伏威銘，焦博，張雨，陳奕穎，李嗣生，李薇，楊潔，王強(qiáng)*

1(新疆大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊，830046)2(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室，北京，100193)3(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，北京，100081)

植物基發(fā)酵乳一般是由發(fā)酵堅(jiān)果、豆類、谷物和果蔬的水提取物、粉末懸浮液或均質(zhì)漿液制成，在質(zhì)地、感官以及長期貯存微生物的能力等方面類似于傳統(tǒng)發(fā)酵乳。目前植物基發(fā)酵乳面臨的挑戰(zhàn)主要是酸奶凝膠質(zhì)地脆弱以及產(chǎn)品風(fēng)味不佳[1]。盡管使用穩(wěn)定劑和香精能在一定程度上解決這些問題，但穩(wěn)定劑和香精的存在會使消費(fèi)者降低購買欲望。通過工藝技術(shù)提升凝膠強(qiáng)度和風(fēng)味是目前植物基發(fā)酵乳產(chǎn)業(yè)亟需解決的問題。

有研究表明核桃蛋白的等電點(diǎn)為4.8[2]，能夠在酸性環(huán)境下凝膠化，且核桃無豆腥味等不良風(fēng)味，具備制作植物基發(fā)酵乳的潛力與優(yōu)勢。核桃營養(yǎng)價(jià)值極高，脂肪含量高達(dá)52%～70%，其中大部分為油酸、亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸，還含有約24%的蛋白質(zhì)和12%～16%的碳水化合物[3]。目前已在核桃中檢測出包括酚酸、類黃酮、水解和縮合單寧等大約120種酚類化合物[4]，經(jīng)常食用核桃除了益智健腦、抗衰老外，還可改善人體肝臟及全身的脂質(zhì)平衡，有助于避免和治療心臟病、2型糖尿病等慢性疾病。盡管目前核桃類飲品中接受度最高的是核桃露，但作為哈佛醫(yī)學(xué)院推薦食用的12種“超級食品”，核桃和酸奶的“跨界融合”，必然會引起消費(fèi)者的關(guān)注和期待。

烘烤是植物原料常用的熱處理方式，核桃、花生等堅(jiān)果在烘烤后可獲得誘人的風(fēng)味和色澤，LIU等[5]發(fā)現(xiàn)(E，E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇和吡嗪類物質(zhì)是烤核桃的特征風(fēng)味物質(zhì)，賦予其強(qiáng)烈的烘烤香和焦糖香，減少了青草味和生味等令人不悅的氣味。然而核桃在烘烤后會對植物基發(fā)酵乳的風(fēng)味產(chǎn)生何種影響還不得而知。此外，強(qiáng)烈的烘烤條件還會改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和分子間(內(nèi))相互作用力，雷勇剛等[6]研究發(fā)現(xiàn)，大豆在120 ℃下烘烤30～60 min后制乳發(fā)酵，所得發(fā)酵乳的流變特性和物理性質(zhì)均有所下降，但風(fēng)味顯著提升。核桃經(jīng)烘烤處理后是否會對其發(fā)酵乳的物理性質(zhì)產(chǎn)生不利影響，還需進(jìn)一步探討。本研究旨在探尋烘烤處理對植物基核桃發(fā)酵乳流變特性和風(fēng)味的影響，并篩選出適宜的烘烤條件，在保證發(fā)酵乳凝膠強(qiáng)度的前提下，使其風(fēng)味獲得極大提升。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售脫衣核桃仁，購于陜西長勝農(nóng)產(chǎn)品有限公司；市售直投式發(fā)酵劑，科漢森有限公司；蔗糖、葡萄糖，均為食品級，北京萃鋒科技有限公司；2-辛醇、甲醇，均為分析純級，美國Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器與設(shè)備

R025烤箱，杭州老板電器股份有限公司；九陽料理機(jī)，九陽股份有限公司；AH-100D納米均質(zhì)機(jī)，ATS工業(yè)系統(tǒng)有限公司；恒溫恒濕培養(yǎng)箱，北京陸希科技有限公司；TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀，英國SMS公司；DHR-2型流變儀，美國TA公司；分光測色儀，杭州彩譜科技有限公司；DFS高分辨率氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國賽默飛公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 核桃烘烤處理

