豆醬是我國傳統的發酵調味品，以其獨特的色、香、味受到人們的喜愛。近年來，為了合理利用食品資源，提高豆醬產品品質，研究者們以不同原料與大豆混合發酵開發了具有不同風味的復合型豆醬。

復合型豆醬的制備參照了傳統豆醬的制作方法，包括原料預處理、制曲、后發酵3個階段。在制曲和后發酵過程中，微生物對蛋白質和脂肪等物質的代謝過程是豆醬產品滋味、風味物質以及品質形成的關鍵。因此常通過人工接種菌種的方式來改善豆醬產品的品質。乳酸菌是發酵食品中常見的一種益生菌，已被證實具有提升食品風味，改善食品品質的作用，在發酵蔬菜、豆制品和肉制品中具有很大的應用潛力。牛肉黃豆醬是一種以牛肉和黃豆為主要原料混合發酵而來的復合型豆醬，推測

Lp

Pp

可能在改善牛肉黃豆復合醬的品質中同樣具有良好作用。

廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所的鄒金浩、沈虹妘、唐道邦*等以自然發酵為對照（CK），在牛肉黃豆復合醬的后發酵階段分別接種Lp、Pp以及乳酸菌復配菌（

Lp-Pp

，體積比1∶1），探究不同乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆復合醬pH值、總酸、氨基酸態氮、還原糖、游離氨基酸和揮發性風味物質的影響，并通過相對氣味活性值（ROAV）和正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）進一步分析樣品中關鍵差異性風味物質的變化，旨在為高品質豆醬產品的開發提供理論依據。

1 乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆醬色澤的影響

顏色是消費者感受食品品質最直觀的屬性，黃豆醬的色澤一般要求呈黃/紅褐色，且有光澤。從表1可以看出，不同接種發酵方式對牛肉黃豆醬色澤的影響顯著（

P

＜0.05）。

L

a

b

*值分別表示樣品的亮度、紅度、黃度。相比于CK組，接種Pp發酵顯著提升了牛肉黃豆醬的L*值和WH值，分別為52.1、47.26，且其

a

*值最小，僅為7.76。接種Lp發酵顯著提升了牛肉黃豆醬的

a

*值和

b

*值，分別為10.18、22.98，且

Lp-Pp

組的

b

*值顯著高于CK組（

P

＜0.05）。這些結果表明，接種植物乳桿菌和戊糖片球菌發酵有望改善牛肉黃豆醬的色澤。

2 乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆醬理化性質的影響

發酵調味醬中pH值、總酸、氨基酸態氮和還原糖含量等理化性質是反映其品質的重要指標。從表2可以看出，不同牛肉黃豆醬發酵屬于酸性發酵，成品醬的pH值在4.24～4.84之間。乳酸菌接種發酵對發酵牛肉黃豆醬pH值的影響顯著（

P

＜0.05），其中

Lp-Pp

組的pH值最低，為4.24，這說明乳酸菌接種發酵降低了成品牛肉黃豆醬的pH值，與馬艷莉等的研究結果一致。乳酸菌能夠發酵糖類并產生乳酸，從而影響產品中的pH值和總酸含量。

Pp

組和

Lp-Pp

組的總酸含量較高，分別為50.73 mg/g和65.25 mg/g，而

Lp

組的總酸含量僅為42.69 mg/g，顯著低于CK組（

P

＜0.05），這可能是由于植物乳桿菌在發酵過程中的產酸能力較戊糖片球菌弱，而未接種乳酸菌發酵樣品中也可能存在可以產生有機酸的微生物。

氨基酸態氮和還原糖含量分別反映了豆醬中微生物對發酵基料中蛋白質和碳水化合物的分解代謝情況[6]。GB/T 24399—2009《黃豆醬》中規定，黃豆醬的氨基酸態氮含量需不低于0.50 g/100 g。從表2可以看出，不同發酵牛肉黃豆醬的氨基酸態氮含量在1.49～1.70 g/100 g，均符合國標規定。相比于CK組，接種乳酸菌發酵組的氨基酸態氮含量均較低，其中Lp-Pp組的氨基酸態氮含量最低，為1.49 g/100 g，這可能是由于pH值的下降影響了發酵時中性蛋白酶的活性，導致蛋白質分解作用減弱。以往對米曲霉酶系的研究表明，醬油成曲中的主要酶是中性蛋白酶。接種乳酸菌發酵降低了牛肉黃豆醬的氨基酸態氮含量，這說明在后發酵階段，乳酸菌的繁殖可能抑制了米曲霉生長，使發酵體系里中性蛋白酶活力降低。此外，接種乳酸菌發酵提高了牛肉黃豆醬中的還原糖含量，其中Lp-Pp組的還原糖含量顯著高于其他組（

