陳 臣，田同輝，周文雅，于海燕，袁海彬，田懷香

（上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)香料香精化妝品學(xué)部 上海 201418）

切達(dá)干酪是一種內(nèi)部成熟的硬質(zhì)干酪[1]，是目前世界上消費(fèi)量最大的干酪品種，同時(shí)也是我國(guó)進(jìn)口最多的干酪品種[2-3]。因其含有大量的酪蛋白和多種人體必需氨基酸、維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)且具有濃郁的堅(jiān)果風(fēng)味而受到大眾的廣泛歡迎[4-6]。

風(fēng)味是影響消費(fèi)者對(duì)干酪喜好程度的重要因素[7]。對(duì)干酪生產(chǎn)商而言，根據(jù)消費(fèi)者的喜好，關(guān)注他們對(duì)于干酪的質(zhì)量和風(fēng)味的需求至關(guān)重要[8]。附屬發(fā)酵劑是可應(yīng)用于干酪生產(chǎn)并能夠提高干酪風(fēng)味品質(zhì)的一類微生物[9-10]，是干酪成熟過程中風(fēng)味形成的主要貢獻(xiàn)者[1]。不同附屬發(fā)酵劑菌株對(duì)干酪的風(fēng)味影響也有所差異。Drake 等[11]將瑞士乳桿菌WSU19 作為附屬發(fā)酵劑添加到低脂切達(dá)干酪中，其橡木香氣與堅(jiān)果香氣強(qiáng)度相較于未添加該菌株的干酪樣品更高而苦味較低。宋云花等[12]研究發(fā)現(xiàn)，添加附屬發(fā)酵劑菌株——嗜熱鏈球菌H069-B-01 后切達(dá)干酪的水果風(fēng)味強(qiáng)度有所增加。選擇合適的附屬發(fā)酵劑菌株，研究其對(duì)切達(dá)干酪風(fēng)味的影響，對(duì)干酪風(fēng)味改良具有重要意義。

雖然氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）常用于香氣物質(zhì)檢測(cè)，但是存在一定的局限性，例如對(duì)于一些含量低的香氣活性物質(zhì)檢測(cè)能力有限，且無法直觀地區(qū)分樣品間的差異。此外，樣品的預(yù)處理及檢測(cè)時(shí)間限制了該技術(shù)的應(yīng)用[13]?；诖耍恍┬屡d技術(shù)，例如氣相色譜-離子遷移譜（Gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）和電子鼻等已逐步應(yīng)用于食品風(fēng)味的檢測(cè)[14]。GCIMS 無需對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理且操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、靈敏度高[15]，已在多種食品的風(fēng)味檢測(cè)中證明了該技術(shù)的高效性[16-17]。電子鼻通過模仿人類嗅覺感知達(dá)到識(shí)別并分類樣品中揮發(fā)性化合物的目的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)樣品的快速檢測(cè)[18]。GC-MS、GCIMS 與電子鼻技術(shù)相結(jié)合可綜合各技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，從而達(dá)到快速、準(zhǔn)確區(qū)分樣品間差異的目的[19-20]。

