植物乳作为牛奶替代品越来越受消费者特别是乳糖不耐受人群喜爱。中国《国民营养计划(2017—2030)》将植物蛋白纳入优质蛋白来源,植物乳的销售额在逐年增加[1]。截至2022年,我国植物基乳产品市场规模达1 351亿元,较上年增长9.5%[2]。从全球市场发展情况来看,未来10年,乳制品替代品市场预计将以9%的复合年增长率增长,到2032年估计价值将达到680亿美元(约4 877.1亿人民币)[3]。植物乳原辅料全部取自植物基食材,外形比较接近于牛奶[4],常见的植物乳有豆奶、椰奶、杏仁露等,因为原料以及加工工艺等特性,这些植物乳表现出与牛奶不同的感官特征,部分存在感官品质不佳的问题。因此,消除植物乳中异味进行研究并是提高消费者喜好度的关键。Wang等[5]比较了植物性酸奶与乳制酸奶的挥发性风味化合物,酸奶中的主要挥发性风味化合物都是酮类,而植物性酸奶中的醛类含量更高。Zhao等[6]发现燕麦β-葡聚糖的添加会使豌豆蛋白酸奶中乙酸、丙酮、2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮和乙酸乙酯等风味化合物的含量显著提高,分别具有突出的果味、甜味和奶油味。

白芸豆,是被子植物门(Angiospermae)木兰纲(Magnoliopsida)豆目(Fabales)蝶形花科(Papilio-naceae)菜豆属(Phaseolus)菜豆(Phaseolus vulgaris)的种子,又称白豆、白饭豆等,是一类在世界范围内广泛种植的豆类作物,具有良好的营养价值[7]。目前,国内白芸豆主要作为蔬菜食用,深加工类食品较少。国际上,白芸豆加工制品主要有:Kurbanova等[8]以白芸豆提取物与牛乳混合发酵研制出了一款低脂低碳水、含益生菌的饮品;Liu等[9]提取了白芸豆的α-淀粉酶抑制剂(α-AI),通过抑制人体α-淀粉酶活性,延缓淀粉分解为葡萄糖,从而降低餐后血糖峰值。白芸豆不仅具有较高的营养价值,还能带来特殊的风味。因此,对白芸豆复配乳的风味研究有较大的意义。

研究以白芸豆为主要原料,选取小米、大米、燕麦、藜麦、大豆和薏米等6种粮食作物,开发白芸豆复配乳,以感官评价得分和复配乳稳定性为评价指标,确定配方较优的4组白芸豆复配乳,并测定其营养成分。再以纯白芸豆乳、全脂牛奶为对照,对4组配方较优的白芸豆复配乳的挥发性化合物进行固相微萃取-气相色谱-质谱联用(solid-phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS)分析,首先确定白芸豆复配乳的挥发性化合物,然后通过相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)确定主要风味化合物,最后借助风味剖面图确定4组白芸豆复配乳的香气特征和风味差异。研究旨在为开发更接近于牛奶的植物乳及其风味调节提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

白芸豆(有机白芸豆),北京素养生活电子商务有限公司;小米(山西黄小米),沈阳信昌粮食贸易有限公司;燕麦(燕麦仁)、藜麦、大豆,安徽燕之坊食品有限公司;薏米,建平县硃碌科镇怀志杂粮有限公司;大米(五常大米),五常市彩桥米业有限公司;色拉油,金利油脂(苏州)有限公司。

1-辛烯-3-醇(质量分数为98%),美国Sigma-Aldrich公司;2,3-戊二酮(质量分数为98%)、辛醇(质量分数为98%),上海阿拉丁生化科技股份有限公司;2-庚酮(质量分数为99%)、(E)-2-辛烯醛(质量分数为98%)、己醛(质量分数为99%)、庚醛(质量分数为97%),安徽泽升科技股份有限公司;2-壬酮(质量分数为99%)、(E)-2-辛烯-1-醇(质量分数为95%)、己醇(质量分数为99%)、2-辛酮(质量分数为98%),上海源叶生物科技有限公司;辛醛(质量分数为98%)、(E)-2-壬烯醛(质量分数为95%),日本东京化成工业株式会社。