脫衣核桃仁經(jīng)分選、除雜后，稱取500 g于烤盤中，放入烤箱分別以60、90、120、150 ℃烘烤15 min，得到不同烘烤溫度的脫衣核桃仁，并以未烘烤核桃仁為對照。

1.3.2 核桃發(fā)酵乳的制備

烘烤和未烘烤的脫衣核桃仁經(jīng)榨油機(jī)壓榨，得到蛋白含量為(34.93±0.15)%、脂肪含量為(37.15±0.66)%、灰分含量為(4.62±0.03)%的部分脫脂核桃粉。將部分脫脂核桃粉以料水比1∶8(g∶mL)浸泡在去離子水中，并加入蔗糖(0.6 g/L)和葡萄糖(0.2 g/L)，經(jīng)料理機(jī)磨漿后得到核桃漿。核桃漿經(jīng)均質(zhì)機(jī)500 bar 均質(zhì)后得到核桃乳，在80 ℃、15 min滅菌后，按直投式發(fā)酵劑說明書用量(0.2 g/kg)進(jìn)行接種，混勻后在(40±1) ℃下發(fā)酵9 h，再經(jīng)4 ℃后熟24 h后得到核桃發(fā)酵乳。分別以RC表示未烘烤原料制作的核桃發(fā)酵乳，以R60、R90、R120、R150表示60、90、120、150 ℃烘烤原料制作的核桃發(fā)酵乳。

1.3.3 流變學(xué)測定

1.3.3.1 表觀黏度

參考王強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)的方法，并加以修改[7]。將完成后熟的核桃發(fā)酵乳順時(shí)針攪打5次，再逆時(shí)針攪打5次，使用配備了鋁制平板(直徑40 mm，1 mm間隙)的DHR-2流變儀測定其表觀黏度。控制溫度恒定在(25±1) ℃，剪切速率范圍為0.1～100 rad/s，以線性取點(diǎn)的方式采集數(shù)據(jù)，每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)。

使用Herschel-Bulkley模型對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，模型可由公式(1)表示：

τ=τ0+kγn

(1)

式中：τ為剪切應(yīng)力，Pa；τ0為屈服應(yīng)力，Pa；k為稠度系數(shù)，Pa·sn；γ為剪切速率，s-1；n為流動(dòng)特性指數(shù)。

1.3.3.2 頻率掃描

正式實(shí)驗(yàn)前，所有樣品在恒定頻率1 Hz下進(jìn)行應(yīng)變掃描，以確定線性黏彈區(qū)。隨后控制溫度恒定在(25±1) ℃，設(shè)置應(yīng)變振幅為0.1%(線性黏彈區(qū)內(nèi))，在0.1～10 Hz下進(jìn)行頻率掃描，確定不同酸奶的黏彈特性。每個(gè)樣品進(jìn)行2次重復(fù)。

1.3.4 質(zhì)構(gòu)特性測定

參考YANG等[8]的方法，并加以修改。使用配備了A/BE探頭的質(zhì)構(gòu)儀對所有樣品進(jìn)行分析，測試條件如下：測前速度1 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度10 mm/s，測試應(yīng)變?yōu)?0%，觸發(fā)力為10 g。采用硬度、稠度和黏聚性對發(fā)酵乳的質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行評價(jià)。每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)。

1.3.5 色度測定

使用分光測色儀對不同核桃發(fā)酵乳的色澤進(jìn)行測定，在測色儀上直接讀取L*、a*和b*，每個(gè)樣品進(jìn)行3次重復(fù)。

1.3.6 核桃發(fā)酵乳揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測

固相微萃取條件參考GURKAN等[9]的方法，并加以修改。樣品前處理方法：稱取2 g核桃發(fā)酵乳于 25 mL 頂空瓶中，加入5 μL內(nèi)標(biāo)(2-辛醇，819 μg/mL，溶于甲醇)?；靹蚝笤?0 ℃下平衡10 min，插入活化后的DVB/CAR WR/PDMS SPME Arrow萃取頭，在50 ℃下萃取30 min，萃取完成后于GC進(jìn)樣口解吸5 min。

