張莉，陳煉紅，張巖，蔣騫

1. 四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司（成都 611130）；2. 西南民族大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院（成都 610041）；3. 西南民族大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院（成都 610041）

近年來(lái)，我國(guó)乳制品消費(fèi)市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，其中發(fā)酵乳制品作為乳品市場(chǎng)的主要產(chǎn)品之一，受到廣大消費(fèi)者的青睞。牦牛乳因其獨(dú)特的風(fēng)味、較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及綠色天然的品質(zhì)[1]，逐漸被廣大消費(fèi)者所認(rèn)可。由于牦牛乳中的干物質(zhì)含量顯著高于其他品種的牛乳[2]，因此是天然優(yōu)質(zhì)的發(fā)酵乳原料之一，但是牧民傳統(tǒng)手工生產(chǎn)工藝制作的牦牛酸奶往往存在產(chǎn)品穩(wěn)定性差、風(fēng)味釋放性能較差及乳清分離等現(xiàn)象。然而，在酸奶生產(chǎn)過程中，可以通過添加適量的穩(wěn)定劑以改善酸奶產(chǎn)品的組織狀態(tài)及口感，并有助于延長(zhǎng)酸奶產(chǎn)品的保質(zhì)期[3-6]，但是添加穩(wěn)定劑后也會(huì)對(duì)酸奶本身的風(fēng)味有所影響[7-8]。關(guān)于穩(wěn)定劑對(duì)酸奶影響的研究主要集中于酸奶的感官、理化性質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性等方面，而對(duì)風(fēng)味影響的研究較少。試驗(yàn)通過測(cè)定添加不同穩(wěn)定劑酸奶在不同后熟時(shí)間風(fēng)味物質(zhì)的變化，研究復(fù)合穩(wěn)定劑[結(jié)冷膠、聚葡萄糖、羧甲基纖維素鈉（CMCNa）]對(duì)牦牛酸奶在后熟過程中風(fēng)味成分的影響。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

牦牛乳（采自四川省阿壩州紅原縣哈拉瑪村）；乳酸菌（北京川秀科技有限公司）；結(jié)冷膠（食品級(jí)，源葉生物有限公司）；聚葡萄糖（食品級(jí)，河北百優(yōu)生物科技有限公司）；CMC-Na（食品級(jí)，河北格貝達(dá)生物科技有限公司）；氯化鈉、酚酞、氫氧化鈉等（均為分析純，成都成華區(qū)怡語(yǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)營(yíng)部）。

Tarce DSQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)Thermo）；GHP-9080恒溫培養(yǎng)箱（上海齊欣科學(xué)儀器有限公司）；PL303分析天平（梅特勒托利多儀器有限公司）；NS1001L型高壓均質(zhì)機(jī)（德國(guó)GEA-Niro公司）；5804離心機(jī)（德國(guó)艾本德公司）。

1.2 凝固型牦牛酸奶的加工工藝

生鮮牦牛乳→預(yù)熱（60 ℃）→添加穩(wěn)定劑與甜味劑→均質(zhì)→殺菌（90～95 ℃、10 min）→冷卻（40～43 ℃）→接種發(fā)酵劑→分裝→43 ℃發(fā)酵→4 ℃冷藏后熟24 h→成品

操作要點(diǎn)：檢驗(yàn)合格的生鮮牦牛乳預(yù)熱至60 ℃，加5%蔗糖和相應(yīng)的穩(wěn)定劑，攪拌均勻，在30 MPa、65 ℃條件下均質(zhì)，滅菌后冷卻至40～43 ℃，加入1 g/500 mL混合乳酸菌發(fā)酵劑，于43 ℃恒溫發(fā)酵4～5 h，最后于4 ℃后熟24 h。

1.3 風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定

根據(jù)1.2小節(jié)的工藝，在前期試驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)未添加穩(wěn)定劑（空白照）、添加不同單一穩(wěn)定劑（結(jié)冷膠0.05%、聚葡萄糖4%、CMC-Na 0.09%）、復(fù)配穩(wěn)定劑（結(jié)冷膠添加量0.07%、聚葡萄糖添加量4%、CMC-Na添加量0.07%）的酸奶，采用固相微萃取（HS-SPME）結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)測(cè)定冷藏后熟1，2和7 d揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[9]。

