大豆酸奶是在制作酸奶的原料中加入一定比例的豆浆，经乳酸菌发酵而成[1]。在与酸奶的结合过程中，大豆的消化率与吸收率得到提高，对于大豆使用价值和营养价值也有所提升[2-3]。但是，大豆酸奶在发酵之后会存在令人不愉快的“饭馊味”和“豆腥味”[4]，这种不良风味会降低消费者对大豆酸奶的接受程度。目前对于豆腥味的去除方法主要是优化豆浆加工工艺、使用转基因大豆等[5-6]。
酵母抽提物（yeast extract，YE）是以食用酵母为原料，经过β-葡聚糖酶的酶解作用得到的膏状或粉末状的物质[7]。酵母抽提物中的呈味物质十分丰富，包括氨基酸、呈味核苷酸及肽等[8]，添加到食品中能改善风味。目前，酵母抽提物主要应用于调味品、肉制品等领域，用以增鲜减盐[9-11]。黎怡林等[12]将酵母抽提物应用到鸡精中，可以明显提升鸡肉香气，提高鲜味，丰富产品的质感，提升产品档次。林礼钊等[13]将酵母抽提物应用到黄豆酱中，能明显提升原酿黄豆酱的丙氨酸、谷氨酸、5’-呈味核苷酸等鲜味物质的含量，并在口感上表现出提鲜、淡咸、抑苦、增厚和协调整体口感等应用效果。
本文将两种酵母抽提物（FA37、FA39）添加到大豆酸奶中，综合气相色谱-质谱分析、电子鼻分析和感官评价的方法，探究酵母抽提物对大豆酸奶风味的影响，以期能够改善大豆酸奶的不良风味。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
酵母抽提物（FA37、FA39）、酸奶发酵剂：安琪酵母股份有限公司；牛奶：内蒙古伊利实业集团股份有限公司；东北大豆：哈尔滨鑫恒德食品有限公司；白砂糖：广州福正东海食品有限公司。
1.2 仪器与设备
电子天平（YH-A 10002）：瑞安市英衡电器有限公司；气相色谱质谱仪（GCMS-QP2010）：日本岛津公司；CAR/DVB/PDMS萃取头（50/30μm）：美国Supelco公司；电子鼻（PEN-3）：德国AIRSENCE公司。
1.3 方法
1.3.1 大豆酸奶的制备
豆浆：大豆→室温浸泡12 h→去皮→制浆→过滤→加热（100℃，30 s）→豆浆。
大豆酸奶：豆浆与牛奶（3∶7，质量比）→预热（50℃，10 min）→配料（糖，酵母抽提物FA37、FA39）→杀菌（95℃，10 min）→冷却→接种→恒温培养至相同发酵终点（培养箱温度42℃，7 h）。分别得到原味（未加入酵母抽提物）、FA37（加入酵母抽提物 FA37）、FA39（加入酵母抽提物FA39）大豆酸奶。
1.3.2 大豆酸奶酸度的测定
大豆酸奶酸度的测定参照GB 5009.239—2016《食品安全国家标准食品酸度的测定》[14]。
1.3.3 大豆酸奶电子鼻的测定
取大豆酸奶样品10.00 g放入顶空瓶中，盖子封口，用电子鼻对气味成分进行测定，电子鼻测试样品间隔1 s，清洗时间300 s，样品准备时间10 s，检测时间180 s，气体流量400 mL/min，每组样品重复3次。测定时保持室温20℃，且测定环境无异味。PEN3型电子鼻有10个传感器，每个传感器的性能描述如表1。
表1 传感器性能描述
Table 1 Description of sensor performance
序号 传感器 性能描述1 W1C 对芳香成分、苯类敏感2 W5S 对氮氧化合物敏感3 W3C 对芳香成分灵敏、氨类敏感4 W6S 对氢化物敏感5 W5C 对短链烷烃、芳香化合物、极性很小化合物敏感6 W1S 主要对烃类敏感，灵敏度大；对甲基类敏感7 W1W 对硫化物灵敏，对很多萜烯类和有机化合物也敏感8 W2S 对醇、酮醛类敏感9 W2W 对有机硫化物、芳香成分敏感10 W3S 对长链烷烃敏感，对甲烷非常敏感
1.3.4 大豆酸奶风味物质的测定
参照周艳平等[15]的方法，采用顶空固相微萃取法提取大豆酸奶的香气成分，然后结合气质联用技术进行分析，研究大豆酸奶中的挥发性风味物质。
固相微萃取：称取50.00 g大豆酸奶于烧杯中，加入少量16%NaCl溶液，用转子进行剪切，移至100 mL容量瓶中，用16%NaCl溶液对烧杯上残留的大豆酸奶进行清洗，最后定容。用移液枪取5mL该溶液于30mL顶空瓶中，将老化（250℃，1 h）好的固相微萃取头插入顶空瓶中，在60℃水浴的条件下吸附35 min。
气相色谱条件：色谱柱为DB-WAX，载气为He，进样口温度为250℃，柱流量为1 mL/min，分流比为10∶1，程序升温为初始温度40℃保持3 min，然后以每4℃/min升到150℃，保持1 min，再以8℃/min升至250℃保持6 min。
