紅紋奶酪是一種新型發(fā)酵乳制品, 內(nèi)外有紅色紋路, 風(fēng)味品質(zhì)獨(dú)特。其紅色外觀來(lái)源于制作過(guò)程中加入的紅曲霉菌, 這種真菌能代謝碳水化合物并分泌酯化酶, 提高奶酪中酯酶含量, 對(duì)風(fēng)味形成至關(guān)重要。當(dāng)前工藝研發(fā)主 要借鑒表面霉菌成熟型(如卡門貝爾奶酪) 與內(nèi)部霉菌成熟型(如藍(lán)紋奶酪) 兩類傳統(tǒng)工藝, 但紅曲霉的最適生長(zhǎng)溫度與傳統(tǒng)工藝后熟條件存在兼容性瓶頸。針對(duì)此矛盾, 本研究通過(guò)菌株篩選與工藝優(yōu)化, 成功制備出具有酒香和果香特征的紅紋奶酪, 紅曲霉菌在奶酪內(nèi)外均有生長(zhǎng)。

奶酪風(fēng)味感官品質(zhì)對(duì)于提升產(chǎn)品品質(zhì)、滿足消費(fèi)者需求和推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。本研究采用電子鼻、電子舌、箭型固相微萃取-氣相色譜 - 質(zhì)譜技術(shù), 定量描述分析結(jié)合相對(duì)氣味活度值, 對(duì)不同成熟時(shí)期紅紋奶酪中的揮發(fā)性化合物及感官品質(zhì)進(jìn)行分析。研究結(jié)果有助于促進(jìn)新型發(fā)酵乳制品產(chǎn)品的開發(fā)及乳品品質(zhì)判別。
 

1.材料

生牛乳[內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團(tuán))股份有限公司]。 2-甲基戊酸、2-甲基-3-庚酮、正己烷、正構(gòu)烷烴(C7~C33)(色譜純, 美國(guó) Sigma-Aldrich 公司); 乳酸菌基礎(chǔ)發(fā)酵 劑 CHOOZIT MM100[丹尼斯克(中國(guó))有限公司]; CHY-MAX 凝乳酶(平均活力 1400 IMCU/g, 丹麥科漢森公司); 氯化鈉 (食品級(jí), 中國(guó)鹽業(yè)股份有限公司); 氯化鈣(食品級(jí), 上海鑫泰實(shí)業(yè)有限公司); 氯化鉀、酒石酸(分析純, 上海麥克林生化科技股份有限公司)。
 

2.人工感官評(píng)價(jià) 

參考ZENG等研究方法,10人組成奶酪感官評(píng)價(jià)專家小組(8女2男, 平均年齡24歲, 均接受過(guò)初級(jí)感官評(píng)定訓(xùn)練), 可以進(jìn)行初級(jí)感官評(píng)估, 具有良好的感官感知能力和對(duì)感官疲勞的高度耐受性。試驗(yàn)采用描述性感官評(píng)價(jià)分析, 感官描述詞見(jiàn)表 所示, 評(píng)分區(qū)間設(shè)置為0~9分, 最終匯總得分并計(jì)算各項(xiàng)指標(biāo)的平均值。

3.電子鼻分析

參考王姣等研究方法, 準(zhǔn)確稱取 6 g紅紋奶酪置于 40 mL 頂空瓶, 并將頂空瓶用封口膜密封, 在 60 ℃水浴鍋平衡 30 min 后用電子鼻系統(tǒng)通過(guò)吸取頂空氣體進(jìn)行檢測(cè)分析, 每個(gè)樣品測(cè) 5 次平行, 電子鼻設(shè)置檢測(cè)時(shí)間 180 s,清洗時(shí)間 120 s, 氣體流速 1 L/min, 其他參數(shù)取其默認(rèn)值。獲得電子鼻香氣指紋圖譜后,利用電子鼻自帶的WinMuster 軟件對(duì)不同紅紋奶酪樣品進(jìn)行主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA)。最終結(jié)果以雷達(dá)圖呈現(xiàn)。
 

