點(diǎn)擊圖片查看原圖
電子鼻分析
電子鼻利用傳感器陣列能夠有效評(píng)估不同樣品的整體風(fēng)味輪廓。如圖1-A所示，ink-id="link-1770603538021-0.1213946179803449">雷達(dá)圖直觀地比較了各傳感器在3種酸奶油樣品間的響應(yīng)差異。所有傳感器對(duì)樣品的香氣化合物均表現(xiàn)出強(qiáng)烈的響應(yīng)，且整體氣味輪廓具有較高的相似性。其中，傳感器L4對(duì)酸奶油整體氣味的響應(yīng)最強(qiáng)，其次是L6、M4、M5、H2、H4和H6。這表明有機(jī)化合物、氨類、硫化物、烷烴和鹵素化合物是酸奶油中主要存在的揮發(fā)性化合物，而硫化物的存在可能與不良異味的產(chǎn)生有關(guān)。同時(shí)，大多數(shù)傳感器對(duì)F20的響應(yīng)值最高，對(duì)B20的響應(yīng)值最低。與B20相比，F(xiàn)20在8種傳感器（L1、L2、L3、L5、L6、M6、H3和H5）上的響應(yīng)值均呈現(xiàn)顯著增加（P<0.01）。B20組在M4傳感器上的響應(yīng)值最高，傳感器M3和M6對(duì)S20組的響應(yīng)值下降，表明S20中醇類和醛類物質(zhì)的含量較低。主成分分析（PCA）進(jìn)一步證實(shí)了樣品間的風(fēng)味差異，結(jié)果如圖1-B所示。各組樣品的電子鼻傳感器響應(yīng)存在顯著分離。在PCA評(píng)分圖中，F(xiàn)20樣品分布在右側(cè)，而B20和S20樣品則分布在左側(cè)。PC1（73.70%）和PC2（9.80%）累計(jì)解釋了總方差的83.50%，該模型可以有效反映樣品的整體氣味輪廓。這些結(jié)果表明，以稀奶油和黃油為原料制備的酸奶油在香氣特征上存在顯著差異。
圖3展示了不同酸奶油樣品的GC-IMS二維俯視圖和差異圖譜。盡管3種酸奶油樣品表現(xiàn)出相似的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，但它們的峰值強(qiáng)度存在顯著差異。圖3-B中能夠更直觀的比較樣品間揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的差異。選擇S20作為參考，并從其他樣品中扣除參考樣品的光譜。白色背景表示兩個(gè)樣品中化合物的含量相同，紅色表示化合物的含量高于參考樣品，藍(lán)色表示化合物的含量較低。與S20相比，F(xiàn)20和B20中的揮發(fā)性化合物的含量出現(xiàn)顯著上調(diào)或下降。
揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成
在酸奶油中共鑒定出59種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括2種酸類、19種醇類、13種醛類、12種酮類、4種酯類、1種硫化物和8種未定性化合物（表2）。F20和B20中以酮類為主，其次是醇類，而S20中醇類和酸類占主導(dǎo)地位。乙酸、ink-id="link-1770603538022-0.5217736284614889">1-戊醇、丙醛、2-庚酮、2-丁酮和乙酸乙酯等15種物質(zhì)同時(shí)表現(xiàn)出單體（M）和二聚體（D）形式，其保留時(shí)間相同，但漂移時(shí)間不同?；衔锒垠w的含量通常小于其單體形式的含量，這表明單體化合物具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性。
GC-IMS指紋圖譜分析
圖4是3種酸奶油樣品的指紋圖譜，以更好地比較不同樣品間揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化。圖中的每一行代表每個(gè)樣品的所有峰，每一列代表一種特性的揮發(fā)性化合物，顏色由淺到深表示化合物的含量由低到高。結(jié)果顯示，F(xiàn)20中顯著富集了多種酮類化合物，包括2-丁酮-D、ink-id="link-1770603538023-0.5338962403018521">2-戊酮、2-己酮-M、2-己酮-D、2-庚酮-M、2-庚酮-D、3-羥基2-丁酮-M和3-羥基-2-丁酮-D（A區(qū)）。B20組中以醛類和醇類物質(zhì)為主，包括丙醛、丁醛、戊醛、己醛、庚醛、(E)-2-己烯醛、(E)-2-戊烯醛、ink-id="link-1770603538024-0.044376706253989706">1-丙醇、1-戊醇和1-戊烯-3-醇（B區(qū)）。此外，乙酸、2-丁醇、2-戊醇、3-甲基丁醇、ink-id="link-1770603538023-0.2850512054139047">乙酸乙酯和二甲基二硫醚等是S20組中含量豐富的揮發(fā)性化合物（C區(qū)）。因此，F(xiàn)20中含有豐富的芳香族化合物，而S20醛類物質(zhì)的含量最低，這與電子鼻的分析結(jié)果一致，共同驗(yàn)證了不同樣品間風(fēng)味輪廓的顯著差異。