质谱条件：离子源温度为200℃，接口温度为250℃；溶剂延迟时间为1.5min，离子化模式为EI，能量为70eV，数据采集为全扫描，扫描范围（m/z）为35～500。
1.3.5 大豆酸奶的感官评价
大豆酸奶的感官评价从组织状态、口感、香气、滋味和色泽5个角度进行，具体评分标准见表2[16]。由经过培训的10名食品专业人员进行评分，最终结果取平均值。
表2 感官评分标准
Table 2 Score criteria on sensory
项目 评分标准组织状态（15分） 组织细腻，无乳清析出，11分～15分；组织细腻，少量乳清析出，6分～10分；组织不均匀，大量乳清析出0～5分口感（15分） 口感爽滑，较淡的豆腥味，11分～15分；口感爽滑，较浓的豆腥味6分～10分；口感爽滑，浓厚的豆腥味0～5分香气（30分） 独特的酸香味，淡淡的豆腥味，21分～30分；独特的酸香味，较浓的豆腥味，10分～20分；独特的酸香味，浓厚的豆腥味，0～9分滋味（25分） 酸甜适中，有浓郁的大豆酸奶特有的风味，豆腥味很淡，无异味，15分～25分；酸甜适中，有一定的大豆酸奶特有的风味，少许豆腥味，无异味，10分～14分；偏甜或者偏酸，有较淡的大豆酸奶特有的风味，豆腥味很重，存在异味，0～9分色泽（15分） 淡乳黄色，均匀一致，11分～15分；淡黄色，不均匀6分～10分；深黄色，不均匀，0～5分
1.3.6 数据处理
气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）数据使用 GCMSslotion进行处理，通过NIST11数据库进行检索相似度大于80%的物质，确认化合物成分。电子鼻数据使用Winmuster进行处理，进行主成分分析（principal component analysis，PCA）和载荷分析（Loading）。数据使用Microsoft office excel 2007进行统计处理，采用SPSS18.0软件进行试验数据的差异性分析，利用Origin9.0绘制图像。
2 结果与分析
2.1 大豆酸奶酸度的变化
参照1.3.1的方法制备豆浆，然后将豆浆与牛奶按照3∶7（质量比）混合，加入8%的糖和0.2%的菌粉，酵母抽提物FA37和FA39的添加量为0.03%，在42℃下发酵7 h进行大豆酸奶的制备。在4℃冷藏12 h后熟，后熟完成后分别在第 1、6、11、16、21 天对酸度进行测定，结果见图1。
图1 pH值随时间的变化
Fig.1 Changes in pH value over time
酸度是衡量酸奶品质口感的一项重要指标。菌种在牛乳与豆乳中生长、繁殖和发酵，在菌体乳糖酶的作用下分解乳糖和半乳糖等，并进一步分解产生乳酸，使得酸奶的酸度增加[17]。从图1可以看出，随着时间的增加，酸度总体上呈现上升的趋势，这是因为在贮藏过程中，酸奶会产生冷藏后熟现象，菌种会继续发酵产酸，与原味大豆酸奶相比，FA37大豆酸奶和FA39大豆酸奶的酸度更高，这可能是因为酵母抽提物的加入没有抑制菌种的生长代谢，并且由于其本身含有多种氨基酸，组氨酸、赖氨酸、谷氨酸等可以提高乳酸菌的生长活性[18]。
2.2 电子鼻分析
2.2.1 主成分分析
对原味大豆酸奶和加入了酵母抽提物FA37、FA39的3种酸奶进行主成分分析，结果见图2。
图2 电子鼻传感器响应值PCA分析图
Fig.2 PCA analysis diagram of electronic nose sensor response value
从图2可知，主成分1（PC1）贡献率为97.20%，主成分2（PC2）贡献率为2.20%，两个主成分的累计贡献率达到99.40%，可以有效反映出绝大部分原始数据。其中，未添加酵母抽提物的大豆酸奶离原点最远，对主成分1的贡献率最大；添加FA39酵母抽提物的大豆酸奶对主成分2的贡献率最大。同时3个酸奶样品在坐标系中相对分散，能够在一定程度上表明3个样品香气成分差距较大，具有区别。
2.2.2 载荷分析
电子鼻传感器响应值Loading分析图见图3。
图3 电子鼻传感器响应值Loading分析图
Fig.3 Loading analysis diagram of electronic nose sensor response value
