法报道较多，而关于豆奶香味成分的研究报道很少。研究通过GC-MS与GC-O联用的方式，鉴定对豆奶风味影响较大的成分，并将体现豆奶异味与豆奶香味的成分区别开来，为今后探索如何增强豆奶香味提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料与设备

豆奶粉A（金龙鱼经典原味豆奶粉）：购于当地超市；豆奶粉B：购于当地超市；干冰：上海振信盖斯实业有限公司；二氯甲烷：色谱纯，国药集团化学试剂有限公司；正构烷烃混标：C10-C36，Sigma；5-甲基糠醛（分析纯）：Sigma；旋转蒸发仪：SENCO R1002B，上海申生科技有限公司。

减压浓缩装置：自制，由蒸馏瓶、10cm长的Vigreux柱、冷凝管、接受瓶、冷阱、真空泵组成。真空泵：Vacuubrand PC3001 VARIO，VACUUBRAND GMBH+CO KG system。

GC-MS：Angilent 7890A GC-5975C inert XL EI/CI MSD。

GC-O：Angilent 7890A GC-Olfactory Detection Port 2（Gerstel）。

GC-FID：Angilent 7890.

循环水浴锅：Isotemp 3028S，Fisher Scientific。

1.2 实验方法

1.2.1 前处理方法

向10L旋蒸瓶中加入1.5kg豆奶粉和5L去离子水，再加入0.9mL内标5-甲基糠醛（浓度为1000ppm），于旋转蒸发仪上进行减压抽提，抽提条件为加热端50℃，冷凝水温度0℃，转速60rpm，真空度为65mbar，蒸馏液二级干冰冷却（接受瓶后再加一级冷阱，捕集易挥发物质），至混合物料中的水基本抽干。抽提结束后合并接受瓶和冷阱中的冷凝液，用二氯甲烷萃取，收集二氯甲烷相并加入无水硫酸钠干燥，最后将二氯甲烷相用Vigreux柱减压浓缩。

1.2.2 GC-MS/O条件

柱子：DB-1MS，30m×0.25mm×0.25um

进样量：1uL，不分流模式

载气流速：He，1mL/min

进样口温度：200℃。

升温：50℃保持5min

以3℃/min的速度从50℃上升至120℃

以5℃/min的速度从120℃上升至250℃

250℃保持5min

请6位经过培训的感官评价员参与嗅闻，记录对应时间的风味特征，并对其浓度进行打分（由浓到淡依次4、3、2、1分）。统计每种风味物质被评价员鉴别出的次数和累计分值。

1.2.3 GC-FID条件

柱子：DB-1，30m×0.25mm×0.25um

进样量：1uL

分流比：1：1

进样口温度：250℃

氢气流量：40mL/min

氧气流量：400mL/min

氮气流量：25mL/min

FID检测温度：250℃

升温：50℃保持5min

以3℃/min的速度从50℃上升至120℃

以5℃/min的速度从120℃上升至250℃

250℃保持5min

1.2.4 物质定性方法

进样前以相同的条件先进一针烷烃混标（C10-C36），以计算出峰各物质的保留指数（RI）。保留指数结果与实验室自建谱库保留指数（RI）对照进行成分鉴定，同时参考NIST11谱库的检索结果及关于化合物保留指数的文献报道。通过匹配度、保留指数（RI）和芳香特性比较进行化合物鉴定。

2 结果与讨论

2.1 2种商品豆奶粉中的风味成分

研究以2种常见的商品豆奶粉为例，通过GC-MS/O分析了豆奶风味的组成，并通过内标法经GC-FID检测对各个物质进行了定量。商品豆奶粉A的总离子流图和GC-O鉴定出的各风味成分的风味强度和鉴别频数如图1、图2所示，样品中的化合物组成及含量如表1所示；商品豆奶粉B的总离子流图和GC-O鉴定出的各风味成分的风味强度和鉴别频数如图3、图4所示，样品中的化合物组成及含量如表2所示。

图1 商品豆奶粉A的总离子流色谱图

图2 商品豆奶粉A各风味物质的风味强度和鉴别频数

图3 商品豆奶粉B总离子流色谱图

图4 商品豆奶粉B各风味物质的风味强度和鉴别频数

GC-MS与GC-O相结合，能够有效的辨别对整体风味起关键作用的物质种类。研究采用鉴别频数和风味强度2个指标确定某种化合物对整体风味的贡献程度，鉴别频数定义为参加嗅闻的6位感官评价员中能够识别出某种味道的人数，数值越大，表明该种物质能被越多的人识别，即对整体风味的贡献越大；风味强度定义为6位感官评价员对嗅闻到的浓淡感觉的累计打分结果（某种化合物由浓到淡的分值依次是4、3、2、1分），数值越大，表明该种物质浓度越高，呈香越明显，对整体风味的影响也较大。研究中，认为鉴别频数≥4或风味强度≥10的物质是比较关键的。

豆奶的风味研究已有报道，但不同的提取方法和不同地区的原料产品，也使风味分析的结果有差异。Allaoua Achouri等用顶空固相微萃取（HSSPME）的方式研究了6种商品豆奶的风味成分，认为比较重要的组分是己醛、戊醛、苯甲醛、3-羟基-2-丁酮、2-戊基呋喃、2-丁酮、己醛、壬醛、戊烯-3-醇、2-庚酮、庚酸乙酯和辛酸乙酯等。Patricio R.等用动态顶空稀释分析（DHDA）与溶剂辅助萃取（SAFE）连用的方式并与GC-O相结合，分析了无菌包装豆奶中的风味，确定了包括2,3-丁二酮、己醛、2-庚酮、1-辛烯-3-醇、壬醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、2,4-壬二烯醛等在内的26种关键的风味物质，大多是醛类、醇类、酮类及含硫化合物。

