感官評價
組織16名感官評價志愿者(男女比例1:1,年齡在20~40歲之間,其中博士8人、碩士8人)組成感官評價小組對發酵刺梨藍莓果汁進行品評,評分細則如表1所示。
表1 感官評價表


圖1 感官評價雷達圖及樣品圖(a)雷達圖,(b)樣品圖
電子鼻
電子鼻分析混菌發酵金刺梨—藍莓果汁結果如圖2及所示。發酵金刺梨—藍莓果汁與D0組及CK組有顯著差異,D0組及CK組在W5S及W2S上響應值較高,表明其氮氧化合物、酯類、醇類及醛酮類化合物含量較高。LP單菌發酵果汁的W5S及W1W傳感器響應值變高,而TD酵母單菌發酵果汁的W5S傳感器響應值更高,W1C,W2S,W1S等傳感器響應值較低,表明兩組單菌發酵的香氣結構相對單一且集中。從圖2看,混菌發酵金刺梨—藍莓果汁在W5S,W1W傳感器的響應值低于TD單酵母發酵,表面其氮氧化合物含量相對降低,同時W2W,W2S,W1C傳感器響應值變高,發酵后產生更多醇類物質、芳香硫化物和苯類,相較于單菌發酵香氣組成更多樣。綜上,混菌發酵組其香味更加復雜多樣且均勻,賦予了果汁更為豐富、協調的香氣特征。

圖2 電子鼻雷達圖

圖3 電子鼻PCA圖
揮發性有機代謝物(VOC)
采用HS-SPME-GC-MS技術對混菌發酵金刺梨—藍莓果汁中的揮發性有機化合物進行分析,如圖4、圖5a所示,分別為揮發性成分的聚類分析及離子流圖,共鑒定84種化合物,其中,醇類22種、酯類21種、酮類10種、萜烯類類9種、酸類7種、醛類5種、醚硫類4種、其它類6種。不同樣品中各類揮發性成分占比如圖5b所示。與D0、CK及LP組相比,LT組中酸類揮發性成分的占比顯著降低,而醇類與酯類物質的相對含量均大幅上升,兩者合計占比達60.80%,表明其風味結構由“酸澀主導”型向“醇酯協調”轉變。雖然TD組中醇酯合計占比略高于LT組,但結合熱圖分析可發現,LT組中醇酯類成分的分布更為均衡,未出現單一成分的過度積累,說明混菌發酵通過協同作用促進了風味的協調性,有助于避免口感單一,形成更豐富、愉悅的風味層次;此外,橙花叔醇2、紫羅蘭酮、β-羅勒烯等風味物質僅在LT組中被檢出,進一步表明混菌發酵相較于單菌發酵,能夠形成更為復雜和多樣的風味組成。

圖4 揮發性風味成分聚類分析熱圖

圖5 GC-MS分析揮發性風味成分(a)離子流圖(b)含量占比圖
PLS-DA分析
為了分析混菌發酵金刺梨—藍莓果汁樣品之間風味的差異,量化關鍵性風味化合物對混菌發酵果汁風味的貢獻,以84種共有組分作為因變量,不同處理發酵方式作為自變量,建立偏最小二乘分析(PLS-DA)模型。自變量R2X、因變量R2Y與模型預測指數Q2的值均接近于1,表明模型擬合合理。為了防止模型過度擬合,進行了200次置換檢驗,得到了圖6a,Q2回歸線在零以下與垂直軸相交,R2(0.156)和Q2(-0.564)證實了該模型沒有過擬合,是可靠的,該結果可以被用來分析混菌發酵金刺梨—藍莓果汁的風味特征。如圖6b為混菌發酵金刺梨—藍莓果汁的PLS得分圖,主成分之和為93.76%,可以較好地反映樣品信息,從圖中可以看出不同樣品間存在差異。D0組與其他各組均有較大差異,說明經過發酵或自然靜置108h后,與新鮮果汁揮發性香氣成分差異較大;LP和CK組有一定程度重疊;而LT與TD組較為接近,且與其他各組明顯分離,符合混菌發酵趨勢。


圖6 PLS-DA模型驗證及得分圖(a)置換檢驗結果(b)PLS-DA得分圖
差異特征揮發性化合物分析
變量重要性投影(VIP)值是通過PLS-DA分析使每個物質的貢獻率,VIP值越大,貢獻越率越高。如圖7所示,VIP值大于1的化合物共有14種,包括醇類5種、酸類3種、酯類3種和酮類3種,醛類1種均屬于貢獻度較大的差異性風味物質。苯乙醇、苯乙酮、己酸、辛酸、苯甲醛、糠醛、α-紫羅蘭醇、庚酸、己酸乙酯、異戊醇、芳樟醇、L-α-松油醇為五組樣品共有。VIP值最高的乙酸苯乙酯是TD組獨有成分;加入德爾布酵母發酵的果汁苯乙醇相對含量上升,其香氣特征為清甜柔和的玫瑰香,帶有蜂蜜般的香甜感;而己酸和辛酸相對含量下降,在高濃度下其呈現出酸敗臭味,低濃度則散發微弱果香。此外,庚酸在LP組中含量顯著升高。綜上,混菌發酵金刺梨—藍莓果汁中有貢獻的醇含量更高,且部分酸類物質含量變化顯著,共同影響并豐富了發酵刺梨藍莓果汁的香氣輪廓。

圖7 金刺梨—藍莓揮發性風味物質的VIP值
電子舌
電子舌從8個傳感器對混菌發酵金刺梨—藍莓果汁的味覺輪廓進行分析,結果如圖8所示。從味覺上觀察,D0于CK組之間的差距并沒有揮發性物質大,這與感官評分相似,說明經滅菌后自然放置5天并不會對其口感造成太大影響;LP組則在苦味與澀味相較于D0組有一定改善;TD組與LT組大致相似,在味覺豐富層度上有一定優勢,但與LT相比,在酸味、后澀味、后苦味仍然較高。LT組的酸味顯著低于其他組(P<0.05),其醇厚感、咸味及鮮味顯著高于其他組別,其后苦味和后澀味處于適中水平,這種味覺特征的優化組合極大地提升了果汁的整體適口性,與營養品質分析及感官評價高度一致,與單菌發酵相比,混菌發酵改善金刺梨—藍莓果汁味覺品質方面的效果更為顯著。

圖8 混菌發酵金刺梨—藍莓電子舌分析

