于素素，楊佳杰，馬向陽(yáng)，賈新棟，劉麗波，杜 鵬，李艾黎

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

牦牛酸乳是我國(guó)西南地區(qū)（如青海、四川、甘肅、西藏等）的傳統(tǒng)特色美食之一，其脂肪、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分的含量均高于普通市售酸奶[1]。除了營(yíng)養(yǎng)特性?xún)?yōu)良，近年來(lái)不斷有新的研究證實(shí)牦牛酸乳還具有降低人體膽固醇、預(yù)防胃潰瘍、抗動(dòng)脈粥樣硬化、提高骨密度、調(diào)節(jié)血糖、強(qiáng)化肌肉組織、增強(qiáng)免疫力、清除自由基等多種保健功能[2-5]，是純天然的益生食品。但目前牦牛發(fā)酵乳制品多以家庭式手工作坊為主，工業(yè)化生產(chǎn)能力比較薄弱[6]，如何提高產(chǎn)品附加值，轉(zhuǎn)變當(dāng)前牧民主要銷(xiāo)售初級(jí)畜產(chǎn)品的現(xiàn)狀是亟待解決的問(wèn)題。

以往研究多集中在優(yōu)化傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，如陳一萌等[7]分析了不同穩(wěn)定劑對(duì)凝固型牦牛酸奶在后酸化過(guò)程中品質(zhì)及風(fēng)味的影響；余闖闖等[8]以藏靈菇作為發(fā)酵劑生產(chǎn)新型牦牛酸奶；李升升等[9]結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估法研究了殺菌、接種量、發(fā)酵溫度及后酸化過(guò)程對(duì)牦牛酸奶品質(zhì)的影響；胡凱麗等[10]比較了牦牛酸乳和市售酸乳發(fā)酵過(guò)程中酸度、質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味成分的變化規(guī)律。近年來(lái)，人們更加關(guān)注自然發(fā)酵牦牛酸乳中優(yōu)勢(shì)乳酸菌的多樣性及其功能特性，如劉怡萱[11]和孫思雨[12]等運(yùn)用高通量測(cè)序技術(shù)分析了西藏農(nóng)牧區(qū)和川西地區(qū)牦牛酸奶中的細(xì)菌多樣性，并探究環(huán)境因素對(duì)其差異形成的影響。張麗[13]從青藏高原牦牛酸奶中篩選出具有免疫調(diào)節(jié)功能的Lactobacillus caseiG12和L. acidophilusE2；Zhao Xin等[14]從傳統(tǒng)牦牛酸奶中篩選出具緩解便秘作用的L. plantarumYS2，Ding Wurong[15]和Yu Qian[16]等從傳統(tǒng)牦牛酸奶中篩選出具有降膽固醇作用的L. plantarumLp3和L. caseiYBJ02。陳明等[17]從青藏高原牦牛酸奶中篩選出的L. plantarumXM5可有效緩解D-半乳糖對(duì)大鼠腦組織的氧化損傷。因此，后續(xù)需進(jìn)一步加強(qiáng)益生菌的生產(chǎn)特性研究，促進(jìn)牦牛乳資源的合理利用。本課題組前期從四川省紅原縣牧民自制牦牛酸乳中篩選出發(fā)酵乳桿菌HY01，其對(duì)結(jié)腸炎和便秘具有良好的預(yù)防效果[18-19]。以具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的益生菌為研究對(duì)象，首先利用單因素試驗(yàn)、響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化發(fā)酵含益生菌牦牛酸乳的工藝條件，進(jìn)而利用電子鼻監(jiān)控后熟過(guò)程中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化，并觀察含益生菌牦牛酸奶在貯藏期間的品質(zhì)變化。以上研究對(duì)于開(kāi)發(fā)可應(yīng)用于發(fā)酵牦牛乳且具有益生特性的乳酸菌，以及改善牦牛酸乳的品質(zhì)具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牦牛鮮奶由甘南牧場(chǎng)提供；鮮牛乳由完達(dá)山牧場(chǎng)提供；普通酸奶由本實(shí)驗(yàn)室采用發(fā)酵劑MY105和發(fā)酵乳桿菌HY01對(duì)鮮牛乳進(jìn)行發(fā)酵獲得；MRS培養(yǎng)基 北京索萊寶科技有限公司；發(fā)酵乳桿菌HY01由西南大學(xué)課題研發(fā)組提供；發(fā)酵劑MY105（含嗜熱鏈球菌和保加利亞乳桿菌） 丹尼斯克公司。