GC條件參考LAKHLIFI等[10]的方法，并加以修改。選用TG-SMS石英毛細(xì)管(60 m×0.25 mm×0.25 μm)，采用SSL分流進(jìn)樣，分流比10∶1，進(jìn)樣口溫度250 ℃，載氣為氦氣，流量為1.2 mL/min。升溫程序：起始溫度為40 ℃保持2.5 min，以7 ℃/min升至70 ℃，然后以2 ℃/mL升至120 ℃，保持1 min，最后以20 ℃升至280 ℃并保持5 min。

質(zhì)譜條件參考劉原野等[11]的方法，并加以修改。采用EI離子化方式，離子源溫度為280 ℃，電子能量為70 eV；掃描范圍為35～500m/z。

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的定性與定量：使用TraceFinder 5.1軟件將化合物的解卷積質(zhì)譜圖與現(xiàn)有的商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(NIST2017)中進(jìn)行檢索匹配，根據(jù)化合物保留時(shí)間計(jì)算其保留指數(shù)，通過其計(jì)算值與數(shù)據(jù)庫中保留時(shí)間指數(shù)(retention index，RI)相比較，對化合物進(jìn)行定性。以已知濃度的2-辛醇為內(nèi)標(biāo)，以揮發(fā)性物質(zhì)與內(nèi)標(biāo)的峰面積比進(jìn)行定量分析。

1.3.7 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)評價(jià)

參考廖林等[12]的方法，根據(jù)1.3.6獲得的核桃發(fā)酵乳中各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量，查閱相應(yīng)物質(zhì)在水中的氣味閾值，并計(jì)算其香氣活性值(odorant activity value，OAV),如公式(2)所示：

(2)

式中：Ci為揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量，μk/kg；Ti為該物質(zhì)的氣味閾值，mg/kg。當(dāng)0.1≤OAV≤1時(shí)，表明該風(fēng)味物質(zhì)只對總體風(fēng)味起修飾作用；當(dāng)OAV≥1時(shí)，表明該風(fēng)味物質(zhì)為特征風(fēng)味物質(zhì)，對總體風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。

1.3.8 感官評價(jià)

邀請8名感官評價(jià)人員(由4名男性和4名女性組成)對發(fā)酵核桃乳進(jìn)行感官評價(jià)，核桃發(fā)酵乳的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在參考RHB 104—2020《發(fā)酵乳感官評鑒細(xì)則》的基礎(chǔ)上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，詳見表1。

表1 核桃發(fā)酵乳的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The standard of sensory evaluation of walnut fermented milk

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用SPSS Statistics 19對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)，使用The Unscrambler X 10.4對數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，其他數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘烤條件對核桃發(fā)酵乳流變學(xué)的影響

2.1.1 表觀黏度

根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)將核桃原料先烘烤后脫脂的工藝更適合核桃發(fā)酵乳產(chǎn)品開發(fā)，因此本研究所探討的問題均基于此工藝展開。表觀黏度是影響發(fā)酵乳口感的重要指標(biāo)。如圖1所示，所有樣品的表觀黏度均隨剪切速率的增加而減小，說明核桃發(fā)酵乳的蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和油滴可隨剪切速率的增加發(fā)生重排，是一種具有剪切稀化現(xiàn)象的假塑性流體[13]。但不同烘烤溫度處理核桃后所得的發(fā)酵乳，其表觀黏度具有一定差異。由圖1可知，核桃經(jīng)烘烤后可提升發(fā)酵乳的表觀黏度，且當(dāng)烘烤溫度為90 ℃時(shí)，可獲得最大的表觀黏度。此外，當(dāng)剪切速率>35 rad/s時(shí)，所有樣品的表觀黏度出現(xiàn)輕微的剪切變稠，這可能是發(fā)酵乳中存在較大的聚集體，阻塞在平行板間隙中所致[14]。

