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2.2活性乳酸菌饮料挥发性代谢物主成分分析

对发酵前，复合发性发酵结束及贮藏期间乳酸菌饮料中所检测到的益生饮料异分8类挥发性风味物质进行主成分分析，结果如图2所示：3种不同基料的菌发酵乳酸菌饮料区分明显，而相同基料的同基乳酸菌饮料在贮藏期内分布接近，以上结果表明：不同基料的料乳乳酸菌饮料经复合益生菌发酵后，挥发性代谢物明显不同，酸菌而相同基料的中挥乳酸菌饮料在贮藏期间（Ｔ14-Ｔ28、D14-D28、代谢Q14-Q28）挥发性代谢物变化较小；以脱脂乳为发酵基料的物差乳酸菌饮料中，酮类化合物、复合发性醛类化合物、益生饮料异分酸类化合物聚集在第一，菌发酵二主成分正向端，同基且贡献较大，料乳酮类化合物通过糖酵解、酸菌部分氨基酸的降解、脂肪酸的氧化以及相关微生物的代谢形成，具有甜香、清香和脂肪的油腻气息，醛类化合物多为中间体化合物，化学性质活泼，是发酵乳制品中重要的呈味物质，酸类化合物一般为C2-C10的饱和脂肪酸，主要形成于蛋白质和脂肪的水解代谢途径，对乳酸菌饮料的滋味产生影响并赋予其清爽口感。以豆乳为发酵基料的乳酸菌饮料中，酯类化合物聚集在第一主成分正向端，且贡献较大，发酵乳制品中的酯类物质是由酸类物质和醇类物质发生酯化反应或环化反应形成的，由于其阈值较低，对发酵乳制品的风味影响较为明显，能够赋予其奶酪香和花香；以乳清为发酵基料的乳酸菌饮料中，醇类化合物、含氮化合物聚集在第二主成分正向端，且贡献较大，醇类化合物的形成与甲基酮还原、亚油酸降解及碳水化合物的代谢有关，其能够与乳香平衡，更好地改善发酵乳制品的口感，含氮化合物阈值较高，对发酵乳制品的整体风味影响相对较小。

2.3活性乳酸菌饮料主要挥发性代谢物的主成分分析

活性乳酸菌饮料中各挥发性物质的种类、含量及阈值共同决定其整体风味，香气活性值（OAＶ）是指香气组分浓度与其在水中香味阈值的比值，能够准确评价单一香气组分对整体风味的贡献程度。不同基料乳酸菌饮料发酵前、发酵结束及贮藏期间主要风味物质的OAＶ值见表4。通常将OAＶ≥1的物质认定为样品中的关键风味化合物，对整体风味有重要贡献作用，而0.1≤OAＶ＜1的组分对样品的整体风味有重要修饰作用。本研究对OAＶ≥0.1的24种主要挥发性代谢物进行主成分分析，由图4可知，3种不同基料的乳酸菌饮料区别明显，而相同基料的乳酸菌饮料在贮藏期间分布接近，以上结果表明，不同基料的乳饮料经复合益生菌发酵后，主要挥发性代谢物明显不同而相同基料的乳酸菌饮料在贮藏期间主要挥发性代谢物变化较小。

脱脂乳饮料在发酵后及贮藏期与乙偶姻、3-羟基丁醛、双乙酰、2-壬酮、2-十一酮、（E）-2-辛烯醛、（E）-2-己烯醛、4-羟基丁酸、3-甲基-1-丁醇、己酸乙酯等10种OAＶ≥0.1的挥发性物质有较强相关性。乙偶姻作为发酵乳制品中常见的风味物质具有令人愉快的弱奶油香味，略带甜味，双乙酰赋予发酵乳制品较重的奶油香味、类似坚果仁的风味，3-羟基丁醛、庚醛、2-壬酮、2-十一酮等具有果香、脂肪香、奶甜味，（E）-2-辛烯醛、（E）-2-己烯醛等烯醛类化合物具有类似橘子皮的风味，3-甲基-1-丁醇能够赋予发酵乳制品麦芽香、花香的风味。

豆乳饮料在发酵后及贮藏期与乙醛、3-甲基丁醛、庚醛、（E）-2-壬烯醛、2-壬烯-1-醇等5种OAＶ≥0.1的挥发性物质有较强的正相关性。乙醛是发酵乳制品中重要的风味化合物之一，具有果香、清香味，适量的乙醛能够提供给发酵乳制品较好的风味。相关研究表明，豆乳中的豆腥味主要来源于脂肪氧化酶催化亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸形成各类挥发性呈味物质，己醛、苯甲醛、戊醇、1-己醇、（E，E）-2，4-癸二烯醛等风味化合物呈现青草味、生味、磨茹、辛辣味，被定义为豆腥味化合物，乳酸菌发酵能够有效降低并去除豆腥味；由表3可知，以豆乳为发酵基料的乳酸菌饮料经复合益生菌发酵后，己醛、苯甲醛、1-己醇等致豆腥味挥发性物质的含量显著降低（P＜0.05），同时产生3-甲基丁醛、（E）-2-壬烯醛等赋予发酵乳制品巧克力、青草香的风味物质。

乳清饮料在发酵后及贮藏期与正戊醛、（E）-戊烯醛、2-壬醇、壬醛、癸醛、1-庚醇等6种OAＶ≥0.1的挥发性物质有较强的相关性，正戊醛、壬醛、癸醛等醛类化合物具有清爽的芳香味、脂肪气息，1-庚醇具有土质、油质的风味。

3结论

本研究以8株分离源明确，有良好益生特性的益生菌为发酵菌株，研究复合益生菌对3种基料（脱脂乳粉、浓缩乳清蛋白粉和大豆分离蛋白粉）的乳酸菌饮料挥发性代谢物的影响。利用SPME-GC-MS技术定性定量分析乳酸菌饮料发酵前、发酵结束及贮藏过程中挥发性风味物质的变化，共检测出107种挥发性物质，其中包括21种醛类、17种酮类、13种酸类、23种醇类、5种酯类、17种芳香族及烷烃类、7种含氮化合物、4种其它化合物。对挥发性代谢物成分的主成分分析结果表明：不同基料的乳酸菌饮料经复合益生菌发酵后，挥发性代谢物明显不同，相同基料的乳酸菌饮料在贮藏期间挥发性代谢物变化较小。对主要挥发性风味物质（OAＶ≥0.1）进行主成分分析结果表明：在贮藏期的脱脂乳饮料中，乙偶姻、3-羟基丁醛、双乙酰、2-壬酮、2-十一酮、（E）-2-辛烯醛、（E）-2-己烯醛、4-羟基丁酸、3-甲基-1-丁醇、己酸乙酯等10种挥发性物质贡献较大；在贮藏期的豆乳饮料中，乙醛、3-甲基丁醛、庚醛、（E）-2-壬烯醛、2-壬烯-1-醇等5种挥发性物质贡献较大并呈正相关性，且发酵后的豆乳饮料中己醛、苯甲醛等致豆腥味挥发性物质的含量显著降低（P＜0.05），同时产生3-甲基丁醛、（E）-2-壬烯醛等赋予豆乳饮料良好风味的挥发性物质；在贮藏期的乳清饮料中，正戊醛、（E）-戊烯醛、2-壬醇、壬醛、癸醛、1-庚醇等6种OAＶ≥0.1的挥发性物质贡献较大。本研究为复合益生菌的商业化应用及活性乳酸菌饮料的研制开发提供理论依据和指导。

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相关链接：3-甲基-1-丁醇，2-壬醇，正戊醛，癸醛