3-甲基丁醛在是切達(dá)干酪中提供堅(jiān)果風(fēng)味的關(guān)鍵香氣化合物之一[5]。本實(shí)驗(yàn)室前期篩選出1 株在氨基酸培養(yǎng)基中具有高產(chǎn)3-甲基丁醛能力的乳酸乳球菌YN2-1（以下簡(jiǎn)稱YN2-1）[21]。本研究將YN2-1 作為附屬發(fā)酵劑制備切達(dá)干酪，首先采用感官定量描述分析對(duì)干酪樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)，使用GC-MS 檢測(cè)添加YN2-1 的切達(dá)干酪及未添加該菌的干酪中3-甲基丁醛含量，而后用GC-IMS 檢測(cè)各干酪樣品中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物，最后采用電子鼻技術(shù)對(duì)不同切達(dá)干酪樣品進(jìn)行區(qū)分及驗(yàn)證，并結(jié)合判別因子分析（Discriminant factor analysis，DFA），解析干酪樣品間揮發(fā)性組分的差異，探究乳酸乳球菌YN2-1 對(duì)切達(dá)干酪風(fēng)味的影響，為開發(fā)更適合我國(guó)消費(fèi)者口味的原制切達(dá)干酪，促進(jìn)我國(guó)干酪產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生鮮牛乳，光明乳業(yè)有限公司；發(fā)酵劑M14，法國(guó)丹尼斯克有限公司；凝乳酶MT2200，美國(guó)國(guó)際香精香料公司；乳酸乳球菌YN2-1，篩選自中國(guó)云南的乳扇酸乳清，已證實(shí)其具有高產(chǎn)3-甲基丁醛的能力以及良好的耐鹽性和耐酸性，現(xiàn)保存于上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)產(chǎn)香菌種質(zhì)資源庫(kù)；內(nèi)標(biāo)物2-辛醇（20 mg/L）、標(biāo)準(zhǔn)品3-甲基丁醛（色譜純）及正構(gòu)烷烴（C6～C30，色譜純），美國(guó)Sigma-Aldrich Chemical 公司。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS 7890-5975），美國(guó)Agilent 科技有限公司；Flavour Spec氣相色譜-離子遷移色譜聯(lián)用儀，德國(guó)G.A.S 公司；HERACLES II 快速氣相色譜型電子鼻，法國(guó)Alpha MOS 公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取頭，美國(guó)Supelco 公司；DC1741 型干酪小型制備機(jī)，上海承歡輕工機(jī)械有限公司；PT-20C 型微型殺菌機(jī)，上海沃迪智能裝備股份有限公司；EMS-10S 型恒溫水浴鍋，常州市人和儀器廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 附屬發(fā)酵劑的制備 將乳酸乳球菌YN2-1在脫脂乳培養(yǎng)基中連續(xù)3 次傳代活化后離心（5 000 r/min，4 ℃，10 min），去除上清液，菌泥用滅菌生理鹽水洗滌并離心（5 000 r/min，4 ℃，10 min）2 次。隨后，用滅菌生理鹽水調(diào)整菌液濃度為1.0×109CFU/mL，置于4 ℃冰箱保藏待用（為保證菌體存活率，菌液準(zhǔn)備過程與牛乳接菌發(fā)酵步驟緊密銜接）。

1.3.2 切達(dá)干酪的制備 取生鮮牛乳150 L，灌入殺菌機(jī)進(jìn)行巴氏殺菌（75 ℃，15 s）。將巴氏殺菌后的牛乳冷卻至31 ℃后導(dǎo)入干酪罐中，加入發(fā)酵劑M14（1%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）及附屬發(fā)酵劑（菌液濃度1×109CFU/mL，加入量0.8%，體積分?jǐn)?shù)），30 ℃熟化30 min，待牛乳pH 值下降約0.4 時(shí)加入凝乳酶MT2200（1.5%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）進(jìn)行凝乳，該過程持續(xù)40 min 后切割凝乳，然后以1 ℃/5 min 的升溫速率將牛乳溫度升至38 ℃，達(dá)到預(yù)定溫度后排乳清操作，在此過程中溫度始終保持38 ℃。隨著酸度的上升，凝乳凝結(jié)成塊，將其切割成邊長(zhǎng)30 cm 的方塊，堆釀處理，每隔15 min 翻轉(zhuǎn)1 次。將堆疊的凝乳塊切成1 cm3的方塊，均勻地將食鹽（2.5%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)）撒到凝乳塊上，翻拌均勻后入模型壓榨成型，真空包裝，于10 ℃冰箱中成熟（該溫度有利于加快干酪的成熟）[22-24]。分別在成熟0，60 d 和120 d 時(shí)取樣，樣品編號(hào)為YN 0 d、YN 60 d、YN 120 d。以不添加附屬發(fā)酵劑且成熟相同時(shí)間的切達(dá)干酪為對(duì)照組，編號(hào)為KB 0 d、KB 60 d、KB 120 d。