采用Herschel-Bulkley模型對核桃發(fā)酵乳的流變結(jié)果進(jìn)行擬合，結(jié)果如表2所示。所有樣品的相關(guān)系數(shù)R2均>0.995，說明該模型可以很好的擬合核桃發(fā)酵乳的流動(dòng)曲線。τ0與樣品抵抗剪切作用的能力相關(guān)，而k與樣品的黏度相關(guān)。由表2可知，當(dāng)烘烤溫度逐漸升高時(shí)，核桃發(fā)酵乳的τ0和k逐漸增大，在90 ℃時(shí)獲得最大值，并顯著大于其他各組(P<0.05)，表明此時(shí)核桃發(fā)酵乳黏度最大，且具有良好的抗剪切作用；當(dāng)烘烤溫度繼續(xù)升高，τ0和k逐漸降低，且R150組和RC組間無顯著性差異(P>0.05)。王強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)的研究表明，核桃蛋白的變性溫度為(99.48±0.20) ℃，因此在100 ℃以下的低溫烘烤過程中，核桃蛋白的變性程度較低，但蛋白質(zhì)運(yùn)動(dòng)逐漸活躍，從而加劇了蛋白之間的相互作用，使得黏度增加[15-16]。當(dāng)超過核桃蛋白的變性溫度后，其表面的疏水區(qū)域和內(nèi)部的疏水鍵大量暴露，核桃蛋白在疏水力的作用下形成聚集體并逐漸變大，最后形成沉淀。有研究表明，這種聚集體的形成不僅會降低乳液發(fā)酵后的凝膠強(qiáng)度和表觀黏度，同時(shí)也會使發(fā)酵乳的顆粒感明顯增強(qiáng)[6]。

圖1 不同烘烤條件下核桃發(fā)酵乳的表觀黏度Fig.1 Apparent viscosity of walnut fermented milk with different roasting conditions

表2 不同烘烤條件下核桃發(fā)酵乳的流變參數(shù)Table 2 Rheological parameters of walnut fermented milk with different roasting conditions

2.1.2 頻率掃描

由圖2可知，在0.1～10 Hz的頻率范圍內(nèi)，所有樣品均表現(xiàn)出頻率依賴性，表明不同烘烤條件下的核桃發(fā)酵乳均形成了不穩(wěn)定的弱凝膠，且樣品的儲能模量(G′)>損耗模量(G″),彈性成分占優(yōu)勢，具有類固體特征[17]。此外，當(dāng)掃描頻率>6 Hz時(shí)，所有樣品的G′增長速率變大，可能是由于此時(shí)發(fā)酵乳中的液滴相互接近，形成了更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此其類固體特性更加明顯。

圖2 不同烘烤條件下核桃發(fā)酵乳的頻率掃描曲線Fig.2 Frequency scanning curve of walnut fermented milk with different roasting treatment

此外，烘烤處理也改變了發(fā)酵乳凝膠的動(dòng)態(tài)剪切特性，隨著烘烤溫度增加至90 ℃，樣品在同一掃描頻率下的G′和G″逐漸增大，說明較低溫度(≤90 ℃)的烘烤有助于增強(qiáng)發(fā)酵乳凝膠結(jié)構(gòu)。核桃作為一種富含糖、蛋白和油脂的原料，在烘烤過程中往往伴隨著美拉德反應(yīng)的發(fā)生，有研究表明美拉德反應(yīng)可使蛋白質(zhì)發(fā)生共價(jià)交聯(lián)，增加蛋白質(zhì)長鏈?zhǔn)杷曰鶊F(tuán)的含量，增強(qiáng)疏水相互作用，從而提升凝膠黏彈性[18]。除美拉德反應(yīng)外，蛋白質(zhì)凝膠強(qiáng)度的改變也可能與蛋白變性程度相關(guān)，LI等[19]發(fā)現(xiàn)隨著蛋白質(zhì)變性程度的增加，大豆蛋白的游離巰基和二級結(jié)構(gòu)含量減少，三級結(jié)構(gòu)展開，其凝膠強(qiáng)度在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重排和氫鍵的形成過程中逐漸增強(qiáng)，但當(dāng)變性程度過高時(shí)(變性程度>86.11%)，由于蛋白質(zhì)的聚集比去折疊更慢，導(dǎo)致其凝膠結(jié)構(gòu)更加粗糙和不均勻，因此在較高的變性程度下，凝膠強(qiáng)度反而下降。在本實(shí)驗(yàn)中，R90組的頻率掃描曲線均高于其他各組，表明核桃經(jīng)90 ℃烘烤15 min后制作的發(fā)酵乳獲得了最強(qiáng)的凝膠結(jié)構(gòu)。R120組和R150組的頻率掃描曲線又逐漸降低可能是由于較為劇烈的烘烤使核桃蛋白的變性程度加深，從而形成蛋白聚集體，在制乳后也更易形成不溶性沉淀，這些沉淀不利于蛋白分子間相互作用形成膠體分子團(tuán)，因而在微生物發(fā)酵產(chǎn)酸后，形成的水合蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)及凝膠結(jié)構(gòu)也較弱[20]。RC組和R60組的G′在掃描頻率較高時(shí)增幅更為明顯，可能是由于90 ℃以上的烘烤降低了發(fā)酵乳凝膠的頻率敏感性(圖2)。

