灵芝功能成分酸奶营养品质与风味物质分析

李广富,陈 伟 *,范路平,戚慧颖,支晓庆,刘苑媛

(山东农业大学食品科学与工程学院,山东 泰安 271018)

摘 要:以灵芝酸、灵芝多糖和脱脂乳为原料,制备灵芝多糖酸奶和灵芝酸酸奶,采用固相微萃取-气相色谱-质谱(solid-phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)联用技术对不同灵芝功能成分添加的酸奶的挥发性风味物质进行分析。结果表明,与空白对照酸奶相比,灵芝多糖酸奶和灵芝酸酸奶乳酸活菌数分别增加3.1 倍和1.5 倍,灵芝多糖可显著促进嗜热链球菌、植物乳杆菌增殖生长。经SPME-GC-MS测定,空白对照酸奶中检测出24 种挥发性风味化合物,质量分数0.12%灵芝多糖酸奶中检测出37 种挥发性风味化合物,质量分数0.09%灵芝酸酸奶中检测出30 种挥发性风味化合物,3 种酸奶的风味特征为酮、醛、酸、醇、酯类等化合物综合作用结果。与空白对照酸奶相比,灵芝多糖酸奶中酮类、醛类、醇类相对含量降低14.15%、3.00%、10.35%,酯、烃类相对含量提高14.01%、10.42%;灵芝酸酸奶中酮、酸、醇类化合物相对含量分别降低4.78%、2.22%、8.93%,醛、酯类相对含量增加5.31%、10.61%。结果表明灵芝酸、灵芝多糖酸奶中风味物质种类增加,功能品质提高。

关键词:灵芝多糖;灵芝酸;乳酸菌;风味物质;固相微萃取-气相色谱-质谱法

灵芝具有多种生理活性和保健功能,是我国著名的药用真菌和新资源食品,广泛应用于保健品、化妆品,临床、乳制品等领域中 [1]。灵芝多糖和灵芝酸是灵芝的主要有效成分,极具作为保健产品原料的潜力 [2-3]。植物乳杆菌是具有调节肠道菌群、提高免疫、降低血清胆固醇、降血压、抗氧化等益生特性的益生菌,以其独特的优势而成为乳制品发酵的新宠 [4],用于乳制品发酵中 [5-6]。目前,灵芝多糖已初步应用于乳制品的开发 [7-8],而对于灵芝酸在保健乳饮品中的应用还是一片空白。

近年来,酸奶风味的研究主要集中在产品的感官评定、发酵贮藏风味差异以及酸乳成分、添加成分对乳制品的影响等方面 [9-11]。陈志杰等 [12]报道了采用液体发酵技术培养的灵芝菌丝体中丰富的挥发性风味的组成。但将灵芝多糖和灵芝酸添加到酸奶中,从营养品质、乳酸菌增殖、菌种比例变化及感官风味角度,对新型功能性酸奶进行分析的研究还未有报道。

本实验以植物乳杆菌为益生菌,与保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌混合发酵的脱脂凝固型酸奶,分别添加质量分数0.12%灵芝多糖和质量分数0.09%灵芝酸,利用固相微萃取-气相色谱-质谱(solid-phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)联用技术检测分析不同酸奶的挥发性风味物质,并与酸奶感官评价、发酵特性、营养成分作对比,旨在准确了解灵芝多糖、灵芝酸的添加对凝固型酸奶中主要风味物质组成及特点,定向分析灵芝功能成分对酸奶风味调控的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

灵芝菌种 山东农业大学微生物菌种保藏实验室;灵芝多糖(纯度约为70.00%)、灵芝酸粗提物(纯度约为48.00%)、MRS5.2培养基、MRS-麦芽糖培养基、M17培养基 自制;脱脂乳 伊利有限公司;植物乳杆菌发酵剂(m(植物乳杆菌)∶m(保加利亚乳杆菌)∶m(嗜热链球菌菌种)=3∶1∶1) 益菌加有限公司。

