基于GC×GC-TOFMS和LC-ESI-MS/MS风味组学与代谢组学探究豆奶乳酸菌发酵风味形成机制及其与酸奶的代谢通路差异

《Food Bioscience》：1 GC×GC-TOFMS and LC-ESI-MS/MS based Flavoromics and Metabolomics Studies on the Lactic Acid Bacteria Fermentation of Soymilks with Dairy Milk as the Reference

本综述通过GC×GC-TOFMS和LC-ESI-MS/MS技术，系统比较豆奶与牛奶在乳酸菌（LAB）发酵过程中风味物质（如2,3-丁二酮、乙醛等）的生成规律及代谢通路差异。研究发现豆奶发酵体系虽挥发性物质总量更高，但酸奶的香气活度值（OAV）更优；豆奶中氨基酸代谢更活跃，而两者碳水化合物代谢路径存在分化。研究为豆奶酸奶风味改良提供了理论框架。

　　

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Materials and Methods

大豆（Glycine max [L.] Merr., 2024年采收）购自无锡金易盛农产品有限公司，并于4°C储存直至加工。全脂奶粉购自新西兰乳制品公司。用于全二维气相色谱-飞行时间质谱（GC×GC-TOFMS）分析的C7-C30正构烷烃标准品和4-甲基-2-戊醇（纯度≥99%）购自阿拉丁工业公司（上海）。

Physicochemical properties and overview of metabolites of the LAB fermented samples

图1(A)展示了发酵豆奶和牛奶在不同时间点的pH和酸度变化曲线。发酵6小时后，豆基和奶基酸奶的pH分别达到约4.50和4.65。继续发酵至8小时，pH和酸度仅发生轻微变化。与发酵牛奶相比，相同发酵时间的豆奶酸奶酸度值较低。

Conclusion

对豆奶和牛奶的乳酸菌（LAB）发酵进行的比较风味组学和代谢组学研究得出以下发现：鉴于PCA得分图中样品类型的明显聚类，研究采用OPLS-DA来识别导致组间分离的关键变量。从豆奶和奶基发酵体系的总差异代谢物中分别富集到10条和9条关键代谢通路。代谢通路网络构建揭示，淀粉和糖代谢在两类体系中呈现差异化调控，而丙酮酸代谢模块作为风味物质生成的核心枢纽，在豆奶和奶基发酵中均扮演关键角色。豆奶发酵中氨基酸代谢通路更为活跃，而奶基体系则显著依赖乳糖代谢路径。关键风味形成酶的表达水平受到豆奶和牛奶组分的协同、拮抗或独立调控。本研究为深化豆奶乳酸菌发酵的理论框架提供了实验证据。