1.2 儀器與設(shè)備

SPL-150生化培養(yǎng)箱 天津市萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司；AlphaClean1300超凈工作臺(tái) 上海HealForce公司；YXQ-LS-70A立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；THZ-D臺(tái)式恒溫振蕩器 蘇州市培英實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；PB-10型pH計(jì) 北京杰諾康科技有限公司；HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司；JJ0.3/25均質(zhì)機(jī) 廊坊市匯通機(jī)械廠；PEN3便攜式電子鼻（傳感器陣列見(jiàn)表1） 德國(guó)Airsense公司；HC-3018R高速冷凍離心機(jī) 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；Universal TA質(zhì)構(gòu)儀 上海騰拔儀器科技有限公司。

表1 電子鼻的傳感器陣列Table 1 Sensor arrays of electronic nose used in this study

1.3 方法

1.3.1 菌種的活化與制備

將冷凍干燥保存的發(fā)酵乳桿菌HY01接種于MRS液體培養(yǎng)基中，37 ℃培養(yǎng)18 h后3 000 r/min離心10 min收集菌體，再將菌液稀釋到106CFU/mL后接種于滅菌脫脂乳中37 ℃培養(yǎng)（108CFU/mL）至凝固，反復(fù)傳代3 次使菌種充分活化，即為工作發(fā)酵劑（108CFU/mL）使用。

1.3.2 牦牛酸奶制備工藝流程

牦牛乳（或鮮牛乳）→均質(zhì)→殺菌→冷卻→添加發(fā)酵劑MY105、發(fā)酵乳桿菌HY01→發(fā)酵→冷卻→冷藏后熟→成品

1.3.3 酸奶制備工藝操作要點(diǎn)

均質(zhì)：將牦牛乳（或鮮牛乳）用均質(zhì)機(jī)在25 MPa的條件下均質(zhì)1～2 次；殺菌：均質(zhì)后的物料立即加熱至95 ℃，保溫5 min；冷卻：殺菌后的物料迅速冷卻至44 ℃左右；接種：在無(wú)菌條件下，加入MY105（106CFU/mL）復(fù)合既定比例的HY01；發(fā)酵：將接種好的物料混勻，于恒溫培養(yǎng)箱中發(fā)酵至凝乳形成；冷藏后熟：發(fā)酵結(jié)束后將產(chǎn)品移入4 ℃冷藏16 h。

1.3.4 指標(biāo)檢測(cè)

酸度測(cè)定：參照GB 5009.239—2016《食品酸度的測(cè)定》[20]采用滴定酸度法進(jìn)行；雙乙酰和乙醛測(cè)定：采用碘滴定法[21]和鄰苯二胺比色法[22]進(jìn)行；益生菌活菌數(shù)測(cè)定：采用平板計(jì)數(shù)法[23]進(jìn)行。

質(zhì)構(gòu)測(cè)定：用P/PE反擠壓探頭測(cè)定牦牛酸奶質(zhì)構(gòu)。測(cè)量條件[24]如下：測(cè)前速率為1.0 mm/s，測(cè)試速率為1.0 mm/s，測(cè)后速率為2.0 mm/s，壓縮距離20 mm，2 次壓縮間隔為5 s，進(jìn)行3 次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)為硬度、稠度、內(nèi)聚性和黏度。

