王 丹，李 偉，芮 昕，馬宇瀟，徐 笑，黃 璐，吳 寒，董明盛*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

馬克斯克魯維酵母Y51-6發(fā)酵稀奶油工藝優(yōu)化及揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

王 丹，李 偉，芮 昕，馬宇瀟，徐 笑，黃 璐，吳 寒，董明盛*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇 南京 210095）

利用馬克斯克魯維酵母Y51-6發(fā)酵稀奶油，以酒精體積分?jǐn)?shù)、感官評(píng)定作為優(yōu)化指標(biāo)，通過正交試驗(yàn)確定優(yōu)化發(fā)酵工藝。最佳發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵時(shí)間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%（體積分?jǐn)?shù)）。并對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，0～12 h內(nèi)酵母菌生長處于延滯期，12～24 h為對(duì)數(shù)期，發(fā)酵24～32 h為穩(wěn)定期，32 h之后酵母菌生長進(jìn)入衰亡期。發(fā)酵過程中pH值逐漸降低，酸度逐漸升高，酒精體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，色值變化不明顯。采用固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)檢測稀奶油發(fā)酵前后產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味成分。結(jié)果表明：未經(jīng)發(fā)酵的稀奶油中共檢測出17 種主要成分，主要成分為2-庚酮、2-壬酮等甲基酮類化合物。而經(jīng)發(fā)酵的稀奶油樣品中共檢測出35 種主要成分，甲基酮類化合物比例降低，苯乙醇等醇類物質(zhì)、己酸乙酯等酯類物質(zhì)明顯增多。

馬克斯克魯維酵母；稀奶油；工藝優(yōu)化；固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法

食品的香味是食品的重要品質(zhì)之一，食用香精香料的產(chǎn)生極大地豐富了食品的香味。食用香精香料現(xiàn)廣泛應(yīng)用于食品生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，原因在于食用香精香料不僅可以改善食品品質(zhì)，增加食品香味，還可以降低生產(chǎn)成本，提高人們的生活品質(zhì)，促進(jìn)現(xiàn)代食品工業(yè)快速發(fā)展［1］。目前，可以通過物理制備法、熱反應(yīng)制備法、生物技術(shù)制備法制備香精香料，其中酶法以及微生物法制備香精香料最具實(shí)際應(yīng)用價(jià)值［2］。

馬克斯克魯維酵母（Kluyveromyces marxianus）生長速率較快，具有耐熱性，并具有吸收各種糖類的能力，還可以分泌各種酶并具有產(chǎn)乙醇的能力，這些特點(diǎn)使得它適合工業(yè)生產(chǎn)［3］。將馬克斯克魯維酵母在特定的環(huán)境條件下培養(yǎng)發(fā)酵，會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有益的多種有機(jī)物質(zhì)，如小分子肽、微量元素、礦物質(zhì)、維生素等，還會(huì)產(chǎn)生一些風(fēng)味物質(zhì)，如醇類物質(zhì)、酯類物質(zhì)等［4-5］。

目前，對(duì)香氣組分的分析多采用氣相色譜法（gas chromatography，GC）或用溶劑萃取后進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析［6］。固相微萃取技術(shù)（solid-phase microextraction，SPME）是一項(xiàng)新型分析前處理技術(shù)，具有無需溶劑、靈敏度高、取樣靈活、操作方便等特點(diǎn)，可直接與氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）等聯(lián)用［7-9］。

本實(shí)驗(yàn)利用分離來自賽里木酸奶中的馬克斯克魯維酵母Y51-6（以下簡稱為Y51-6），以市售稀奶油作為原料，以感官評(píng)定、酒精體積分?jǐn)?shù)為指標(biāo)進(jìn)行工藝優(yōu)化。按照優(yōu)化工藝發(fā)酵稀奶油，并采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（SPME-GC-MS）對(duì)發(fā)酵前后的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行比較分析，以期獲得香味濃郁、令人愉悅的風(fēng)味物質(zhì)，并為獲得新型食品增香劑提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1材料與菌種

稀奶油 青島雀巢有限公司；白砂糖 市售。

Kluyveromyces marxianus Y51-6 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院食品微生物實(shí)驗(yàn)室保存菌種。

