金刺梨富含超氧化物歧化酶、黄酮、氨基酸等多种活性成分,蓝莓是作为复配和发酵果汁的优选原料,将其引入金刺梨发酵体系,有望实现发酵果汁风味、营养的双重提升。本研究以电子鼻、电子舌及顶空固相微萃取气相色谱质谱联用为主要技术,以金刺梨-蓝莓鲜果榨汁为主要原料,对德尔布有孢圆酵母(TD)和植物乳杆菌(LP)混合发酵果汁的营养和风味特征进行研究。
对混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁进行描述性感官分析,结果如图1所示。CK组在除气味外各方面评分均低于D0组,其色泽、滋味等评分随自然放置时间降低;LP和TD组各自在滋味或气味上有优势;LT混菌发酵组果汁的气味及滋味显著优于其他组,但在外观形态上同样随发酵时间增加,会带有一定的挂壁感,感官评分总分最高。混菌混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁在气味和滋味上表现得更加醇厚,色泽清澈透亮,挂壁情况较好,因而总体表现好于其余各组。

图2 电子鼻雷达图
通过数据可视化结合数据处理手段,对5种样品电子鼻数据进行主成分分析(PCA)。如图3所示,PC1和PC2的方差贡献率分别为90.06%、7.66%,其累积方差贡献率为97.72%(>85.00%),可以反映混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁的主要信息特征。LT组单独分布于第四象限,在PC1和PC2上均有较高得分,说明其在各类气味物质上均具有较好的表现,与D0、CK、TD和LP组均能明显区分,显示出其独特的风味特征。线性判别分析(LDA)结果进一步验证了PCA分析结论,不同处理组在LDA得分图上区分明显,其中LT组与其他组别距离较远,表明混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁独特风味特征。电子鼻结果与感官评价结果一致。
来源:感官科学与评定,转载请注明来源。 参考文献:李昊,何家鱼,谭书明,等.基于电子感官技术及PLS-DA分析混菌发酵金刺梨-蓝莓果汁风味特征[J/OL].现代食品科技,1-11[2026-04-10].https://doi.org/10.13982/j.mfst.1673-9078.2027.3.1834. 提醒:文章仅供参考,如有不当,欢迎留言指正和交流。且读者不应该在缺乏具体的专业建议的情况下,擅自根据文章内容采取行动,因此导致的损失,此公众号运营方不负责。如文章涉及侵权或不愿我平台发布,请联系小编。
感官评价
组织16名感官评价志愿者(男女比例1:1,年龄在20~40岁之间,其中博士8人、硕士8人)组成感官评价小组对发酵刺梨蓝莓果汁进行品评,评分细则如表1所示。
表1 感官评价表


图1 感官评价雷达图及样品图(a)雷达图,(b)样品图
电子鼻
电子鼻分析混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁结果如图2及所示。发酵金刺梨—蓝莓果汁与D0组及CK组有显著差异,D0组及CK组在W5S及W2S上响应值较高,表明其氮氧化合物、酯类、醇类及醛酮类化合物含量较高。LP单菌发酵果汁的W5S及W1W传感器响应值变高,而TD酵母单菌发酵果汁的W5S传感器响应值更高,W1C,W2S,W1S等传感器响应值较低,表明两组单菌发酵的香气结构相对单一且集中。从图2看,混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁在W5S,W1W传感器的响应值低于TD单酵母发酵,表面其氮氧化合物含量相对降低,同时W2W,W2S,W1C传感器响应值变高,发酵后产生更多醇类物质、芳香硫化物和苯类,相较于单菌发酵香气组成更多样。综上,混菌发酵组其香味更加复杂多样且均匀,赋予了果汁更为丰富、协调的香气特征。