感官評(píng)定：以色澤、組織狀態(tài)、滋味、氣味為感官評(píng)價(jià)指標(biāo)。邀請(qǐng)10 名經(jīng)過(guò)感官評(píng)價(jià)訓(xùn)練的人進(jìn)行評(píng)價(jià)，滿分為100 分，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[25]見(jiàn)表2。

表2 牦牛酸奶感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of yak yogurt

1.3.5 牦牛酸奶發(fā)酵工藝單因素試驗(yàn)

在發(fā)酵劑MY105添加量固定的條件下（106CFU/mL），依次改變發(fā)酵乳桿菌HY01接種量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度，以牦牛酸奶的滴定酸度、pH值、活菌數(shù)和感官評(píng)價(jià)為考察指標(biāo)。

1.3.5.1 HY01接種量的影響

于40 ℃發(fā)酵6 h條件下，考察在牦牛乳中接種2%、3%、4%、5%、6%發(fā)酵乳桿菌HY01（V/V）對(duì)菌數(shù)、酸度及感官評(píng)分的影響。

1.3.5.2 發(fā)酵溫度的影響

牦牛乳中接種3% HY01，在發(fā)酵6 h條件下，觀測(cè)不同溫度（34、36、38、40、42 ℃）對(duì)菌數(shù)、酸度及感官評(píng)分的影響。

1.3.5.3 發(fā)酵時(shí)間的影響

牦牛乳中接種3% HY01，在發(fā)酵溫度為38 ℃，測(cè)定不同發(fā)酵時(shí)間（4、5、6、7、8 h）菌數(shù)、酸度及感官評(píng)分的變化。

1.3.6 牦牛酸奶發(fā)酵工藝的響應(yīng)面優(yōu)化

以單因素試驗(yàn)結(jié)果確定響應(yīng)面試驗(yàn)3因素3水平參數(shù)見(jiàn)表3，根據(jù)感官評(píng)價(jià)以及活菌數(shù)指標(biāo)進(jìn)行響應(yīng)面分析，2 個(gè)指標(biāo)各占權(quán)重50%[26]。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 3 Level and code of independent variables used for response surface analysis

1.3.7 電子鼻測(cè)定不同后熟時(shí)間牦牛酸奶的香氣組分

按照最優(yōu)工藝發(fā)酵牦牛酸奶和普通酸奶，并按照不同時(shí)間（8、12、16、20、24 h）進(jìn)行后熟。取20 mL樣品，注入到30 mL的上樣瓶中，瓶蓋封住瓶口在室溫下富集15 min后，采用頂空上樣法對(duì)樣品進(jìn)行電子鼻檢測(cè)[27-28]。每組設(shè)置10 個(gè)平行。

1.3.8 牦牛酸奶貯存期理化指標(biāo)測(cè)定

測(cè)定于4 ℃條件下貯藏28 d的牦牛酸奶的酸度、pH值、益生菌活菌數(shù)、質(zhì)構(gòu)特征（硬度、稠度、黏聚性、黏性指數(shù)）、雙乙酰和乙醛含量及感官評(píng)分，分析在整個(gè)貯藏期內(nèi)上述指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化。每7 d測(cè)一次，每組設(shè)置3 個(gè)平行。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析與顯著性差異分析，運(yùn)用Origin 8.0軟件作圖，響應(yīng)面結(jié)果用Design-Expert 8.0.5進(jìn)行Box-Behnken分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 益生菌牦牛酸奶發(fā)酵條件的單因素結(jié)果