1.2儀器與設(shè)備

PTHW型調(diào)溫控溫電熱套 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司；Bruker 320-MS氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀、SPME手動(dòng)進(jìn)樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭上海安譜科學(xué)儀器有限公司；DHP-9012型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；JY502型電子天平上海浦春計(jì)量儀器有限公司；CR-400型色差計(jì) 日本Konica Minolta公司。

1.3方法

1.3.1指標(biāo)測定

1.3.1.1感官評(píng)價(jià)［10-13］

設(shè)置感官評(píng)價(jià)總分為100 分，由食品學(xué)院10 名經(jīng)過培訓(xùn)的、具有一定感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的碩士研究生擔(dān)任品評(píng)員，按照表1中感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的要求，對(duì)發(fā)酵產(chǎn)品分別從色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)、總體評(píng)定等5 個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

表1　感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standards for sensory evaluation

1.3.1.2酒精體積分?jǐn)?shù)的測定

采用蒸餾比重法進(jìn)行測定［14］。

1.3.1.3pH值和酸度的測定

pH值采用pH計(jì)測定。

按照GB 5413.34-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 乳和乳制品酸度的測定》［15］規(guī)定的方法進(jìn)行。稱取10 g（精確到0.001 g）已混勻的稀奶油，加30 mL中性乙醇-乙醚混合液，混勻，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液電位滴定至pH 8.3為終點(diǎn)。根據(jù)滴定體積計(jì)算酸度。

1.3.1.4生長曲線的測定

參考GB 4789.15-2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 霉菌和酵母計(jì)數(shù)》［16］進(jìn)行生長曲線的測定。

1.3.1.5色值的測定

應(yīng)用色差計(jì)測試產(chǎn)品發(fā)酵前后的亮度（L*值）、紅度（a*值）和黃度（b*值）。每組樣品隨機(jī)取點(diǎn)測定，3 次重復(fù)取平均值。

1.3.2Y51-6發(fā)酵稀奶油工藝優(yōu)化

1.3.2.1Y51-6發(fā)酵稀奶油單因素試驗(yàn)

發(fā)酵時(shí)間的確定：按照5%（體積分?jǐn)?shù)，下同）的比例將Y51-6接種于稀奶油中，加糖量為4 g/100 mL，于42 ℃條件下分別培養(yǎng)24、32、40、48、56 h，測定酒精體積分?jǐn)?shù)并進(jìn)行感官評(píng)定。

發(fā)酵溫度的確定：按照5%的比例將Y51-6接種于稀奶油中，加糖量為4 g/100 mL，分別于28、31、34、37、42、45 ℃培養(yǎng)48 h，測定酒精體積分?jǐn)?shù)并進(jìn)行感官評(píng)定。

加糖量的確定：按照5%的比例將Y51-6接種于稀奶油中，加糖量分別為0、2、4、6、8 g/100 mL，于42 ℃培養(yǎng)48 h，測定酒精體積分?jǐn)?shù)并進(jìn)行感官評(píng)定。

酵母接種量的確定：分別按照1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%的接種量將Y51-6接種于稀奶油中，加糖量為4 g/100 mL，于42 ℃條件培養(yǎng)48 h，測定酒精體積分?jǐn)?shù)并進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.2.2Y51-6發(fā)酵稀奶油正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選用L9（34）正交試驗(yàn)表，以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，判定最佳工藝條件。

1.3.3SPME-GC-MS檢測揮發(fā)性風(fēng)味成分

SPME條件：稱取20 g待測樣品放入50 mL錐形瓶。將50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取頭在使用前于280 ℃老化1 h。

GC條件：TRACE TR-5色譜柱（30 m×0.25 mm，1 μm）。升溫程序：起始50 ℃，保持5 min；以4 ℃/min升溫至230 ℃，保持5 min。載氣：高純氦氣，載氣流速：1.0 mL/min。

MS條件：電離方式EI+，進(jìn)樣孔溫度為250 ℃，離子源溫度為250 ℃，電離電壓為70 eV，掃描范圍為m/z：33～450。

定性與定量：將檢測到的質(zhì)譜信息利用NIST和Wiley數(shù)據(jù)庫信息進(jìn)行比對(duì)，正反匹配度均大于700的物質(zhì)作為定性結(jié)果。采用峰面積歸一法計(jì)算各組分的相對(duì)含量。

