市售酸奶油感官與風味特征

王巖，張哲，張媛，劉小鳴，趙建新，張灝，陳衛

(江南大學 食品學院，江蘇 無錫，214122)

市售酸奶油感官與風味特征

王巖，張哲，張媛，劉小鳴*，趙建新，張灝，陳衛

(江南大學 食品學院，江蘇 無錫，214122)

目前尚未有我國消費者對酸奶油的感官評定研究。文中采用描述性感官評定分析方法，分析了來自6個國家的10種市售酸奶油感官特性，通過主成分分析和熱圖聚類分析研究市售酸奶油的風味特征，并通過偏最小二乘法分析風味感官屬性與揮發性風味物質的相關性。實驗結果表明，不同國家感官評定使用的描述詞存在差異，我國感官評定員描述酸奶油的風味特征為酸味、甜味、蒸煮味、硫味、奶香味、腥味、刺激性味，臭味和果香味，滋味特征為酸味、甜味、蒸煮味、硫味、奶香味、奶油味、腥味、刺激味、澀味和苦味。不同酸奶油的風味存在一定的差異性，且產地并不是酸奶油風味獨特性的主要原因。評定員對酸奶油的喜好度由酸味、硫味、奶香味、奶油味、刺激性味、臭味和果香味決定，偏好酸奶油的乙酸含量為101～190 μg/kg，2,3-丁二酮含量為12～23 μg/kg。

酸奶油；風味特征；感官評定；揮發性風味物質

酸奶油是來自匈牙利西部的一種古老乳制品[1]，以優質的稀奶油為原料，用乳酸菌發酵后加工制成的一種乳制品。既可直接食用，又是西餐配料的理想調料[2]。近年來，美國、俄羅斯和我國酸奶油的銷售逐漸增長[3-4]。研究表明影響消費者購買的主要因素依次是風味，價格，可用性和品牌[5]，而風味是影響消費者購買欲的最主要因素。SHEPARD[5]等人對來自美國北卡羅來納州3 800位志愿者進行酸奶油的感官培訓，發現消費者偏愛的風味是乳脂味(δ-癸內酯)、奶香味(雙乙酰)、甜味(γ-癸內酯)，研究還表明,酸奶油若有中到高含量的奶香味、乳脂味和蒸煮味，低到中度含量的酸味和酸氣味將會吸引大多數消費者，HEMPENIUS[6]在研究影響消費者對酸奶油的偏好性時發現，65%的人喜歡酸奶油的風味物是有2,3-丁二酮，揮發性酸等其他相關物質。

目前尚未有我國消費者對酸奶油的感官評定研究。殷俊玲[7]等在比對美國、愛爾蘭、中國感官評定員對切達奶酪感官評定結果后，發現文化差異影響了感官屬性的感知和對產品的描述。目前尚未有我國對酸奶油的感官評定研究，因此，需要探討我國感官評定員對酸奶油的的風味特征描述，及其與其他國家的差異性。

本文以來自6個國家的10種市售酸奶油為研究對象，以描述性感官評定分析為依據，用主成分和熱圖聚類分析研究市售酸奶油的風味特征，并探討評定員對風味的偏好性以及與其他國家的差異性；以氣相色譜-質譜聯用儀為檢測手段，檢測揮發性風味物質含量，并利用偏最小二乘法分析風味物質與感官的相關性。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

1.1.1 酸奶油樣品

本文的10種市售酸奶油樣品分別來自中國、德國、新西蘭、美國、澳大利亞和俄羅斯(樣品信息見表1)，酸奶油運送過程用冰袋保鮮，且貨到后經檢查無破損現象。樣品抵達實驗室之后，放于4 ℃的冷庫中儲存，在使用期限內進行測試分析。

1.1.2 試劑

NaCl、HCl、95%乙醇乙醚、H2SO4、無水CuSO4、K2SO4、H3BO3、NaOH、癸酸乙酯、酚酞。

1.1.3儀器設備

pH計、分析天平，梅特勒-托利多(上海)有限公司；凱氏定氮儀，丹麥 FOSS 公司；恒溫水浴鍋、恒溫鼓風干燥箱，上海森信實驗儀器有限公司；氣相色譜-質譜聯用儀GCMS-QP2100，日本島津分析儀器公司；85 μm CAR/PDMS萃取頭，美國Sigma公司。

