馬克斯克魯維酵母Y51-6發(fā)酵稀奶油工藝優(yōu)化及揮發(fā)性風味成分分析

王 丹，李 偉，芮 昕，馬宇瀟，徐 笑，黃 璐，吳 寒，董明盛*

（南京農業(yè)大學食品科技學院，江蘇 南京 210095）

馬克斯克魯維酵母Y51-6發(fā)酵稀奶油工藝優(yōu)化及揮發(fā)性風味成分分析

王 丹，李 偉，芮 昕，馬宇瀟，徐 笑，黃 璐，吳 寒，董明盛*

（南京農業(yè)大學食品科技學院，江蘇 南京 210095）

利用馬克斯克魯維酵母Y51-6發(fā)酵稀奶油，以酒精體積分數、感官評定作為優(yōu)化指標，通過正交試驗確定優(yōu)化發(fā)酵工藝。最佳發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵時間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%（體積分數）。并對發(fā)酵過程進行動態(tài)追蹤，0～12 h內酵母菌生長處于延滯期，12～24 h為對數期，發(fā)酵24～32 h為穩(wěn)定期，32 h之后酵母菌生長進入衰亡期。發(fā)酵過程中pH值逐漸降低，酸度逐漸升高，酒精體積分數逐漸增加，色值變化不明顯。采用固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術檢測稀奶油發(fā)酵前后產生的揮發(fā)性風味成分。結果表明：未經發(fā)酵的稀奶油中共檢測出17 種主要成分，主要成分為2-庚酮、2-壬酮等甲基酮類化合物。而經發(fā)酵的稀奶油樣品中共檢測出35 種主要成分，甲基酮類化合物比例降低，苯乙醇等醇類物質、己酸乙酯等酯類物質明顯增多。

馬克斯克魯維酵母；稀奶油；工藝優(yōu)化；固相微萃取-氣相色譜-質譜法

食品的香味是食品的重要品質之一，食用香精香料的產生極大地豐富了食品的香味。食用香精香料現廣泛應用于食品生產的各個領域，原因在于食用香精香料不僅可以改善食品品質，增加食品香味，還可以降低生產成本，提高人們的生活品質，促進現代食品工業(yè)快速發(fā)展［1］。目前，可以通過物理制備法、熱反應制備法、生物技術制備法制備香精香料，其中酶法以及微生物法制備香精香料最具實際應用價值［2］。

馬克斯克魯維酵母（Kluyveromyces marxianus）生長速率較快，具有耐熱性，并具有吸收各種糖類的能力，還可以分泌各種酶并具有產乙醇的能力，這些特點使得它適合工業(yè)生產［3］。將馬克斯克魯維酵母在特定的環(huán)境條件下培養(yǎng)發(fā)酵，會產生對人體有益的多種有機物質，如小分子肽、微量元素、礦物質、維生素等，還會產生一些風味物質，如醇類物質、酯類物質等［4-5］。

目前，對香氣組分的分析多采用氣相色譜法（gas chromatography，GC）或用溶劑萃取后進行氣相色譜-質譜聯用分析［6］。固相微萃取技術（solid-phase microextraction，SPME）是一項新型分析前處理技術，具有無需溶劑、靈敏度高、取樣靈活、操作方便等特點，可直接與氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）等聯用［7-9］。

本實驗利用分離來自賽里木酸奶中的馬克斯克魯維酵母Y51-6（以下簡稱為Y51-6），以市售稀奶油作為原料，以感官評定、酒精體積分數為指標進行工藝優(yōu)化。按照優(yōu)化工藝發(fā)酵稀奶油，并采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術（SPME-GC-MS）對發(fā)酵前后的揮發(fā)性風味成分進行比較分析，以期獲得香味濃郁、令人愉悅的風味物質，并為獲得新型食品增香劑提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1材料與菌種