1.3.3 感官評(píng)價(jià) 采用定量描述感官評(píng)價(jià)法對(duì)切達(dá)干酪樣品進(jìn)行感官分析。評(píng)價(jià)小組由12 名成員組成，包括6 名男性和6 名女性成員，平均年齡24 歲。感官評(píng)價(jià)在標(biāo)準(zhǔn)感官實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試驗(yàn)前依據(jù)ISO 4121 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)所有評(píng)價(jià)人員進(jìn)行專業(yè)感官培訓(xùn)。分別取6 個(gè)切達(dá)干酪樣品各20 g 于棕色不透明玻璃瓶中，60 ℃水浴加熱30 min，用3 位隨機(jī)數(shù)字編碼后以隨機(jī)順序呈遞給感官評(píng)價(jià)人員進(jìn)行感官品評(píng)。結(jié)合已有的研究基礎(chǔ)[7，25]以及感官評(píng)價(jià)人員的感官描述，經(jīng)感官小組成員討論后篩選本實(shí)驗(yàn)所用切達(dá)干酪樣品的10 個(gè)感官描述詞及其相應(yīng)的香氣參考物（見表1），并要求感官評(píng)價(jià)人員對(duì)切達(dá)干酪樣品香氣的喜好度進(jìn)行打分。評(píng)價(jià)結(jié)果采用9 分制（1 分：極微弱/極討厭；3 分：弱/比較討厭；5 分：中等/既不討厭也不喜歡；7 分：強(qiáng)/比較喜歡；9 分：極強(qiáng)/極喜歡）。每個(gè)樣品重復(fù)評(píng)價(jià)3 次，記錄每位評(píng)價(jià)人員的評(píng)分結(jié)果，最后取平均值即香氣強(qiáng)度值。

表1 感官評(píng)價(jià)描述詞及其定義或相應(yīng)參考物Table 1 Sensory evaluation descriptors and their definitions or corresponding references

1.3.4 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析 采用頂空固相微萃取結(jié)合氣-質(zhì)譜聯(lián)用的方法分析不同切達(dá)干酪樣品中的香氣成分。稱取3.0 g 研碎的干酪樣品于20 mL 頂空瓶中，加入內(nèi)標(biāo)物（2-辛醇，20 mg/L）100 μL。用聚四氟乙烯硅膠墊密封后于60 ℃水浴條件下平衡5 min，將萃取頭（50/30 μm，DVB/CAR/PDMS）插入頂空瓶中萃取30 min，等待進(jìn)樣。

色譜柱采用 HP-Innowax（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為氦氣，流速1 mL/min。升溫程序：在40 ℃下保持4 min，以3 ℃/min 升至100 ℃，保持2 min，以4 ℃/min 升至150 ℃，再以10 ℃/min升至230 ℃，保持5 min。進(jìn)樣口溫度250 ℃。MS條件：電子轟擊離子源，電離能量70 eV；離子源溫度230 ℃，接口溫度250 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃。掃描模式為全掃描，質(zhì)量掃描范圍m/z 30～450。各樣品均做3 次平行測(cè)定。

定性、定量分析：通過與NIST17 譜庫(kù)比較，同時(shí)根據(jù)相同色譜條件下C6～C30 正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間計(jì)算檢測(cè)物質(zhì)的保留指數(shù)（RI），并與文獻(xiàn)[26]報(bào)道的RI 值進(jìn)行比對(duì)定性。通過建立不少于5 點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)曲線（y=1.96x+0.0883，R2=0.99）對(duì)3-甲基丁醛進(jìn)行定量。

1.3.5 氣相離子遷移色譜分析 分別稱取3.0 g切碎的切達(dá)干酪樣品，置于20 mL 頂空進(jìn)樣瓶中，密封，以500 r/min 的孵化轉(zhuǎn)速在60 ℃條件下孵育10 min，然后，通過1 mL 氣密加熱注射器（85℃）將100 μL 頂空氣體自動(dòng)注入進(jìn)氣口。色譜柱型號(hào)為MTX-5（柱長(zhǎng)15 m，內(nèi)徑0.53 mm，膜厚1.0 μm，美國(guó)RESTEK 公司），柱溫60 ℃，載氣為氮?dú)猓兌取?9.999%）。流量程序設(shè)定：初始流速2 mL/min，保持2 min，然后在18 min 內(nèi)流速線性升至100 mL/min，并保持在100 mL/min，直至30 min 止。IMS 溫度45 ℃，漂移氣體的流速150 mL/min。對(duì)每個(gè)樣品做3 次平行分析。

