北京豆汁感官特性分析

劉文營，孫佳琦，成曉瑜,，李 享，賈曉云，王 樂

（1.中國肉類食品綜合研究中心，肉類加工技術北京市重點實驗室，國家肉類加工工程技術研究中心，北京 100068；2.北京十一學校，北京 100039）

我國北京地區擁有悠久的豆汁生產和消費歷史，豆汁在遼、宋代就成為民間大眾化小吃，并相傳于1753年成為清宮廷御膳。時至今日，豆汁仍是北京市民最為喜愛的小吃之一，同時也是北京地區傳統飲食文化的重要載體[1]。

綠豆是制備豆汁的主要原料，豆汁加工大致要經歷挑選除雜、泡制、磨漿、分離、發酵、熬制等工序[2-3]。在豆汁發酵過程中，起主要作用的是乳酸菌和酵母菌，包括乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、彎曲乳桿菌（Lactobacillus curvatus）、西方畢赤酵母（Pichiaoccidentalis）以及乳酸鏈球菌（Streptococcus lactis）等[4-5]。制備食品的原料品質和工藝差異會對產品品質產生顯著影響，如羊肉品質會因生產方式不同而有差異[6]、研磨對不同稻米麩皮營養的損害不同[7]、不同品種豬肉制備的臘肉具有差異顯著的理化和感官特征[8]。而對于生產豆汁的綠豆來說，不同品種綠豆或者不同熱加工方式處理的淀粉凝膠特性[9-10]、直鏈淀粉含量、分子結構、理化性質和體外消化率也有差異[11]。在豆汁生產上，盡管豆汁加工工藝較為相似，但是不同商家采用的工藝會略有不同，包括采用綠豆的品質也會有所差異，其制備的產品也會具有不同的風味和滋味特征，風格各異的豆制產品一方面滿足了不同消費者的喜好需求，另一方面也豐富了豆汁產品的多樣性。

目前，豆汁已成為本地居民和外地游客到訪北京必品嘗的風味小吃之一，盡管已有對豆汁的風味物質[12-13]、熬制過程中的揮發性風味成分[14]、菌群及優勢菌群[4-5,15]等的研究，對豆汁加工產業的發展起到了積極推動作用，但仍未形成系統化的技術體系，尚不能為生產者、消費者提供足夠的科學參考，也難以有效支撐產業發展。因此，開展豆汁感官屬性分析，量化產品的品質參數及不同產品之間的參數差異，將有助于獲取更多有關豆汁的信息。為了量化豆汁產品的風味和滋味品質，本實驗選取市場份額較大的10 種豆汁進行分析，考察不同豆汁的主體風味特征、味覺特性、游離氨基酸組分、氨基酸組分和揮發性有機物組分等參數，旨在為豆汁加工和深入研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

共采集6 家市場銷量較大小吃店的10 種產品，其中牛街4 家小吃店在北京傳統居民消費者中具有較高的選擇性，磁器口和錦馨豆汁小吃店具有相對較高比例的外地游客和傳統居民消費者，即采集的樣品能夠一定程度代表北京豆汁的總體情況。

表1 樣品信息Table 1 Information about the samples tested in this study

鹽酸、檸檬酸鈉、氫氧化鈉、氯化鈉、乙酸、氫氧化鋰（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；2-甲基-3-庚酮（99.9%，CAS號13019-20-0） 美國Sigma Aldrich公司；氯化鉀（30 mmol/L、3.33 mol/L）、酒石酸溶液（0.3 mmol/L）、飽和AgCl溶液、正極清洗液、負極清洗液 日本Insent公司；氧氣（99.999%）、氮氣（99.9%） 北京如源如泉科技有限公司；茚三酮顯色液（貨號：299-70501） 日本和光純藥工業株式會社。

