红纹奶酪是一种新型发酵乳制品, 内外有红色纹路, 风味品质独特。其红色外观来源于制作过程中加入的红曲霉菌, 这种真菌能代谢碳水化合物并分泌酯化酶, 提高奶酪中酯酶含量, 对风味形成至关重要。当前工艺研发主 要借鉴表面霉菌成熟型(如卡门贝尔奶酪) 与内部霉菌成熟型(如蓝纹奶酪) 两类传统工艺, 但红曲霉的最适生长温度与传统工艺后熟条件存在兼容性瓶颈。针对此矛盾, 本研究通过菌株筛选与工艺优化, 成功制备出具有酒香和果香特征的红纹奶酪, 红曲霉菌在奶酪内外均有生长。

奶酪风味感官品质对于提升产品品质、满足消费者需求和推动产业发展具有重要意义。本研究采用电子鼻、电子舌、箭型固相微萃取-气相色谱 - 质谱技术, 定量描述分析结合相对气味活度值, 对不同成熟时期红纹奶酪中的挥发性化合物及感官品质进行分析。研究结果有助于促进新型发酵乳制品产品的开发及乳品品质判别。
 

1.材料

生牛乳[内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司]。 2-甲基戊酸、2-甲基-3-庚酮、正己烷、正构烷烃(C7~C33)(色谱纯, 美国 Sigma-Aldrich 公司); 乳酸菌基础发酵 剂 CHOOZIT MM100[丹尼斯克(中国)有限公司]; CHY-MAX 凝乳酶(平均活力 1400 IMCU/g, 丹麦科汉森公司); 氯化钠 (食品级, 中国盐业股份有限公司); 氯化钙(食品级, 上海鑫泰实业有限公司); 氯化钾、酒石酸(分析纯, 上海麦克林生化科技股份有限公司)。
 

2.人工感官评价 

参考ZENG等研究方法,10人组成奶酪感官评价专家小组(8女2男, 平均年龄24岁, 均接受过初级感官评定训练), 可以进行初级感官评估, 具有良好的感官感知能力和对感官疲劳的高度耐受性。试验采用描述性感官评价分析, 感官描述词见表 所示, 评分区间设置为0~9分, 最终汇总得分并计算各项指标的平均值。

3.电子鼻分析

参考王姣等研究方法, 准确称取 6 g红纹奶酪置于 40 mL 顶空瓶, 并将顶空瓶用封口膜密封, 在 60 ℃水浴锅平衡 30 min 后用电子鼻系统通过吸取顶空气体进行检测分析, 每个样品测 5 次平行, 电子鼻设置检测时间 180 s,清洗时间 120 s, 气体流速 1 L/min, 其他参数取其默认值。获得电子鼻香气指纹图谱后,利用电子鼻自带的WinMuster 软件对不同红纹奶酪样品进行主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)。最终结果以雷达图呈现。
 

4.电子舌分析

参考丛艳君等和LIPKOWITZ 等研究方法, 称取红纹奶酪 40 g 加入 200 mL 纯净水搅拌混匀 1 min, 8000 g 离心10 min 后过滤去留清液待测。SA402B 电子舌配备了 6 个测试传感器和两个用于味道属性分析的参考传感器, 用于评估 6 种基本味道和 2 种回味, 即酸味、涩味和涩味回味、苦味和苦味回味、咸味、鲜味和甜味。在分析之前, 对传感器进行校准、诊断, 并在清洁溶液(30 mmol/L KCl+0.3 mmol/L 酒石酸, 90 s)和参考溶液(30 mmol/L KCl+0.3 mmol/L 酒石酸, 120 s+120 s)中洗涤。接下来, 将传感器浸入样品溶液中30 s 以确定味道值。最后, 使用电子舌附带的味觉分析应用程序将电子舌结果转换为味觉值。采用软件 Oringin 2022 进行数据处理。

1.感官评价结果分析

不同成熟时期的红纹奶酪的香气强度和喜好度进行评价如图所示。4 个不同成熟时期奶酪样品在 6 种属性的香气强度上均存在差异(P<0.05)。其中成熟 0 d 的奶酪, 酸味和酒香味尚不明显, 红纹奶酪的主体气味为奶油味。随着成熟时间的延长, 奶酪的酸奶味、酸味和酒香味等发 酵气味逐渐增强, 而奶油味逐渐下降。这与后期奶酪的酸 类化合物和酯类化合物含量较高有关。成熟红纹奶酪的气味感官轮廓主要由酸奶味、酒香味、酸味和花果香组成。