稀奶油 青島雀巢有限公司；白砂糖 市售。

Kluyveromyces marxianus Y51-6 南京農業(yè)大學食品科技學院食品微生物實驗室保存菌種。

1.2儀器與設備

PTHW型調溫控溫電熱套 鞏義市予華儀器有限責任公司；HH-2型數顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司；Bruker 320-MS氣相色譜/質譜聯用儀、SPME手動進樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取頭上海安譜科學儀器有限公司；DHP-9012型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科學儀器有限公司；JY502型電子天平上海浦春計量儀器有限公司；CR-400型色差計 日本Konica Minolta公司。

1.3方法

1.3.1指標測定

1.3.1.1感官評價［10-13］

設置感官評價總分為100 分，由食品學院10 名經過培訓的、具有一定感官評價經驗的碩士研究生擔任品評員，按照表1中感官評分標準的要求，對發(fā)酵產品分別從色澤、氣味、滋味、組織狀態(tài)、總體評定等5 個方面進行感官評價。

表1　感官評價標準Table 1 Standards for sensory evaluation

1.3.1.2酒精體積分數的測定

采用蒸餾比重法進行測定［14］。

1.3.1.3pH值和酸度的測定

pH值采用pH計測定。

按照GB 5413.34-2010《食品安全國家標準 乳和乳制品酸度的測定》［15］規(guī)定的方法進行。稱取10 g（精確到0.001 g）已混勻的稀奶油，加30 mL中性乙醇-乙醚混合液，混勻，用NaOH標準溶液電位滴定至pH 8.3為終點。根據滴定體積計算酸度。

1.3.1.4生長曲線的測定

參考GB 4789.15-2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數》［16］進行生長曲線的測定。

1.3.1.5色值的測定

應用色差計測試產品發(fā)酵前后的亮度（L*值）、紅度（a*值）和黃度（b*值）。每組樣品隨機取點測定，3 次重復取平均值。

1.3.2Y51-6發(fā)酵稀奶油工藝優(yōu)化

1.3.2.1Y51-6發(fā)酵稀奶油單因素試驗

發(fā)酵時間的確定：按照5%（體積分數，下同）的比例將Y51-6接種于稀奶油中，加糖量為4 g/100 mL，于42 ℃條件下分別培養(yǎng)24、32、40、48、56 h，測定酒精體積分數并進行感官評定。

發(fā)酵溫度的確定：按照5%的比例將Y51-6接種于稀奶油中，加糖量為4 g/100 mL，分別于28、31、34、37、42、45 ℃培養(yǎng)48 h，測定酒精體積分數并進行感官評定。

加糖量的確定：按照5%的比例將Y51-6接種于稀奶油中，加糖量分別為0、2、4、6、8 g/100 mL，于42 ℃培養(yǎng)48 h，測定酒精體積分數并進行感官評定。

酵母接種量的確定：分別按照1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%的接種量將Y51-6接種于稀奶油中，加糖量為4 g/100 mL，于42 ℃條件培養(yǎng)48 h，測定酒精體積分數并進行感官評定。

1.3.2.2Y51-6發(fā)酵稀奶油正交試驗

在單因素試驗基礎上，選用L9（34）正交試驗表，以感官評價為指標進行優(yōu)化，判定最佳工藝條件。

1.3.3SPME-GC-MS檢測揮發(fā)性風味成分

SPME條件：稱取20 g待測樣品放入50 mL錐形瓶。將50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相萃取頭在使用前于280 ℃老化1 h。

GC條件：TRACE TR-5色譜柱（30 m×0.25 mm，1 μm）。升溫程序：起始50 ℃，保持5 min；以4 ℃/min升溫至230 ℃，保持5 min。載氣：高純氦氣，載氣流速：1.0 mL/min。

MS條件：電離方式EI+，進樣孔溫度為250 ℃，離子源溫度為250 ℃，電離電壓為70 eV，掃描范圍為m/z：33～450。

定性與定量：將檢測到的質譜信息利用NIST和Wiley數據庫信息進行比對，正反匹配度均大于700的物質作為定性結果。采用峰面積歸一法計算各組分的相對含量。

2　結果與分析

2.1Y51-6發(fā)酵稀奶油單因素試驗結果

2.1.1發(fā)酵時間的確定

圖1　不同發(fā)酵時間對稀奶油的影響Fig.1 Effect of fermentation time on alcohol content and sensory score