1.2 儀器與設備

FSP-625電子干燥箱 日本東洋產業株式會社；Cascada BIO純水機、0.22μm微濾膜 美國Pall公司；BSA822-CW天平 賽多利斯科學儀器有限公司；F6/10-10G超細勻漿器 上海Fluko流體機械制造有限公司；PEN3電子鼻 德國Airsense公司；TS5000Z味覺分析系統 日本Insent公司；L-8900高速全自動氨基酸分析儀 日本日立公司；TG-Wax MS極性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）、GC-MS聯用儀 美國賽默飛世爾科技（中國）有限公司；TDS半自動熱脫附進樣器 德國Gerstel公司。

1.3 方法

1.3.1 主體風味特征差異分析

表2 電子鼻感應電極Table 2 Electronic nose sensors responding to different flavor compounds

如表2所示，電子鼻內含有10 組化學傳感器，不同傳感器會針對不同的物質產生響應，根據傳感器接收信號的強度差異，可以對豆汁的主體風味特征進行差異性分析。

參考文獻[16-17]方法，取2.0 g均勻豆汁置于樣品瓶內，4 ℃留存備用。

電子鼻工作條件：加熱倉溫度為50 ℃，振動2 min，數據采集時長為90 s，選取70 s時收集的數據進行分析。

1.3.2 滋味特性差異分析

電子舌探頭矩陣由不同材料制成，能夠識別出液體的不同味覺特征[18-19]。參考文獻[20-21]方法，取20.0 g豆汁，按照體積比1∶5加入純水，均質混勻后8 000 r/min離心5 min，上清液過濾后取50 mL上機測試。

1.3.3 揮發性有機物分析

參考文獻[22]方法，略有修改。取2.0 g豆汁裝入測試瓶，50 ℃正壓富集30 min，用熱脫附-氣相色譜-質譜聯用儀分析。

程序條件：風味物質富集程序：50 ℃、0.05 MPa、30 min；熱脫附程序：初始溫度40 ℃，分別延遲和保持1 min，然后40 ℃/min升溫至210 ℃，保持5 min；冷進樣系統程序：初始溫度－100 ℃，保持1 min，然后10 ℃/min升溫至215 ℃，分流比20∶1。

氣相色譜-質譜條件：TG-Wax MS極性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：40 ℃，保持3 min，然后5 ℃/min升溫至200 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升溫至220 ℃，保持3 min；載氣為氦氣，流速1.0 mL/min；質譜傳輸線溫度260 ℃；離子源溫度280 ℃；質量掃描范圍40～600 u。

1.3.4 游離氨基酸和總氨基酸含量分析

參考文獻[23-25]方法，采用氨基酸自動分析儀進行氨基酸組分分析。

檢測條件：2622SC-PH離子交換分離柱（4.6 mm×60 mm）；柱溫57 ℃；檢測波長分別為440 nm和570 nm；緩沖液流速0.4 mL/min；反應液為茚三酮試劑，流速0.35 mL/min；進樣量20 μL，反應單位溫度140 ℃。

1.4 數據處理

在進行豆汁主體風味分析時，隨機進行5 個平行；在進行豆汁味覺特性、氨基酸、游離氨基酸和揮發性有機物含量分析時，隨機進行3 個平行，結果以±s表示。運用Winmuster軟件進行產品風味的主成分分析（principal component analysis，PCA）和線性判別分析（linear discriminant analysis，LDA）；在對揮發性風味物質分析時，均勻取2.0 mL混合樣品進行測試，依據揮發性成分的CAS號進行化學物質檢索分析（http://www.chemindex.com/）。