發(fā)酵條件對(duì)益生菌生長(zhǎng)及酸奶品質(zhì)有較大影響。由圖1a可知，隨著HY01接種量增加，牦牛酸奶酸度逐漸增大，感官評(píng)分先增大后減小，益生菌數(shù)逐漸增多。當(dāng)HY01接種量大于4%時(shí)，牦牛酸奶乳清析出較多，有尖酸味。當(dāng)HY01接種量為4%時(shí)，益生菌活菌數(shù)達(dá)到2.4×108CFU/mL，滴定酸度102.40 °T，牦牛酸奶外觀光滑，氣味濃郁。同樣，秦楠等[29]發(fā)現(xiàn)益生菌接種量對(duì)酸奶的酸度，蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及抗氧化活性影響較大。曾麗萍等[30]發(fā)現(xiàn)當(dāng)接種量為3%～4%時(shí)，成品酸奶中益生菌菌數(shù)可達(dá)到108CFU/mL，既具有良好的益生性能，產(chǎn)品感官評(píng)分也較高。

由圖1b可知，隨著發(fā)酵溫度升高，牦牛酸奶酸度逐漸增大，感官評(píng)分先增大后減小，活菌數(shù)逐漸增多。34～38 ℃低溫發(fā)酵使得乳酸菌的生長(zhǎng)速率偏低，益生菌菌數(shù)較少（約107CFU/mL），牦牛酸奶發(fā)酵不完全，產(chǎn)品口感滋味和組織狀態(tài)較差。賈凌云[31]和馬昱陽(yáng)[32]等研究也證實(shí)低溫不利于酸奶中的乳酸菌生長(zhǎng)，導(dǎo)致感官品質(zhì)較低。而40～42 ℃發(fā)酵時(shí)活菌數(shù)可達(dá)到2.08×108CFU/mL，滴定酸度105.70 °T，且酸乳的凝乳狀態(tài)、口感以及香氣均較好。

由圖1c可知，隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，牦牛酸奶酸度逐漸增大，感官評(píng)分先增大后減小，活菌數(shù)逐漸增多。發(fā)酵時(shí)間過(guò)短，發(fā)酵乳桿菌沒(méi)有充分發(fā)揮作用而導(dǎo)致牦牛酸奶感官評(píng)分較低。發(fā)酵至第6小時(shí)，牦牛酸奶感官評(píng)分較佳，滴定酸度達(dá)到102.6 °T，活菌數(shù)達(dá)3.56×108CFU/mL。若發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)及風(fēng)味。同樣，冶成君等[33]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)凝固型酸奶的生產(chǎn)有影響，凝固型酸奶在第6小時(shí)活菌數(shù)達(dá)到9.6×108CFU/mL，此時(shí)酸奶的品質(zhì)風(fēng)味最佳。

圖1 發(fā)酵條件對(duì)牦牛酸奶品質(zhì)的影響Fig. 1 Effect of fermentation conditions on the quality of yak yogurt

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果和方差分析

以發(fā)酵乳桿菌HY01接種量（A）、發(fā)酵時(shí)間（B）和發(fā)酵溫度（C）為自變因素，感官評(píng)分和活菌數(shù)為因變量，采用Design-Expert軟件對(duì)牦牛酸奶的發(fā)酵工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化（表4）。對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到二次多項(xiàng)回歸方程為：R1=89.75+1.60A+0.74B+0.40C-0.83AB+0.29AC+0.70BC-2.87A2-1.87B2-2.21C2；R2=87.98+2.09A+5.85B-1.46C+0.35AB-3.74AC+5.84BC-5.61A2-5.13B2-10.99C2。

由表5、6 可知，2 個(gè)模型均達(dá)到極顯著水平（P＜0.000 1），且失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），說(shuō)明兩模型擬合程度均較好，適用于牦牛酸奶工藝參數(shù)優(yōu)化。A、B及AB、BC的交互作用及A2、B2、C2對(duì)牦牛酸奶感官評(píng)分的影響顯著（P＜0.05），C、AC則影響不顯著。A、B、C及AC、BC的交互作用及A2、B2、C2對(duì)益生菌菌數(shù)有顯著影響（P＜0.05），AB則影響不顯著。根據(jù)F值大小，各因素對(duì)牦牛酸奶感官評(píng)分影響順序?yàn)榻臃N量＞時(shí)間＞溫度，對(duì)益生菌活菌數(shù)影響順序?yàn)闀r(shí)間＞接種量＞溫度。