2.2 不同烘烤條件對核桃發(fā)酵乳質(zhì)構(gòu)特性和色度的影響

由表3可知，隨著烘烤溫度升高，核桃發(fā)酵乳的硬度、稠度和黏聚性的絕對值逐漸增大，當(dāng)烘烤溫度為90 ℃時(shí)，其質(zhì)構(gòu)特性值達(dá)到最大值，且顯著高于其他各組(P<0.05)。之后，隨烘烤溫度的升高，核桃發(fā)酵乳的質(zhì)構(gòu)特性值逐漸降低，但始終高于RC組。結(jié)合頻率掃描(圖2)的結(jié)果可知，R90組的凝膠結(jié)構(gòu)更均勻、強(qiáng)度更大，并賦予了發(fā)酵乳更強(qiáng)的質(zhì)構(gòu)特性。

表3 不同烘烤條件下核桃發(fā)酵乳的質(zhì)構(gòu)特性Table 3 Textural properties of walnut fermented milk with different roasting conditions

由表4可知，隨著烘烤溫度升高，核桃發(fā)酵乳的L*值呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢，并在R90組獲得最大值，且各組間存在顯著性差異(P<0.05)。這可能與此時(shí)核桃發(fā)酵乳的凝膠結(jié)構(gòu)更加致密、均勻，從而使光線在發(fā)酵乳膠體表面形成了更多反射有關(guān)，這一結(jié)果與HERNANDEZ等[21]的結(jié)論一致。此外，過高的烘烤溫度會導(dǎo)致美拉德褐變產(chǎn)物劇增，這些著色物質(zhì)也會使核桃原料顏色加深[22]進(jìn)而影響核桃發(fā)酵乳的色澤。因此隨著烘烤溫度持續(xù)升高，核桃發(fā)酵乳的a*值和b*值顯著增大(P<0.05)，肉眼觀查到發(fā)酵乳顏色逐漸變黃變暗。

表4 不同烘烤條件下核桃發(fā)酵乳的色度Table 4 Chromaticity of walnut fermented milk with different roasting conditions

2.3 不同烘烤條件對核桃發(fā)酵乳風(fēng)味物質(zhì)含量的影響

由附表1(https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1802.TS.20220318.1718.006.html)可知，從5種不同烘烤條件的核桃發(fā)酵乳中共鑒定出81種風(fēng)味化合物，其中烷烴類11種，醛類22種，醚類1種，酯類5種，酮類11種，芳香類10種，醇類8種，酸類4種，呋喃類2種，吡嗪類7種。所有核桃發(fā)酵乳中的醛類物質(zhì)種類最多、含量最高，其次是酮類物質(zhì)。研究表明，醛類物質(zhì)具有水果香和油脂香，是核桃油的主要呈香化合物[23]；其中異戊醛僅存在于高溫烘烤的核桃發(fā)酵乳中(R120組和R150組)，且大多數(shù)的醛類物質(zhì)，如苯乙醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、3-糠醛和(E,E)-2,4-庚二烯醛等均會隨著烘烤溫度的升高，含量顯著增加(P<0.05)，說明90～150 ℃的烘烤有助于核桃發(fā)酵乳油脂香氣的提升。而酮類物質(zhì)具有黃油味和果香味，是發(fā)酵乳的主要呈香化合物，其中2,3-戊二酮和3-羥基-2-丁酮具有令人愉悅的黃油味和乳脂味，其含量也隨烘烤溫度的升高而顯著增加(P<0.05)，表現(xiàn)出與酮類物質(zhì)相似的趨勢。