2. 电子舌分析

  如图所示, 不同成熟时期的红纹奶酪在酸味和苦味回味上存在显著差异 (P<0.05), 而其他味觉参数上的差异相对较小。这种显著差异可能是由于奶酪在成熟过程中游离脂肪酸类化合物的积累。游离脂肪酸是奶酪成熟过程中的重要代谢产物, 它们的积累会影响奶酪的风味和口感。此外, 苦味可能来源于氨基酸和肽类, 这些化合物在奶酪的成熟过程中通过蛋白质的水解而产生。氨基酸和肽类不仅影响奶酪的苦味, 还可能与其他风味化合物相互作用, 进一步影响奶酪的整体风味。为了更全面地理解红纹奶酪在不同成熟时期的味觉 特征变化,下一步需要结合红纹奶酪非挥发性代谢物的实验结果进行深入分析。非挥发性代谢物包括多种有机酸、氨基酸、肽类等, 这些化合物在奶酪的成熟过程中起着关键作用。

3.电子鼻分析

不同成熟时期红纹奶酪电子鼻检测雷达图结果如图 1 所示,其挥发性有机化合物的组成随成熟时间发生显著变化。10个传感器中,W1C(芳香成分)、W5S(氮氧化物)、W1S(甲烷)、W1W(硫化物)和 W2S(醇、醛、酮类)的响应 值差异具有统计学意义(P<0.05)。这些变化可能反映了奶酪 成熟过程中复杂的生化反应和微生物代谢的动态特征。W1C 传感器(芳香成分)的响应值在30 d之后随成熟时间延长呈上升趋势,表明芳香化合物(如酯类、萜烯类) 的积累。此类化合物通常来源于脂质氧化和蛋白质降解,尤其在60d至90d阶段显著增加,可能与后期乳酸菌的代谢活动增强有关。W5S 传感器(氮氧化物)在 30 d 时响应值达到峰值, 随后逐渐下降,暗示氮氧化物的生成可能与成熟早期的氧化反应相关。W1S 传感器(甲烷)的响应值在0d至30d阶段显著升高,可能与奶酪内部微环境从有氧向厌氧过渡有关。甲烷的产生通常与产甲烷菌的活动相关,这类微生物在低氧条件下分解短链脂肪酸,其活性在成熟初期较为活跃。W1W传感器(硫化物)的变化则呈现两阶段性:0d至30d响应值呈增加趋势,30d后开始下降,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强可能导致其释放,而后期可能因挥发性 损失或进一步转化为其他化合物导致浓度降低。W2S 传感器(醇、醛、酮类)的响应值在成熟过程中呈波动性变化,其中30d时显著高于其他阶段。这类化合物是脂质氧化和碳水化合物发酵的典型产物,其波动可能反映了不同阶段优势微生物群落的演替。例如,乳酸菌在中期主导产酸发酵,而红曲菌在后期可能通过酯化反应生成更多酯酮类物质。电子鼻研究结果为进一步解析红纹奶酪风味形成机制提供了数据支持,但无法对差异化合物进行定性定量分析,需结合 GC-MS等定量分析技术,以更全面地揭示挥发性成分的动态变化。

通过电子鼻可以快速识别不同成熟时间红纹奶酪样本存在显著差异。进一步利用SPME arrow-GC-MS结合ROAV分析可以得到 ROAV 值大于1的28种特征风味物质,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,酸类、醇类和醛类化合物的总含量在成熟期内先升高后降低,成熟后期奶酪的酯类和酮类化合物含量显著提高。QDA分析确定成熟红纹奶酪的气味感官轮廓由酸奶味、酒香味、酸味和花果香组成,且酸奶味、酒香味和酸味会在奶酪成熟期间显著增强(P<0.05)。皮尔逊相关性分析得到, 红纹奶酪的酒香味、酸奶味、奶臭味和酸味主要和酸类、醇类和酯类化合物相关。花果香和奶油味主要和酮类化合物相关。此外,电子舌分析显示不同成熟时期的红纹奶酪在酸味和苦味回味上存在显著差异(P<0.05)。基于不同分析检测技术对红纹奶酪风味物质与感官品质的深入理解,未来会结合消费者需求和市场趋势,开发具有独特风味和营养价值的红纹奶酪产品。
 

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参考文献:王亚东,徐昕蓥,王颖,等.箭型固相微萃取-气相色谱-质谱法结合智能电子感官技术分析红纹奶酪的风味品质[J].食品安全质量检测学报,2025,16(08):152-160.
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