1.2 仪器与设备

7890B-5977A型气相色谱-质谱联用仪[配DB-WAX型毛细管色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)],美国Agilent公司;DVB-CAR-PDMS固相微萃取器,美国Supelco公司;XHF-DY型高速分散器、Scientz-150型高压均质机,宁波新芝生物科技股份有限公司;XMTE 8112型电热恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 白芸豆复配乳的制备

参考文献[10]的植物乳制作工艺进行。白芸豆及其他粮食作物原料(共30 g)经清洗后,在60 ℃条件下浸泡30 min,随后以90 ℃的温度热烫处理5 min。接着加入α-淀粉酶(酶活1.5×105 U/mL,添加量为原辅料质量的0.05%)并打浆,180s粗磨1次和120s精磨1次。随后添加纤维素酶(酶活 3 500 U/g,添加量为原辅料质量的0.4%)、糖化酶(酶活1×105 U/mL,添加量为原辅料质量的0.4%)和碱性蛋白酶(酶活5×104 U/g,添加量为原辅料质量的0.04%)复合酶解1 h。酶解完成后,使用200目滤网过滤,并按料液比1∶10[m(白芸豆)∶V(水)=1 g∶10 mL]定容。之后加入大豆油(添加量为样品质量的2%),在6 000 r/min转速下分散30 s,重复2次,再进行40 MPa高压均质2次。最后,在100 ℃条件下灭菌30 min,冷却后得到成品。

1.3.2 复配乳的配方优化

以离心沉淀率和感官评价得分为指标,以纯白芸豆乳为对照组,对白芸豆复配乳复配粮食作物的种类和复配比例进行优化。

首先,根据前期预实验,将白芸豆分别与小米、大米、燕麦、藜麦、大豆和薏米等6种粮食作物进行二元复配,复配质量比为3∶2。然后,选取离心沉淀率较低、感官评价得分较高的3种谷物进行三元复配,复配质量比为3∶1∶1;再将白芸豆与3种谷物进行四元复配,微调复配质量比,选择感官评分最高的一组进行后续实验。

1.3.3 感官评价

白芸豆复配乳的感官评价标准见表1[10],对产品的组织状态、色泽、气味、口感和总体可接受度进行打分。由10人组成评定小组(4名男性和6名女性,年龄20～25岁),参与者均了解并饮用过市售植物乳。

1.3.4 离心沉淀率的测定

称量50 mL离心管的质量,取25 mL复配乳到离心管中,称量白芸豆乳与离心管的总质量,3 000 r/min离心20 min,弃上清液,称量沉淀和离心管的质量,计算离心沉淀率。离心沉淀率越小,稳定性越好[11]。离心沉淀率的计算见式(1)。

离心沉淀率

(1)

式(1)中,m0为离心管的质量,g;m1为白芸豆乳与离心管的总质量,g;m2为沉淀和离心总质量,g。

1.3.5 基本营养成分的测定

水分测定参照GB 5009.3—2016 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》;蛋白质测定参照GB 5009.5—2025 《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法;灰分的测定参照GB 5009.4—2016 《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》;脂肪的测定参照GB 5009.6—2016 《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中的索式抽提法。

1.3.6 风味化合物的鉴定

1.3.6.1 挥发性化合物的测定

以纯白芸豆乳为对照组,以全脂牛奶为参照对象,采用固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)技术对复配白芸豆乳中的挥发性化合物进行萃取[12]。经优化后的条件为取10 g制备好的样品,置于40 mL顶空瓶中,向其中加入1 g氯化钠提高萃取效率,并向其中加入1 μL质量浓度为0.816 mg/mL的2-甲基-3-庚酮作为内标物。在40 ℃水浴中平衡30 min,然后用萃取头(DVB/CAR/PDMS)吸附30 min,等待GC-MS进样。

气相条件。解吸时间5 min,不分流,99.99%纯度的氦气作载气,流速1.2 mL/min;升温程序为起始柱温40 ℃保持2 min,以7 ℃/min升到75 ℃,然后以3 ℃/min升温到150 ℃,最后以3 ℃/min升温到230 ℃,保持2 min。

质谱条件。电子电离源,电子能量70 eV,离子源温度230 ℃,进样口温度250 ℃,四极杆温度150 ℃,扫描模式为全扫描,质量扫描范围m/z 25～350 u。