1.2 仪器与设备

UV-2010PC Series紫外分光光度计、QP-GC-MS2010 Plus型气相色谱仪 日本岛津公司;BL-50A立式压力蒸汽灭菌锅 上海博讯实业有限公司医疗设备厂;PC-4200型加热器 上海大迈仪器有限公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头 美国Supelco公司;SW-CJ-1CU洁净工作台 苏州安泰空气技术有限公司;RE52CS-1旋转蒸发仪 上海亚荣有限公司;DYY-6C电泳仪 北京市六一仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 灵芝多糖酸奶制备

对于灵芝多糖的人体推荐摄入量为1.7 mg/(kg·d)(0.7~1.4 g/d,以0.7 g/d计;人体质量以60 kg计) [13],在酸奶中灵芝粗多糖的推荐添加量范围为质量分数0.12%,则纯多糖在酸奶中添加量达到质量分数0.084%。质量分数13%脱脂乳粉加热水溶解,按质量分数6%、0.3%、0.12%分别添加蔗糖、食用明胶、灵芝多糖提取物调配,95 ℃水浴加热灭菌10 min,冷却至40~45 ℃,按质量分数0.1%接种量加入植物乳杆菌发酵剂菌粉,40 ℃保温发酵8 h至奶液凝固至pH值达到4.54,4 ℃冰箱保存。

1.3.2 灵芝酸酸奶制备

质量分数13%脱脂乳粉加热水溶解,按质量分数6%、0.3%、0.09%分别添加蔗糖、食用明胶、灵芝酸提取物调配,95 ℃水浴加热灭菌10 min,冷却至40~45 ℃,按质量分数0.1%接种量加入植物乳杆菌发酵剂菌粉,40 ℃发酵8 h至奶液凝固至pH值达到4.52,4 ℃冰箱保存。

1.3.3 酸奶理化指标分析

酸度的测定:采用NaOH滴定法;持水力测定:采用离心称质量法;蛋白质含量的测定:采用考马斯亮蓝G-250法;VA含量的测定:采用紫外分光光度法;游离氨基酸含量的测定:采用茚三酮比色法;胞外多糖含量测定:采用苯酚-浓硫酸法。

1.3.4 乳酸菌计数

采用选择性琼脂培养基M R S 5.2、M 1 7 p H(7.0±0.2)、MRS-麦芽糖分别用于计数保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、植物乳杆菌 [14-15]

1.3.5 感官指标的测定

参照GB 19302—2010《发酵乳》中凝固型酸奶的感官评分标准所列的检验项目对不同酸奶的感官特性进行评价,参评人员10 人,采用10 分制将产品分为3 个等级,评分标准见表1。

表1 感官评定标准
Table1 Criteria for sensory evaluation of yoghurt

等级组织状态(3 分)色泽(1 分)口感(4 分)风味(2 分)1级无乳清析出,凝乳均匀,质地硬(2.5~3.0)乳白色,均匀一致(0.8~1.0)酸爽适口,口感细腻,滋味柔和(3.5~4.0)协调、柔和,有良好发酵风味,具有清香(1.6~2.0)2级乳清析出较少,凝乳较均匀,质地较松散(1.5~2.4)偏浅黄(0.5~0.7)偏酸或偏甜,滋味不柔和(2.5~3.5)无异味,发酵风味淡,无特殊清香(1.2~1.5)3级乳清析出较多,凝乳不均匀,有颗粒物(<1.5)色泽不均(<0.5)过酸或过甜,口感粗糙,难以接受(<2.5)发酵风味不协调,难以接受(<1.2)

1.3.6 酸奶风味物质分析

取样萃取方法:不同凝固型酸奶振荡混匀,分别准确量取30 mL加入4 mL饱和NaCl溶液于萃取小瓶,加入转子后铝箔封盖,采用老化好的萃取头旋转顶空吸附,磁力搅拌器加热并搅拌(120 r/min,40 ℃),富集风味物质30 min,插入GC-MS进样口解吸3 min,拔出萃取头进行GC-MS分析。

G C条件:使用D B-W a x弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 ☒m);进样口温度250 ℃;升温程序:起始温度32 ℃,保持3 min,以12 ℃/min升温至48 ℃,保持10 min,以6 ℃/min升温至130 ℃,以10 ℃/min升温至200 ℃,保持7 min;载气为氦气;流速0.8 mL/min;采用不分流进样。