測(cè)定方法：將10 g牦牛酸奶樣品裝入頂空進(jìn)樣瓶?jī)?nèi)，加入3 g氯化鈉，加蓋密封，樣品預(yù)孵化10 min后用萃取頭吸附30 min，吸附溫度為45 ℃，于230 ℃解析3 min，進(jìn)行GC-MS分析。

檢測(cè)條件：參考郭文奎[10]的方法，并稍作修改。色譜條件：采用HP-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為氦氣，流速1.0 mL/min，采用不分流模式；進(jìn)樣口溫度230 ℃；升溫程序：起始溫度40 ℃保持4 min，以5 ℃/min的升溫速率升至100 ℃，并保持2 min，以10 ℃/min的升溫速率升至220 ℃，并保持5 min。質(zhì)譜條件：EI電離源70 eV；離子源溫度250 ℃，質(zhì)量掃描范圍35～400 amu；發(fā)射電流100 μA，檢測(cè)電壓1.4 kV。

定性方法：利用Xcalibur軟件系統(tǒng)自帶NIST08標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)對(duì)MS結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)檢索，要求正反向匹配因子大于800，結(jié)合文獻(xiàn)描述對(duì)結(jié)果進(jìn)行定性[11]。定量方法：按面積歸一法進(jìn)行各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)定量分析[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類分析

由表1可以觀察到：添加穩(wěn)定劑后酸奶在后熟過程中檢出的酮、醛、醇、酸類風(fēng)味物質(zhì)的個(gè)數(shù)均多于空白組，檢出酯類風(fēng)味物質(zhì)的個(gè)數(shù)與空白組差異不大，檢出烴類與其他類風(fēng)味物質(zhì)的個(gè)數(shù)少于空白組；從檢出風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量分析，添加穩(wěn)定劑后酸奶在后熟過程中檢出的酮類、醛類、酯類風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量高于空白組，而烴類風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量低于空白組。

表1 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分類統(tǒng)計(jì)

添加4%聚葡萄糖的酸奶酮類、醇類風(fēng)味物質(zhì)的種類與相對(duì)含量均高于其他組，添加0.09% CMC-Na的酸奶醛類風(fēng)味物質(zhì)的種類與相對(duì)含量均高于其他組；添加復(fù)合穩(wěn)定劑的酸奶的酸類、酯類風(fēng)味物質(zhì)的種類與相對(duì)含量均高于其他組；添加0.05%結(jié)冷膠的酸奶中其他類風(fēng)味物質(zhì)的種類與相對(duì)含量均高于其他組。

2.2 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)變化分析

酮類化合物使凝固型牦牛酸奶具有特有的風(fēng)味特征，2，3-丁二酮表現(xiàn)有強(qiáng)烈的奶油味，3-羥基-2-丁酮有黃油味[13]。表2中檢測(cè)到18種酮類化合物，其中2，3-丁二酮與3-羥基-2-丁酮在各檢出組中的平均含量占比分別為12.17%和18.59%，遠(yuǎn)高于其他酮類化合物。隨著后熟時(shí)間延長(zhǎng)，空白組與復(fù)合穩(wěn)定劑組含量均呈上升趨勢(shì)；3-羥基-2-丁酮在結(jié)冷膠組含量呈持續(xù)下降趨勢(shì)，在其他組均呈先升后降為零趨勢(shì)。復(fù)合穩(wěn)定劑組中酮類化合物含量變化幅度最小，穩(wěn)定效果最好。

表2 主要揮發(fā)性風(fēng)味成分比較

接表2

酸奶中多種氧化風(fēng)味來(lái)源于醛類，使其成為酸奶風(fēng)味成分重要組成[14]，有研究發(fā)現(xiàn)其主要由乳酸菌發(fā)酵，乳糖降解，丙酮酸脫羧作用形成，或是由形成中間產(chǎn)物乙酰輔酶A的方式形成。醛類化合物在此次試驗(yàn)酸奶樣品中相對(duì)含量較低。各組醛類物質(zhì)在7 d時(shí)含量與2 d時(shí)相比總體呈下降趨勢(shì)。其中乙醛風(fēng)味閾值較低，含量較高，呈醚香，稀釋有果香和清香，是酸奶的主要風(fēng)味物質(zhì)[15]。在空白組、結(jié)冷膠組、CMC-Na組、復(fù)合穩(wěn)定組中都穩(wěn)定存在。