4.電子舌分析

參考叢艷君等和LIPKOWITZ 等研究方法, 稱取紅紋奶酪 40 g 加入 200 mL 純凈水?dāng)嚢杌靹?1 min, 8000 g 離心10 min 后過(guò)濾去留清液待測(cè)。SA402B 電子舌配備了 6 個(gè)測(cè)試傳感器和兩個(gè)用于味道屬性分析的參考傳感器, 用于評(píng)估 6 種基本味道和 2 種回味, 即酸味、澀味和澀味回味、苦味和苦味回味、咸味、鮮味和甜味。在分析之前, 對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)、診斷, 并在清潔溶液(30 mmol/L KCl+0.3 mmol/L 酒石酸, 90 s)和參考溶液(30 mmol/L KCl+0.3 mmol/L 酒石酸, 120 s+120 s)中洗滌。接下來(lái), 將傳感器浸入樣品溶液中30 s 以確定味道值。最后, 使用電子舌附帶的味覺(jué)分析應(yīng)用程序?qū)㈦娮由嘟Y(jié)果轉(zhuǎn)換為味覺(jué)值。采用軟件 Oringin 2022 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.感官評(píng)價(jià)結(jié)果分析

不同成熟時(shí)期的紅紋奶酪的香氣強(qiáng)度和喜好度進(jìn)行評(píng)價(jià)如圖所示。4 個(gè)不同成熟時(shí)期奶酪樣品在 6 種屬性的香氣強(qiáng)度上均存在差異(P<0.05)。其中成熟 0 d 的奶酪, 酸味和酒香味尚不明顯, 紅紋奶酪的主體氣味為奶油味。隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng), 奶酪的酸奶味、酸味和酒香味等發(fā) 酵氣味逐漸增強(qiáng), 而奶油味逐漸下降。這與后期奶酪的酸 類化合物和酯類化合物含量較高有關(guān)。成熟紅紋奶酪的氣味感官輪廓主要由酸奶味、酒香味、酸味和花果香組成。

2. 電子舌分析

  如圖所示, 不同成熟時(shí)期的紅紋奶酪在酸味和苦味回味上存在顯著差異 (P<0.05), 而其他味覺(jué)參數(shù)上的差異相對(duì)較小。這種顯著差異可能是由于奶酪在成熟過(guò)程中游離脂肪酸類化合物的積累。游離脂肪酸是奶酪成熟過(guò)程中的重要代謝產(chǎn)物, 它們的積累會(huì)影響奶酪的風(fēng)味和口感。此外, 苦味可能來(lái)源于氨基酸和肽類, 這些化合物在奶酪的成熟過(guò)程中通過(guò)蛋白質(zhì)的水解而產(chǎn)生。氨基酸和肽類不僅影響奶酪的苦味, 還可能與其他風(fēng)味化合物相互作用, 進(jìn)一步影響奶酪的整體風(fēng)味。為了更全面地理解紅紋奶酪在不同成熟時(shí)期的味覺(jué) 特征變化,下一步需要結(jié)合紅紋奶酪非揮發(fā)性代謝物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入分析。非揮發(fā)性代謝物包括多種有機(jī)酸、氨基酸、肽類等, 這些化合物在奶酪的成熟過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。