1.3.6.2 挥发性化合物的定性定量分析

首先在NIST谱库中检索;计算化合物的保留指数(retention index,RI)并与文献报道的RI对比。RI的计算是将正构烷烃C9～C30与样品在相同的色谱条件下得出GC保留时间,计算方法见式(2)。

(2)

式(2)中,n为碳原子数;tn为碳原子数为n的正构烷烃的保留时间,min;tn+1为碳原子数为n+1的正构烷烃的保留时间,min;ti为样品i的保留时间,min。

采用内标法来定量。以2-甲基-3-庚酮为内标物,根据内标物的浓度、样品中各组分的峰面积与内标物峰面积的比值,计算样品中各组分的质量分数,计算方法见式(3)。

(3)

式(3)中,Ci为化合物的质量比,μg/kg;Ai为化合物峰面积;A为内标物峰面积;C为内标物质量比,μg/kg。

1.3.6.3 风味化合物的ROAV计算

ROAV通常用于评估单个挥发性风味化合物对整体香气的影响[13-14]。将对样品整体风味影响最明显的挥发性风味化合物的ROAV设为100。ROAV值的计算见式(4)。

(4)

式(4)中,OAVi为目标挥发性风味化合物的气味活性值(odor activity value,OAV);OAVmax为挥发性风味化合物中最高的OAV。

1.3.7 复配乳香气特征和风味差异的分析

使用风味剖面图的方法,对复配乳香气特征和风味差异进行分析。参考GB/T 16861—1997 《感官分析 通过多元分析方法鉴定和选择用于建立感官剖面的描述词》对感官特征描述语的提及次数和强度进行统计,根据式(5)计算各描述语的贡献值M。

(5)

式(5)中,F为描述词实际被述及的次数占该描述词所有可能被述及总次数的百分率;I为评价小组实际给出的一个描述词的强度和占该描述词最大可能所得强度的百分率。

根据M值大小对感官特征描述语进行筛选并建立感官风味剖面图。

1.4 数据处理

所有实验重复3次,数据用平均值±标准偏差表示。使用Origin 2022软件和GraphPad Prism 8软件绘图。采用Microsoft Excel及SPSS Statistics 17软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 复配乳配方的优化结果

以离心沉淀率和感官评分为指标,对白芸豆复配乳复配粮食作物的种类和复配比例进行优化。首先,将白芸豆分别与小米、大米、燕麦、藜麦、大豆和薏米等6种粮食作物进行二元复配,复配比例均为3∶2,此比例根据前期预实验确定。结果发现,纯白芸豆乳(对照组)离心沉淀率最高,为18.54%,乳液最不稳定。而与薏米复配后,离心沉淀率降低了79.56%,乳液稳定性测定结果见图1,感官评分结果见图2。由图1和图2可知,乳液的稳定性与感官评价结果中组织状态得分一致。白芸豆-小米复配乳离心沉淀率降低了66.99%,并且口感和总体可接受度评分均最高(口感8.51分,总体可接受度8.53分),其次得分由高到低依次是白芸豆-薏米(口感8.25分、总体可接受度7.84分)、白芸豆-大米(口感7.33分、总体可接受度7.70分)、白芸豆-燕麦(口感7.07分、总体可接受度7.84分)、白芸豆-大豆(口感6.81分、总体可接受度7.01分)和白芸豆-藜麦(口感6.02分、总体可接受度5.64分)。其中,白芸豆-大米复配乳的气味得分较低(6.74分),表现出浓郁的大米风味,覆盖了复配乳的芸豆风味。综合所有指标可知,白芸豆-小米(总得分40.61分)、白芸豆-燕麦(总得分39.03分)和白芸豆-薏米(总得分39.35分)的综合评分最高,进行下一步复配。

白芸豆与小米、燕麦、薏米3种谷物进行三元复配,其中m(白芸豆)∶m(小米)∶m(燕麦)=3∶1∶1为A组,m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)=3∶1∶1为B组,m(白芸豆)∶m(燕麦)∶m(薏米)=3∶1∶1为C组。白芸豆与小米、燕麦、薏米3种谷物进行四元复配,质量比为9∶2∶2∶2,为D组。对A组、B组、C组、D组复配乳的稳定性和感官评价进行分析,结果见图3和图4。由图3和图4可知,白芸豆与这3种谷物制备的四元复配乳(D组)的感官评分最高,因此,进一步优化四元复配乳的配方比例。m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)∶m(燕麦)=9∶2∶2∶2为D1组,m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)∶m(燕麦)=9∶3∶2∶1为D2组,m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)∶m(燕麦)=9∶3∶1∶2为D3组,m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)∶m(燕麦)=9∶4∶1∶1为D4组。对D1组、D2组、D3组、D4组复配乳的稳定性和感官评价进行分析,结果见图5和图6。对比稳定性和感官评价结果后,选定了感官评价得分最高的D4组以及A组、B组、C组等4组复配乳样品进行后续的风味研究。