MS条件:电子电离源;电子能量70 eV;离子源温度250 ℃;质量扫描范围m/z 35~400;发射电流100 μA;检测电压1.4 kV。

定性与定量:利用谱库和文献描述对得到的质谱图进行串连检索确定化合物组成,以各香气组分的峰面积占总面积之比值表示组分相对含量。

1.4 统计分析

除挥发性风味物质的测定外,其余各组实验数据采用SPSS 19.0软件包完成统计分析,结果以±s表示。

2 结果与分析

2.1 灵芝不同功能成分酸奶乳酸菌变化

表2 灵芝多糖和灵芝酸酸奶中乳酸菌数变化
Table2 Changes in lactic acid bacteria of yogurt samples

注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

(10 5CFU/mL)球菌/ 杆菌酸奶乳酸菌总数/(10 8CFU/mL)空白对照3.49±0.18 c1.93±0.30 ab4.23±0.21 b1.815.42±1.47 bc0.12%灵芝多糖14.12±3.85 a2.71±0.44 a6.65±0.47 a5.1916.83±0.81 a0.09%灵芝酸5.75±2.42 b2.38±0.87 a4.97±0.36 b2.428.13±2.03 b酸奶添加物嗜热链球菌/(10 8CFU/mL)保加利亚乳杆菌/(10 8CFU/mL)植物乳杆菌/

乳酸菌活菌数量直接影响着酸奶的发酵程度和营养价值的高低,嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌在酸奶发酵中的关系主要为共生作用,酸奶发酵初期,嗜热链球菌开始生长,抑制乳杆菌生长代谢时对乳中氧的消耗,主要产生风味物质为双乙酰;pH值达到5.0时,乳杆菌开始生长,大量乳酸形成,主要产生的风味物质为乙醛,随着产酸量的积累和pH值的降低,嗜热链球菌停止生长 [16]。陈世贤等 [17]对不同球杆菌比例发酵乳贮藏过程中酸度、质构及风味进行研究,表明球杆菌活菌数比例为5 000∶1时,发酵乳各项指标达到最优水平。3 种不同酸奶4 ℃保存12 h时乳酸菌数变化情况如表2所示,酸奶中嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌数量均达到10 8CFU/mL,明显高于植物乳杆菌(10 5CFU/mL)。同时添加灵芝多糖的酸奶乳酸菌数达到16.83×10 8CFU/mL,添加灵芝酸的酸奶乳酸菌总数达到8.13×10 8CFU/mL,比空白对照酸奶(5.42×10 8CFU/mL)分别提高3.1 倍和1.5 倍。灵芝多糖可显著促进嗜热链球菌增殖生长,比灵芝酸酸奶和空白对照酸奶分别增加8.37×10 8CFU/mL和10.63×10 8CFU/mL,以获得更优的酸奶风味。

2.2 灵芝多糖酸奶和灵芝酸酸奶品质分析

表3 灵芝多糖酸奶、灵芝酸酸奶营养品质分析
Table3 Nutritional quality of GLP yogurt and GLA yogurt

项目空白对照酸奶0.12%灵芝多糖酸奶0.09%灵芝酸酸奶感官评定2级1级1级酸度/(°T)82.58±4.75 a90.44±3.79 a91.47±0.86 aVA含量/(μg/100 g)41.47±3.41 a45.62±2.73 a43.75±2.44 a蛋白质含量/(g/100 g)3.17±0.03 a3.02±0.02 a3.11±0.02 a游离氨基酸含量/(mg/100 g)38.98±0.19 ab46.57±0.86 a40.89±0.69 ab胞外多糖含量/(mg/100 g)46.55±20.75 b52.84±24.88 a50.33±17.85 a

表3感官评价表明,质量分数0.12%灵芝多糖添加益生菌酸奶与空白对照酸奶相比,酸甜可口、柔和、风味浓厚,组织状态均匀,感官品质改善,可接受性提高;添加质量分数0.09%灵芝酸的益生菌酸奶凝固状态良好,色泽增加,风味上呈现柔和的奶香味,但口感接受性降低。从酸奶营养品质方面比较,灵芝多糖酸奶与灵芝酸酸奶中蛋白质水解能力增加,氨基酸含量提高,VA含量无显著影响,由乳酸菌分泌的胞外多糖含量增加,提高酸奶黏度、流变性、增加凝乳强度、减少乳清析出,以改善酸乳品质特性。