3.電子鼻分析

不同成熟時(shí)期紅紋奶酪電子鼻檢測(cè)雷達(dá)圖結(jié)果如圖 1 所示,其揮發(fā)性有機(jī)化合物的組成隨成熟時(shí)間發(fā)生顯著變化。10個(gè)傳感器中,W1C(芳香成分)、W5S(氮氧化物)、W1S(甲烷)、W1W(硫化物)和 W2S(醇、醛、酮類)的響應(yīng) 值差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這些變化可能反映了奶酪 成熟過(guò)程中復(fù)雜的生化反應(yīng)和微生物代謝的動(dòng)態(tài)特征。W1C 傳感器(芳香成分)的響應(yīng)值在30 d之后隨成熟時(shí)間延長(zhǎng)呈上升趨勢(shì),表明芳香化合物(如酯類、萜烯類) 的積累。此類化合物通常來(lái)源于脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)降解,尤其在60d至90d階段顯著增加,可能與后期乳酸菌的代謝活動(dòng)增強(qiáng)有關(guān)。W5S 傳感器(氮氧化物)在 30 d 時(shí)響應(yīng)值達(dá)到峰值, 隨后逐漸下降,暗示氮氧化物的生成可能與成熟早期的氧化反應(yīng)相關(guān)。W1S 傳感器(甲烷)的響應(yīng)值在0d至30d階段顯著升高,可能與奶酪內(nèi)部微環(huán)境從有氧向厭氧過(guò)渡有關(guān)。甲烷的產(chǎn)生通常與產(chǎn)甲烷菌的活動(dòng)相關(guān),這類微生物在低氧條件下分解短鏈脂肪酸,其活性在成熟初期較為活躍。W1W傳感器(硫化物)的變化則呈現(xiàn)兩階段性:0d至30d響應(yīng)值呈增加趨勢(shì),30d后開始下降,60d和90d 基本保持一致。硫化物(如甲硫醇、二甲基硫醚)的形成主要源于含硫氨基酸(如蛋氨酸、半胱氨酸)的降解,前期微生物蛋白酶活性增強(qiáng)可能導(dǎo)致其釋放,而后期可能因揮發(fā)性 損失或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為其他化合物導(dǎo)致濃度降低。W2S 傳感器(醇、醛、酮類)的響應(yīng)值在成熟過(guò)程中呈波動(dòng)性變化,其中30d時(shí)顯著高于其他階段。這類化合物是脂質(zhì)氧化和碳水化合物發(fā)酵的典型產(chǎn)物,其波動(dòng)可能反映了不同階段優(yōu)勢(shì)微生物群落的演替。例如,乳酸菌在中期主導(dǎo)產(chǎn)酸發(fā)酵,而紅曲菌在后期可能通過(guò)酯化反應(yīng)生成更多酯酮類物質(zhì)。電子鼻研究結(jié)果為進(jìn)一步解析紅紋奶酪風(fēng)味形成機(jī)制提供了數(shù)據(jù)支持,但無(wú)法對(duì)差異化合物進(jìn)行定性定量分析,需結(jié)合 GC-MS等定量分析技術(shù),以更全面地揭示揮發(fā)性成分的動(dòng)態(tài)變化。

通過(guò)電子鼻可以快速識(shí)別不同成熟時(shí)間紅紋奶酪樣本存在顯著差異。進(jìn)一步利用SPME arrow-GC-MS結(jié)合ROAV分析可以得到 ROAV 值大于1的28種特征風(fēng)味物質(zhì),包括己酸、辛酸、己酸丁酯、辛酸乙酯、2,3-丁二酮和2,3-丁二醇等,酸類、醇類和醛類化合物的總含量在成熟期內(nèi)先升高后降低,成熟后期奶酪的酯類和酮類化合物含量顯著提高。QDA分析確定成熟紅紋奶酪的氣味感官輪廓由酸奶味、酒香味、酸味和花果香組成,且酸奶味、酒香味和酸味會(huì)在奶酪成熟期間顯著增強(qiáng)(P<0.05)。皮爾遜相關(guān)性分析得到, 紅紋奶酪的酒香味、酸奶味、奶臭味和酸味主要和酸類、醇類和酯類化合物相關(guān)?；ü愫湍逃臀吨饕屯惢衔锵嚓P(guān)。此外,電子舌分析顯示不同成熟時(shí)期的紅紋奶酪在酸味和苦味回味上存在顯著差異(P<0.05)。基于不同分析檢測(cè)技術(shù)對(duì)紅紋奶酪風(fēng)味物質(zhì)與感官品質(zhì)的深入理解,未來(lái)會(huì)結(jié)合消費(fèi)者需求和市場(chǎng)趨勢(shì),開發(fā)具有獨(dú)特風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的紅紋奶酪產(chǎn)品。
 

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參考文獻(xiàn):王亞?wèn)|,徐昕鎣,王穎,等.箭型固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法結(jié)合智能電子感官技術(shù)分析紅紋奶酪的風(fēng)味品質(zhì)[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2025,16(08):152-160.
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