2　結(jié)果與分析

2.1Y51-6發(fā)酵稀奶油單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1發(fā)酵時(shí)間的確定

圖1　不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)稀奶油的影響Fig.1 Effect of fermentation time on alcohol content and sensory score

產(chǎn)品在發(fā)酵初期時(shí)只有稀奶油的香氣，醇味非常微弱，然而當(dāng)發(fā)酵時(shí)間達(dá)到24 h后，可以聞到沁人心脾的醇香味。由圖1可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，發(fā)酵產(chǎn)品的酒精體積分?jǐn)?shù)也隨之增加。但從感官評(píng)分結(jié)果來看，產(chǎn)品在32 h達(dá)到最佳，再往后，感官評(píng)分開始下降，可能是因?yàn)樵诎l(fā)酵的后期產(chǎn)生了很多其他的代謝產(chǎn)物，影響了產(chǎn)品的感官品質(zhì)，除此之外，發(fā)酵后期會(huì)產(chǎn)生大量的CO2，導(dǎo)致剎口感強(qiáng)烈，一定程度上也影響了產(chǎn)品的感官。另外考慮到發(fā)酵時(shí)間對(duì)工廠效益有很大影響，縮短發(fā)酵時(shí)間能夠直接有效地節(jié)約資源。故確定32 h為最佳發(fā)酵時(shí)間。

2.1.2發(fā)酵溫度的確定

圖2　不同發(fā)酵溫度對(duì)稀奶油的影響Fig.2 Effect of fermentation temperature on alcohol content and sensory score

盧鑫［17］的研究結(jié)果表明，馬克斯克魯維酵母L-6最適生長溫度為36 ℃。而本研究中，如圖2所示，在30～42℃范圍內(nèi)，隨著發(fā)酵溫度的升高，稀奶油的感官評(píng)分、酒精體積分?jǐn)?shù)逐漸升高，42 ℃時(shí)感官評(píng)分與酒精體積分?jǐn)?shù)達(dá)到最高，這與馬克斯克魯維酵母是高溫酵母菌［18］有關(guān)，隨著溫度升高，其代謝活動(dòng)加快。之后感官評(píng)分、酒精體積分?jǐn)?shù)開始降低。這是因?yàn)榭刂坪线m的溫度至關(guān)重要，雖然在稍高于最適溫度的條件酵母菌下生長速率較快，但在較高的溫度下酵母菌易老化，因此確定發(fā)酵溫度在42 ℃左右為宜。

2.1.3蔗糖添加量的確定

圖3　不同蔗糖添加量對(duì)稀奶油的影響Fig.3 Effect of sucrose concentration on alcohol content and sensory score

由圖3可知，隨著蔗糖添加量的增加，稀奶油的感官評(píng)分以及酒精體積分?jǐn)?shù)逐漸增高，可能是因?yàn)殡S著蔗糖添加量的增大，促進(jìn)了馬克斯克魯維酵母的生長，但是當(dāng)蔗糖添加量為8 g/100 mL時(shí)，此時(shí)酒精體積分?jǐn)?shù)最高，然而口感過甜，使得感官評(píng)分下降明顯。故從酒精體積分?jǐn)?shù)和感官評(píng)分綜合考慮，確定蔗糖添加量在6 g/100 mL左右為宜。

2.1.4接種量的確定

由圖4可知，隨著接種量增加，稀奶油的酒精體積分?jǐn)?shù)不斷增加，在接種量為7%時(shí)達(dá)到最高，由于酵母發(fā)酵利用糖類物質(zhì)作為碳源，接種量需要控制在合理的范圍之中，接種量低，細(xì)菌不能充分利用這些碳水化合物，接種量過高，糖類不能滿足需求。因此，只有合適的接種量，才能使糖的作用發(fā)揮到最大。并且當(dāng)接種量為6%時(shí)，感官評(píng)分也是最高的，所以選擇接種量為6%。

圖4　不同接種量對(duì)稀奶油的影響Fig.4 Effect of inoculation amount on alcohol content and sensory score

2.1.5正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

表2　L 2 L9（334）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與結(jié)果Table 2 Experimental design and results of orthogonal tests