數據均由SPSS 9.1進行誤差性分析（F=0.05），由Origin 8.0進行作圖。

2 結果與分析

2.1 豆汁主體風味特征差異

不同豆汁的主體風味特征如圖1和表3所示，10 種產品在PC1和PC2上的總方差貢獻率為93.3%，高于85%，即產品均具有良好的主體風味特征。由圖1B可知，不同樣品LDA方差貢獻率為59.933%，低于85%，即通過LDA不能對所有樣品進行有效區分，而由表3可知，不同豆汁之間的區分能力有很大差異，表現在MJsheng與JX之間的區分能力為0.498，BXQsheng與MJsheng之間的區分力為0.347，BXQsheng與JX之間的區分力為0.411，均具有較低的區分能力，即這些產品主體風味特征較為相似，不能對這些樣品進行差異性區分；BXQsheng與BJshu之間的區分力為0.929，BXQsheng與HJshu之間的區分力為0.919，BJshu與HJsheng之間的區分力為0.889，BJshu與HJshu之間的區分力為0.598，BJshu與JX之間的區分力為0.939，BJshu與MJsheng之間的區分力為0.949，表現為有一定程度相似，僅能夠進行初步鑒別分析；其他豆汁之間的區分能力均高于0.950，能夠進行豆汁樣品之間的差異區分，與圖1A結果一致，即不同豆汁樣品均具有獨特的風味特征，且部分樣品之間具有較高的相似度。

圖1 不同豆汁產品的揮發性物質的PCA（A）和LDA（B）Fig.1 Principal component analysis (A) and linear discriminant analysis (B) of volatile substances in different Douzhi samples

表3 不同豆汁主體風味的區分能力Table 3 Discernibility ability of main flavor characteristics of different Douzhi samples

來源于同一制作工藝樣品中，除HJsheng與HJshu之間能夠勉強區分外，BXQsheng與BXQshu、MJsheng與MJshu、BJsheng與BJshu之間均能良好區分，即豆汁熱處理可能會顯著影響豆汁主體風味。

2.2 豆汁滋味特性

圖2 不同豆汁產品的滋味特征Fig.2 Taste characteristics of different Douzhi samples

由圖2可知，不同豆汁在PC1和PC2上的總方差貢獻率為89.71%，產品均具有獨特的主體滋味特征，且各產品在PC1和PC2上的交叉較少。與2.1節結果相比，盡管MJshu與BXQshu之間主體風味的區分能力為0.999，但兩者在滋味上具有一定的相似性，即產品滋味和風味特征可能具有獨立性。

如表4所示，BJsheng具有最高的酸味和澀味值（P＜0.05），HJshu擁有最高的苦味值（P＜0.05），CQK擁有最高的澀味回味值（P＜0.05）。在其他滋味特性上，BJshu擁有較高的咸味值，BXQshu擁有較高的豐富度（P＞0.05）。HJshu酸味值最低（P＜0.05），JX苦味值最低（P＜0.05），BXQsheng澀味值最低（P＜0.05），BJshu和HJsheng的苦味回味值較低（P＞0.05），BXQsheng澀味回味值最低（P＜0.05）。

對于來源于同一小吃店的豆汁，熟制后產品的酸味值均呈現下降趨勢；澀味回味值均為持平或者上升的趨勢；豆汁的鮮味均為持平或下降的趨勢；除BXQshu的豐富度明顯高于BXQsheng以外，其他樣品的豐富度差異不顯著。即不同制作工藝或消費方式的豆汁會呈現不同的味覺和氣味特征，消費者會有不同的消費體驗。

2.3 豆汁游離氨基酸和總氨基酸含量

必需氨基酸組分在味覺特征呈現上起重要作用[25-27]，尤其是在高蛋白產品中更為明顯[28]。如表5、6所示，在呈甜味氨基酸含量方面，除MJshu與BXQsheng之間呈甜味氨基酸含量差異顯著外（P＜0.05），其他樣品，以及兩者與其他樣品之間均無顯著差異（P＞0.05）；在呈苦味氨基酸含量方面，除BXQsheng低于BXQshu外，其他在生制品中的含量均高于熟制品，即加熱可能有助于苦味的降低；在呈鮮味氨基酸含量方面，總體呈現為熟制品中的呈鮮味氨基酸含量低于相應生制品中的含量，其中BJsheng中呈鮮味氨基酸含量最高（P＜0.05），HJsheng與HJshu中呈鮮味氨基酸含量最低，但兩者之間差異不顯著；對于呈現不愉悅味覺特性氨基酸，除BXQsheng與BXQshu差異不顯著外，其他樣品生制品的含量均高于其在熟制品的含量，且HJsheng和BJsheng中呈現不愉悅味覺特性氨基酸含量較高；對于呈現愉悅味覺特性的氨基酸，除MJshu中的含量明顯高于BXQsheng外（P＜0.05），其他樣品之間，以及兩者與其他樣品之間的含量差異均不顯著；而對于豆汁中的總游離氨基酸，來源相同的樣品之間差異不顯著，BJsheng和BJshu游離氨基酸含量高于其他樣品。