產品在發(fā)酵初期時只有稀奶油的香氣，醇味非常微弱，然而當發(fā)酵時間達到24 h后，可以聞到沁人心脾的醇香味。由圖1可知，隨著發(fā)酵時間的延長，發(fā)酵產品的酒精體積分數也隨之增加。但從感官評分結果來看，產品在32 h達到最佳，再往后，感官評分開始下降，可能是因為在發(fā)酵的后期產生了很多其他的代謝產物，影響了產品的感官品質，除此之外，發(fā)酵后期會產生大量的CO2，導致剎口感強烈，一定程度上也影響了產品的感官。另外考慮到發(fā)酵時間對工廠效益有很大影響，縮短發(fā)酵時間能夠直接有效地節(jié)約資源。故確定32 h為最佳發(fā)酵時間。

2.1.2發(fā)酵溫度的確定

圖2　不同發(fā)酵溫度對稀奶油的影響Fig.2 Effect of fermentation temperature on alcohol content and sensory score

盧鑫［17］的研究結果表明，馬克斯克魯維酵母L-6最適生長溫度為36 ℃。而本研究中，如圖2所示，在30～42℃范圍內，隨著發(fā)酵溫度的升高，稀奶油的感官評分、酒精體積分數逐漸升高，42 ℃時感官評分與酒精體積分數達到最高，這與馬克斯克魯維酵母是高溫酵母菌［18］有關，隨著溫度升高，其代謝活動加快。之后感官評分、酒精體積分數開始降低。這是因為控制合適的溫度至關重要，雖然在稍高于最適溫度的條件酵母菌下生長速率較快，但在較高的溫度下酵母菌易老化，因此確定發(fā)酵溫度在42 ℃左右為宜。

2.1.3蔗糖添加量的確定

圖3　不同蔗糖添加量對稀奶油的影響Fig.3 Effect of sucrose concentration on alcohol content and sensory score

由圖3可知，隨著蔗糖添加量的增加，稀奶油的感官評分以及酒精體積分數逐漸增高，可能是因為隨著蔗糖添加量的增大，促進了馬克斯克魯維酵母的生長，但是當蔗糖添加量為8 g/100 mL時，此時酒精體積分數最高，然而口感過甜，使得感官評分下降明顯。故從酒精體積分數和感官評分綜合考慮，確定蔗糖添加量在6 g/100 mL左右為宜。

2.1.4接種量的確定

由圖4可知，隨著接種量增加，稀奶油的酒精體積分數不斷增加，在接種量為7%時達到最高，由于酵母發(fā)酵利用糖類物質作為碳源，接種量需要控制在合理的范圍之中，接種量低，細菌不能充分利用這些碳水化合物，接種量過高，糖類不能滿足需求。因此，只有合適的接種量，才能使糖的作用發(fā)揮到最大。并且當接種量為6%時，感官評分也是最高的，所以選擇接種量為6%。

圖4　不同接種量對稀奶油的影響Fig.4 Effect of inoculation amount on alcohol content and sensory score

2.1.5正交試驗設計與結果分析

表2　L 2 L9（334）正交試驗設計方案與結果Table 2 Experimental design and results of orthogonal tests

正交試驗結果如表2所示，從極差大小可以看出，各種因素對酒精體積分數的影響次序依次為：A＞C＞B＞D，即發(fā)酵時間＞蔗糖添加量＞發(fā)酵溫度＞接種量。各種因素對感官評分的影響次序依次為：A＞B＞C＞D，即發(fā)酵時間＞發(fā)酵溫度＞蔗糖添加量＞接種量。

使酒精體積分數最高的最優(yōu)組合為A3B3C3D3，即發(fā)酵時間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。使感官評分達到最高的最優(yōu)組合為A2B2C3D3，即發(fā)酵時間32 h，發(fā)酵溫度42 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。