2.2 白芸豆复配乳主要营养成分分析

不同白芸豆复配乳的主要营养成分存在显著差异(见表2)。以纯白芸豆乳为对照组,由表2可知对照组的蛋白和脂肪含量均显著高于A组、B组、C组和D4组(P<0.05),这可能是由于在4种原料(白芸豆、燕麦、小米、薏米)中白芸豆的蛋白质含量最高,约为22.14%[15],而燕麦、小米和薏米的蛋白质含量分别约为17.08%[16]、10.04%[17]和12.80%[18]。D4组的蛋白质含量处于中等水平,而脂肪含量较低。蛋白质和脂肪含量的差异可能会对样品的风味产生影响[19-20]。Vogel等[21]发现,在制作蛋白饮料时,蛋白质的种类和复配比例对饮料的风味化合物含量及感官接受度影响显著,风味物质组分和食品基质中蛋白质的性质都可能影响香气化合物的释放或保留[22]。同时有研究发现,脂肪含量不同的酸奶释放风味化合物的强度和速度也存在显著差异[23]。不同白芸豆复配乳营养组分的差异可能导致了挥发性风味化合物不同程度的释放。

2.3 复配乳挥发性化合物对比分析

对配方较优的4组白芸豆复配乳进行SPME-GC-MS分析,结果见表3。由表3可知,4组白芸豆复配乳、纯白芸豆乳、全脂牛奶等6组样品中共鉴定出41种挥发性化合物,其中包括酮类10种、醛类16种、醇类7种、呋喃类2种、吡嗪类1种、酸类1种以及其他类4种化合物。酮类、醛类和醇类是许多食品中重要的挥发性化合物[24-25]。对白芸豆复配乳中挥发性化合物组成进行对比分析,结果见图7。图7(a)将6组样品中不同种类挥发性化合物的百分含量进行了比较,牛奶组中的主要挥发性化合物是酮类,占比96.67%,显著高于对照组和复配乳,而醛类占比仅为2.27%,显著低于其他5组样品。白芸豆复配乳以醛类物质为主,其次是醇类和酮类。Wang等[5]对比了植物性酸奶与乳基酸奶中的挥发性化合物,发现乳基酸奶中的挥发性化合物以酮类为主,而植物性酸奶中醛类化合物含量更高,与研究结论一致。酮类化合物是大多数乳制品的常见成分,主要由热加工过程中的脂肪降解和游离脂肪酸经氧化为β-酮酸后脱羧反应产生[26]。研究测得牛奶组中酮类物质有丙酮、2-丁酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮和2-十一酮[27-28]。其中2-庚酮、2-壬酮和2-十一酮会产生奶味和甜味,有助于提升牛奶的风味[29]。醛类化合物主要来自脂肪氧化,由于其风味阈值较低,对食品风味影响较大[30]。白芸豆复配乳含量较高的醛类化合物为正己醛和壬醛,有研究表明己醛在植物燕麦乳样品中含量较高,是一种脂质氧化产物,在热处理过后含量会迅速上升[31]。含量较高的醇类化合物为正己醇和1-辛烯-3-醇,1-辛烯-3-醇常常出现在植物乳中,通过脂质氧化产生并随着储存时间延长含量大大增加,可能使白芸豆复配乳具有异味[31]。此外,还解吸出部分吡嗪类、酸类、呋喃类及其他类化合物,这些化合物也会对白芸豆复配乳的风味产生影响。吡嗪类存在于牛奶组中,常由美拉德反应产生,具有坚果香味[32]。酸类和呋喃类物质存在于白芸豆复配乳中,其中己酸具有不良风味[33],呋喃类物质可赋予样品焦糖香气[34]。