對于豆汁總氨基酸，呈甜味氨基酸含量、不愉悅氨基酸含量、呈苦味氨基酸含量、呈鮮味氨基酸含量、總氨基酸含量和愉悅氨基酸含量均呈加熱后降低的趨勢，即加熱不僅弱化了苦味等不愉悅特征，對其他滋味特征也有負面影響，總體表現為滋味強度的降低，與2.2節結果一致。生制品中，BJsheng、HJsheng、MJsheng、BXQsheng中總氨基酸含量依次降低；熟制品中，MJshu、HJshu、CQK、BXQshu、BJshu和JX中總氨基酸含量依次降低，BJsheng和BJshu總氨基酸含量差異較大。

在豆類產品發酵過程中，蛋白質水解產生的肽和氨基酸對產品滋味的呈現具有重要作用，強疏水的肽和氨基酸呈現苦味特征[29]，而甜味肽、鮮味肽等會使苦味得到弱化，同時與呈現不同味覺特性的氨基酸共同構成了豆制品復雜滋味特征[30]。

表4 不同豆汁的滋味特征Table 4 Taste characteristics of different Douzhi samples%

表5 豆汁游離氨基酸質量分數差異Table 5 Free amino acid contents in Douzhi samples%

表6 豆汁總氨基酸質量分數差異Table 6 Total amino acid contents in Douzhi samples%

表7 豆汁揮發性物質成分質量分數Table 7 Volatile components of Douzhi samples%

續表7

續表7

續表7

2.4 豆汁揮發性有機物成分

如表7所示，豆汁中共檢測到223 種揮發性有機物，其中葉醇、乙醇、正己醇、甲基環戊烷、2,5-二甲基-3-己酮、2-肉豆蔻酰基泛素為共有成分。

由2.1節可知，豆汁樣品均具有顯著的風味特征，且部分樣品之間具有較高的相似度。豆汁中不同揮發性物質組分占比見圖3，醇類物質、酮類物質和酯類物質含量較高。MJsheng、BXQsheng與JX在PC1和PC2方向上具有較高的重合度，三者在醇類、酯類和酮類物質含量上均無顯著差異（P＞0.05）；HJsheng、BJshu和HJshu在PC1和PC2方向上具有較高的重合度，三者也在醇類、酯類和酮類物質含量上均無顯著差異（P＞0.05），即豆汁風味的主要成分為醇類、酯類和酮類物質。盧曉丹等[12]研究也顯示醇類含量較高，其次是酸類物質，而本實驗中為酮類物質或酯類物質，結果與已有報道即有相同又有差異，說明豆汁中揮發性有機物成分具有較大的分散性。

不同豆汁醇類、酸類、酮類、芳香族類、酯類、酚類物質含量差異不顯著（P＞0.05）；MJsheng中烷烴類物質含量顯著高于其他樣品（P＜0.05），且其他樣品之間差異不顯著（P＞0.05）；HJsheng中醛類物質含量較高，BJsheng中醚類等物質含量較高；相比于來源相同的生豆汁，MJshu、BXQJshu、BJshu和HJshu四種熟豆汁中均未檢出酚類物質，JX樣品亦未檢出酚類物質，但CQK樣品中含有少量的揮發性酚類物質。

圖3 豆汁不同揮發性物質組分含量差異Fig.3 Contents of different classes of volatile substances in Douzhi samples