正交試驗(yàn)結(jié)果如表2所示，從極差大小可以看出，各種因素對(duì)酒精體積分?jǐn)?shù)的影響次序依次為：A＞C＞B＞D，即發(fā)酵時(shí)間＞蔗糖添加量＞發(fā)酵溫度＞接種量。各種因素對(duì)感官評(píng)分的影響次序依次為：A＞B＞C＞D，即發(fā)酵時(shí)間＞發(fā)酵溫度＞蔗糖添加量＞接種量。

使酒精體積分?jǐn)?shù)最高的最優(yōu)組合為A3B3C3D3，即發(fā)酵時(shí)間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。使感官評(píng)分達(dá)到最高的最優(yōu)組合為A2B2C3D3，即發(fā)酵時(shí)間32 h，發(fā)酵溫度42 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。

2.1.6配方的優(yōu)化組合及驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

根據(jù)正交試驗(yàn)所得結(jié)果，對(duì)于酒精體積分?jǐn)?shù)優(yōu)化工藝條件為：發(fā)酵時(shí)間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。在此優(yōu)化條件下進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，得到酒精體積分?jǐn)?shù)為2.6%，感官評(píng)分為86.0。對(duì)于感官評(píng)分的優(yōu)化工藝條件為：發(fā)酵時(shí)間32 h，發(fā)酵溫度42 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。在此優(yōu)化條件下進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，得到酒精體積分?jǐn)?shù)為1.5%，感官評(píng)分為84.3。綜合酒精體積分?jǐn)?shù)和感官評(píng)分的結(jié)果，取發(fā)酵時(shí)間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%作為后續(xù)發(fā)酵條件。

2.2Y51-6發(fā)酵過程動(dòng)態(tài)追蹤

圖5　Y51-6發(fā)酵稀奶油產(chǎn)品圖像Fig.5 Pictures of cream fermented by Kluyveromyces marxianus Y51-6

由圖5可知，產(chǎn)品在發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生越來越多的氣泡。在發(fā)酵24 h時(shí)，可見些許氣泡，而當(dāng)發(fā)酵達(dá)到32 h之后，稀奶油會(huì)產(chǎn)生大量氣泡。這與馬克斯克魯維酵母能發(fā)酵蔗糖、乳糖分解的葡萄糖產(chǎn)生大量CO2有關(guān)［19］。

圖6　發(fā)酵過程中理化指標(biāo)的測定結(jié)果Fig.6 Changes in physical and chemical indexes during fermentation

由圖6可知，Y51-6在發(fā)酵初期0～12 h內(nèi)處于延滯期。12～24 h為對(duì)數(shù)期，在此階段Y51-6生長速率快，活菌數(shù)由3.6×105CFU/mL迅速增長到3.5×106CFU/mL。24～32 h為穩(wěn)定期，此時(shí)活菌數(shù)基本保持不變。當(dāng)發(fā)酵達(dá)到32 h，Y51-6生長開始進(jìn)入衰亡期，在發(fā)酵40 h時(shí)，活菌數(shù)下降到4.0×105CFU/mL。

發(fā)酵過程中稀奶油的pH值逐漸降低，酸度不斷升高，pH值與酸度整體呈負(fù)相關(guān)。發(fā)酵達(dá)到40 h時(shí)，pH值由最初的6.40下降到5.65，酸度由8.57 °T上升至33.0 °T，這可能與代謝產(chǎn)生有機(jī)酸和CO2有關(guān)。馬克斯克魯維酵母可以利用碳水化合物進(jìn)行代謝，從而導(dǎo)致發(fā)酵過程中酒精體積分?jǐn)?shù)的不斷升高。稀奶油的酒精體積分?jǐn)?shù)隨發(fā)酵時(shí)間延長不斷升高，當(dāng)發(fā)酵達(dá)到40 h時(shí)，酒精體積分?jǐn)?shù)達(dá)到2.4%。

2.3SPME-GC-MS分析

SPME能有效地吸附樣品中的揮發(fā)性組分，經(jīng)過數(shù)據(jù)庫檢索比對(duì)，發(fā)酵前后稀奶油的揮發(fā)性風(fēng)味組分的SPME-GC-MS分析總離子流圖如圖7所示，主要揮發(fā)性組分分析結(jié)果見表3。

