不同工藝乳餅揮發性風味物質及感官品質

郭愛平，郭亞凱

1. 內蒙古師范大學旅游學院（呼和浩特 010022）；2. 鄂爾多斯職業學院人文系（鄂爾多斯 017000）

乳餅是云南地區的一種傳統奶酪，距今有600余年歷史。乳餅是由生乳經過加熱殺菌后，加入凝乳劑，蛋白質凝聚后通過排乳清、壓榨等工藝制作而成，其營養素豐富，適合國人口味，因此深受消費者的喜愛[1]。由于沒有標準化工藝，傳統酸水法生產的乳餅經常存在質地較硬、風味不穩定等質量問題，為了改變這種狀況，陶亮等[1]以貫筋藤凝乳劑替代酸水生產乳餅，并確定最佳工藝參數。

奶酪的風味是其產品品質的重要體現，國外對不同長成熟期的奶酪中揮發性風味物質展開較多研究，Delgado等[2]動態檢測西班牙軟質奶酪發酵期間的揮發性物質；Nogueira等[3]研究米納斯奶酪成熟期間風味物質的變化；Suriyaphan等[4]分析切達奶酪的風味特征；Fernandez-Garcia等[5]探究薩莫拉諾奶酪中揮發性物質隨季節的變化情況。國內對于傳統奶酪揮發性物質的研究主要集中在奶疙瘩、乳扇、傳統宮廷奶酪和奶豆腐4種產品上[6-9]，而鮮有關于乳餅的報道。

試驗主要采用頂空固相微萃取（SPME）和氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）對傳統酸水乳餅和優化貫筋藤工藝乳餅的揮發性風味物質及感官品質進行對比研究，并在此基礎上對重要風味成分的可能來源及其對乳餅風味的貢獻進行討論，以期為中國乳餅制品的生產開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

貫筋藤（采自云南大理劍川縣）；貫筋藤蛋白酶（試驗室自制[10]）；原料乳（脂肪3.5%、蛋白質3.1%，采集于內蒙古呼和浩特某牧場）；酸水（pH 3.2，采集于云南大理喜洲）。

1.2 儀器與設備

7890B GC System-5977A MSD氣相色譜-質譜聯用儀（美國Agilent）；SPME手動固相萃取進樣手柄、50/30 μm萃取頭（DVB/CAR/PDMS，美國Supelco公司）；HWS12電熱恒溫水浴鍋（上海一恒科學儀器公司）。

1.3 方法

1.3.1 固相微萃取

稱取7 g乳餅放入50 mL頂空瓶中，將待吸附樣品置于80 ℃水浴鍋中加熱30 min，將老化（進樣口溫度250 ℃、時間20 min）好的萃取頭插入樣品瓶中萃取，吸附30 min后解吸附3 min。

1.3.2 氣相色譜、質譜條件

氣相色譜條件：參考馬艷麗等[11]的方法，采用HP-5ms（30 m×0.25 mm，0.25 μm）毛細管柱。

質譜條件：參照馬艷麗等[11]的方法。

1.3.3 感官品質分析方法

邀請15名經過培訓、具有感官評定經驗的人員，參照宮俐莉[9]的方法，對乳餅感官品質進行分析。

1.3.4 試驗數據統計方法

應用SPSS 17.0軟件對試驗數據進行分析。

2 結果與分析

2.1 乳餅揮發性風味物質檢測結果

將2種不同工藝的乳餅在4 ℃條件下放置3 d，采用SPME-GC-MS法檢測揮發性風味物質，結果見表1。

表1 不同工藝乳餅揮發性風味物質分析

接表1

2.1.1 脂肪酸類化合物

脂肪酸類化合物是奶酪的重要風味物質，也是甲基酮、酯、醇等風味物質的前體[12]。通常奶酪中脂肪酸類化合物有3種來源：一是原料乳中固有；二是微生物代謝產生；三是氨基酸或乳脂肪降解產生[13]。

如表1所示，測定乳餅13種脂肪酸組分，結果顯示，優化工藝乳餅中丁酸含量較低（p＜0.05），油酸、亞油酸和α-亞麻酸含量均高于傳統酸水工藝中相應成分的含量（p＜0.05），其余脂肪酸組間無差異（p＞0.05）。丁酸是原料乳固有脂肪酸，而試驗2種工藝所用原料乳一致，因此傳統酸水工藝中丁酸含量較高可能是由于酸水的加入引入部分復合酶系，引起水解反應，導致丁酸含量升高[11]，也可能是酸水中本身含有一些丁酸。油酸、亞油酸和α-亞麻酸均是不飽和脂肪酸，具有調節血脂代謝、保護血管、降低血液高凝狀態及降低低密度脂蛋白膽固醇等作用，說明優化工藝的乳餅生物學價值和營養價值相對較高。