2.3 灵芝功能成分添加酸奶风味成分分析

采用SPME收集,GC-MS法对空白对照酸奶及灵芝功能成分添加的酸奶中挥发性风味物质进行测定,空白对照酸奶、质量分数0.09%灵芝酸酸奶、质量分数0.12%灵芝多糖酸奶挥发性风味物质的总离子流图见图1,样品中各类挥发成分的定性和定量结果如表4所示。

图1 空白对照酸奶(A)、0.9%灵芝酸酸奶(B)、0.12%灵芝多糖酸奶(C)挥发性风味成分总离子流图
Fig.1 Total ion current chromatograms of volatile compounds of yogurt

表4 酸奶中挥发性成分
Table4 Volatile flavor compounds of yogurt

类别化合物名称保留时间/min分子式相对含量/%空白对照酸奶灵芝酸酸奶灵芝多糖酸奶戊酸4.329C 5H 10O 2—0.290.64己酸9.659C 6H 12O 24.563.943.55苯甲酸14.400C 7H 16O 21.37—1.63癸酸15.704C 8H 160 29.257.949.84总计15.1812.1715.66酸类

续表4

注:—.样品中该风味化合物未检测出。

类别化合物名称保留时间/min分子式相对含量/%空白对照酸奶灵芝酸酸奶灵芝多糖酸奶醛类乙醛1.141C 2H 4O—6.844.91丁醛1.433C 4H 8O—0.68—丙酮醛1.586C 3H 4O 2—5.04—苯乙醛8.951C 8H 8O——1.23辛醛11.917C 8H 16O——0.59苯甲醛21.002C 7H 6O5.013.692.78 2,3-庚二烯醛22.110C 7H 10O2.06——5-羟甲基呋喃甲醛26.379C 16H 309.735.864.29总计16.8022.1113.80乙酸乙烯酯1.579C 4H 6O 2——5.72丙烯醇乙酸酯1.274C 5H 8O 2—2.97—乙酸仲丁酯3.525C 6H 12O 2——4.25 2-辛烯-1-醇乙酸酯17.142C 10H 18O 2—0.570.58己二酸二异丁酯22.126C 14H 26O 40.831.09—3,7,11-三甲基-2,6,10-十二碳三烯酸甲酯23.455C 16H 26O 2—6.814.29总计0.8311.4414.84酯类1-辛烯-3-醇4.483C 8H 16O—1.48—4-甲基戊醇6.797C 6H 14O——1.53辛醇12.148C 8H 18O——0.34 4-甲基-2-己醇12.550C 7H 16O0.78——5-甲基-2-己醇12.653C 7H 16O—0.80—庚醇14.590C 7H 16O4.362.391.85 2-呋喃甲醇23.268C 5H 6O 28.93——总计14.074.673.72醇类丙酮1.273C 3H 6O——3.75 2-甲基-3-戊酮2.403C 6H 12O3.462.99—3-己酮2.404C 6H 12O——2.07 3-羟基-2-丁酮2.594C 4H 6O 215.7413.5111.13丁二酮5.929C 5H 10O 21.341.231.48 2-庚酮6.146C 7H 14O5.02——甲基正戊酮8.767C 6H 12O—5.931.71 3-甲基环丁酮9.645C 5H 8O——3.57壬酮12.286C 9H 18O10.97——3-甲基-4-亚甲基-2-己酮17.118C 8H 14O1.04——癸酮17.305C 10H 20O2.00——甲基庚基甲酮17.331C 9H 18O—9.661.71十三烷酮17.324C 13H 26O0.241.47—总计39.8134.7925.42酮类甲基苯3.577C 7H 8——2.84辛烷4.708C 8H 18—1.230.46 1,1,3,3,5,5-六甲基三硅氧烷4.995C 6H 18O 3Si 30.820.550.56乙苯6.146C 8H 10—0.424.26 1,3-二甲基苯6.366C 8H 102.46—0.75 1,2-二甲基苯6.877C 8H 10——3.65三甲基苯9.261C 9H 12——0.93对乙基甲苯10.435C 9H 12——0.76联苯19.210C 12H 102.151.821.46 1,7-二甲基萘19.806C 12H 121.871.44—1,6-二甲基萘20.189C 12H 122.113.472.23总计9.418.5117.90烃类反-β-紫罗兰酮-5,6-环氧化物1.032C 20H 21NS—4.062.87三氯甲烷1.708CHCl 3—1.130.76四氢呋喃1.810C 4H 8O—0.700.43苯并噻唑15.800C 8H 14O3.90—1.16总计3.905.895.22其他