图2 电子鼻雷达图

图3 电子鼻PCA图
挥发性有机代谢物(VOC)
采用HS-SPME-GC-MS技术对混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁中的挥发性有机化合物进行分析,如图4、图5a所示,分别为挥发性成分的聚类分析及离子流图,共鉴定84种化合物,其中,醇类22种、酯类21种、酮类10种、萜烯类类9种、酸类7种、醛类5种、醚硫类4种、其它类6种。不同样品中各类挥发性成分占比如图5b所示。与D0、CK及LP组相比,LT组中酸类挥发性成分的占比显著降低,而醇类与酯类物质的相对含量均大幅上升,两者合计占比达60.80%,表明其风味结构由“酸涩主导”型向“醇酯协调”转变。虽然TD组中醇酯合计占比略高于LT组,但结合热图分析可发现,LT组中醇酯类成分的分布更为均衡,未出现单一成分的过度积累,说明混菌发酵通过协同作用促进了风味的协调性,有助于避免口感单一,形成更丰富、愉悦的风味层次;此外,橙花叔醇2、紫罗兰酮、β-罗勒烯等风味物质仅在LT组中被检出,进一步表明混菌发酵相较于单菌发酵,能够形成更为复杂和多样的风味组成。

图4 挥发性风味成分聚类分析热图

图5 GC-MS分析挥发性风味成分(a)离子流图(b)含量占比图
PLS-DA分析
为了分析混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁样品之间风味的差异,量化关键性风味化合物对混菌发酵果汁风味的贡献,以84种共有组分作为因变量,不同处理发酵方式作为自变量,建立偏最小二乘分析(PLS-DA)模型。自变量R2X、因变量R2Y与模型预测指数Q2的值均接近于1,表明模型拟合合理。为了防止模型过度拟合,进行了200次置换检验,得到了图6a,Q2回归线在零以下与垂直轴相交,R2(0.156)和Q2(-0.564)证实了该模型没有过拟合,是可靠的,该结果可以被用来分析混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁的风味特征。如图6b为混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁的PLS得分图,主成分之和为93.76%,可以较好地反映样品信息,从图中可以看出不同样品间存在差异。D0组与其他各组均有较大差异,说明经过发酵或自然静置108h后,与新鲜果汁挥发性香气成分差异较大;LP和CK组有一定程度重叠;而LT与TD组较为接近,且与其他各组明显分离,符合混菌发酵趋势。


图6 PLS-DA模型验证及得分图(a)置换检验结果(b)PLS-DA得分图
差异特征挥发性化合物分析
变量重要性投影(VIP)值是通过PLS-DA分析使每个物质的贡献率,VIP值越大,贡献越率越高。如图7所示,VIP值大于1的化合物共有14种,包括醇类5种、酸类3种、酯类3种和酮类3种,醛类1种均属于贡献度较大的差异性风味物质。苯乙醇、苯乙酮、己酸、辛酸、苯甲醛、糠醛、α-紫罗兰醇、庚酸、己酸乙酯、异戊醇、芳樟醇、L-α-松油醇为五组样品共有。VIP值最高的乙酸苯乙酯是TD组独有成分;加入德尔布酵母发酵的果汁苯乙醇相对含量上升,其香气特征为清甜柔和的玫瑰香,带有蜂蜜般的香甜感;而己酸和辛酸相对含量下降,在高浓度下其呈现出酸败臭味,低浓度则散发微弱果香。此外,庚酸在LP组中含量显著升高。综上,混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁中有贡献的醇含量更高,且部分酸类物质含量变化显著,共同影响并丰富了发酵刺梨蓝莓果汁的香气轮廓。

图7 金刺梨—蓝莓挥发性风味物质的VIP值
电子舌
电子舌从8个传感器对混菌发酵金刺梨—蓝莓果汁的味觉轮廓进行分析,结果如图8所示。从味觉上观察,D0于CK组之间的差距并没有挥发性物质大,这与感官评分相似,说明经灭菌后自然放置5天并不会对其口感造成太大影响;LP组则在苦味与涩味相较于D0组有一定改善;TD组与LT组大致相似,在味觉丰富层度上有一定优势,但与LT相比,在酸味、后涩味、后苦味仍然较高。LT组的酸味显著低于其他组(P<0.05),其醇厚感、咸味及鲜味显著高于其他组别,其后苦味和后涩味处于适中水平,这种味觉特征的优化组合极大地提升了果汁的整体适口性,与营养品质分析及感官评价高度一致,与单菌发酵相比,混菌发酵改善金刺梨—蓝莓果汁味觉品质方面的效果更为显著。

图8 混菌发酵金刺梨—蓝莓电子舌分析