通过载荷（loading）分析，可以知道不同传感器在PCA分析中的贡献率大小。对应传感器的点如果接近（0，0）并且位置相近，则说明其电信号变化较弱[19]。W5S对第一主成分贡献率最大，W1W对第二主成分贡献率最大，且与其他传感器之间的差距较大，它们分别对氮氧化合物明显和对硫化物灵敏，对很多萜烯类和有机化合物也敏感。
2.3 气相色谱-质谱分析
酸奶挥发性成分总离子流图见图4，原味、FA37、FA39大豆酸奶挥发性成分的GC-MS分析结果见表3～表5。
图4 酸奶挥发性成分总离子流图
Fig.4 Total ion flow diagram of volatile component of soy yogurt
表3 原味大豆酸奶挥发性成分的GC-MS分析结果
Table 3 GC-MS analysis results of volatile components of plain soy yogurt
序号 化合物名称 保留时间/s 相对含量/%1 2，3-戊二酮 3.898 3.43 2己醛 4.304 4.79 3 2-庚酮 6.839 4.37 4 2-戊基呋喃 8.034 4.34 5 1-戊醇 9.445 2.56 6 甲基乙酰甲醇 10.809 4.34 7 1-辛醇 11.867 2.13 8 2-甲基乳酸 12.808 0.68 9甲酸己酯 13.243 27.25 10 2-壬酮 14.392 2.65 11 反-2-辛烯醛 17.166 20.39 12 1-辛烯-3-醇 17.499 7.83 13 庚醇 21.543 1.18 14 2-癸酮 23.609 0.84 15 丙基丙二酸 24.453 1.29 16 二甲胺 32.665 3.91 17 肉桂醛 40.143 5.05 18 癸酸 46.960 2.97
表4 FA37大豆酸奶挥发性成分的GC-MS分析结果
Table 4 GC-MS analysis results of volatile components of FA37 soybean yogurt
序号 化合物名称 保留时间/s 相对含量/%1 2，3-丁二酮 2.623 4.63 2 3-庚酮 5.975 1.07 3 2-庚酮 6.964 4.59 4 3-甲基-2-己酮 7.561 2.22 5 2-戊基呋喃 8.432 1.25 6 1-戊醇 9.289 1.91 7 3-羟基-2-丁酮 10.550 2.50 8甲酸己酯 13.200 25.48 9 2-壬酮 14.603 2.32 10 异戊醇 16.263 0.73 11 反-2-辛烯醛 17.199 21.40 12 2-甲基-1-戊醇 17.403 6.76 13 1-辛醇 21.500 1.15 14 3-甲基-1-戊醇 23.184 0.96 15 庚醇 24.462 1.30 16 异辛烯 25.790 1.96 17 正己醇 31.368 1.72 18 1-辛醇 32.691 4.67 19 肉桂醛 39.316 7.87 20 辛酸 40.166 5.54
表5 FA39大豆酸奶挥发性成分的GC-MS分析结果
Table 5 GC-MS analysis results of volatile components of FA39 soybean yogurt
序号 化合物名称 保留时间/s 相对含量/%1 2，3-丁二酮 2.560 4.79 2 2，2-二甲基丙醇 6.008 0.56 3 2-庚酮 6.353 5.29 4 3-甲基-2-己酮 7.033 1.24 5异戊醇 7.811 0.30 6 2-戊基呋喃 8.361 1.94 7甲酸戊酯 9.277 2.20 8 3-羟基-2-丁酮 10.538 2.70 9 1-辛醇 12.012 1.37 10 甲酸己酯 13.190 27.21 11 2-壬酮 14.582 2.34 12 己醛 15.338 0.29 13 反-2-辛烯醛 16.241 22.49 14 蘑菇醇 17.192 0.96 15 庚醇 17.377 3.12 16 苯甲醛 20.007 0.64 17 3-甲基-1-己醇 20.590 1.29 18 1-壬醇 21.580 1.14 19 2-癸酮 23.183 2.61 20 1-辛醇 25.779 1.92 21 2，4-癸二烯醛 31.358 2.06 22 异戊酸 32.688 2.79 23 肉桂醛 39.352 1.62 24 辛酸 40.147 3.59