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 4 Experimental design and results for response surface analysis

表5 感官評(píng)分響應(yīng)面擬合回歸方程的方差分析結(jié)果Table 5 Analysis of variance of quadratic polynomial model for sensory evaluation score

表6 益生菌活菌數(shù)響應(yīng)面擬合回歸方程的方差分析結(jié)果Table 6 Analysis of variance of quadratic polynomial model for viable probiotic count

2.3 各因素間相互作用

圖2所選范圍內(nèi)的極值既是響應(yīng)面的最高點(diǎn)，同時(shí)也是等高線最小橢圓的中心點(diǎn)。由結(jié)果可知HY01接種量和發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵時(shí)間和發(fā)酵溫度對(duì)感官評(píng)分以及活菌數(shù)交互作用較強(qiáng)，說(shuō)明該因素對(duì)益生菌牦牛酸奶品質(zhì)影響較大。

圖2 不同因素交互作用對(duì)牦牛酸奶感官評(píng)分和活菌數(shù)的影響Fig. 2 Response surface and contour plots showing interactive effects of variables on sensory score and viable probiotic number in yak yogurt

2.4 最優(yōu)工藝條件的預(yù)測(cè)及驗(yàn)證

利用Design-Expert 8.0.5預(yù)測(cè)益生菌牦牛酸奶發(fā)酵最佳工藝條件為發(fā)酵溫度40.16 ℃、發(fā)酵時(shí)間6.28 h、HY01接種量4.23%，預(yù)測(cè)感官評(píng)分為90.02，活菌數(shù)為8.93×108CFU/mL。為便于實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)優(yōu)化條件取整后得到發(fā)酵溫度為40 ℃，發(fā)酵時(shí)間為6 h，HY01接種量為4%。進(jìn)一步的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明，響應(yīng)面法優(yōu)化牦牛酸奶的工藝參數(shù)可靠（表7）。

表7 最優(yōu)水平條件下的預(yù)測(cè)值及實(shí)驗(yàn)值Table 7 Predicted and experimental values under optimal fermentation conditions

2.5 含益生菌牦牛酸奶在貯藏期間品質(zhì)變化

如圖3所示，貯藏期間酸奶酸度的變化較大，1～7 d存貯期，益生菌牦牛酸奶的酸度變化較小，14 d后出現(xiàn)較大幅度上升，這與李興等[34]觀察低聚乳糖酸奶和市售酸奶貯藏期間酸度升高的結(jié)果一致?；罹鷶?shù)目與貯藏溫度、酸度、營(yíng)養(yǎng)物濃度等密切相關(guān)[35]。牦牛酸奶中的益生菌菌數(shù)在前14 d維持108CFU/mL，14 d后降低到107CFU/mL，但也達(dá)到益生菌數(shù)要求[36]。這與賈凌云等[31]觀察普通酸奶在1～21 d貯存期中活菌數(shù)的變化結(jié)果相似?？赡艿脑蚴?，有機(jī)酸的增加抑制了菌的增長(zhǎng)。