P

＜0.05），說明乳酸菌接種發酵促進了糖化酶對發酵體系中碳水化合物的分解。

3 乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆醬游離氨基酸組成的影響

游離氨基酸組成是影響高蛋白發酵食品營養和滋味的關鍵指標。從表3可以看出，不同牛肉黃豆醬中共檢測出29種游離氨基酸，包括7種必需氨基酸和22種非必需氨基酸。相比于傳統發酵豆醬（4.51～9.48 mg/g），不同牛肉黃豆醬的總游離氨基酸含量（60.57～67.88 mg/g）增加了數倍，這可能是由于牛肉的添加以及接種的不同發酵劑。接種乳酸菌發酵明顯降低了牛肉黃豆醬中多種蛋白氨基酸（如天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、賴氨酸、亮氨酸等）的含量（

P

＜0.05），這與氨基酸態氮反映的結果一致，說明乳酸菌可能抑制發酵體系中蛋白質的降解。此外，由于氨基酸是風味物質形成的前體物質，乳酸菌接種發酵組中多種蛋白氨基酸含量降低的原因可能還與乳酸菌對氨基酸的消耗有關。如史梅莓等研究表明，不同乳酸菌發酵泡白菜中游離氨基酸總量均隨發酵時間延長而呈下降趨勢，其中尤其是植物乳桿菌組消耗氨基酸更多。盡管如此，乳酸菌接種發酵似乎改善了牛肉黃豆醬中游離氨基酸的組成。相比于CK組，接種

Lp-Pp

發酵顯著增加了牛肉黃豆醬中的蘇氨酸、絲氨酸、精氨酸、牛磺酸、

-氨基異丁酸、氨基己二酸、

-丙氨酸含量（

P

＜0.05）。

Pp

組的

-氨基丁酸顯著高于其他組（

P

＜0.05）。此外，

Lp-Pp

組的牛肉黃豆醬的必需氨基酸比例顯著大于其他組（

P

＜0.05），說明乳酸菌復合接種發酵有望提高牛肉黃豆醬的營養價值。

4 乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆醬呈味氨基酸及其TAV的影響

呈味氨基酸是發酵豆醬中最主要的滋味物質。參照魏依蘭等的方法將牛肉黃豆醬各呈味氨基酸分為甜鮮味、鮮酸味、苦甜味、苦味和咸味氨基酸5 類。從圖1A可以看出，不同牛肉黃豆醬中含量較高的為鮮酸味氨基酸，其次是苦味氨基酸。其中，接種乳酸菌發酵組的牛肉黃豆醬中鮮酸味氨基酸、苦甜味氨基酸、苦味氨基酸含量均顯著低于CK組（

P

＜0.05），

Lp-Pp

組的甜鮮味氨基酸含量顯著高于其他組（

P

＜0.05），說明乳酸菌接種發酵促進了牛肉黃豆醬中甜鮮味氨基酸的形成。從圖1B可以看出，

Lp-Pp

組的甜鮮味氨基酸占比、苦甜味氨基酸占比以及苦味氨基酸占比顯著高于CK組（

P

＜0.05），

Lp

組的鮮酸味氨基酸占比顯著高于CK組，說明乳酸菌接種發酵有望改善牛肉黃豆醬中呈味氨基酸的組成。

TAV反映了呈味氨基酸對發酵醬滋味的貢獻度，TAV越高，則對滋味的貢獻越大。從圖2可以看出，不同牛肉黃豆醬中共有14種氨基酸的TAV＞1，其中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、賴氨酸、纈氨酸、組氨酸的TAV＞5，可以認為這6種游離氨基酸為牛肉黃豆醬中關鍵的滋味物質。相比于CK組，接種乳酸菌發酵組降低了這6種呈味氨基酸的TAV，說明乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆醬的滋味具有較大影響。此外，接種