2.1.6配方的優(yōu)化組合及驗證性實驗

根據正交試驗所得結果，對于酒精體積分數優(yōu)化工藝條件為：發(fā)酵時間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。在此優(yōu)化條件下進行驗證性實驗，得到酒精體積分數為2.6%，感官評分為86.0。對于感官評分的優(yōu)化工藝條件為：發(fā)酵時間32 h，發(fā)酵溫度42 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。在此優(yōu)化條件下進行驗證性實驗，得到酒精體積分數為1.5%，感官評分為84.3。綜合酒精體積分數和感官評分的結果，取發(fā)酵時間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%作為后續(xù)發(fā)酵條件。

2.2Y51-6發(fā)酵過程動態(tài)追蹤

圖5　Y51-6發(fā)酵稀奶油產品圖像Fig.5 Pictures of cream fermented by Kluyveromyces marxianus Y51-6

由圖5可知，產品在發(fā)酵過程中會產生越來越多的氣泡。在發(fā)酵24 h時，可見些許氣泡，而當發(fā)酵達到32 h之后，稀奶油會產生大量氣泡。這與馬克斯克魯維酵母能發(fā)酵蔗糖、乳糖分解的葡萄糖產生大量CO2有關［19］。

圖6　發(fā)酵過程中理化指標的測定結果Fig.6 Changes in physical and chemical indexes during fermentation

由圖6可知，Y51-6在發(fā)酵初期0～12 h內處于延滯期。12～24 h為對數期，在此階段Y51-6生長速率快，活菌數由3.6×105CFU/mL迅速增長到3.5×106CFU/mL。24～32 h為穩(wěn)定期，此時活菌數基本保持不變。當發(fā)酵達到32 h，Y51-6生長開始進入衰亡期，在發(fā)酵40 h時，活菌數下降到4.0×105CFU/mL。

發(fā)酵過程中稀奶油的pH值逐漸降低，酸度不斷升高，pH值與酸度整體呈負相關。發(fā)酵達到40 h時，pH值由最初的6.40下降到5.65，酸度由8.57 °T上升至33.0 °T，這可能與代謝產生有機酸和CO2有關。馬克斯克魯維酵母可以利用碳水化合物進行代謝，從而導致發(fā)酵過程中酒精體積分數的不斷升高。稀奶油的酒精體積分數隨發(fā)酵時間延長不斷升高，當發(fā)酵達到40 h時，酒精體積分數達到2.4%。

2.3SPME-GC-MS分析

SPME能有效地吸附樣品中的揮發(fā)性組分，經過數據庫檢索比對，發(fā)酵前后稀奶油的揮發(fā)性風味組分的SPME-GC-MS分析總離子流圖如圖7所示，主要揮發(fā)性組分分析結果見表3。

圖7　經Y51-6發(fā)酵前后稀奶油樣品揮發(fā)性風味物質總離子流圖Fig.7 Total ion chromatograms of volatile flavor components of cream and cream fermented by Kluyveromyces marxianus Y51-6

表3　SPME前處理方法結合GC-MS分析稀奶油發(fā)酵前后揮發(fā)性風味物質Table 3 Volatile composition of cream before and after fermentation identified by SPME combined with GC-MS

續(xù)表3

發(fā)酵前后的稀奶油樣品中共檢出45種主要揮發(fā)性風味組分，并且發(fā)酵前后的揮發(fā)性風味組分有較大差別。稀奶油中風味物質種類較少，特征風味組分明顯，主要是序號為1、8、19、36的峰，這些峰對應的主要是酮類物質。發(fā)酵后的稀奶油，酮類物質比例下降，其余種類揮發(fā)性化合物明顯增多，主要檢測出醇類、酯類、烷烴類化合物等。