在0～14 d內(nèi)，牦牛酸奶的硬度、稠度、黏聚性幾乎無(wú)變化、黏性增加，在14～28 d期間，牦牛酸奶的4 項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)逐漸下降。Feng Cuijiao等[37]發(fā)現(xiàn)山羊酸奶在貯藏14 d后，酸奶的4 項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)下降。Zhou等[38]表明，貯存期間酸奶黏性的增加可能與細(xì)菌分泌胞外多糖有關(guān)。劉寧寧等[39]發(fā)現(xiàn)在28 d貯藏期酸奶硬度下降，這可能與酸奶穩(wěn)定性減弱，酪蛋白凝膠聚集結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，乳清析出有關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)含益生菌牦牛酸奶的乙醛和雙乙酰含量遠(yuǎn)高于以往文獻(xiàn)中市售酸奶香氣成分的平均值（雙乙酰約21 mg/L，乙醛約8.5 mg/L）[40]，且在第7天時(shí)達(dá)到峰值（雙乙酰28.23 mg/L，乙醛18.23 mg/L）。同樣，馬永哲等[40]發(fā)現(xiàn)綠豆皮酸奶的雙乙酰和乙醛含量在貯藏第7天時(shí)達(dá)到最大值，之后含量逐漸下降。推測(cè)其可能原因?yàn)椋葻徭溓蚓a(chǎn)生的乙醇脫氫酶將乙醛還原成乙醇[34]。而雙乙酰含量下降，可能是其極不穩(wěn)定，易在雙乙酰還原酶的作用下被還原為乙偶姻[42]。

此外，貯存1～14 d時(shí)牦牛酸奶感官評(píng)分無(wú)明顯變化，14 d后風(fēng)味，口感、色澤和組織狀態(tài)都出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。同樣，Alirezalu等[41]發(fā)現(xiàn)伊朗傳統(tǒng)酸奶在第28天貯藏期口感和組織狀態(tài)評(píng)分下降，?enel等[42]發(fā)現(xiàn)酸奶的香氣和風(fēng)味評(píng)分在第15天時(shí)下降較大。Hanif[43]和Tarak?i[44]等發(fā)現(xiàn)牛奶酸奶和水牛酸奶貯藏期間的風(fēng)味評(píng)分降低，這可能與蛋白質(zhì)水解增加和酸度較高乳清析出有關(guān)。

圖3 貯藏期間牦牛酸奶品質(zhì)的變化Fig. 3 Quality changes of yak yogurt during storage

2.6 后熟期間牦牛酸奶香氣成分變化解析

2.6.1 電子鼻傳感器響應(yīng)值的變化

電子鼻具有客觀、準(zhǔn)確、快捷、重復(fù)性好及不損傷樣品的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)多用于乳制品中揮發(fā)性物質(zhì)的分析[45]。電子鼻傳感器信號(hào)強(qiáng)度可以反映出乳制品中各種揮發(fā)性成分濃度的差異。本研究結(jié)果顯示（圖4），益生菌牦牛酸奶中揮發(fā)性成分主要為氮氧化物（W5S）、甲基類(lèi)（W1S）、硫化物（W1W）和醇類(lèi)（W2S）。與白麗娟等[46]應(yīng)用電子鼻檢測(cè)羊酸奶中主要揮發(fā)性物質(zhì)為氮氧化合物、硫化氫和有機(jī)芳香硫化物的結(jié)果一致。此外，陳娟等[47]通過(guò)頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)發(fā)現(xiàn)川西高原牧區(qū)傳統(tǒng)發(fā)酵牦牛酸奶的主體揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為豐富的醇類(lèi)物質(zhì)，包括乙醇、3-甲基-1-丁醇和2-甲基-1-丁醇。張曉梅等[48]指出牦牛鮮乳中含有2-乙酰基噻唑、2-庚酮、3-辛酮、2-十一酮等甲基酮類(lèi)物質(zhì)。馬瑞娟等[49]指出牦牛乳中含量豐富甘油三酯更易被降解為游離脂肪酸，進(jìn)而在發(fā)酵作用下轉(zhuǎn)化為甲基酮、醇、酯、內(nèi)酯和醛等風(fēng)味物質(zhì)。這些獨(dú)特的風(fēng)味化合物使得牦牛酸乳風(fēng)味純香濃厚。