1.3.6 電子鼻分析 稱取切達(dá)干酪樣品各3.0 g，裝入20 mL 頂空進(jìn)樣瓶中，置于電子鼻樣品盤，待測(cè)。測(cè)定條件：采用頂空自動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣量5 000 μL，注射速度125 μL/s，孵育溫度70 ℃，孵育時(shí)間30 min，捕集阱捕集溫度50 ℃，捕集時(shí)間50 s，分流10 mL/min，柱溫箱初始爐溫50 ℃，等溫線250℃，檢測(cè)器溫度260 ℃，增益12，偏移量1 000。每個(gè)樣品做3 次平行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用LAV 軟件（laboratory analytical viewer 2.2.1）、Reporter 插件、Gallery Plot 插件和Dynamic PCA 插件以及GC×IMS Library Search 處理GCIMS 數(shù)據(jù)，采用電子鼻內(nèi)置程序（Winmuster，version 1.6.2）進(jìn)行電子鼻數(shù)據(jù)處理與分析，數(shù)據(jù)用IBM SPSS Statistics 21.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），用Duncan's 多重比較評(píng)定樣品間的差異性，當(dāng)P<0.05 時(shí)具有顯著性差異。采用Origin Pro 9.0 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)結(jié)果

采用定量描述感官評(píng)價(jià)法對(duì)不同切達(dá)干酪樣品的10 種香氣及喜好度進(jìn)行評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)結(jié)果的雷達(dá)圖如圖1 所示。不同切達(dá)干酪樣品在喜好度、整體香、奶香味、堅(jiān)果味、肉湯味、硫味以及酸味屬性上的香氣強(qiáng)度均存在顯著性差異（P<0.05）。香氣喜好度和整體香氣強(qiáng)度最高的兩個(gè)切達(dá)干酪樣品為YN 60 d 和YN 120 d，表明添加乳酸乳球菌YN2-1 作為附屬發(fā)酵劑可提高人們對(duì)切達(dá)干酪的喜愛程度。其中成熟120 d 的添加YN2-1 菌株的切達(dá)干酪的堅(jiān)果味和肉湯味顯著高于其它干酪樣品，成熟60 d 的添加YN2-1 的樣品的堅(jiān)果味香氣強(qiáng)度超過未添加附屬發(fā)酵劑的成熟120 d 的樣品，表明YN2-1 菌株可在切達(dá)干酪成熟過程中產(chǎn)生較多具有堅(jiān)果味香氣的揮發(fā)性化合物。與不添加附屬發(fā)酵劑YN2-1 的切達(dá)干酪相比，添加附屬發(fā)酵劑的3 個(gè)成熟度的干酪樣品的奶香味均高于前者。此外，隨成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，切達(dá)干酪的硫味更加明顯。兩個(gè)成熟120 d 的切達(dá)干酪樣品的硫味均高于其它組別，這可能是導(dǎo)致感官評(píng)價(jià)員對(duì)YN 120 d 樣品的喜好程度次于YN 60 d 的原因之一。綜上所述，添加YN2-1 的樣品的堅(jiān)果味、奶香味、肉湯味香氣強(qiáng)度均高于對(duì)照組，同時(shí)其喜好度得分也較高，表明乳酸乳球菌YN2-1 對(duì)切達(dá)干酪中優(yōu)良香氣的提升效果明顯。

圖1 不同切達(dá)干酪樣品的感官評(píng)價(jià)雷達(dá)圖Fig.1 Sensory evaluation radar chart of different cheddar cheese samples