Lp-Pp

發酵使牛肉黃豆醬中絲氨酸和精氨酸的TAV由小于1升高至大于1，可能也會對牛肉黃豆醬的滋味造成一定影響。

5 乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆醬揮發性風味物質的影響

5.1牛肉黃豆醬中揮發性風味物質種類和相對含量分析

揮發性風味物質的組成及含量是決定發酵食品風味的重要物質基礎。從圖3A可以看出，不同牛肉黃豆醬中共檢測出59種揮發性風味物質，其中酯類的種類最多，為21種，其次是醇類，為9種，此外，還檢測出3種酮類、7種酸類、6種醛類、3種烷烯烴類、4種芳香烴類、4種雜環類以及2種酚類揮發性風味物質。Wang Shuo等研究表明，日本傳統發酵豆醬的酯類和醇類種類較多，與本研究結果一致，說明牛肉黃豆醬同樣具有濃郁的酯香和醇香。此外，不同牛肉黃豆醬共同檢測出的揮發性風味物質有19種，其中包括2種酸類（壬酸、3-甲基丁酸）、3種醛類（苯乙醛、苯甲醛、異戊醛）、4種醇類（麥芽醇、1-辛烯-3-醇、2-甲基丁醇、苯乙醇）、5種酯類（苯乙酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、棕櫚酸乙酯）、2種烷烴（十三烷、十二烷）以及甲苯、2-正戊基呋喃和愈創木酚。

過相對揮發性化合物含量（RVC）表示揮發性風味物質的相對含量，其中圖3中顏色越趨于紅色表示值越高，反之越趨于藍色則表示值越低，可以發現接種乳酸菌發酵使牛肉黃豆醬的揮發性風味物質組成及相對含量都發生了變化，具體表現為：1）

Lp-Pp

組含有最多種（16種）的酯類物質，且乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸異戊酯的相對含量明顯高于其他組，說明接種

Lp-Pp

發酵促進了牛肉黃豆醬中酯類物質的形成，對牛肉黃豆醬的風味提升具有一定的作用。2）醇類物質中，1-辛烯-3-醇被認為是豆基發酵食品中主要的揮發性風味物質。接種乳酸菌發酵使牛肉黃豆醬中新增了3-甲硫基丙醇、異辛醇、糠醇此醇類物質，且接種

Lp-Pp

發酵提高了牛肉黃豆醬中1-辛烯-3-醇、麥芽醇的相對含量，這說明接種乳酸菌發酵對牛肉黃豆醬中醇類物質的形成也具有積極作用。3）醛類物質中，苯乙醛、苯甲醛是傳統發酵豆醬中常見的風味物質。

Lp

Pp

發酵組中苯甲醛的相對含量明顯低于CK組，而

Lp-Pp

組的苯甲醛和苯乙醛含量明顯高于CK組，這說明

Lp

Pp

可能存在協同作用，混合接種發酵可以促進牛肉黃豆醬中醛類物質的形成。此外，異戊醛和3-甲硫基丙醛在各組牛肉黃豆醬中的相對含量比較也有類似情況，同樣證實了這種協同作用的存在。4）除酯類、醇類和醛類外，牛肉黃豆醬中的酮類、烷烯烴類、芳香烴類、酚類和其他6種揮發性風味物質也發生了不同的變化。值得注意是，接種乳酸菌發酵后2-丁酮未檢測到，

Lp

組中苯乙烯的相對含量明顯提高以及

Lp

Lp-Pp

組中新增了鄰二甲苯、對二甲苯2種芳香烴。

5.2揮發性風味物質的OAV及ROAV分析

為了能更清晰地分析乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆醬整體風味的影響，通過OAV反映各揮發性風味物質對牛肉黃豆醬風味的貢獻程度。由圖3B可知，4個牛肉黃豆醬樣品中共有45種揮發性風味物質的OAV＞1，說明這45種物質對牛肉黃豆醬風味起到了主要貢獻。1-辛烯-3-醇具有蘑菇的特征香氣，是食用菌中典型的特征揮發性風味物質。此外，1-辛烯-3-醇也廣泛存在于各類發酵豆基調味品和牛肉制品中，在本研究中1-辛烯-3-醇的OAV最高，因此可被認為是牛肉黃豆醬中典型的特征揮發性風味物質。