2.3.1發(fā)酵前稀奶油的風味特征

經過SPME富集，GC-MS分離與檢測，未經發(fā)酵的稀奶油樣品中共檢測出17 種主要成分，其中主要包括2-庚酮、2-壬酮、2-十一烷酮在內的甲基酮類化合物，這與王蓓［6］、李良［20］等的研究結果相似。甲基酮類物質占整個揮發(fā)性風味組分含量的63.54%。其中奶油的特征風味為2-庚酮［21-22］，具有類似梨的水果香味，含量更是高達49.84%；2-壬酮具有果香及椰子、奶油的氣味；2-十一酮具有花香味。甲基酮類化合物的閾值較低，一般是μg/mL級，大多數帶有令人愉悅的水果及奶油味，是天然奶香的主要貢獻成分。除此之外，還檢測出γ-二甲基丁內酯、δ-壬內酯等內酯類物質，內酯類物質的產生是可能是脂類熱氧化的結果［23］。

2.3.2發(fā)酵后稀奶油的風味特征

經過Y51-6發(fā)酵的稀奶油樣品中共檢測出35 種主要成分，除保留了2-庚酮、2-壬酮、2-十一烷酮類物質外，揮發(fā)性風味成分得到了極大的豐富。甲基酮類物質組成比例下降明顯，但是新檢測出了2-十九烷酮。

經發(fā)酵后的稀奶油樣品，其酯類物質明顯增多，新檢測出的酯類物質主要包括己酸乙酯、辛酸乙酯、2-苯乙醇乙酸酯，酵母菌具有酯化作用［24-25］，酯類物質來自醇類之間的反應、乳糖代謝或氨基酸分解代謝以及脂肪酸和氨基酸分解產物的中間體，大部分具有花香、果香味［26］。其中己酸乙酯天然存在于菠蘿、草莓等水果中，具有強烈的果香和酒香香氣；辛酸乙酯具有白蘭地酒香味，主要用于調味品以及香料制造［27］；2-苯乙醇乙酸酯具有玫瑰花香，帶有甜蜜的蜂蜜香氣，類似蘋果果香，并帶有可可和威士忌的香韻。

經發(fā)酵后的稀奶油樣品，產生了一些醇類物質，主要是苯乙醇，其含量高達8.27%，天然存在于玫瑰油等芳香油中，被廣泛應用于各種食用香精和煙用香精中，是配制玫瑰香型食用添加劑。

發(fā)酵后的奶油樣品中還檢測出了長葉烯。長葉烯是一種天然香料，一般是從重級松節(jié)油提取出來，用于香精調配時可以代替某些價格昂貴的香料。月桂醛，即十二醛，天然存在與蘋果、甜橙、柑橘等水果中，具有皂香、蠟香、醛香、柑橘香、紫羅蘭花香，可用于調配奶油、香蕉、橙子等食用香精。（Z）-香葉基丙酮具有果香、木香，用于調配蘋果、香蕉、熱帶水果等食用香精。

發(fā)酵前后的稀奶油中均檢測出了飽和烷烴類物質。發(fā)酵后檢測出多種烷烴類物質，包括十三烷、十五烷、十九烷、十六烷，但由于飽和烷烴類物質閾值較高、香氣無特色、不典型，故而烷烴類化合物雖然占揮發(fā)性化合物比例較大，但并非主要風味物質。

3　結 論

本實驗以感官評分、酒精體積分數作為指標，對稀奶油的發(fā)酵工藝進行優(yōu)化。經過單因素試驗結合正交試驗確定最佳發(fā)酵工藝條件為：發(fā)酵時間40 h，發(fā)酵溫度45 ℃，蔗糖添加量7 g/100 mL，接種量7%。并對發(fā)酵過程進行動態(tài)追蹤，馬克斯克魯維酵母Y51-6在發(fā)酵12 h內處于延滯期，12～24 h為對數期，24～32 h為穩(wěn)定期，32 h之后酵母生長進入衰亡期。發(fā)酵過程中pH值逐漸降低，酸度則不斷升高，酒精體積分數逐漸增加，色值變化不明顯。

