复合稳定剂对牦牛酸奶后熟过程中风味的影响

张莉，陈炼红，张岩，蒋骞

1. 四川省食品发酵工业研究设计院有限公司（成都 611130）；2. 西南民族大学食品科学与技术学院（成都 610041）；3. 西南民族大学畜牧兽医学院（成都 610041）

近年来，我国乳制品消费市场增长迅速，其中发酵乳制品作为乳品市场的主要产品之一，受到广大消费者的青睐。牦牛乳因其独特的风味、较高的营养价值及绿色天然的品质[1]，逐渐被广大消费者所认可。由于牦牛乳中的干物质含量显著高于其他品种的牛乳[2]，因此是天然优质的发酵乳原料之一，但是牧民传统手工生产工艺制作的牦牛酸奶往往存在产品稳定性差、风味释放性能较差及乳清分离等现象。然而，在酸奶生产过程中，可以通过添加适量的稳定剂以改善酸奶产品的组织状态及口感，并有助于延长酸奶产品的保质期[3-6]，但是添加稳定剂后也会对酸奶本身的风味有所影响[7-8]。关于稳定剂对酸奶影响的研究主要集中于酸奶的感官、理化性质及质构特性等方面，而对风味影响的研究较少。试验通过测定添加不同稳定剂酸奶在不同后熟时间风味物质的变化，研究复合稳定剂[结冷胶、聚葡萄糖、羧甲基纤维素钠（CMCNa）]对牦牛酸奶在后熟过程中风味成分的影响。

1 材料与方法

1.1 材料及仪器

牦牛乳（采自四川省阿坝州红原县哈拉玛村）；乳酸菌（北京川秀科技有限公司）；结冷胶（食品级，源叶生物有限公司）；聚葡萄糖（食品级，河北百优生物科技有限公司）；CMC-Na（食品级，河北格贝达生物科技有限公司）；氯化钠、酚酞、氢氧化钠等（均为分析纯，成都成华区怡语化学实验设备经营部）。

Tarce DSQ气相色谱-质谱联用仪（美国Thermo）；GHP-9080恒温培养箱（上海齐欣科学仪器有限公司）；PL303分析天平（梅特勒托利多仪器有限公司）；NS1001L型高压均质机（德国GEA-Niro公司）；5804离心机（德国艾本德公司）。

1.2 凝固型牦牛酸奶的加工工艺

生鲜牦牛乳→预热（60 ℃）→添加稳定剂与甜味剂→均质→杀菌（90～95 ℃、10 min）→冷却（40～43 ℃）→接种发酵剂→分装→43 ℃发酵→4 ℃冷藏后熟24 h→成品

操作要点：检验合格的生鲜牦牛乳预热至60 ℃，加5%蔗糖和相应的稳定剂，搅拌均匀，在30 MPa、65 ℃条件下均质，灭菌后冷却至40～43 ℃，加入1 g/500 mL混合乳酸菌发酵剂，于43 ℃恒温发酵4～5 h，最后于4 ℃后熟24 h。

1.3 风味物质测定

根据1.2小节的工艺，在前期试验基础上，对未添加稳定剂（空白照）、添加不同单一稳定剂（结冷胶0.05%、聚葡萄糖4%、CMC-Na 0.09%）、复配稳定剂（结冷胶添加量0.07%、聚葡萄糖添加量4%、CMC-Na添加量0.07%）的酸奶，采用固相微萃取（HS-SPME）结合气相色谱质谱联用（GC-MS）技术测定冷藏后熟1，2和7 d挥发性风味物质[9]。

测定方法：将10 g牦牛酸奶样品装入顶空进样瓶内，加入3 g氯化钠，加盖密封，样品预孵化10 min后用萃取头吸附30 min，吸附温度为45 ℃，于230 ℃解析3 min，进行GC-MS分析。

检测条件：参考郭文奎[10]的方法，并稍作修改。色谱条件：采用HP-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气为氦气，流速1.0 mL/min，采用不分流模式；进样口温度230 ℃；升温程序：起始温度40 ℃保持4 min，以5 ℃/min的升温速率升至100 ℃，并保持2 min，以10 ℃/min的升温速率升至220 ℃，并保持5 min。质谱条件：EI电离源70 eV；离子源温度250 ℃，质量扫描范围35～400 amu；发射电流100 μA，检测电压1.4 kV。

定性方法：利用Xcalibur软件系统自带NIST08标准库对MS结果进行自动检索，要求正反向匹配因子大于800，结合文献描述对结果进行定性[11]。定量方法：按面积归一法进行各挥发性风味物质定量分析[12]。

2 结果与分析

2.1 挥发性风味物质的种类分析

由表1可以观察到：添加稳定剂后酸奶在后熟过程中检出的酮、醛、醇、酸类风味物质的个数均多于空白组，检出酯类风味物质的个数与空白组差异不大，检出烃类与其他类风味物质的个数少于空白组；从检出风味物质的相对含量分析，添加稳定剂后酸奶在后熟过程中检出的酮类、醛类、酯类风味物质的相对含量高于空白组，而烃类风味物质的相对含量低于空白组。