苗志偉等[14]在豆汁熬煮過程中共檢測到38 種揮發性成分，同樣檢出了乙醇（酒精味）、2-丁醇（葡萄酒味）、己醇（果香）、3-己烯-1-醇（青草香）、1-庚醇（清香、甜香、堅果香）、己醛（果香）、2-己烯醛（綠葉香、水果香）、苯甲醛（苦杏仁味）、2-丁酮（辛辣甜味）、乙酸乙酯（水果香）、丙酸乙酯（清香）、硫代乙酸甲酯（芳香味）、二甲基二硫醚（洋蔥味）和4-乙基-苯酚（藥香、果香）；盧曉丹等[12-13]也在不同生熟豆汁中檢出26～39 種揮發性物質，同樣檢測到二甲基二硫醚、4-乙基-苯酚、乙醇、苯甲醛、2-丁醇、2-己烯醛、3-己烯-1-醇和己醇，說明有些風味成分在豆汁中的存在較為普遍。

而在豆汁特征性的“臭味”呈現上，二甲基二硫醚、二甲基三硫醚等含量化合物起到重要作用[14,31]；具有汁青香、堅果香和脂肪香特征，且閾值較低的己醛、2-己烯醛、壬醛、苯甲醛等也為豐富豆汁風味起到重要作用[12]。

3 結 論

從北京市場采集的10 種市場體量較大的豆汁產品，均具有獨特的風味特征，除寶記生豆汁、北新橋53號熟豆汁、磁器口熟豆汁或馬記熟豆汁能夠通過主成分與其他產品進行區分外，其他產品均不能進行有效區分。尤其以馬記生豆汁、北新橋53號生豆汁和錦馨熟豆汁主體風味特征較為相似，洪記生豆汁、洪記熟豆汁和寶記熟豆汁主體風味特征較為相似。

主體風味和滋味特征具有獨立性，主體風味較為相似的產品在味覺特征呈現上具有較大差異，除北新橋熟豆汁和馬記熟豆汁滋味特征在PC1和PC2上不能區分外，其他產品均具有較大的分散性。即主體風味相似的產品在味覺特征上可能有差異，而部分主體風味明顯不同的產品反而在味覺特征上可能比較相似，來源于同一制備工藝的產品在主體風味和味覺特征上可能也會不同。

綠豆發酵產生的蛋白肽和氨基酸產物是豆汁味覺呈現的基礎物質，豆汁熟制后游離氨基酸總量保持持平或者增加，以寶記豆汁、馬記熟豆汁和錦馨熟豆汁含量較高（P＞0.05），北新橋53號生豆汁含量較低（P＞0.05）；但氨基酸總量會在加熱處理后明顯降低，以馬記生豆汁氨基酸含量最高（P＜0.05）、錦馨熟豆汁氨基酸含量最低（P＜0.05），即不同豆汁產品中氨基酸總量差異較大，但游離氨基酸含量較為穩定。

從10 種豆汁中共檢測到223 種揮發性有機物，以醇類、酮類和酯類物質含量較高，即為豆汁風味的主成分。

4 討 論

在前期研究[2-5,14]中圍繞豆汁加工工藝、微生物菌株及發酵性能、風味物質及煮制過程中的變化等開展了研究工作，取得了大量實驗數據，極大促進了人們對豆汁的認識和了解。本實驗結果在一定程度上支持了現有數據，但又存在一定差異，可能的原因是豆汁復雜的加工工藝，諸如綠豆原料品質、加工工藝參數、生產季節、微生物菌相變化、環境微生物狀況、貯藏條件、熟制方式等，任何因素改變都可能影響到豆汁產品品質。

基于目前獲得的有關豆汁的信息，開展針對豆汁的深層研究，除對豆汁加工工藝與品質之間的關系進行分析外，還需要考慮發酵過程中蛋白肽和氨基酸組分的變化趨勢、豆汁的營養和功能屬性變化，以及培育和開發適應性產品，以提升豆汁的生產能力、擴大豆汁的消費基礎和產品活力。