圖7　經(jīng)Y51-6發(fā)酵前后稀奶油樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總離子流圖Fig.7 Total ion chromatograms of volatile flavor components of cream and cream fermented by Kluyveromyces marxianus Y51-6

表3　SPME前處理方法結(jié)合GC-MS分析稀奶油發(fā)酵前后揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)Table 3 Volatile composition of cream before and after fermentation identified by SPME combined with GC-MS

續(xù)表3

發(fā)酵前后的稀奶油樣品中共檢出45種主要揮發(fā)性風(fēng)味組分，并且發(fā)酵前后的揮發(fā)性風(fēng)味組分有較大差別。稀奶油中風(fēng)味物質(zhì)種類較少，特征風(fēng)味組分明顯，主要是序號(hào)為1、8、19、36的峰，這些峰對(duì)應(yīng)的主要是酮類物質(zhì)。發(fā)酵后的稀奶油，酮類物質(zhì)比例下降，其余種類揮發(fā)性化合物明顯增多，主要檢測出醇類、酯類、烷烴類化合物等。

2.3.1發(fā)酵前稀奶油的風(fēng)味特征

經(jīng)過SPME富集，GC-MS分離與檢測，未經(jīng)發(fā)酵的稀奶油樣品中共檢測出17 種主要成分，其中主要包括2-庚酮、2-壬酮、2-十一烷酮在內(nèi)的甲基酮類化合物，這與王蓓［6］、李良［20］等的研究結(jié)果相似。甲基酮類物質(zhì)占整個(gè)揮發(fā)性風(fēng)味組分含量的63.54%。其中奶油的特征風(fēng)味為2-庚酮［21-22］，具有類似梨的水果香味，含量更是高達(dá)49.84%；2-壬酮具有果香及椰子、奶油的氣味；2-十一酮具有花香味。甲基酮類化合物的閾值較低，一般是μg/mL級(jí)，大多數(shù)帶有令人愉悅的水果及奶油味，是天然奶香的主要貢獻(xiàn)成分。除此之外，還檢測出γ-二甲基丁內(nèi)酯、δ-壬內(nèi)酯等內(nèi)酯類物質(zhì)，內(nèi)酯類物質(zhì)的產(chǎn)生是可能是脂類熱氧化的結(jié)果［23］。

2.3.2發(fā)酵后稀奶油的風(fēng)味特征

經(jīng)過Y51-6發(fā)酵的稀奶油樣品中共檢測出35 種主要成分，除保留了2-庚酮、2-壬酮、2-十一烷酮類物質(zhì)外，揮發(fā)性風(fēng)味成分得到了極大的豐富。甲基酮類物質(zhì)組成比例下降明顯，但是新檢測出了2-十九烷酮。

經(jīng)發(fā)酵后的稀奶油樣品，其酯類物質(zhì)明顯增多，新檢測出的酯類物質(zhì)主要包括己酸乙酯、辛酸乙酯、2-苯乙醇乙酸酯，酵母菌具有酯化作用［24-25］，酯類物質(zhì)來自醇類之間的反應(yīng)、乳糖代謝或氨基酸分解代謝以及脂肪酸和氨基酸分解產(chǎn)物的中間體，大部分具有花香、果香味［26］。其中己酸乙酯天然存在于菠蘿、草莓等水果中，具有強(qiáng)烈的果香和酒香香氣；辛酸乙酯具有白蘭地酒香味，主要用于調(diào)味品以及香料制造［27］；2-苯乙醇乙酸酯具有玫瑰花香，帶有甜蜜的蜂蜜香氣，類似蘋果果香，并帶有可可和威士忌的香韻。

經(jīng)發(fā)酵后的稀奶油樣品，產(chǎn)生了一些醇類物質(zhì)，主要是苯乙醇，其含量高達(dá)8.27%，天然存在于玫瑰油等芳香油中，被廣泛應(yīng)用于各種食用香精和煙用香精中，是配制玫瑰香型食用添加劑。

發(fā)酵后的奶油樣品中還檢測出了長葉烯。長葉烯是一種天然香料，一般是從重級(jí)松節(jié)油提取出來，用于香精調(diào)配時(shí)可以代替某些價(jià)格昂貴的香料。月桂醛，即十二醛，天然存在與蘋果、甜橙、柑橘等水果中，具有皂香、蠟香、醛香、柑橘香、紫羅蘭花香，可用于調(diào)配奶油、香蕉、橙子等食用香精。（Z）-香葉基丙酮具有果香、木香，用于調(diào)配蘋果、香蕉、熱帶水果等食用香精。