文中采用减压常温抽提的方式对豆奶风味进行抽提，抽提液溶剂萃取后减压浓缩后进样分析。由表1及表2的结果可以看出，2种商品豆奶粉的风味主要是由醛类、醇类、酮类、酯类、酚类等构成的。商品豆奶粉A中比较关键（鉴别频数≥4或风味强度≥10）的风味组分有19种，分别是1-己醇、1-辛烯-3-醇、苯乙醇、己醛、庚醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、2,7-二甲基-2,6-辛二烯-4-酮、3-辛烯-2-酮、5-甲基-1-辛烯-4-酮、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、6,9-癸二烯-4-内酯、麦芽酚以及4种未知组分。商品豆奶粉B中比较关键的风味组分有18种，分别是2-呋喃甲醇、1-己醇、1-辛醇、己醛、（E）-2-己烯醛、庚醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、4,5-二甲基-二氢-2（3H）-呋喃酮、2,5-二甲基-1-辛烯-4-酮、（E,Z）-

3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、4-羟基-6-甲基-2（1H）-吡啶酮、麦芽酚以及4种未知组分。二者共同的关键组分有7种，分别是己醛、庚醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）3,5-辛二烯-2-酮、麦芽酚。

表1 商品豆奶粉A风味组成

表2 商品豆奶粉B风味组成

2种商品豆奶粉中各有4种未知成分，他们的风味强度和鉴别频数均较高，推测是一些阈值较低的痕量物质，对整体风味的贡献较大，需要在后续的实验中进一步确定。

2.2 豆奶中的异味成分与香味成分

豆奶中的异味常被描述为豆腥味，国内外对豆奶异味的研究较多，普遍认为异味是由脂肪氧合酶（Lipxoygnease）引起的。早期的研究认为豆腥味与2-戊基呋喃有关。随着研究的发展，醛类和醇类物质进入人们的视线，T.Mizutani等认为己醛和己醇是豆奶中最典型的异味成分。Kobayashi等的研究认为己醛、己醇、1-戊醇、（E）-2-己烯醛、（Z）-2-己烯醇、（Z）-2-庚烯醛、庚醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛和（E,Z）-2,4-癸二烯醛共9种成分是引起豆腥味的主要物质。Yan-Chun Lv等通过GC-O将豆奶中的风味分为8种豆腥味组分和4种非豆腥味组分。豆腥味组分包括己醛、（E）-2-己烯醛、1-辛烯-3-醇、己醇、戊醇、乙酸、苯甲醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛，非豆腥味组分包括3-甲基丁醛、（E）-2-癸烯醛、壬醛、（E）-2-壬烯醛。

通过GC-O确定了在2种商品豆奶中能够体现“青味、腥味、生味”等特征并强度较大（鉴别频数≥4或风味强度≥10）的几类物质，分别是1-己醇、己醛、1-辛烯-3-醇、辛醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、（E）-2-己烯醛等，认为这类物质是豆奶中异味的重要组分，这与前人的研究报道基本吻合。

关于豆香味的研究报道较少。国内文献中中国农业大学赵毅曾报道过有可能引起豆奶香味的成分，他借助GC-MS手段，结合热处理方法对可能引起豆奶香味的成分进行筛选和分析，认为苯甲醛、戊醛、2-庚烯酮、3-辛酮、3-辛醇和戊酸可能是产生豆奶香味的主要成分。

表3 豆奶中的异味成分和香味成分

通过GC-O确定了在2种商品豆奶中能够体现“甜香、焦香、豆香、奶香”等特征并强度较大（鉴别频数≥4或风味强度≥10）的几类物质，分别是2-呋喃甲醇、苯乙醇、庚醛、2,7-二甲基-2,6-辛二烯-4-酮、3-辛烯-2-酮、5-甲基-1-辛烯-4-酮、4,5-二甲基-二氢-2（3H）-呋喃酮、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、4-羟基-6-甲基-2（1H）-吡啶酮、麦芽酚，认为他们是呈现豆奶香味的重要组分。另外，2种商品豆奶粉中各有几种未知的成分，呈现典型的“豆香、甜香、坚果香”等风味特征，鉴别频数和风味强度都较高，但尚未确定是什么物质。

3 小结

以2种广泛消费的商品豆奶粉为研究对象，利用GC-MS/O对豆奶中的风味成分进行了鉴定并通过内标法经GC-FID检测对各物质进行了定量。根据风味化合物的鉴别频数和风味强度分别确定了对2种商品豆奶粉风味影响较大的关键物质19种和18种，二者共有成分有己醛、庚醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、麦芽酚等几种。根据GC-O中评价员的描述，区分出了体现豆奶异味和豆奶香味的成分，1-己醇，己醛，1-辛烯-3-醇，辛醛，（E,E）-2,4-庚二烯醛，（E）-2-己烯醛是豆奶异味的重要成分，2-呋喃甲醇、苯乙醇、庚醛、2,7-二甲基-2,6-辛二烯-4-酮、3-辛烯-2-酮、5-甲基-1-辛烯-4-酮、4,5-二甲基-二氢-2（3H）-呋喃酮、（E,Z）-3,5-辛二烯-2-酮、（E,E）-3,5-辛二烯-2-酮、4-羟基-6-甲基-2（1H）-吡啶酮、麦芽酚等是豆奶香味的重要成分。此外，2种豆奶粉中各有几种未知的关键风味物质，需要在后续的研究中进一步确定。

（略）

*本文转载自《中国豆制品产业》，由中国食品工业协会豆制品专业委员会供稿