灵芝酸、灵芝多糖及其发酵酸奶的风味物质种类繁多,其风味特征是酮、酸、醛、醇、酯、烃等综合作用的结果,各类成分的含量只有在其浓度超过阈值时才能被察觉,并产生风味。对各类挥发性成分种类及所占的相对含量如表4所示,可以看出,空白对照酸奶中共检测到24 种化合物,其中酮类8 种、酸类3 种、醛类3 种、醇类3 种、烃类5 种、酯类1 种、其他化合物1 种。质量分数0.09%灵芝酸酸奶共检测30 种化合物,酮类6 种、醛类5 种、酸类3 种、酯类4 种、烃类6 种、醇类3 种、其他化合物3 种。质量分数0.12%灵芝多糖酸奶共检测37 种化合物,酮类7 种、烃类10 种、酸类4 种、酯类4 种、醛类5 种、醇类3 种、其他化合物4 种。

2.3.1 酮类化合物

酸奶中酮类化合物由多不饱和脂肪酸的氧化、热降解,氨基酸降解或微生物代谢产生 [18]。具有奶油香气的3-羟基-2-丁酮作为奶制品中主要风味物质具有浓郁的奶油香味,在空白对照酸奶、灵芝酸酸奶、灵芝多糖酸奶3 种酸奶中相对含量分别为15.74%、13.51%、11.13%,从而保证了整体风味正常;丁二酮被认为是酸奶风味形成的最主要部分,质量浓度一般为8~15 ☒g/mL,在3 种酸奶中均有检出,相对含量依次为1.34%、1.23%、1.48%;2-庚酮在空白对照酸奶中检测出有类似梨的水果香味,壬酮表现出新鲜味和土腥味在空白对照酸奶中分别检出相对含量为5.02%和10.97%,Tuba等 [19]也指出壬酮对酸奶发酵味具有一定贡献。甲基正戊酮、甲基庚基甲酮等多是牛奶水解释放的β-酮基脂肪酸经热脱羧作用形成,呈水果、花香等香气风味物质在灵芝酸酸奶中相对含量分别为5.93%、9.66%,增加酸奶清香 [20];灵芝多糖酸奶中酮类化合物种类增加,其中丙酮产生类似薄荷的香气,使得酸奶风味更加清香独特。

2.3.2 醛类化合物

醛类也是乳制品中重要的风味物质之一,其风味阈值一般很低,是各种氧化风味的来源。3 种酸奶中醛类种类及相对含量都有差异,其中空白对照酸奶中5-羟甲基呋喃甲醛、苯甲醛相对含量较高分别为9.73%、5.01%,在Singh等 [21]研究酸奶风味时均有检出。乙醛主要由杆菌发酵产生,而一般认为乙醛最佳风味阈值为20~40 ☒g/mL,过多的乙醛含量会带来青草臭味,在灵芝酸酸奶和灵芝多糖酸奶中分别为6.84%和4.91%,呈现醚香、稀释有果香和清香是酸奶的主要呈香物质之一,另外灵芝酸酸奶中的丁醛在乳制品中具有飘逸清香,灵芝多糖酸奶中增加的苯乙醛、辛醛是灵芝的主要醛类物质之一 [12],具有类似风信子、水果的甜香气味,酸奶更加协调柔和。