表1 挥发性风味物质分类统计

添加4%聚葡萄糖的酸奶酮类、醇类风味物质的种类与相对含量均高于其他组，添加0.09% CMC-Na的酸奶醛类风味物质的种类与相对含量均高于其他组；添加复合稳定剂的酸奶的酸类、酯类风味物质的种类与相对含量均高于其他组；添加0.05%结冷胶的酸奶中其他类风味物质的种类与相对含量均高于其他组。

2.2 挥发性风味物质变化分析

酮类化合物使凝固型牦牛酸奶具有特有的风味特征，2，3-丁二酮表现有强烈的奶油味，3-羟基-2-丁酮有黄油味[13]。表2中检测到18种酮类化合物，其中2，3-丁二酮与3-羟基-2-丁酮在各检出组中的平均含量占比分别为12.17%和18.59%，远高于其他酮类化合物。随着后熟时间延长，空白组与复合稳定剂组含量均呈上升趋势；3-羟基-2-丁酮在结冷胶组含量呈持续下降趋势，在其他组均呈先升后降为零趋势。复合稳定剂组中酮类化合物含量变化幅度最小，稳定效果最好。

表2 主要挥发性风味成分比较

接表2

酸奶中多种氧化风味来源于醛类，使其成为酸奶风味成分重要组成[14]，有研究发现其主要由乳酸菌发酵，乳糖降解，丙酮酸脱羧作用形成，或是由形成中间产物乙酰辅酶A的方式形成。醛类化合物在此次试验酸奶样品中相对含量较低。各组醛类物质在7 d时含量与2 d时相比总体呈下降趋势。其中乙醛风味阈值较低，含量较高，呈醚香，稀释有果香和清香，是酸奶的主要风味物质[15]。在空白组、结冷胶组、CMC-Na组、复合稳定组中都稳定存在。

酸奶中的醇类主要由乳酸菌发酵糖作用产生，在不同风味成分转换中作用较大，其嗅觉阈值较低，所以香气值较高，可使酸奶具有特殊香气，也可作为优良溶剂溶解其他香气物质[16-17]。随着酸奶后熟时间延长，醇类化合物的含量逐渐增大，其中复合稳定剂组增加2.5%。

对发酵食品而言，酸类物质不仅提供酸味，还提供一定风味，另外还是合成酯类化合物的前体物质之一，酸类化合物在口感、滋味上表现明显[18]。陈一萌等[5]的研究表明酸类物质能给予酸奶以嗅觉上的清爽感及味觉上的爽口感。乙酸能表现出醋酸味，丁酸能表现出多汁味、奶酪味，辛酸能表现出臭味与多汁味，癸酸能表现出腐臭味[19-20]。己酸是其中含量最高的酸类，有腐烂银杏种子的特殊臭味[21]。在空白组与各单一稳定剂组己酸含量无明显变化，而在复合稳定剂组中己酸含量由10.5%下降到7.01%，说明复合稳定剂对酸奶气味有一定正面作用。

酯类由酸、醇合成，风味阈值低，虽然分离检测中化合物含量少，但对酸奶风味影响较大。分离检测到的酯类化合物，多由脂肪酸酯和内酯类组成，其中乙酸乙酯含量较高，在常温下有较强的挥发性，即使浓度较低时，也有较浓郁味道，其表现为水果花香味。该物质除了在CMC-Na组后熟7 d时含量较2 d时下降0.16%，在其余组的含量均呈上升趋势。内酯类化合物源于脂肪的降解，由4或5-羟基酸经环化反应生成，有奶香气息，其中的δ-葵内酯具有椰子及桃子样果香香气，低浓度时呈奶油香气，丁位癸内酯具有桃子、乳脂香气[22]。δ-葵内酯含量基本不变，丁位癸内酯含量在检出组呈总体下降趋势。

酸奶挥发性成分中还存在多种烃类物质，主要包括烯烃和烷烃。徐赛等[23]研究发现烷烃因其香气阈值较高，同时相对含量较低，故对酸奶风味影响有限；烯烃的香气阈值较低且香气特殊，因此对酸奶的风味有一定贡献。

在其他类化合物中，都有二甲基砜化合物存在，它是一种有机硫化物，有奇臭，有助于人体合成胶原蛋白，多作为保健品大量应用[24]。此物质在单一稳定剂组含量变化不大，但在复合稳定剂组中的含量由0.35%下降到0.09%，说明复合稳定剂对该物质有一定抑制效果。

3 结论

稳定剂的添加对于牦牛酸奶的风味成分具有一定的影响。添加不同稳定剂制作的酸奶在后熟过程风味成分中，酮类化合物含量最高，其次是酸类、醇类、醛类，酯类含量最低；随着后熟时间的延长，空白组中检出的挥发性风味物质成分差异不大，在冷藏后熟2 d时，结冷胶组与复合稳定剂组风味物质具有更好的稳定性效果；冷藏后熟7 d与2 d相比，复合稳定剂组检出风味物质稳定效果。综合得出使用复合稳定剂制作的酸奶风味成分更加稳定，有助于酸奶产品质量的稳定。