關(guān)鍵香氣化合物的鑒定
香氣化合物的PLS-DA和VIP值分析
如圖5所示，各組樣品的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)存在顯著差異。擬合模型的自變量擬合指數(shù)R2X=0.994，因變量擬合指數(shù)R2Y=0.999，預(yù)測能力指數(shù)Q2=0.998，說明該模型具有較好的預(yù)測能力。最后，采用200次重復(fù)的置換檢驗(yàn)對(duì)PLS-DA模型進(jìn)行驗(yàn)證。R2截距為0.376，Q2截距為-0.222（圖6）。Q2回歸線與Y軸截距小于0，表明未發(fā)生過擬合，模型有效，可以用于解釋不同酸奶油樣品的風(fēng)味差異。
VIP值可以描述變量對(duì)樣本分類的貢獻(xiàn)度，用于確定潛在的香氣活性物質(zhì)（VIP＞1），VIP值越高表明區(qū)分樣品間風(fēng)味的能力越強(qiáng)。因此，在3種酸奶油樣品中共鑒定出17種化合物作為潛在的香氣活性物質(zhì)（圖7），包括酸類（乙酸-M、乙酸-D）、醇類（1-戊醇-M、1-戊醇-D和2-丙醇）、醛類（戊醛、丙醛-M、丙醛-D和己醛-M）、酮類（2-丁酮-D、丙酮、2-戊酮、2-庚酮-M、2-庚酮-D、3-羥基-2-丁酮-M和3-羥基-2-丁酮-D）以及硫化物（二甲基二硫醚）。
香氣化合物的ROAV分析
采用ROAV評(píng)價(jià)香氣化合物對(duì)酸奶油整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度。通常ROAV＞1的組分對(duì)樣品的整體風(fēng)味特征具有重要貢獻(xiàn)，而0.1≤ROAV≤1的化合物被認(rèn)為對(duì)整體風(fēng)味具有輔助作用。在所有的化合物中，二甲基二硫醚的氣味閾值最低，能夠產(chǎn)生硫味或洋蔥味。因此，將其ROAV設(shè)定為100。如表3所示，F(xiàn)20、B20和S20組中ROAV＞1的化合物分別有15、18和7種。其中己醛-M、丙醛-M、3-羥基-2-丁酮-M、丙酮、乙酸乙酯-M、乙酸乙酯-D和二甲基二硫醚是3組中共有的香氣活性物質(zhì)。在F20和B20中，3-羥基-2-丁酮-M的ROAV最高。2,3-丁二酮也表現(xiàn)出較高的ROAV，而S20組中乙酸乙酯-D是主要的香氣活性物質(zhì)。在19種醇類中，僅鑒定出1種ROAV＞1的化合物（1-戊醇-M），這與醇類較高的氣味閾值有關(guān)。同時(shí)，1-戊醇被確定為益生菌新鮮奶酪中的關(guān)鍵香氣化合物，與甜味和果香味有關(guān)。醛類被確定為B20組中獨(dú)特的香氣活性物質(zhì)，包括丙醛、丁醛和己醛。2-庚酮?jiǎng)t是F20中獨(dú)有的香氣活性物質(zhì)，其特點(diǎn)是明顯的果香味，并與藍(lán)紋奶酪特征風(fēng)味的形成有關(guān)。
綜合VIP值和ROAV分析發(fā)現(xiàn)，二甲基二硫醚、1-戊醇-M、己醛-M、丙醛-M、丙醛-D、2-庚酮-M、2-庚酮-D、2-丁酮-D、丙酮、3-羥基-2-丁酮-M和3-羥基-2-丁酮-D等11種化合物是形成不同乳脂原料酸奶油特征風(fēng)味的關(guān)鍵香氣化合物（VIP＞1，ROAV＞1）。這些化合物的存在共同塑造了3種酸奶油的獨(dú)特風(fēng)味?；陉P(guān)鍵香氣化合物的含量進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖8所示。各組樣品組內(nèi)聚類緊密，組間分離明顯，進(jìn)一步證實(shí)3組樣品的風(fēng)味特征存在顯著差異。F20以酮類為主，B20富含醛類化合物；而S20的整體風(fēng)味較弱，并且由于二甲基二硫醚含量的升高可能產(chǎn)生令人不悅的感官特性。酮類、醛類和硫化物是影響不同乳脂原料酸奶油風(fēng)味差異的主要化合物。
