乳酸菌协同酶解发酵制备稀奶油-大豆分离蛋白复合风味香基的研究

针对目前奶味香基成本高、蛋白源种类与含量不足、风味单一、产香周期长等缺点,本课题以大豆分离蛋白(SPI)部分替代稀奶油,以两种不同酶法与发酵法相结合,制备得到两款兼具浓厚发酵香气和干酪风味的新型奶味香基。通过分析两款香基的风味差异及原因,选定两步酶法结合发酵法为制备稀奶油-SPI香基的最佳方法;同时通过菌酶不同处理针对该香基的主要代谢物S63845和关键挥发性风味物质进行系统分析,探究菌、酶对香基风味形成的不同作用;最后将两步法获得的香基以不同浓度梯度加入面包中,探究其对面包品质的影响,以期为开发更具成本效益、健康益处和风味价值的奶味香基提供新的思路。分别以一步酶法结合发酵(同一阶段在稀奶油-SPI底物中同时加入乳酸菌、蛋白酶和脂肪酶)和两步酶法结合发酵(在稀奶油-SPI底物中先加入乳酸菌和蛋白酶,该阶段结束后再加入脂肪酶)制备得到两款稀奶油-SPI香基,对两款香基的风味差异及原因进行系统的研究。总体来说,两步酶法结合发酵法是制备新型稀奶油-SPI复合风味香基的最佳方法。两步酶法结合发酵能够更好地促进干酪乳杆菌(Lactobacillus casei LC1)的生长,p H值更低(5.21),Specialized Imaging Systems可滴定酸度更高(2.15(乳酸,%)),并拥有更高含量的乳酸(6.18 mg/g)、苹果酸(1.06 mg/gICI 46474)和丁二酸(5.05 mg/g),蛋白降解也更为完全,多肽和游离氨基酸得到积累,同时短链挥发性羧酸以及3-羟基-2-丁酮、苯甲醛、糠醛、δ-十二内酯等重要挥发性风味物质的含量也较高,香基也因此拥有更强的发酵香味和酸味属性,并获得更高的总体感官评价;而一步酶法结合发酵制备的香基中乙酸(1.59 mg/g)和柠檬酸(1.23 mg/g)含量更高,游离脂肪酸和中长链挥发性酸的含量也较高,这导致其刺激性酸败味更为明显。选定两步酶法结合发酵法为最佳方法,跳过该方法完整制备工艺中一个或多个过程来制备菌酶不同处理组,研究L.casei LC1、蛋白酶和脂肪酶对该法制备得到的香基中主要代谢物和挥发性风味物质的影响,以及对香基特征性风味形成的作用。L.casei LC1可以消耗代谢柠檬酸以及丝氨酸、甘氨酸、甲硫氨酸和异亮氨酸,能够促进乳酸、乙酸、多肽、小肽和短链游离脂肪酸的积累;蛋白酶能够促进大分子量的肽以及少部分的多肽和小肽的生成,精氨酸、丙氨酸、缬氨酸、赖氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸的积累;脂肪酶能够促进游离脂肪酸的生成,特异性代谢消耗组氨酸、色氨酸;蛋白酶和L.casei LC1共同作用时能促进游离氨基酸的释放以及L.casei LC1代谢增殖,从而促进关键挥发性风味物质苯甲醛、乙酸、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮、糠醛和2-戊基呋喃的产生;而先用蛋白酶再用脂肪酶处理,有利于关键挥发性风味物质丁酸、己酸、辛酸、癸酸、9-癸烯酸、十二酸、辛酸乙酯和δ-十二内酯的积累,以及促进醛、甲基酮和醇代谢转化成关键酯类和挥发性酸。将两步酶法结合发酵制备的香基以及空白奶油以不同梯度加入面包中,研究香基和空白奶油对面包品质的影响。与空白奶油相比,较少含量的稀奶油-SPI香基就能显著改变面包中挥发物的组成比例,香基的最低添加量组(2%JP+L)能将挥发物中醇类、醛类、酸类、酮类、酯类、杂环类和其他类的比例由对照组的65.33%、18.20%、0.44%、5.87%、6.32%、2.94%、0.91%调整为50.76%、11.81%、12.73%、4.66%、16.66%、2.72%、0.66%,而空白奶油最高添加量组(8%C)仅将挥发物比例变为67.60%、13.94%、0.19%、8.07%、6.11%、3.22%、0.86%。稀奶油-SPI香基和空白奶油都能促进面包比容增大,硬度下降,以及酵母产气量的提高,并随着添加量的上升效果越发显著。其中,稀奶油-SPI香基的效果更为明显,香基的最高添加量组(8%JP+L)其面包比容和酵母产气量分别由对照组的3.52 m L/g和2075 m L提高至4.19 m L/g和2306 m L,而硬度由对照组的336 g降低至172 g。稀奶油-SPI香基和空白奶油对面包色泽皆无显著性影响,但都在一定程度上减弱面团持气性。随着添加量的提高,空白奶油面团的G’和G”均呈现出先上升后下降的趋势,tanδ变化不大;而稀奶油-SPI香基面团的G’、G”和tanδ则先上升后下降再上升,这可能是由于后者香基中的SPI和面筋蛋白建立起新的交联结构,改善面团流变性。相较于空白奶油,香基能够更为显著地改善面包品质。