優化工藝乳餅的脂肪酸總量較傳統酸水工藝提高11.32%，這與陶亮等[1]的研究結果一致，可能是由于傳統酸水工藝中凝乳溫度較高，凝乳劇烈，脂肪上浮迅速，導致部分游離脂肪酸隨乳清流失；也可能是由于貫筋藤中含有少量可以降解乳脂肪的酶類。

2.1.2 醇類化合物

醇類化合物是奶酪中普遍存在的風味物質，其來源主要有4種：氨基酸代謝、乳糖代謝、甲基酮還原和亞麻酸、亞油酸降解[14]。乙醇、丁醇具有令人愉快、特殊的酒香味[15]；2-辛醇、苯甲醇、苯乙醇具有葡萄酒香、花香味和玫瑰香味，對于奶酪香氣輪廓的形成具有積極的作用[7]。醇類化合物由于其感覺閾值較高，因此對于干酪風味貢獻有限[8]。

試驗檢測出8種醇類化合物，傳統工藝和優化工藝的醇類化合物含量組間均無差異（p＞0.05），其中乙醇含量最高，分別占醇類化合物的67.27%和65.19%，這可能是由于乳餅中的乙醇主要由乳糖代謝中磷酸戊糖途徑產生，隨著存放時間延長，代謝產物逐漸積累，導致乙醇含量不斷增加[16]。

2.1.3 酯類化合物

乳餅中的酯類化合物在常溫下揮發性較強，其中短鏈酯類化合物的閾值極低，具有較大的風味貢獻潛力，除了能夠賦予奶酪花果香味以外，還可以很好地修飾中短鏈脂肪酸及其他化合物濃度過高產生的強烈風味，從而使奶酪滋氣味更加柔和，因此對于奶酪的風味具有重要作用[17]。乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯和癸酸乙酯等酯類物質的混合物被稱為黃油酯[18]，具有奶香味，是奶酪中的特征風味組分，對奶酪香氣輪廓的形成具有非常重要的作用。內酯類化合物主要由脂肪酸經內酯化生成，雖然在乳餅中種類少、含量低，但由于其感覺閾值較低，常賦予產品水果味、花香味、堅果味等良好風味，對延長留香時間起到促進作用，使奶酪風味更加飽滿醇厚[12]。

檢測出7種酯類化合物，優化工藝乳餅中的乙酸乙酯含量較高（p＜0.05），其余酯類化合物組間無差異（p＞0.05），傳統酸水工藝乳餅中未檢出內酯類化合物。優化工藝乳餅的酯類化合物總量較傳統酸水工藝提高24.39%，這可能與其含有較多醇類物質和脂肪酸類物質有關，因為奶酪中酯類化合物一部分來源于乙醇與甘油酯的酯交換反應，一部分來源于脂肪酸與醇類的酯化反應。

2.1.4 醛類化合物

奶酪中的醛類主要來源于氨基酸轉氨作用、脂肪酸代謝或者Strecker降解[19]。醛類是干酪重要的風味物質，其閾值很低，但由于醛類化合物是化學性質活潑的、不穩定的中間體化合物，容易被還原成醇類，因此這類物質在乳制品中含量較低[20]，在乳餅中共檢測出6種醛類化合物，其中傳統工藝中3種，優化工藝中4種，2種工藝乳餅中均含有乙醛，乙醛含量組間無差異（p＞0.05）。己醛具有青草味和新鮮味；辛醛有水果香味；壬醛可以賦予乳制品花香、柑橘味以及脂肪香氣，主要存在于巴氏殺菌奶中；苯甲醛來自于原料乳滅菌時產生的美拉德反應，呈焦糖味、杏仁味[21-24]。

2.1.5 酮類化合物

酮類物質具有獨特風味，常賦予奶酪花香味、水果味和霉腐味，是鮮食奶酪特有風味組分[6]。2種工藝乳餅中共檢測出3種酮類物質，組間無差異（p＞0.05），總含量均較低，但因為酮類物質閾值很低，因此較少的含量就能對乳餅的風味產生很大影響，如3-羥基-2-丁酮含量分別為2.08和2.09 mg/100 g，但由于其閾值很低（0.005～1 mg/100 g），因此具有較高的風味值。此外優化工藝乳餅中也含有2-壬酮、2-庚酮，它們屬于甲基酮類化合物，此類物質具有令人愉悅的奶油味和水果清香，可改善乳餅中的奶油香氣，使奶香味更加濃郁，是發酵乳制品中的很重要的風味化合物[25]，可以提高乳餅的感官品質。