醇類物質(zhì)是所有核桃發(fā)酵乳中含量第三高的化合物，其產(chǎn)生主要與脂肪氧化還原有關(guān)[24]，烘烤對脂肪氧化具有一定的促進(jìn)作用，因此如異丁醇、正己醇、1-辛烯-3-醇和異戊烯醇等醇類化合物含量均隨烘烤溫度由90 ℃升高至150 ℃而顯著增加(P<0.05)，并賦予核桃發(fā)酵乳酒香味、果香味和蘑菇味等宜人的風(fēng)味。呋喃類物質(zhì)和吡嗪類物質(zhì)通常由美拉德反應(yīng)產(chǎn)生，并伴有堅(jiān)果味和巧克力味，在本實(shí)驗(yàn)中，其主要存在于烘烤條件較為劇烈的樣品(R150)中。

由于本實(shí)驗(yàn)中所檢測到的大部分烴類物質(zhì)、醚類物質(zhì)、酯類物質(zhì)、芳香類物質(zhì)和酸類物質(zhì)的含量較低，閾值較高；因此這些化合物對不同烘烤條件下核桃發(fā)酵乳的風(fēng)味貢獻(xiàn)度較低(OAV值0～1)，主要起風(fēng)味修飾作用。

綜上所述，核桃發(fā)酵乳中的主要風(fēng)味物質(zhì)，如醛類、酮類、醇類、呋喃類和吡嗪類物質(zhì)的含量均會隨烘烤溫度的升高而增加，表明烘烤有助于核桃發(fā)酵乳風(fēng)味的提升，且當(dāng)烘烤溫度高于90 ℃時(shí)這種提升更為明顯。

2.4 不同烘烤條件下核桃發(fā)酵乳揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的主成分分析

OAV≥1的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)可對總體風(fēng)味起到較大的貢獻(xiàn)，且OAV越大，該物質(zhì)的貢獻(xiàn)越大。由附表1可知，在不同核桃發(fā)酵乳中共鑒定出16種OAV ≥1的風(fēng)味主體物質(zhì)，其中(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、正己醛、2,4-壬二烯醛、2,3-戊二酮、3-羥基-2-丁酮、正己醇、1-辛烯-3-醇、2-正戊基呋喃存在于所有處理組中；正戊醛是R90組和R120組特有的OAV ≥1的物質(zhì)；而異戊醛、苯乙醛、2,6-二乙基吡嗪和2,3-二乙基-5-甲基吡嗪是R150組獨(dú)有的OAV ≥1的物質(zhì)，以上4種風(fēng)味化合物具有獨(dú)特的焦糖香氣，這與R150組在劇烈烘烤條件下發(fā)生的美拉德反應(yīng)密切相關(guān)。

對16種OAV≥1的主體風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果如圖3所示。其中主成分-1和主成分-2的方差貢獻(xiàn)率分別為70%和28%，累積貢獻(xiàn)率為98%(>85%)，即這兩個(gè)主成分能夠反映主體風(fēng)味物質(zhì)的整體信息。結(jié)合圖3-a和圖3-b可知，核桃經(jīng)不同烘烤條件處理后得到的發(fā)酵乳風(fēng)味存在較大差異。R90組和R120組位于x軸上方，其風(fēng)味與(E)-2-辛烯醛、正戊醛和正己醛有較強(qiáng)的相關(guān)性，此時(shí)的核桃發(fā)酵乳油脂味、發(fā)酵味和清新的果香味較為明顯；R150組位于第三象限，其風(fēng)味與異戊醛、苯乙醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2,6-二乙基吡嗪和2,3-二乙基-5-甲基吡嗪密切相關(guān)，此時(shí)的核桃發(fā)酵乳具有典型的黃油味、烘烤香和類似巧克力的香味；RC組和R60組與這16種主體風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性不強(qiáng)，因此這兩組核桃發(fā)酵乳的特征風(fēng)味不如其他3組明顯。綜上所述，烘烤條件可對核桃發(fā)酵乳的特征風(fēng)味產(chǎn)生影響，在不同烘烤條件下產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)能夠得到良好的分離。