白芸豆复配乳的风味物质组成相较牛奶更为复杂,图7(b)展示了每种样品的挥发性化合物数量以及各样品间化合物的相似性和差异性。对照组中被检测出28种成分,A组19种,B组28种,C组21种,D4组22种,牛奶组14种。6组样品中均检出的成分是壬醛和苯甲醛,壬醛的形成与脂肪醇的氧化反应有关,具有脂肪味和青草味等风味,有助于提升牛奶的风味,壬醛可能是复配乳具有淡牛奶味的一个原因。而苯甲醛在热处理时的焦糖化反应中形成,Vaikma等[35]研究发现,植物乳荞麦饮料中苯甲醛的含量较高,具有焦糖和杏仁的风味[36]。此外,对照组和牛奶组有3种相同的挥发性化合物,其中,甲苯具有油漆的风味,A组和牛奶组有4种相同的挥发性化合物,B组有6种,C组有5种,D4组有5种。对照组和4组复配乳共检测出15种相同的成分,包括醛类6种,醇类6种,酮类2种以及呋喃类1种。正己醛、壬醛、正己醇、1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃等含量较高,其中,正己醛、2-戊基呋喃和1-辛烯-3-醇常常被认为是豆腥味的典型组成物质[37],对白芸豆复配乳的风味产生不良的影响。同样地,Vaikma等[35]对市面上90种植物乳风味分析发现,在所有样品中1-辛烯-3-醇和己醛被检出的强度和频率最高。然而,2-辛酮在B组、C组、D4组和牛奶组中都存在且含量较高,由热加工过程中脂肪降解氧化形成[22],具有香草、牛奶和黄油等风味,这些物质散发的香气可能导致复配乳具有淡牛奶味,且感官评分较高的原因。

为了更加直观地分析样品间风味物质的差异,基于定性定量结果,对样品进行主成分分析(principal component analysis,PCA),见图7(c),样本点之共列出酮类化合物10种,醛类化合物16种,醇类化合物7种,呋喃类化合物2种,吡嗪类化合物1种,酸类化合物1种以及其他类4种;“—”表示未检出;MS表示与数据库质谱对照鉴定,RI表示根据保留指数鉴定,Std表示根据标准品鉴定。

间距离越近,说明它们越相似。其中,对照组聚集成一簇,A组、B组、C组和D4组聚集成一簇,牛奶组聚集成一簇。在PC1水平上,A组和牛奶组较为接近,而在PC2水平上,白芸豆复配乳较对照组均接近于牛奶组,表明其挥发性化合物更为相似。热图和层次聚类分析进一步展示了组间挥发性化合物的差异,见图7(d),热图颜色由蓝至红反映了各挥发性化合物含量由低到高。通过聚类分析能够得到样品间的相似性。2-甲基-3-辛酮、(E)-2-戊烯醛、(E)-2-己烯醛和己酸仅存在于对照组中。其中,己酸会呈现类似醋味和汗味,给样品带来不良风味[6]。而复配乳A组、B组、C组和D4组样品中没有这几种化合物,这也可能导致了这些样品在气味方面评分较高(见图4)。A组、B组、C组和D4组共检测出16种相同的成分,醛类6种,醇类6种,酮类2种,呋喃类1种以及其他类1种,其中,正己醛和壬醛含量较高,具有脂肪和柑橘香等风味特征。2-庚酮和2-十一酮单独存在于牛奶组中,表现出甜味和奶香味,对牛奶的风味有较大的贡献[29]。

2.4 主要风味化合物的对比分析

为了评估不同样品组主要风味化合物的贡献度,计算了相对气味活度值(ROAV),结果见表4[38]。ROAV≥1的化合物被认为是样品的重要风味化合物,而0.1<ROAV<1的化合物被认为对样品的风味有重要修饰作用[39]。所有样品中共发现16种ROAV大于1的化合物。其中,ROAV值较大(10～100)的有1-辛烯-3-醇、2,4-癸二烯醛、2-十一酮、2-壬酮、壬醛、2-辛酮、(E)-2-壬烯醛、2-戊基呋喃、(E,E)-2,4-壬二烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛(见表4)。在白芸豆复配乳中,1-辛烯-3-醇的ROAV值均较大,该风味物质具有典型的蘑菇味香气,但当超过一定的浓度水平时,会产生金属味,影响乳液的风味[40]。尽管(E)-2-壬烯醛、2-戊基呋喃、(E,E)-2,4-壬二烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛在白芸豆复配乳中ROAV值较小,但这些化合物在较低浓度下仍会产生异味[41-42],影响白芸豆复配乳的风味。2,4-癸二烯醛是A组和B组样品中的重要风味化合物,主要表现出鱼腥味[43],但是C组和D4组降低了该异味化合物对乳液不良风味的贡献(见表4)。白芸豆乳中的异味化合物2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛等主要是由不饱和脂肪酸的酶和非酶氧化产生。研究表明,通过添加辅料能够改善白芸豆复配乳风味[44],减少异味化合物的含量。