2.3.3 羧酸类化合物

酸类在乳制品中主要表现在滋味上,气味上表现不明显,本研究中检测的3 种酸奶中各检测出3 种酸类,并未有完全表征乳制品的所有羧酸类,从风味上,癸酸是脱脂乳酸奶中主要的呈味酸类,增加奶香 [22],己酸具有的椰肉油气味,在空白对照酸奶中己酸相对含量为4.56%,而在灵芝酸酸奶和灵芝多糖酸奶中分别降低0.62%和1.01%,戊酸增加0.29%和0.64%,表现出奶油香味,对乳制品风味改善发挥一定作用。

2.3.4 酯类化合物

酯类化合物在酸奶中主要是通过脂肪酸水解和微生物代谢产生,本研究中,空白对照酸奶中几乎检测不到酯类相对含量,但灵芝酸、灵芝多糖酸奶中酯类种类和相对含量均有大幅增加。尤其是3,7,11-三甲基-2,6,10-十二碳三烯酸甲酯是灵芝菌种中主要的特殊食用菌风味的酯类物质在灵芝酸酸奶和灵芝多糖酸奶中均有检出6.81%和4.29%,对风味的作用很大。灵芝多糖酸奶中乙酸仲丁酯相对含量达到4.25%,有果子样的香气,增加酸奶中挥发成分的综合作用,调和风味。

2.3.5 醇类化合物

呋喃醇是乳制品在加工过程中还原糖与含有游离氨基化合物接触发生美拉德反应,产物相互作用产生的风味物质,空白对照酸奶中醇类化合物相对含量达到14.07%,主要由2-呋喃甲醇、庚醇、4-甲基-2-己醇组成。仅在灵芝酸酸奶中检出的1-辛烯-3-醇称为“蘑菇醇”被认为是蕈菌的主要挥发性物质,风味阈值为0.1 mg/L,其相对含量大小能够显著影响它的气味感受,当在水中质量浓度达到1 mg/L时,呈现出比较弱的蘑菇风味 [23]。对酸奶中醇类化合物,如庚醇由于风味阈值高,其对酸奶的风味贡献度不大 [24]

2.3.6 烃类化合物及其他化合物

除以上5 类化合物,灵芝多糖酸奶中烃类化合物相对含量达到17.90%,而空白对照酸奶和灵芝酸酸奶中相对含量相似,所以推测这些成分可能和灵芝多糖参与发酵有关。具有芳香风味的乙苯在灵芝多糖酸奶中相对含量达到4.26%,但在空白对照酸奶和灵芝酸酸奶中未检出,许多烷基苯系列化合物存在于灵芝多糖酸奶中,包括甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯等,但没有构成香气成分 [19]。灵芝多糖酸奶和空白对照酸奶中存在的苯并噻唑,Shiratsuchi等 [25-26]研究表明可引起酸奶的枯草味。灵芝酸酸奶和灵芝多糖酸奶中反-β-紫罗兰酮-5,6-环氧化物的相对含量分别提高4.06%和2.87%,是一种多见于植物中的挥发性酮类香味物质,提高酸奶风味。

2.4 挥发性风味物质变化

对不同添加成分酸奶的挥发性风味物质种类分析(图2)发现,空白对照酸奶中酮类占整个挥发性化合物的比例最大,相对含量为39.81%;其次是酸类15.18%、醛类16.80%、醇类14.07%、烃类9.41%、酯类0.83%;质量分数0.09%灵芝酸酸奶共检测30 种化合物,酮类相对含量最多,达34.79%;其次是醛类22.11%、酸类12.17%、酯类11.44%、烃类8.51%、醇类4.67%、其他化合物5.89%;质量分数0.12%灵芝多糖酸奶共检测37 种化合物,其中酮类所占比例最大,达25.42%,其次是烃类17.90%、酸类15.66%、酯类14.84%、醛类13.80%、醇类3.72%、其他化合物5.22%。

图2 酸奶添加灵芝酸和灵芝多糖前后挥发性风味物质的比较
Fig.2 Comparison of characteristic flavor components in control, GLA and GLP yoghurts