香气成分是构成发酵产品风味的主要指标，是多种挥发性物质共同作用的结果。采用固相微萃取-气质联用的技术分析加入酵母抽提物后大豆酸奶的风味变化。而大豆酸奶中呈现出豆腥味的物质主要有己醛、2-戊基呋喃、戊醇、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、庚醇、1-壬醇、苯甲醛、2，2-二甲基丙醇等，这些物质的相对含量越高，豆腥味越严重[20-21]。
从表3可以看出，原味大豆酸奶中共检测出18种化合物，其中包括1种酯、1种呋喃、1种胺、3种酸类、3种醛类、4种酮类、5种醇类。甲酸己酯和反-2-辛烯醛是原味大豆酸奶的主要风味物质，它们的相对含量占到了近一半，其风味描述为苹果和未成熟的梅子香气，具有相应的甜味脂肪和肉类香气并有黄瓜味。其中豆腥味的风味成分有6种，包括己醛、2-戊基呋喃、1-戊醇、1-辛醇、1-辛烯-3-醇、庚醇，其相对含量为22.83%。同时它还有4种不良风味物质，其中丙基丙二酸、癸酸呈现出腐败的脂肪气味，二甲胺有鱼油的恶臭。
从表4可以看出，FA37大豆酸奶中共检测出20种化合物，其中包括1种酯、1种呋喃、2种酸类、2种醛类、6种酮类、8种醇类。与原味大豆酸奶一样，甲酸己酯和反-2-辛烯醛是其主要风味物质。其中豆腥味的风味成分有7种，包括2-戊基呋喃、1-戊醇、异戊醇、1-辛醇、2-甲基-1-戊醇、庚醇、正己醇，其相对含量为14.73%，与原味大豆酸奶比相对含量降低，这与彭颖等[22]研究酵母抽提物可以有效吸附正己醇等豆腥味物质相一致。另外，加入酵母抽提物FA37的大豆酸奶还新增了4种风味物质，包括2，3-丁二酮、3-庚酮、3-甲基-2-己酮、3-羟基-2-丁酮，其风味描述为黄油香味，类似梨的水果香味和令人愉快的奶香味这可能是由于酵母抽提物FA37本身的挥发风味物质中含有大量的醛类和酮类，加入到大豆酸奶中，丰富了香气成分。
从表5可以看出，FA39大豆酸奶中共检测出24种化合物，其中包括2种酯、1种呋喃、2种酸类、5种醛类、6种酮类、8种醇类。FA39大豆酸奶中醛类、酮类和酯类的含量高，对风味物质的贡献大。与原味大豆酸奶一样，甲酸己酯和反-2-辛烯醛是其主要风味物质。其中豆腥味的风味成分有9种，包括2-戊基呋喃、1-壬醇、异戊醇、1-辛醇、3-甲基-1-己醇、庚醇、苯甲醛、己醛、2，4-癸二烯醛，其相对含量为12.15%，与原味大豆酸奶比相对含量降低。另外，加入酵母抽提物FA39的大豆酸奶还新增了4种风味物质，包括2，3-丁二酮、3-甲基-2-己酮、甲酸戊酯、3-羟基-2-丁酮，风味描述为黄油香味，水果香，令人愉快的奶香味。FA39大豆酸奶与原味大豆酸奶相比，其豆腥味化合物的相对含量降低，同时其香气成分化合物的相对含量增加，这可能是由于酵母抽提物FA39本身的挥发性风味物质中含有大量的醛类和酮类，加入到大豆酸奶中，在一定程度上掩盖豆腥味，增加了香气成分的种类。
综上所述，FA37大豆酸奶和FA39大豆酸奶与原味大豆酸奶相比，挥发性风味物质增加，豆腥味物质的相对含量减少，对于原味大豆酸奶的不良风味有一定的掩盖作用。
2.4 酵母抽提物对大豆酸奶感官评分的影响
大豆酸奶感官分析图见图5。
图5 大豆酸奶感官分析图
Fig.5 Sensory analysis diagram of soy yogurt
从图5可以看出，加入酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶与不加酵母抽提物的大豆酸奶相比较，组织细腻，酸甜适中，口感爽滑，豆腥味较淡，有大豆酸奶独特的酸香味；整体上对于酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶接受度较高。
3 结论
研究采用气相色谱-质谱联用仪结合电子鼻技术和感官评价，分析添加酵母抽提物FA37和FA39的大豆酸奶，并与未添加酵母抽提物大豆酸奶（原味）相比较，结果表明原味大豆酸奶的挥发性风味物质一共有18种，主要为酮类、醛类和酯类，其中豆腥味成分的相对含量为22.83%；加入酵母抽提物FA37、FA39的大豆酸奶，挥发性风味物质增加，豆腥味成分的相对含量减少，分别为14.73%和12.15%；电子鼻分析结果表明，添加不同种类酵母抽提物的大豆酸奶的各体系区分度良好，在整体风味上具有差异；感官评价结果显示，加入酵母抽提物的大豆酸奶评分较高，具有良好的改善大豆酸奶风味的作用。
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