牛奶组中2-十一酮和2-壬酮的ROAV值最大(分别为100.00和90.41),是牛奶的重要风味化合物,有助于样品散发甜味和奶味[45]。2-辛酮也是牛奶组的重要风味化合物,具有奶香味和奶酪味,同时对B组、C组和D4样品的风味有修饰作用[46]。壬醛在所有样品中的ROAV均大于1,它的形成与脂肪醇的氧化反应有关,具有脂肪的风味,是牛奶中关键的香气化合物,也可能是白芸豆及复配乳具有淡牛奶风味的重要原因[45]。D4组感官品质较好的原因可能是2-辛酮(ROAV为0.22)的存在以及壬醛(ROAV为6.99)对其较高的风味贡献度。

根据ROAV得出的主要风味化合物,结合感官评价,对白芸豆复配乳进行了偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)模型分析,结果见图8。y轴代表感官指标,可解释的y变量方差累积贡献率为80.6%,x轴代表主要风味化合物,可解释的x变量方差累积贡献率为58.0%,感官指标及大多数化合物都位于r2=0.5及r2=1的内外椭圆之间,表明PLSR模型可以解释上述变量。D4组在气味、口感和色泽等方面表现最好,与2-辛酮的相关性较大。该化合物具有奶香味,是令人愉悦的气味,这可能是D4组具有淡牛奶味的一个原因。A组、B组和C组乳液较对照组感官评分高,具有奶味和甜味等令人愉悦的气味。而对照组感官评分最低,庚醛、(E)-2-壬烯醛与其有较大的相关性,可能是导致感官气味接受度最低的重要原因。

2.5 复配乳的香气特征和风味差异对比

对4组白芸豆复配乳样品的香气特征进行分析,绘制风味剖面图,见图9。借助风味剖面图可以更直观地观察到不同样品的香气特征和风味差异,有利于从感官角度对白芸豆复配乳的香气特征进行分析。对照组样品的豆香最为突出,而其他几种香气强度较弱。4组白芸豆复配乳相较于对照组而言谷物香、乳香、果香和清甜香均有所提升。其中D4组的乳香和脂香味相对突出,可能与其2-辛酮含量较高相关,这也解释了D4组的风味为什么更接近于牛乳样品。整体而言,通过合理的复配,能够在一定程度上提升样品的乳香、果香、清甜香、脂香、坚果香和谷物香的香气强度。

3 结 论

研究优化了白芸豆复配乳的辅料种类及比例,以感官评价得分和复配乳稳定性为评价指标,确定了配方较优的4组白芸豆复配乳为m(白芸豆)∶m(小米)∶m(燕麦)=3∶1∶1(A组),m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)=3∶1∶1(B组),m(白芸豆)∶m(燕麦)∶m(薏米)=3∶1∶1(C组)和m(白芸豆)∶m(小米)∶m(薏米)∶m(燕麦)=9∶4∶1∶1(D4组)。测定了A组、B组、C组和D4组复配乳的营养成分。再以纯白芸豆乳、全脂牛奶为对照,对4组配方较优的白芸豆复配乳的挥发性化合物进行了SPME-GC-MS分析,首先确定白芸豆复配乳的挥发性化合物,A组中被检出19种,B组28种,C组21种,D4组22种,纯白芸豆组28种,牛奶组14种;6组样品中均检出的成分是壬醛和苯甲醛。然后通过ROAV法确定主要风味化合物,在4组白芸豆复配乳中,1-辛烯-3-醇的ROAV值均较大,其中2,4-癸二烯醛是A组和B组样品中的重要风味化合物,主要表现出鱼腥味;但是C组和D4组降低了该异味化合物对乳液不良风味的贡献。2-辛酮是牛奶组的重要风味化合物,具有奶香味和奶酪味,同时对B组、C组和D4组样品的风味有修饰作用。最后借助风味剖面图确定了4组白芸豆复配乳的香气特征和风味差异,发现4组白芸豆复配乳相较于纯白芸豆组,谷物香、乳香、果香和清甜香均有所提升。其中D4组的乳香和脂香味相对突出,可能因其2-辛酮含量较高。未来可以结合研究结果,优化各风味组分的种类和含量,构建更加接近于牛奶风味的植物乳体系。希望研究成果可为消费者提供更多的健康饮品选择,推动植物乳产业的创新,为构建更接近于牛奶风味的植物乳体系及风味调节提供理论参考。