研究發(fā)酵前后稀奶油的揮發(fā)性風味物質，分析結果表明：未經發(fā)酵的稀奶油共檢測出17 種主要成分，主要成分為2-庚酮、2-壬酮、2-十一酮等甲基酮類化合物。而經過馬克斯克魯維酵母Y51-6發(fā)酵的稀奶油樣品成分復雜，共檢測出35 種主要成分，除保留了甲基酮類化合物，酯類物質、醇類物質明顯增多，此外，還檢測出長葉烯和月桂醛等物質。可見經過該工藝發(fā)酵的稀奶油揮發(fā)性風味成分得到了極大的豐富，醇類、酯類物質賦予了產品更加清香、令人愉悅的氣味，與感官評價結果相符合，可以作為食品增香劑用于食品加工業(yè)。

［1］ 蔡培鈿， 白衛(wèi)東， 錢敏. 我國食用香精香料工業(yè)的發(fā)展現狀及對策［J］.中國調味品， 2010， 35（2）： 35-41.

［2］ 譚志光， 黃偉科， 張玉萍， 等. 食用香精香料的制備及其安全控制［J］.食品工業(yè)科技， 2009， 30（2）： 316-318.

［3］ LANE M M， MORRISSEY J P. Kluyveromyces marxianus： a yeast emerging from its sister's shadow［J］. Fungal Biology Reviews， 2010，24（1/2）： 17-26.

［4］ 曾爽， 靳曉亮， 黃振家， 等. 馬克斯克魯維酵母菌生長條件的優(yōu)化及其代謝分泌物分析［J］. 現代農業(yè)科技， 2009（17）： 366-368.

［5］ LUKONDEH T， ASHBOLT N， ROGERS P L. Evaluation of Kluyveromyces marxianus as a source of yeast autolysates［J］. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology， 2003， 30（1）： 52-56.

［6］ 王蓓， 許時嬰. SPME-GC-MS對不同牛奶香精和稀奶油中的揮發(fā)性風味物質比較［J］. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2008， 34（7）： 115-121.

［7］ 雷華威， 陳曉紅， 李偉， 等. 賽里木酸乳原籍菌種發(fā)酵乳主體風味成分分析［J］. 食品科學， 2013， 34（20）： 127-130. doi： 10.7506/spkx1002-6630-201320025.

［8］ 代敏， 霍貴成. 固相微萃取在乳制品風味分析中的應用［J］. 中國乳品工業(yè)， 2006， 34（3）： 39-42.

［9］ 丁一， 肖愈， 黃瑾， 等. SPME-GC-MS分析高粱-大豆丹貝和大豆丹貝中的揮發(fā)性成分［J］. 食品科學， 2013， 34（20）： 131-134. doi： 10.7506/ spkx1002-6630-201320026.

［10］ 王輝， 賈建波. 凝固型含醇發(fā)酵乳的研制［J］. 廣州食品工業(yè)科技，2004， 20（3）： 83-85.

［11］ 紀穎. 應用評估檢驗法感官評定凝固型酸奶風味［J］. 吉林農業(yè)，2011（9）： 199-200.

［12］ 吳陽. 賽里木酸奶中酵母菌篩選鑒定及發(fā)酵特性研究［D］. 南京： 南京農業(yè)大學， 2012： 17.

［13］ 楊紅敏. 奶啤發(fā)酵工藝及其香氣成分研究［D］. 保定： 河北農業(yè)大學，2007： 21.

［14］ 余蕾. 低酒精度發(fā)酵乳飲料的研制［J］. 中國釀造， 2009， 28（3）：176-177.

［15］ 中華人民共和國衛(wèi)生部. GB 5413.34-2010 乳和乳制品酸度的測定［S］. 北京： 中國標準出版社， 2010.

［16］ 中華人民共和國衛(wèi)生部. GB 4789.15-2010 食品微生物學檢驗 霉菌和酵母計數［S］. 北京： 中國標準出版社， 2010.

［17］ 盧鑫. 引起酸奶漲包的馬克思克魯維酵母的分離鑒定及特性研究［D］.保定： 河北農業(yè)大學， 2009： 56.