2.2 GC-MS 分析結(jié)果

為探究添加YN2-1 菌株對(duì)切達(dá)干酪中3-甲基丁醛含量的影響，采用GC-MS 分析不同切達(dá)干酪樣品中的3-甲基丁醛，確定3-甲基丁醛在不同切達(dá)干酪樣品中的含量，結(jié)果見表2。其中KB 0 d和YN 0 d 2 個(gè)樣干酪品未經(jīng)發(fā)酵和成熟，干酪中的3-甲基丁醛尚未由氨基酸轉(zhuǎn)化而成或含量極低，從而導(dǎo)致3-甲基丁醛未達(dá)到儀器的檢出限。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，成熟60 d 時(shí)添加YN2-1 的樣品（YN 60 d）中3-甲基丁醛含量是未添加該菌株樣品（KB 60 d）的3 倍以上，這表明添加YN2-1 菌株可有效提高切達(dá)干酪中3-甲基丁醛含量。3-甲基丁醛通常在成熟干酪中貢獻(xiàn)堅(jiān)果香氣或巧克力香氣[27]，該結(jié)果可以解釋圖1 中樣品YN 60 d 的堅(jiān)果風(fēng)味香氣強(qiáng)度得分較高的原因。由于醛類化合物在干酪中隨成熟時(shí)間的延長(zhǎng)而轉(zhuǎn)化為醇類以及相應(yīng)的酸類[3]，因此在KB 120 d 中未檢出3-甲基丁醛，這也是YN 120 d 中3-甲基丁醛含量低于YN 60 d 的原因，此研究結(jié)果與切達(dá)奶酪相關(guān)研究報(bào)道[3，27]一致。

表2 不同切達(dá)干酪樣品中3-甲基丁醛含量Table 2 3-Methylbutyraldehyde content in different cheddar cheese samples

2.3 GC-IMS 分析結(jié)果

2.3.1 不同切達(dá)干酪樣品的氣相離子遷移譜圖分析 為探究添加YN2-1 對(duì)切達(dá)奶酪中除3-甲基丁醛外的其它揮發(fā)性風(fēng)味化合物的影響，采用GC-IMS 對(duì)不同奶酪樣品進(jìn)行風(fēng)味分析。不同切達(dá)干酪樣品中揮發(fā)性化合物的GC-IMS 三維譜圖見圖2a，不同切達(dá)干酪樣品中的揮發(fā)性化合物種類和峰值強(qiáng)度均有所不同。為比較不同干酪樣品間的差異，結(jié)合二維俯視對(duì)比圖來分析樣品間的揮發(fā)性化合物見圖2b，以成熟0 d 的未添加附屬發(fā)酵劑干酪作參比，若某物質(zhì)的濃度高于參比樣品，則為紅色，顏色越深該物質(zhì)含量越高；低于參比，則為藍(lán)色；顏色越深該物質(zhì)含量低于參比樣品越多。在相同成熟時(shí)間條件下，添加附屬發(fā)酵劑——乳酸乳球菌YN2-1 的切達(dá)干酪中部分揮發(fā)性化合物的含量高于未添加YN2-1 的干酪。隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，干酪中揮發(fā)性化合物的種類及含量也有所變化，其中成熟120 d 的添加YN2-1 菌株的切達(dá)干酪揮發(fā)性化合物的種類最多且含量最高。

圖2 不同切達(dá)干酪樣品中揮發(fā)性有機(jī)物的GC-IMS 三維譜圖（a）及二維（b）對(duì)比圖Fig.2 GC-IMS 3D（a）spectra and 2D（b）comparison of volatile organic compounds in different cheddar cheese samples

2.3.2 不同切達(dá)干酪樣品揮發(fā)性化合物分析 采用IMS 數(shù)據(jù)庫(kù)和GC×IMS Library Search 內(nèi)置的NIST 數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)保留時(shí)間、離子遷移時(shí)間和保留指數(shù)對(duì)不同切達(dá)干酪樣品中揮發(fā)性化合物進(jìn)行分析。在6 個(gè)干酪樣品中共檢出揮發(fā)性化合物62種（含二聚體），其中酮類物質(zhì)15 種、醛類物質(zhì)11種、醇類物質(zhì)12 種、酸類物質(zhì)5 種、酯類物質(zhì)9種、吡嗪類物質(zhì)3 種、含硫化合物2 種、未知物質(zhì)5 種。通過不同切達(dá)干酪樣品中揮發(fā)性化合物的指紋圖譜分析（圖3）可直觀呈現(xiàn)各揮發(fā)性化合物在不同樣品中的差異（顏色越深、越紅，該物質(zhì)的含量越高）。結(jié)合表3 和圖3 分析，發(fā)現(xiàn)在添加YN2-1 的干酪樣品中檢測(cè)到的揮發(fā)性化合物種類多，且隨成熟時(shí)間的延長(zhǎng)各樣品中揮發(fā)性化合物的種類也增加，同時(shí)其含量也有所變化。此外，不同成熟時(shí)間的YN2-1 干酪與空白對(duì)照組的揮發(fā)性化合物均存在顯著差異，成熟60 d 和120 d 時(shí)差異尤為明顯。