2.1.6 硫類化合物

含硫化合物是奶酪成熟后期重要的香氣組分，其閾值較低，主要來源于乳蛋白中甲硫氨酸的降解[26]。2種工藝乳餅中均檢測出甲硫醇，含量分別是1.96和1.67 mg/100 g，其閾值為0.002～0.4 mg/100 g，它在低濃度時對奶制品有良好的風味貢獻。甲硫醇是奶酪中其他含硫化合物的前體，卡門氏菌、白念珠菌等微生物均能夠從甲硫氨酸產生甲硫醇。試驗檢測出二丙烯二硫和二丙烯三硫，它們均是甲硫基丙醛和甲硫醇的氧化產物，具有蒸煮味和奶臭味，對乳餅整體特征香氣輪廓的形成具有一定貢獻。

2.1.7 烯烴、苯環類化合物

烴類化合物主要源于脂肪酸烷氧自由基的均裂[27]，這類物質閾值較高，因此對乳餅風味的貢獻較小。發酵乳制品中烴類物質大多來源于原料乳[28]。在檢出的4種烴類物質中，甲苯、苯乙烯是具有揮發性風味的化合物。甲苯可呈現出水果甜味、杏仁味和苦澀味；苯乙烯賦予奶酪香醋味、橘香味；呋喃酮、D-檸檬烯具有水果等令人愉快的風味[12,18]。

2.2 乳餅的感官品質分析

2種不同工藝乳餅的色差值如表2所示。

L*值與乳餅白度呈顯著正相關（p＜0.05）[29]，2種工藝乳餅L*值較高（p＞0.05），白皙明亮；乳餅發紅不受消費者歡迎，2種工藝乳餅ɑ*值均呈負數（p＞0.05），表明ɑ*值不影響乳餅感官質量；優化工藝乳餅中b*值高于傳統酸水組（p＜0.05），這可能是由于優化工藝凝乳過程緩慢，保留較多的牛奶中胡蘿卜素，導致乳餅中b*值較高，試驗結果與陶亮等[1]研究結果一致。

表2 成品的色差值

由表3可知，與傳統酸水工藝相比，優化貫筋藤工藝乳餅的色澤較黃（p＜0.05），這與色差檢測結果一致。在滋氣味方面，2種工藝的乳餅均呈現濃郁的乳香味，組間無差異（p＞0.05），這可能是由于2種產品中都含有己酸和癸酸，這2種脂肪酸的閾值較低，分別是0.009 3和0.22～10.2 mg/100 g，且這類化合物在低濃度時具有奶香味[30]，是乳餅中奶香味的主要來源；傳統酸水工藝乳餅中的不良酸味較明顯（p＜0.05），這可能是由于其丁酸含量較高造成。在組織狀態方面，傳統酸水工藝乳餅質地粗糙，切割時發硬，優化貫筋藤工藝乳餅質地均勻、光滑、細膩，富有彈性，2種工藝乳餅組間差異顯著（p＜0.05），這可能是由于酸水工藝凝乳時間短，酪蛋白不能夠充分凝固，形成的凝塊顆粒較多的原因；也可能是由于2種工藝凝乳機理不同，傳統酸水工藝為酸凝，凝乳過程蛋白質達到等電點，所帶電荷比較少，聚集速率高于變性速率，形成大量顆粒狀凝膠，無法留存水分，保水性較低，而優化工藝以酶凝為主，存在鈣和酸的促進作用，形成的凝膠網絡更加均勻，可有效保留水分，同時該體系可以包裹更多脂肪球，形成均勻的多孔三維網狀結構[31]，因此感官品質較好。

表3 感官品質評價結果

3 結論

乳餅是中國傳統奶酪中較為典型的一類產品，通過SPME-GC-MS對2種不同工藝乳餅的揮發性組分進行分析，結果表明，共檢測出揮發性化合物性44種，包括脂肪酸類13種、醇類8種、酯類7種、醛類6種、酮類3種、硫類3種，烯烴苯環類4種。優化工藝乳餅中丁酸含量較低（p＜0.05），油酸、亞油酸、α-亞麻酸、乙酸乙酯含量均高于傳統酸水工藝中相應成分的含量（p＜0.05），其余脂肪酸類化合物、醇類化合物、酯類化合物、醛類化合物、酮類化合物、硫類化合物和烯烴苯環類化合物組間均無差異（p＞0.05）。優化工藝的乳餅色澤較黃，乳香味濃郁，酸味不明顯，具有更加光滑、細膩、富有彈性的質地。對比了優化貫筋藤工藝與傳統酸水工藝乳餅的揮發性風味物質、感官指標間的差異，為中國乳餅制品的生產開發提供理論依據。