发酵模式对豆类基涂抹酱功能特性的影响：基于DPPH活性、还原力及挥发性化合物的多维度解析

推荐：为解决豆类基产品功能特性不一致及感官缺陷问题，研究人员通过对比VEGE 033与CHN 22两种发酵剂在不同温度下对豆类蛋白浓缩物（AB/AY/AF）发酵的影响，发现发酵显著提升总酚（TPC）、单宁含量及DPPH自由基清除活性，并优化挥发性有机物（VOC）谱，其中30°C（CHN 22）和43°C（VEGE 033）为最佳温度。该研究为植物基乳制品替代品开发提供关键工艺参数。

　　

豆类作为可持续、低致敏的植物蛋白来源，近年来在食品工业中备受关注。然而，豆类蛋白的应用面临两大挑战：一是其固有的“豆腥味”和苦涩口感，主要源于挥发性醛类（如己醛）和单宁等抗营养素；二是现有研究中发酵工艺对功能特性的影响缺乏一致性。这些问题限制了豆类基产品（如奶酪替代品）的市场接受度。为此，来自拉脱维亚Aloja-Starkelsen公司的研究团队联合学术机构，在《LWT》发表论文，系统评估了不同发酵模式对豆类基涂抹酱功能特性的影响。

研究采用三种豆类蛋白浓缩物（黄豌豆AY、棕豌豆AB、蚕豆AF）与商业混合料Alomix以1:5比例复配，通过热处理（70°C, 30分钟）后，分别接种VEGE 033（含嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌）与CHN 22（含多种乳酸球菌和明串珠菌）发酵剂，在推荐温度梯度（VEGE 033: 37-43°C；CHN 22: 22-30°C）下发酵至pH 4.7±0.1。关键技术包括：近红外光谱（NIR）分析成分、福林酚法测TPC、普鲁士蓝法测单宁、DPPH自由基清除实验、GC/MS检测VOC，以及多变量方差分析（MANOVA）评估参数相关性。

3.1 化学成分分析
豆类基涂抹酱蛋白质含量（8.83-9.56 g/100g）显著高于市售乳酪“Rasa”（5.7 g/100g），但脂肪含量仅为后者的1/16。AF样品因原料蛋白含量高（40.5 g/100g）表现出最优营养组成。

3.2 单宁动态变化
发酵对单宁的影响呈现“双刃剑”效应：CHN 22发酵的AF样品在30°C下单宁含量激增30%，而VEGE 033在AB样品中使单宁降低。这种差异与菌株的鞣酸酶（tannase）活性相关，如保加利亚乳杆菌可降解单宁，但低温（22°C）下酶活不足可能导致结合态单宁释放。

3.3 总酚与抗氧化活性
TPC在发酵后普遍上升，AF样品表现最显著（最高达100 mg GAE/100g）。DPPH活性与TPC呈强正相关（r=0.94），AB CHN/30样品活性提升2.4倍。VEGE 033因深度蛋白水解作用，其还原力（最高75.31 mg TE/100g）显著高于CHN 22。

3.5 挥发性化合物谱
关键发现包括：

• 醛类调控：CHN 22使己醛（hexanal）减少50%，而VEGE 033样品中该“豆腥味”标志物持续存在。
• 风味转化：CHN 22促进乙醇和乙酸（acetic acid）生成（r=0.82），赋予产品类似乳酪的酸香；VEGE 033则增加丙酮（acetone）和1-己醇（1-hexanol）。
• 温度效应：30°C（CHN 22）和43°C（VEGE 033）分别优化了醛醇转化与酸类合成。

这项研究首次系统阐明了豆类蛋白种类、发酵剂组合与温度的三维互作机制。其意义在于：

1. 工艺创新：明确30°C（CHN 22）和43°C（VEGE 033）为最佳发酵温度，为工业化生产提供精准参数；
2. 风味改良：通过调控VOC谱（如降低己醛、增加乙酸），有效缓解豆类产品的感官缺陷；
3. 功能强化：证实发酵可同步提升抗氧化活性（DPPH、还原力）与酚类物质含量，增强产品健康属性。
   研究团队特别指出，黄豌豆（AY）基产品在综合特性上表现最优，未来可针对其设计专属发酵菌种。这些发现为植物基乳制品替代品的开发提供了理论依据和技术路线，对推动可持续食品体系发展具有重要价值。