圖3 不同切達(dá)干酪樣品種揮發(fā)性物質(zhì)的GC-IMS 指紋圖譜Fig.3 GC-IMS fingerprints of volatile compounds in different cheddar cheese samples

在成熟60 d 時(shí)，在添加YN2-1 菌株的切達(dá)干酪中3-甲基丁醛含量顯著高于對(duì)照樣品，表明YN2-1 菌株在切達(dá)干酪中產(chǎn)3-甲基丁醛能力強(qiáng)，同時(shí)驗(yàn)證了2.2 節(jié)中GC-MS 的檢測(cè)結(jié)果。此外，YN 60 d 中的2，3-丁二酮、丁醛M、2-甲基丁醛、正戊醛、正丙醇、正庚醇、3-甲基丁酸、乙酸丁酯等物質(zhì)的含量較成熟0 d 時(shí)增加明顯，且顯著高于成熟60 d 的未添加附屬發(fā)酵劑干酪。在這些顯著增加的物質(zhì)中，2，3-丁二酮主要由檸檬酸進(jìn)一步代謝形成，具有奶香味[28-29]；2-甲基丁醛的香氣貢獻(xiàn)同3-甲基丁醛類似，主要由氨基酸代謝形成，賦予切達(dá)干酪以可可和堅(jiān)果類香氣[6]；乙酸丁酯主要來源于成熟過程中發(fā)生的酯化反應(yīng)，可使切達(dá)干酪具有類似梨子味的水果香氣[29]。3-甲基丁酸來源于異戊醇或異戊醛的氧化，有一定的異味，然而干酪中含有的正丙醇可以抑制酸類物質(zhì)所帶來的汗味屬性，從而使干酪的香氣更加柔和[30]。

當(dāng)切達(dá)干酪樣品成熟120 d 時(shí)，添加YN2-1組和空白對(duì)照組中的揮發(fā)性化合物均發(fā)生較大的變化。在成熟120 d 的添加YN2-1 菌株的干酪樣品中3-甲基丁醛含量雖較成熟60 d 的有所下降，但仍顯著高于對(duì)照組。由于醛類的化學(xué)性質(zhì)較為活潑，隨干酪成熟時(shí)間的增加易被還原成醇和相應(yīng)的酸[31]，因此YN 120 d 樣品中2-甲基丁醛、3-甲基丁醛的含量較YN 60 d 中的含量有所降低。在YN 120 d 樣品中，檢測(cè)到含量較高的丙烯酸乙酯、丁酸丁酯、庚酸乙酯、2，5-二甲基吡嗪、2-乙烷基-3，5-二甲基吡嗪、3-甲基-1-丁醇、2-壬酮、2-辛酮，而在其它樣品中上述揮發(fā)性化合物含量極低。其中的酯類物質(zhì)主要是由酯化反應(yīng)或酯交換反應(yīng)產(chǎn)生，因具有較低的氣味閾值而在干酪中類似果香和花香的風(fēng)味貢獻(xiàn)較大[32]。吡嗪類來源于美拉德反應(yīng)和微生物代謝，是干酪中的重要風(fēng)味物質(zhì)，具有典型的堅(jiān)果類、烘烤類香氣[33]，加之YN 120 d 中同時(shí)含有堅(jiān)果香氣的3-甲基丁醛等支鏈醛，因此在前期感官評(píng)價(jià)中樣品的堅(jiān)果風(fēng)味屬性得分較高。除上述特征物質(zhì)外，相較于作為對(duì)照組的KB 120 d 樣品，YN 120 d 中的糠醇D、異丁醇、2-甲基-1-丁醇、異丁酸、二甲基二硫、正戊醛的含量更高，其中的丁酸、異丁酸被認(rèn)為是天然切達(dá)干酪中重要的風(fēng)味貢獻(xiàn)者[34-35]。