参考文献：

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Flavor Research of 4 Types of White Kidney Bean (Phaseolus vulgaris) Compound Milk Products

KONG Chunli, ZHANG Yixuan, HAN Haoying, ZHANG Zheting, WANG Bei, ZHOU Sumei*

(School of Food and Health,Beijing Technology and Business University,Beijing 100048,China)

Abstract：In order to investigate the reasons for the light milk flavor of white kidney bean compound milk products, and to determine the better formula of white kidney bean compound milk products, sensory evaluation score and the stability of the compound milk products were used as evaluation indexes. The types and proportions of excipients in the white kidney bean compound milk products were firstly optimized, and four types of white kidney bean compound milk products with better formulations were identified and their nutritional compositions were determined. The volatile compounds of the four groups of white kidney bean compound milk products with better formulations were then analyzed by SPME-GC-MS using pure white kidney bean milk and whole milk as the controls, to determine the types of volatile compounds in the white kidney bean compound milk products. It was found that the components detected in all the six groups of samples were nonanaldehyde and benzaldehyde. Then, the main flavor compounds of white kidney bean compounded milk were determined by ROAV method, and the ROAV values of 1-octen-3-ol were larger in all four groups of white kidney bean compound milk products. 2, 4-Decadienal was an important flavor compound in the samples of group A [m(white kidney beans)∶m (millet)∶m (oats)=3∶1∶1] and B [m (white kidney beans)∶m (millet)∶m (coix seed)=3∶1∶1], which mainly showed fishy smell. However, the adverse effect of the off-flavor compounds on the flavor was reduced in group C [m (white kidney beans)∶m (oats)∶m (coix seed)=3∶1∶1]and D4 [m (white kidney beans)∶m (millet)∶m (coix seed)∶m (oats)=9∶4∶1∶1]. 2-Octanone is an important flavor compound of milk compound with milky and cheesy flavor, which was present in group B, C and D4 with a higher content, and also had a modifying effect on the flavor of these groups. Finally, with the help of flavor profiles, the aroma profiles and flavor differences of the four groups of white kidney bean compound milk products were determined, and it was found that the four groups of white kidney bean compound milk products had enhanced cereal, creamy, fruity and sweet flavors compared to the pure white kidney bean group. Among these, the creamy and fatty flavors of group D4 were relatively prominent, probably due to its higher 2-octanone content. It was hoped that the study could provide theoretical references for promoting the innovation of plant-based milk industry, constructing plant-based milk systems closer to the flavor of milk, and enabling precise regulation of the flavor.

Keywords：soy milk; plant-based; compounding; beverage; flavor

中图分类号：TS275.1

文献标志码：A

收稿日期：2024-10-18

基金项目：国家重点研发计划项目(2021YFD1600604)。

Foundation: National Key Research and Development Program of China (2021YFD1600604).

第一作者：孔春丽,女,副教授,博士,主要从事食品营养与健康方面的研究。

*通信作者：周素梅,女,教授,博士,主要从事新型谷物营养健康食品方面的研究。

doi：10.12301/spxb202400681

文章编号：2095-6002(2026)01-0093-13

引用格式：孔春丽, 张艺璇, 韩颢颖, 等. 4种白芸豆复配乳的风味研究[J]. 食品科学技术学报,2026,44(1):93-105. KONG Chunli, ZHANG Yixuan, HAN Haoying, et al. Flavor research of 4 types of white kidney bean (Phaseolus vulgaris) compound milk products[J]. Journal of Food Science and Technology, 2026,44(1):93-105.

(责任编辑：李 宁)