［18］ 陳葉福， 王正祥， 王晨霞. 耐高溫酵母菌株的分離、鑒定及其酒精發(fā)酵初步研究［J］. 微生物學通報， 2003， 30（5）： 24-27.

［19］ 黃永紅， 尤宏， 王錫波. 酸奶變質的污染菌群分析及控制研究［J］. 中國乳業(yè)， 2001（11）： 29-30.

［20］ 李良， 馬鶯， 楊鑫. SPME-GC-MS 測定稀奶油中的揮發(fā)性化合物［J］.哈爾濱工業(yè)大學學報， 2012， 44（6）： 102-104.

［21］ WONG N P， PATTON S. Identification of some volatile compounds related to the flavor of milk and cream［J］. Journal of Dairy Science，1962， 45（6）： 724-728.

［22］ PIONNOIER E， HUGELSHOFER D. Characterisation of key odorant compounds in creams from different origins with distinct flavours［J］. Developments in Food Science， 2006， 43： 233-236.

［23］ 劉璇， 戴必輝， 畢金峰， 等. 不同干燥方式芒果脆片香氣成分分析［J］.食品科學， 2013， 34（22）： 179-184. doi： 10.7506/spkx1002-6630-201322036.

［24］ 周恒剛. 漫談己酸乙酯的酯化［J］. 釀酒科技， 1998（3）： 18-21.

［25］ 陳虹， 陳蔚青， 梅建鳳. 生物轉化法合成天然香料香精［J］. 食品工業(yè)科技， 2011， 32（1）： 317-320.

［26］ PADILLA B， BELLOCH C， LóPEZ-DíEZ J J， et al. Potential impact of dairy yeasts on the typical flavour of traditional ewes' and goats' cheeses［J］. International Dairy Journal， 2014， 35（2）： 122-129.

［27］ 李志斌， 李凈. 濃香型白酒中辛酸乙酯含量及其風味貢獻分析［J］.釀酒科技， 2013（4）： 65-67.

Optimization of Fermentation Parameters for Dilute Cream by Kluyveromyces marxianus Y51-6 and Its Volatile Flavor Components Analyzed by SPME-GC-MS

WANG Dan， LI Wei， RUI Xin， MA Yuxiao， XU Xiao， HUANG Lu， WU Han， DONG Mingsheng*
（College of Food Science and Technology， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China）

The purpose of this work was to define optimal conditions for the fermentation of dilute cream by Kluyveromyces marxianus Y51-6. Optimization of fermentation conditions for improved alcohol content and sensory evaluation was carried out using an orthogonal array design. A fermentation temperature of 45 ℃， addition of sucrose at 7 g/100 mL， an inoculum size of 7% （V/V） and 40 h fermentation proved optimal. The fermentation process involved lag phase （0-12 h）， logarithmic phase （12-24 h）， stable phase （24-32 h） and declining phase （after 32 h）. The pH decreased during the fermentation process，while acidity and alcohol content increased gradually and color parameters did not change significantly. The results of analysis by solid-phase micro-extraction （SPME） and gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） showed that 17 components were detected in unfermented cream， which were dominated by methyl ketones such as 2-heptanone and 2-nonanone. Totally 35 components were detected in fermented cream samples， among which the proportion of methyl ketones was reduced， while esters and alcohols such as phenylethyl alcohol and ethyl caproate revealed a significant increase.

Kluyveromyces marxianus； dilute cream； process optimization； solid phase micro-extraction combined with gas chromatography-mass spectrometry

TS252.54

A

1002-6630（2015）15-0112-06

10.7506/spkx1002-6630-201515021

2014-09-22

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2013BAD18B01-4）；國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）項目（2011AA100903）；國家自然科學基金青年科學基金項目（31201422）；國家自然科學基金面上項目（31371807）；江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程資助項目（PAPD）

王丹（1990—），女，碩士，研究方向為食品微生物。E-mail：wander04@163.com

董明盛（1961—），男，教授，博士，研究方向為食品微生物與生物技術。E-mail：dongms@njau.edu.cn