2.4 電子鼻分析結(jié)果

為了驗(yàn)證感官評(píng)價(jià)、GC-MS 及GC-IMS 分析結(jié)果，直觀體現(xiàn)不同樣品間的氣味差異，將成熟0，60，120 d 的添加YN2-1 菌株切達(dá)干酪及其空白對(duì)照組干酪進(jìn)行電子鼻分析。Heracles II 快速氣相型電子鼻是一種新型電子氣味分析儀器，結(jié)合了快速氣相色譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，其原理是通過兩根極性不同的色譜柱MXT-5 和MXT-1701 對(duì)氣味進(jìn)行分離，并通過Arochembase 數(shù)據(jù)庫(kù)分析，具有快捷簡(jiǎn)便、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)[36-38]。3 個(gè)成熟度條件下，添加YN2-1 菌株的切達(dá)干酪樣品在大多數(shù)出峰位置的峰面積大于未添加YN2-1 菌株的干酪（圖4），表明添加YN2-1 菌株的干酪樣品的多數(shù)香氣物質(zhì)含量及香氣強(qiáng)度高于未添加組，再次證明添加乳酸乳球菌YN2-1 對(duì)切達(dá)干酪的多種揮發(fā)性香氣成分的含量具有一定的提升作用。

圖4 不同切達(dá)干酪樣品電子鼻雷達(dá)圖Fig.4 Electronic nose radar chart of different cheddar cheese samples

為進(jìn)一步區(qū)分不同切達(dá)干酪樣品，且在縮小組內(nèi)誤差的基礎(chǔ)上更好地體現(xiàn)樣品間的差異，對(duì)電子鼻數(shù)據(jù)進(jìn)行判別因子分析（見圖5）。判別因子分析是判定個(gè)體所屬類別的統(tǒng)計(jì)分析方法，它通過兩個(gè)或多個(gè)已知類別的樣本數(shù)據(jù)優(yōu)化區(qū)分，在主成分分析法的基礎(chǔ)上使組間距離最大的同時(shí)保證組內(nèi)差異最小[39-40]。如圖5 所示，6 個(gè)切達(dá)干酪樣品分布區(qū)域不重疊且分布間隔較大，在第1判別因子軸上不同成熟時(shí)間切達(dá)干酪樣品得到有效區(qū)分，同時(shí)添加YN2-1 菌株干酪與空白對(duì)照組在第2 判別因子軸上區(qū)分明顯，與電子鼻雷達(dá)圖結(jié)果一致。電子鼻分析表明：將YN2-1 作為切達(dá)干酪的輔助發(fā)酵劑，可顯著影響切達(dá)干酪的香氣表現(xiàn)，驗(yàn)證了感官評(píng)價(jià)、GC-MS 及GC-IMS 的分析結(jié)果。

圖5 不同切達(dá)干酪樣品的判別因子分析圖Fig.5 DFA chart of different cheddar cheese samples

3 結(jié)論

采用GC-MS、GC-IMS 及電子鼻技術(shù)探究切達(dá)干酪中添加乳酸乳球菌YN2-1 作為附屬發(fā)酵劑對(duì)其風(fēng)味的影響。結(jié)果表明，添加YN2-1 的切達(dá)干酪樣品與對(duì)照組的香氣品質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)種類及含量均有顯著差異。YN2-1 菌株作為附屬發(fā)酵劑，可顯著提高干酪中3-甲基丁醛含量，增強(qiáng)堅(jiān)果風(fēng)味，并使干酪的消費(fèi)者喜好度提高。此外，YN2-1 對(duì)于成熟60 d 或120 d 的切達(dá)干酪中2，3-丁二酮、2-戊酮D、2-壬酮、2-甲基丁醛、正丙醇、乙酸丁酯、丁酸丁酯、2，5-二甲基吡嗪、2-乙烷基-3，5-二甲基吡嗪等風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生以及奶香、果香風(fēng)味的增強(qiáng)也有作用。綜上所述，乳酸乳球菌YN2-1 具有較好的應(yīng)用潛力，適于開發(fā)適合中國(guó)消費(fèi)者口味的干酪產(chǎn)品。