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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。其紅色外觀來源于制作過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。

一、材料與方法

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 Sigma-Aldrich 公司); 乳酸菌基礎(chǔ)發(fā)酵劑 CHOOZIT MM100[丹尼斯克(中國)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, 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分析應(yīng)用程序?qū)㈦娮由嘟Y(jié)果轉(zhuǎn)換為味覺值。采用軟件 Oringin 2022 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

二、結(jié)果與討論

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, 苦味可能來源于氨基酸和肽類, 這些化合物在奶酪的成熟過程中通過蛋白質(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。

三、結(jié)論

通過電子鼻可以快速識(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)。花果香和奶油味主要和酮類化合物相關(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):王亞東,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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