為了更客觀地評價各揮發性風味物質對樣品風味的貢獻，以1-辛烯-3-醇為參比，計算其他風味物質的ROAV，若ROAV＞1，則認為該物質為樣品中關鍵的香氣成分，ROAV＞1的揮發性風味物質如表4所示。不同牛肉黃豆醬中共篩選出21種關鍵的揮發性風味物質，其中各樣品共有且ROAV＞1的有10種，分別為1-辛烯-3-醇、2-甲基丁醇、苯乙醇、3-甲基丁酸、苯乙醛、苯甲醛、異戊醛、辛酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯和愈創木酚。接種乳酸菌發酵使牛肉黃豆醬中關鍵揮發性風味物質的ROAV發生了改變，從而導致樣品的風味變化，主要表現有：1）相比于CK組，

Lp-Pp

組中醇類物質（苯乙醇、2-甲基丁醇）和酸類物質（3-甲基丁酸、2-甲基丁酸）的ROAV降低，酯類物質（辛酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸仲丁酯、2-甲基丁基乙酸酯、丁酸乙酯）的ROAV增加，說明接種Lp-Pp發酵可能促進了醇類和酸類進一步反應得到酯類物質。一般C 1 ～C1 0 的酯類具有果香味，而長鏈酯類具有更多油脂的味道。3個乳酸菌接種組中丁酸乙酯（蘋果、黃油、奶酪香）的ROAV較高，說明接種乳酸菌發酵促進了牛肉黃豆醬果香風味的發展。2）醛類物質一般具有堅果香、果香，其閾值較低，對豆醬整體香氣貢獻較大。相比于CK組，接種乳酸菌發酵使得苯乙醛（青香、玫瑰、花香）的ROAV增加，說明乳酸菌接種發酵提升了醛類物質對樣品的風味貢獻，從而豐富了樣品的香味。驗證這一觀點的結果還包括Pp組中糖醛（面包香、焦糖香）的ROAV最高達60.96，

Lp-Pp

組中苯甲醛（杏仁香氣、果香）、異戊醛（蘋果果香）、3-甲硫基丙醛（洋蔥、肉類香氣）的ROAV明顯高于CK組。3）接種乳酸菌發酵還使樣品中苯乙酮（木香、紫羅蘭香）、苯乙烯（香油味）、鄰二甲苯（類似甲苯的氣味）、愈創木酚（辛辣味、煙熏味）的ROAV發生了變化，其中

Pp

Lp-Pp

組中愈創木酚的ROAV明顯比CK組低，說明接種

Pp

Lp-Pp

發酵減弱了樣品中的辛辣味和煙熏味。

6 基于OPLS-DA的不同牛肉黃豆醬關鍵揮發性風味物質分析

為進一步區分乳酸菌接種發酵帶來的牛肉黃豆醬關鍵揮發性風味物質差異，基于2.5.2節得到的10種關鍵揮發性風味物質的含量進行OPLS-DA，結果如圖4所示。模型中自變量擬合指數為0.988，因變量擬合指數為0.928，模型預測指數（

Q

2 ）為0.792，

R

2 和

Q

2 均大于0.5，表示模型擬合結果良好。從圖4A可以看出，經過200 次置換檢驗，

Q

2 回歸線與縱軸的相交點小于零，說明模型不存在過擬合，模型驗證有效，因此認為這10種揮發性化合物對可用于對樣品的區分。從圖4B可以看出，

Lp

組與CK組距離較近，說明它們的風味特征相近。而

Lp-Pp

組、

Pp

組、CK組3 組之間的相互距離較遠，說明了乳酸菌接種發酵改變了牛肉黃豆醬的風味特征，且接種

Lp-Pp

與接種

Pp

發酵的效果不同。結合載荷圖（圖4C）和熱圖（圖4D）來看，辛酸乙酯、異戊醛、苯甲醛、苯乙醛與

Lp-Pp

組的距離較近，且在

Lp-Pp

組中的含量高于其他組，是其代表性香氣物質。結合這些物質的香氣特征來看，接種植物乳桿菌與戊糖片球菌混合發酵有助于牛肉黃豆醬濃郁的堅果香氣和水果香氣的形成。

結 論

比較了自然發酵與乳酸菌接種（

Lp

Pp

Lp-Pp

）發酵的牛肉黃豆復合醬的pH值、總酸、氨基酸態氮、還原糖含量、游離氨基酸和揮發性風味物質組成，結果表明，乳酸菌接種發酵使得牛肉黃豆醬的pH值降低，總酸和還原糖含量升高，其中