2.5 不同烘烤條件對核桃發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響

由表5可知，烘烤條件可顯著改變核桃發(fā)酵乳的感官品質(zhì)(P<0.05)。就色澤而言，未烘烤的核桃發(fā)酵乳顏色呈灰白色，而120 ℃以上的烘烤則賦予核桃發(fā)酵乳黃褐色，上述烘烤條件均不能使核桃發(fā)酵乳在視覺上引起消費(fèi)者的購買欲望。就風(fēng)味而言，120 ℃以上的烘烤能賦予核桃發(fā)酵乳明顯的油脂香氣和烘烤香氣，使其在風(fēng)味方面獲得消費(fèi)者的青睞，然而這種過強(qiáng)的烘烤條件也會使核桃發(fā)酵乳的滋味具有明顯苦味和糊味，對其感官品質(zhì)造成負(fù)面影響。相較之下，R90組的核桃發(fā)酵乳在色澤、滋味和組織狀態(tài)等方面均能使消費(fèi)者獲得更好的感官體驗(yàn)。感官評價(jià)的結(jié)果表明，核桃原料經(jīng)90 ℃ 烘烤15 min后制乳發(fā)酵，可極大的提升核桃發(fā)酵乳的感官品質(zhì)。

a-得分圖；b-載荷圖 1-異戊醛；2-苯乙醛、3-(E)-2-辛烯醛；4-(E)-2-壬醛； 5-(E,E)-2,4-壬二烯醛；6-(E,E)-2,4-癸二烯醛；7-2,3-戊二酮； 8-3-羥基-2-丁酮；9-正己醛；10-正己醇；11-1-辛烯-3-醇； 12-2-正戊基呋喃；13-2,6-二乙基吡嗪；14-2,3-二乙基-5-甲基吡嗪； 15-2,4-壬二烯醛；16-正戊醛圖3 不同烘烤條件下核桃發(fā)酵乳揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的主成分分析Fig.3 Principal component analysis of volatile flavor compounds in walnut fermented milk with different roasting conditions

表5 不同烘烤條件對核桃發(fā)酵乳感官品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different roasting conditions on sensory quality of walnut fermented milk

3 結(jié)論

核桃經(jīng)烘烤后，其發(fā)酵乳的凝膠強(qiáng)度隨烘烤溫度的升高呈現(xiàn)出先增強(qiáng)、后減弱的趨勢，當(dāng)烘烤溫度為90 ℃時(shí)，核桃發(fā)酵乳的凝膠強(qiáng)度最大，表觀黏度、G′和G″均高于其他各組。這種強(qiáng)凝膠結(jié)構(gòu)也賦予了核桃發(fā)酵乳更高的硬度、稠度、黏聚性和亮度。此外，烘烤處理也極大的提升了核桃發(fā)酵乳的風(fēng)味，90 ℃和120 ℃ 的烘烤可產(chǎn)生更多的(E)-2-辛烯醛、正戊醛和正己醛，賦予核桃發(fā)酵乳油脂香、發(fā)酵香和果香；150 ℃ 的烘烤則提升了發(fā)酵乳中異戊醛、苯乙醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2,6-二乙基吡嗪和2,3-二乙基-5-甲基吡嗪的含量，賦予其黃油香、烘烤香和類似巧克力的香氣。然而120 ℃和150 ℃的烘烤會使核桃蛋白發(fā)生劇烈變性，導(dǎo)致發(fā)酵乳凝膠強(qiáng)度減弱。結(jié)合感官評價(jià)的結(jié)果可知，90 ℃烘烤15 min是制作核桃發(fā)酵乳的最佳烘烤條件。本研究探明了烘烤處理對核桃發(fā)酵乳流變特性和風(fēng)味的影響，并篩選出了最佳的烘烤條件，提高了核桃發(fā)酵乳的品質(zhì)，并為其工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。