圖4 牦牛酸奶香氣物質(zhì)雷達(dá)圖Fig. 4 Radar map of aroma substances of yak yogurt

2.6.2 牦牛酸奶香氣主成分分析（principal component analysis，PCA）

圖5 不同后熟時(shí)間牦牛酸奶香氣的PCA圖Fig. 5 PCA plot of main aroma components of yak yogurt at different post-ripening times

圖5 中每個(gè)橢圓代表牦牛酸奶后熟不同時(shí)間的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，幾個(gè)樣品分布在圖中的不同位置，通過(guò)PCA得出，PC1的方差貢獻(xiàn)率為95.2%，PC2的方差貢獻(xiàn)率為4.7%，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)到99.9%，大于90%，已經(jīng)基本代表樣品的主要信息特征。首先，從主成分PC1和PC2兩個(gè)主軸上看，能明顯區(qū)分后熟時(shí)間不同的牦牛酸奶，說(shuō)明后熟時(shí)間對(duì)牦牛酸奶的香氣影響較大。同樣，陳一萌等[7]發(fā)現(xiàn)隨著后熟時(shí)間延長(zhǎng)，酸奶中揮發(fā)性風(fēng)味物由33 種降至24 種。黃強(qiáng)等[50]發(fā)現(xiàn)后熟時(shí)間不同，酸奶中雙乙酰等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量也不同。本研究還發(fā)現(xiàn)，后熟時(shí)間相同的牦牛酸奶與普通酸奶分屬不同區(qū)域且界線清晰，說(shuō)明牦牛酸奶與普通酸奶的香氣物質(zhì)有明顯差異。需利用線性判別分析（linear discrimination analysis，LDA）方法進(jìn)一步確定。

2.6.3 牦牛酸奶香氣成分的LDA

由圖6可知，LD1和LD2貢獻(xiàn)率分別為94.8%和4.6%，兩判別式的累計(jì)貢獻(xiàn)率為99.4%，可以很好地識(shí)別不同后熟時(shí)間的牦牛酸奶和普通酸奶。首先，后熟時(shí)間不同的牦牛酸奶，LD1變化不大，LD2變化較大，說(shuō)明牦牛酸奶風(fēng)味的前體物質(zhì)（乳糖、蛋白質(zhì)、脂肪）隨時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸減少，揮發(fā)性成分增加，而風(fēng)味的變化主要是由于新的揮發(fā)性成分間的相互作用引起的[51]。此外，后熟時(shí)間相同的牦牛酸奶與普通酸奶相比較，LD1相差較大，表明香氣的產(chǎn)生與原料乳有關(guān)聯(lián)[52]。胡凱麗等[10]也發(fā)現(xiàn)牦牛酸奶中的雙乙酰含量高于普通酸奶，賈凌云等[31]發(fā)現(xiàn)無(wú)乳糖酸奶中2,3-丁二酮、3-羥基-2-丁酮的含量與普通酸奶中的含量存在顯著性差異。

圖6 不同后熟時(shí)間牦牛酸奶香氣的LDA圖Fig. 6 Linear discrimination analysis of the aroma of yak yogurt at different post-ripening times

3 結(jié) 論

通過(guò)響應(yīng)面分析法得到牦牛酸奶最佳發(fā)酵工藝條件為HY01接種量4%、發(fā)酵時(shí)間6 h、發(fā)酵溫度40 ℃。PCA和LDA法能夠較好地識(shí)別不同后熟時(shí)間的牦牛酸奶以及區(qū)分牦牛酸奶與普通酸奶香氣成分的不同。后熟時(shí)間是影響牦牛酸奶風(fēng)味的重要因素，牦牛酸奶的香氣物質(zhì)主要來(lái)自牦牛奶本身、發(fā)酵劑以及發(fā)酵乳桿菌的代謝物，在香氣成分相互作用下形成不同于普通酸奶的獨(dú)特風(fēng)味。貯藏期間的益生菌牦牛酸奶表現(xiàn)出較好的品質(zhì)特性。