从图2可以看出,灵芝酸酸奶中酮类、酸类、醇类化合物呈下降趋势,分别降低4.78%、2.22%、8.93%,而醛类、酯类化合物呈上升趋势,与感官评价比较,灵芝酸酸奶中感官特性得到改善,表明酸奶中食用菌特有的清香风味主要来自于酯类和醛类,与空白对照酸奶相比,相对含量分别提高10.61%和5.31%,原因可能是由灵芝酸提取物中特殊风味物质或发酵产生;灵芝多糖酸奶中酮类、醛类、醇类化合物呈下降趋势,相对含量分别降低14.15%、3.00%、10.35%,酯类、烃类化合呈上升趋势,相对含量分别提高14.01%、10.42%,与感官评价比较,灵芝多糖酸奶感官特性显著提高,其良好的风味可能来自于酯类和烃类化合物,其相对含量是空白对照酸奶的17.88 倍和1.90 倍。可见从挥发性风味物质方面表明灵芝酸特别是灵芝多糖的添加,使得酸奶中各类化合物分布更加分散、合理,改进其风味。

3 结 论

灵芝多糖、灵芝酸的添加可促进乳酸菌增殖并可显著促进嗜热链球菌增殖生长,特别是灵芝多糖。采用SPME-GC-MS联用方法对3 种酸奶中挥发性风味物质进行研究,酸奶风味物质主要有酮类、醛类、羧酸类、酯类、醇类、烃类等七大类;添加灵芝酸的酸奶中酮类、酸类、醇类化合物呈下降趋势,而醛类、酯类化合物呈上升趋势,与空白对照酸奶相比,相对含量分别提高5.31%和10.61%;灵芝多糖酸奶中酮类、醛类、醇类化合物呈下降趋势,酯类、烃类化合呈上升趋势,其相对含量是空白对照酸奶的17.88 倍和1.90 倍。

空白对照酸奶中共检测出24 种挥发性风味化合物,质量分数0.09%灵芝酸酸奶中共检测30 种挥发性风味化合物,质量分数0.12%灵芝多糖酸奶中共检测出37 种挥发性风味化合物。灵芝酸、灵芝多糖的添加可增加酸奶中挥发性风味物质的种类,有助于酸奶中风味的改善。

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Nutritional Quality and Aroma Components in Yogurt Supplemented with Functional Components of Ganoderma lucidum

LI Guangfu, CHEN Wei *, FAN Luping, QI Huiying, ZHI Xiaoqing, LIU Yuanyuan
(College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China)

Abstract:Solid-phase microextraction (SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was employed to analyze the volatile flavor compounds of skim milk yoghurts fortified with ganoderic acid or Ganoderma lucidum polysaccharide (GLP), which were designated as GLA yogurt and GLP yoghurt, respectively. Results showed that compared with control yogu rt, the viable cell counts of lactic acid bacteria in GLP yogurt and GLA yogu rt were increased by 3.1 and 1.5 times. GLP significantly promoted the multiplication and growth of Streptococcus thermophilus and Lactobacillus plantarum. A total of 24 volatile flavor compounds were identified in control yogurt while 37 and 30 volatile flavor compounds in yoghurts supplemented with 0.12% GLP and 0.09% GLA, respectively, mainly including ketones, aldehydes, acids, alcohols, and esters. Compared with control yogurt, the contents of ketones, aldehydes and alcohols in GLP yogurt were reduced by 14.15%, 3.00% and 10.35% whereas the contents of esters and hydrocarbons were increased by 14.01% and 10.42%,respectively; the contents of ketones, acid and alcohol compounds in GLA yogurt were reduced by 4.78%, 2.22% and 8.93%, respectively, whereas the contents of aldehyde and ester were increased by 5.31% and 10.61%, respectively. The current study showed that the number of volatile flavor compounds in yogurt was increased and the functional quality was improved by the addition of either ganoderic acid or GLP.

Key words:Ganoderma lucidum polysaccharide; ganoderic acid; lactic acid bacteria; aroma; solid-phase micro extractiongas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS)

中图分类号:TS252

文献标志码:A

文章编号:

doi:10.7506/spkx1002-6630-201510034

收稿日期:2014-10-24

作者简介:李广富(1990—),女,硕士研究生,主要从事食品微生物研究。E-mail:yimilgf@163.com

*通信作者:陈伟(1970—),女,副教授,博士,主要从事应用微生物研究。E-mail:chenwei@sdau.edu.cn