紅紋奶酪是一種新型發酵乳制品, 內外有紅色紋路, 風味品質獨特。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, 對風味形成至關重要。當前工藝研發主 要借鑒表面霉菌成熟型(如卡門貝爾奶酪) 與內部霉菌成熟型(如藍紋奶酪) 兩類傳統工藝, 但紅曲霉的最適生長溫度與傳統工藝后熟條件存在兼容性瓶頸。針對此矛盾, 本研究通過菌株篩選與工藝優化, 成功制備出具有酒香和果香特征的紅紋奶酪, 紅曲霉菌在奶酪內外均有生長。
奶酪風味感官品質對于提升產品品質、滿足消費者需求和推動產業發展具有重要意義。本研究采用電子鼻、電子舌、箭型固相微萃取-氣相色譜 - 質譜技術, 定量描述分析結合相對氣味活度值, 對不同成熟時期紅紋奶酪中的揮發性化合物及感官品質進行分析。研究結果有助于促進新型發酵乳制品產品的開發及乳品品質判別。
一、材料與方法
1.材料
生牛乳[內蒙古蒙牛乳業(集團)股份有限公司]。 2-甲基戊酸、2-甲基-3-庚酮、正己烷、正構烷烴(C7~C33)(色譜純, 美國 Sigma-Aldrich 公司); 乳酸菌基礎發酵 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, 中國鹽業股份有限公司); 氯化鈣(食品級, 上海鑫泰實業有限公司); 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.人工感官評價
參考ZENG等研究方法,10人組成奶酪感官評價專家小組(8女2男, 平均年齡24歲, 均接受過初級感官評定訓練), 可以進行初級感官評估, 具有良好的感官感知能力和對感官疲勞的高度耐受性。試驗采用描述性感官評價分析, 感官描述詞見表 所示, 評分區間設置為0~9分, 最終匯總得分并計算各項指標的平均值。
3.電子鼻分析
參考王姣等研究方法, 準確稱取 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 后用電子鼻系統通過吸取頂空氣體進行檢測分析, 每個樣品測 5 次平行, 電子鼻設置檢測時間 180 s,清洗時間 120 s, 氣體流速 1 L/min, 其他參數取其默認值。獲得電子鼻香氣指紋圖譜后,利用電子鼻自帶的WinMuster 軟件對不同紅紋奶酪樣品進行主成分分析(PCA)和線性判別分析(LDA)。最終結果以雷達圖呈現。
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 純凈水攪拌混勻 1 min, 8000 g 離心10 min 后過濾去留清液待測。SA402B 電子舌配備了 6 個測試傳感器和兩個用于味道屬性分析的參考傳感器, 用于評估 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, 對傳感器進行校準、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用程序將電子舌結果轉換為味覺值。采用軟件 Oringin 2022 進行數據處理。
二、結果與討論
1.感官評價結果分析
不同成熟時期的紅紋奶酪的香氣強度和喜好度進行評價如圖所示。4 個不同成熟時期奶酪樣品在 6 種屬性的香氣強度上均存在差異(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。隨著成熟時間的延長, 奶酪的酸奶味、酸味和酒香味等發 酵氣味逐漸增強, 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。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), 而其他味覺參數上的差異相對較小。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物, 它們的積累會影響奶酪的風味和口感。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的水解而產生。氨基酸和肽類不僅影響奶酪的苦味, 還可能與其他風味化合物相互作用, 進一步影響奶酪的整體風味。為了更全面地理解紅紋奶酪在不同成熟時期的味覺 特征變化,下一步需要結合紅紋奶酪非揮發性代謝物的實驗結果進行深入分析。非揮發性代謝物包括多種有機酸、氨基酸、肽類等, 這些化合物在奶酪的成熟過程中起著關鍵作用。
3.電子鼻分析
不同成熟時期紅紋奶酪電子鼻檢測雷達圖結果如圖 1 所示,其揮發性有機化合物的組成隨成熟時間發生顯著變化。10個傳感器中,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 值差異具有統計學意義(P<0.05)。這些變化可能反映了奶酪 成熟過程中復雜的生化反應和微生物代謝的動態特征。W1C 傳感器(芳香成分)的響應值在30 d之后隨成熟時間延長呈上升趨勢,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氧化和蛋白質降解,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增強有關。W5S 傳感器(氮氧化物)在 30 d 時響應值達到峰值, 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相關。W1S 傳感器(甲烷)的響應值在0d至30d階段顯著升高,可能與奶酪內部微環境從有氧向厭氧過渡有關。甲烷的產生通常與產甲烷菌的活動相關,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)的變化則呈現兩階段性:0d至30d響應值呈增加趨勢,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可能導致其釋放,而后期可能因揮發性 損失或進一步轉化為其他化合物導致濃度降低。W2S 傳感器(醇、醛、酮類)的響應值在成熟過程中呈波動性變化,其中30d時顯著高于其他階段。這類化合物是脂質氧化和碳水化合物發酵的典型產物,其波動可能反映了不同階段優勢微生物群落的演替。例如,乳酸菌在中期主導產酸發酵,而紅曲菌在后期可能通過酯化反應生成更多酯酮類物質。電子鼻研究結果為進一步解析紅紋奶酪風味形成機制提供了數據支持,但無法對差異化合物進行定性定量分析,需結合 GC-MS等定量分析技術,以更全面地揭示揮發性成分的動態變化。
三、結論
通過電子鼻可以快速識別不同成熟時間紅紋奶酪樣本存在顯著差異。進一步利用SPME arrow-GC-MS結合ROAV分析可以得到 ROAV 值大于1的28種特征風味物質,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、酒香味和酸味會在奶酪成熟期間顯著增強(P<0.05)。皮爾遜相關性分析得到, 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?；ü愫湍逃臀吨饕屯惢衔锵嚓P。此外,電子舌分析顯示不同成熟時期的紅紋奶酪在酸味和苦味回味上存在顯著差異(P<0.05)?；诓煌治鰴z測技術對紅紋奶酪風味物質與感官品質的深入理解,未來會結合消費者需求和市場趨勢,開發具有獨特風味和營養價值的紅紋奶酪產品。
來源：感官科學與評定整理，轉載請注明來源。封面圖及文章配圖來源：創客貼。
參考文獻:王亞東,徐昕鎣,王穎,等.箭型固相微萃取-氣相色譜-質譜法結合智能電子感官技術分析紅紋奶酪的風味品質[J].食品安全質量檢測學報,2025,16(08):152-160.
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