基于风味特征的甜面酱色谱指纹图谱的构建及特征风味物质形成规律研究

Fermented flour paste (FFP) prepared by traditional fermentation method is difficult to achieve standardization and industrialization because it is not clear about the composition of flavor, key compounds, formation rules and correlation between flavor and fermentation parameters. This project aims to analyze taste component by affinity chromatography, gel chromatography combined with mass spectrometry; analyze aroma components through gas chromatography, mass spectrometry, olfactory instrument and electronic nose on the basis of analysis flavor compounds of several domestic many kinds of FFP in many areas; identify characteristic flavor using partial least squares regression (PLSR) combined with the sensory evaluation to establish high-quality flavor fingerprint expecting to provide a solid theoretical basis for the quality standardization of FFP; research on the dynamic regulation of flavor compounds, analysis the relationship between characteristic flavor compounds and traditional fermentation parameters, find the key factors affect the flavor substances formed, control flavor formation by enzymatic biotransformation based on fermentation process parameters, get rid of the artificial experience dependent situation of traditional FFP, to provide a theoretical basis and technical support for the stable flavor quality and reusable industrialize of FFP.

目前传统发酵食品甜面酱风味质量不稳定、人工经验的依赖性强、无法实现质量标准化的问题，就其原因是风味物质组成不清楚、特征风味物质不明确及风味物质形成和发酵工艺关联不清楚。本项目在对国内多个地区多个品种的甜面酱的风味物质组成进行分析的基础上，采用亲和色谱法、凝胶色谱法、质谱法等结合分析滋味物质；通过气相色谱、质谱、嗅闻仪、电子鼻等多种手段结合分析香气成分；利用偏最小二乘回归法与感官评定结合，鉴定特征风味成分，建立优质甜面酱的风味指纹图谱，预期为甜面酱的质量标准化提供坚实的理论依据；研究风味物质形成的动态变化规律，分析特征风味物质形成与传统发酵工艺参数之间的相关性，寻找影响风味物质形成的关键因素，通过酶法生物转化控制发酵工艺参数调控风味物质的形成，摆脱传统甜面酱生产人工经验依赖性强的局面，为稳定甜面酱的风味质量、实现可重复的工业化生产提供理论依据和技术支持。

本项目选取7 种不同品牌3个批次甜面酱作为研究对象，通过气相色谱、质谱、电子鼻等多种手段相结合分析香气成分得到96种甜面酱的风味物质；利用聚类分析和主成分分析，结合偏最小二乘回归与感官分析，得到三个主成分解释指标间的相互关系，其方差贡献率分别为：第一主成分59% (PC1)，第二主成分25% (PC2)，第三主成分7% (PC3)，成功构建了一套基于挥发性风味特征的指纹图谱；由GC-O分析结果、检测频率DF值、香气组分稀释后的FD值和风味物质含量及OAV值分析，鉴定出8种挥发性特征香气成分，分别为：丙酸乙酯、苯乙醛、丁酸乙酯、糠醛、苯甲酸乙酯、2-乙酰基呋喃、4-乙基愈创木酚、5-甲基糠醛。通过甜面酱风味指纹图谱的构建为甜面酱的质量标准化提供了理论依据。.在呈味物质方面，氨基酸液相色谱分析检测出26种非挥发性有机酸。高级脂肪酸碳链长度主要集中在C15～C21，占非挥发性有机酸总量的70.37%左右。通过氨基酸含量分析可知，酸味氨基酸的相对含量为26.8%～51.76%，其中谷氨酸和天冬氨酸含量较高；谷氨酸的味道强度值（TAV 值）最高（4.00～38.67），平均值为17.67，对呈味贡献极大；甜味氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸，其中丙氨酸的味道强度值（TAV值）最高（0.67～4.50）；甜面酱呈味肽的分离采用Hitrap-desalting 柱脱盐、阴离子HitrapCapto Q 柱交换分离、阳离子柱Hitrap Capto S交换分离后进行HPLC-MS-MS鉴定，最终成功鉴定出结构为Glu-Gly-Ala-Asp的小肽。.甜面酱的特征风味化合物在发酵过程随时间的变化规律各有特点，糠醛、苯甲酸乙酯、4-乙基愈创木酚、5-甲基糠醛在发酵过程中不断积累，在发酵结束时达到最大值；苯乙醛和2-乙酰基呋喃在发酵过程中逐渐积累，在发酵10天时达到最大值，然后呈下降趋势；丙酸乙酯、丁酸乙酯呈逐渐减少的趋势。通过风味化合物形成规律的研究，可在生产中调控风味物质的形成，摆脱传统甜面酱生产人工经验依赖性强的局面。