發(fā)酵前后的稀奶油中均檢測出了飽和烷烴類物質(zhì)。發(fā)酵后檢測出多種烷烴類物質(zhì)，包括十三烷、十五烷、十九烷、十六烷，但由于飽和烷烴類物質(zhì)閾值較高、香氣無特色、不典型，故而烷烴類化合物雖然占揮發(fā)性化合物比例較大，但并非主要風(fēng)味物質(zhì)。

3　結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)以感官評(píng)分、酒精體積分?jǐn)?shù)作為指標(biāo)，對(duì)稀奶油的發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)過單因素試驗(yàn)結(jié)合正交試驗(yàn)確定最佳發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵時(shí)間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。并對(duì)發(fā)酵過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤，馬克斯克魯維酵母Y51-6在發(fā)酵12 h內(nèi)處于延滯期，12～24 h為對(duì)數(shù)期，24～32 h為穩(wěn)定期，32 h之后酵母生長進(jìn)入衰亡期。發(fā)酵過程中pH值逐漸降低，酸度則不斷升高，酒精體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，色值變化不明顯。

研究發(fā)酵前后稀奶油的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，分析結(jié)果表明：未經(jīng)發(fā)酵的稀奶油共檢測出17 種主要成分，主要成分為2-庚酮、2-壬酮、2-十一酮等甲基酮類化合物。而經(jīng)過馬克斯克魯維酵母Y51-6發(fā)酵的稀奶油樣品成分復(fù)雜，共檢測出35 種主要成分，除保留了甲基酮類化合物，酯類物質(zhì)、醇類物質(zhì)明顯增多，此外，還檢測出長葉烯和月桂醛等物質(zhì)?？梢娊?jīng)過該工藝發(fā)酵的稀奶油揮發(fā)性風(fēng)味成分得到了極大的豐富，醇類、酯類物質(zhì)賦予了產(chǎn)品更加清香、令人愉悅的氣味，與感官評(píng)價(jià)結(jié)果相符合，可以作為食品增香劑用于食品加工業(yè)。

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Optimization of Fermentation Parameters for Dilute Cream by Kluyveromyces marxianus Y51-6 and Its Volatile Flavor Components Analyzed by SPME-GC-MS

WANG Dan， LI Wei， RUI Xin， MA Yuxiao， XU Xiao， HUANG Lu， WU Han， DONG Mingsheng*
（College of Food Science and Technology， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China）

The purpose of this work was to define optimal conditions for the fermentation of dilute cream by Kluyveromyces marxianus Y51-6. Optimization of fermentation conditions for improved alcohol content and sensory evaluation was carried out using an orthogonal array design. A fermentation temperature of 45 ℃， addition of sucrose at 7 g/100 mL， an inoculum size of 7% （V/V） and 40 h fermentation proved optimal. The fermentation process involved lag phase （0-12 h）， logarithmic phase （12-24 h）， stable phase （24-32 h） and declining phase （after 32 h）. The pH decreased during the fermentation process，while acidity and alcohol content increased gradually and color parameters did not change significantly. The results of analysis by solid-phase micro-extraction （SPME） and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） showed that 17 components were detected in unfermented cream， which were dominated by methyl ketones such as 2-heptanone and 2-nonanone. Totally 35 components were detected in fermented cream samples， among which the proportion of methyl ketones was reduced， while esters and alcohols such as phenylethyl alcohol and ethyl caproate revealed a significant increase.

Kluyveromyces marxianus； dilute cream； process optimization； solid phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass spectrometry

TS252.54

A

1002-6630（2015）15-0112-06

10.7506/spkx1002-6630-201515021

2014-09-22

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2013BAD18B01-4）；國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）項(xiàng)目（2011AA100903）；國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31201422）；國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31371807）；江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目（PAPD）

王丹（1990—），女，碩士，研究方向?yàn)槭称肺⑸?。E-mail：wander04@163.com

董明盛（1961—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称肺⑸锱c生物技術(shù)。E-mail：dongms@njau.edu.cn