Lp-Pp

組的pH值最低，總酸和還原糖含量最高。接種乳酸菌組牛肉黃豆醬中的氨基酸態氮含量和總游離氨基酸含量明顯低于CK組，這可能與發酵基質酸化抑制了體系內中性蛋白酶的活力和乳酸菌產生的酶系從而促進了氨基酸消耗轉化為揮發性風味物質有關。通過ROAV分析得出，1-辛烯-3-醇、2-甲基丁醇、苯乙醇、3-甲基丁酸、苯乙醛、苯甲醛、異戊醛、辛酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、愈創木酚10種物質是樣品中共有的關鍵風味物質。進一步進行OPLS-DA得出，乳酸菌接種發酵改變了牛肉黃豆醬的風味特征，其中接種Lp-Pp發酵促進了辛酸乙酯、異戊醛、苯甲醛、苯乙醛的產生，有助于牛肉黃豆醬濃郁的堅果香氣和水果香氣的形成。本研究為高品質豆醬產品的開發提供了理論依據。后續可通過微生物組學、代謝組學等方法深入研究乳酸菌對發酵體系中微生物菌群以及代謝產物的影響，挖掘乳酸菌調節產品風味的潛在機制。

作者簡介

通信作者：

唐道邦，研究員，廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所畜禽加工研究室主任，先后兼任廣東省現代農業產業技術體系崗位專家、中國畜產品加工研究會理事、廣東省畜牧業標準化委員會委員。1996年至2002年在上市公司唐人神集團工作，從事肉制品研發與管理；2005年7月到廣東省農業科學院從事科研工作，2015年4月至2016年3月，兼任廣東寶桑園健康食品有限公司總經理。

致力于廣東傳統食品加工機制與工藝研究、果蔬功能食品研發、畜禽肉制品加工研究等，主要研究范圍包括涼果、果干、果蔬活性物質提取與功能評價、傳統臘腸臘肉加工工藝機制與提升、生物技術在肉制品中的應用研究及新產品開發。主持國家、省市級課題20多項；參與國家、省重點項目30多項；獲省科技進步一等獎2 項、二等獎2 項、三等獎2 項；獲廣東省農業技術推廣獎一等獎3 項；第一發明人獲授權專利8 項；發表論文100多篇，其中第一作者（通信作者）發表論文30多篇。

第一作者：

鄒金浩，助理研究員，博士研究生。2020年畢業于湖南農業大學農產品加工及貯藏工程專業，取得碩士學位；2020—2024年在廣東省農業科學院蠶業與農產品加工研究所參加工作；2024年9月進入中南林業科技大學食品科學與工程學院攻讀博士學位，研究方向為發酵調味品與肉制品加工。獲廣東省農業技術推廣獎二等獎1 項；第一發明人獲授權專利1 項；以第一作者發表論文12 篇，其中SCI論文4 篇，EI論文2 篇。

本文《乳酸菌接種發酵對牛肉黃豆復合醬品質的影響》來源于《食品科學》2024年45卷第23期93-101，作者：鄒金浩，沈虹妘，龍正玉，楊懷谷，唐道邦*。DOI : 10.7506/spkx1002-6630-20240519-128。點擊下方閱讀原文即可查看文章相關信息。

實習編輯：林安琪；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為深入探討未來食品在大食物觀框架下的創新發展機遇與挑戰，促進產學研用各界的交流合作，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）及中國食品雜志社《食品科學》雜志、《Food Science and Human Wellness》雜志、《Journal of Future Foods》雜志主辦，西華大學食品與生物工程學院、四川旅游學院烹飪與食品科學工程學院、四川輕化工大學生物工程學院、成都大學食品與生物工程學院、成都醫學院檢驗醫學院、四川省農業科學院農產品加工研究所、中國農業科學院都市農業研究所、四川大學農產品加工研究院、西昌學院農業科學學院、宿州學院生物與食品工程學院、大連民族大學生命科學學院、北京聯合大學保健食品功能檢測中心共同主辦的“第二屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會”即將于2025年5月24-25日在中國 四川 成都召開。

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