酸奶中的醇類主要由乳酸菌發(fā)酵糖作用產(chǎn)生，在不同風(fēng)味成分轉(zhuǎn)換中作用較大，其嗅覺閾值較低，所以香氣值較高，可使酸奶具有特殊香氣，也可作為優(yōu)良溶劑溶解其他香氣物質(zhì)[16-17]。隨著酸奶后熟時(shí)間延長(zhǎng)，醇類化合物的含量逐漸增大，其中復(fù)合穩(wěn)定劑組增加2.5%。

對(duì)發(fā)酵食品而言，酸類物質(zhì)不僅提供酸味，還提供一定風(fēng)味，另外還是合成酯類化合物的前體物質(zhì)之一，酸類化合物在口感、滋味上表現(xiàn)明顯[18]。陳一萌等[5]的研究表明酸類物質(zhì)能給予酸奶以嗅覺上的清爽感及味覺上的爽口感。乙酸能表現(xiàn)出醋酸味，丁酸能表現(xiàn)出多汁味、奶酪味，辛酸能表現(xiàn)出臭味與多汁味，癸酸能表現(xiàn)出腐臭味[19-20]。己酸是其中含量最高的酸類，有腐爛銀杏種子的特殊臭味[21]。在空白組與各單一穩(wěn)定劑組己酸含量無(wú)明顯變化，而在復(fù)合穩(wěn)定劑組中己酸含量由10.5%下降到7.01%，說明復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)酸奶氣味有一定正面作用。

酯類由酸、醇合成，風(fēng)味閾值低，雖然分離檢測(cè)中化合物含量少，但對(duì)酸奶風(fēng)味影響較大。分離檢測(cè)到的酯類化合物，多由脂肪酸酯和內(nèi)酯類組成，其中乙酸乙酯含量較高，在常溫下有較強(qiáng)的揮發(fā)性，即使?jié)舛容^低時(shí)，也有較濃郁味道，其表現(xiàn)為水果花香味。該物質(zhì)除了在CMC-Na組后熟7 d時(shí)含量較2 d時(shí)下降0.16%，在其余組的含量均呈上升趨勢(shì)。內(nèi)酯類化合物源于脂肪的降解，由4或5-羥基酸經(jīng)環(huán)化反應(yīng)生成，有奶香氣息，其中的δ-葵內(nèi)酯具有椰子及桃子樣果香香氣，低濃度時(shí)呈奶油香氣，丁位癸內(nèi)酯具有桃子、乳脂香氣[22]。δ-葵內(nèi)酯含量基本不變，丁位癸內(nèi)酯含量在檢出組呈總體下降趨勢(shì)。

酸奶揮發(fā)性成分中還存在多種烴類物質(zhì)，主要包括烯烴和烷烴。徐賽等[23]研究發(fā)現(xiàn)烷烴因其香氣閾值較高，同時(shí)相對(duì)含量較低，故對(duì)酸奶風(fēng)味影響有限；烯烴的香氣閾值較低且香氣特殊，因此對(duì)酸奶的風(fēng)味有一定貢獻(xiàn)。

在其他類化合物中，都有二甲基砜化合物存在，它是一種有機(jī)硫化物，有奇臭，有助于人體合成膠原蛋白，多作為保健品大量應(yīng)用[24]。此物質(zhì)在單一穩(wěn)定劑組含量變化不大，但在復(fù)合穩(wěn)定劑組中的含量由0.35%下降到0.09%，說明復(fù)合穩(wěn)定劑對(duì)該物質(zhì)有一定抑制效果。

3 結(jié)論

穩(wěn)定劑的添加對(duì)于牦牛酸奶的風(fēng)味成分具有一定的影響。添加不同穩(wěn)定劑制作的酸奶在后熟過程風(fēng)味成分中，酮類化合物含量最高，其次是酸類、醇類、醛類，酯類含量最低；隨著后熟時(shí)間的延長(zhǎng)，空白組中檢出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分差異不大，在冷藏后熟2 d時(shí)，結(jié)冷膠組與復(fù)合穩(wěn)定劑組風(fēng)味物質(zhì)具有更好的穩(wěn)定性效果；冷藏后熟7 d與2 d相比，復(fù)合穩(wěn)定劑組檢出風(fēng)味物質(zhì)穩(wěn)定效果。綜合得出使用復(fù)合穩(wěn)定劑制作的酸奶風(fēng)味成分更加穩(wěn)定，有助于酸奶產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。