1.2實驗方法

1.2.1 基本成分測定

脂肪含量的測定：GB 5413.3—2010；蛋白質含量

表1 酸奶油基本成分

注：不同的字母表示同一列之間存在顯著性差異(p<0.05)。

的測定：自動凱氏定氮儀法 GB5009.5—2010；水分含量的測定：直接干燥法 GB5009.3—2010；滴定酸度的測定：GB 431334—2010；pH值的測定： pH計測酸奶油的pH值。

1.2.2 感官特征分析

采用我國國標和美國農業部對酸奶油感官的評判指標[8-10]，建立了12人的感官評定小組。描述性感官培訓所用的描述性感官詞，來自感官分析術語[11]、SHEPARD[5]和FOLKENBERG[6]等。

1.2.3 揮發性風味物質分析

參照SHEPARD[5]等的方法分析揮發性風味物質，并稍作更改，室溫下取2g酸奶油裝入20 mL的萃取小瓶中，同時加入0.5 g NaCl，采用固相微萃取(SPME)方法對各酸奶油進行風味成分的提取。自動進樣裝置將萃取頭CAR/PDMS(涂抹厚度為85 μm)插入密封的萃取瓶中，萃取頭暴露在樣品上部的空氣中，于40 ℃萃取20 min。

氣譜條件為：Rtx-WAX毛細管柱；柱子規格：30 m×0.25 mm×0.25 mm，進口溫度為250 ℃，分流比5，柱流速1 mL/min，載氣為氦氣；程序升溫：初始溫度40 ℃，保持3 min；10 ℃/min升溫至90 ℃；5℃/min升溫至200 ℃，保持5 min。

質譜條件為：離子化方式EI，發射能量為70 eV，發射電流為200 μA，檢測器電壓為1.4 kV，離子源溫度250 ℃，接口溫度230 ℃，四級桿溫度：150 ℃，質荷比30～500?；衔餀z索結果與NIST和Varian2個標準譜庫進行匹配，相似度達到80%以上確認為目的化合物。以10 μL的0.2 mg/mL癸酸乙酯為內標，計算各風味物質的含量。

1.3數據分析

應用SPSS 21.0統計軟件對實驗數據進行統計分析，數據間的比較采用Duncan模型進行顯著性分析，顯著性水平為p<0.05；應用XLSTAT分析軟件對感官數據進行主成分分析(PCA)，對感官數據與揮發性風味物質進行偏最小二乘法分析(PLS)；應用Mev分析軟件對揮發性風味物質進行熱圖分析。

2 結果與討論

2.1基本成分

市售酸奶油樣品基本成分測定結果如表1所示，從表1中可以看出，各組酸奶油在組成成分上存在一定的差異。來自亞洲的酸奶油水分含量為67.38%～71.63%，蛋白質含量為3.69%～3.82%，脂肪含量為21.56%～21.78%；來自歐洲的酸奶油水分含量為66.44%～73.92%，蛋白質含量為3.81%～4.63%，脂肪含量為22.07%～22.33%；來自大洋洲的酸奶油水分含量為70.34%～72.24%，蛋白質含量為2.15%～2.74%，脂肪含量為16.46%～19.82%。乳酸度值在0.08～0.12g/10g， pH的測定結果為4.09～4.62。雖然滴定酸度(≥0.07，以乳酸計)和pH(≤4.55)[12]都符合發酵終點條件，但是酸奶油基本成分含量與HILL[13](水分含量71%，蛋白質含量3.2%，脂肪含量21%)稍有差異性，這可能由于加工工藝、發酵劑及稀奶油原料等的不同導致不同來源的酸奶油在基本組成上存在一定的差異。

2.2酸奶油描述性感官評定分析

經感官培訓后，感官評定人員確定酸奶油的氣味感官評定詞為酸味、甜味、蒸煮味、硫味、奶香味、腥味、刺激性味，臭味和果香味(表2)，滋味感官評定詞為酸味、甜味、蒸煮味、硫味、奶香味、奶油味、腥味、刺激味、澀味和苦味(表3)。與SHEPARD[5](基于美國評定員)，LARSEN[14](基于挪威評定員)和FOLKENBERG[6](基于瑞典評定員)確定的感官評定氣味和滋味評定詞相比，我國酸奶油的氣味感官評定詞不含乙醛味、土豆味、紙板味、游離酸味和腐敗味，而添加了腥味和果香味；滋味感官評定詞不含咸味，而添加了蒸煮味、硫味、奶香味、奶油味、腥味?？梢姴煌瑖业纳?、文化差異性造成了酸奶油感官評定詞方面的差異性。

評定員對10種市售酸奶油氣味和滋味的感官評定結果如表2、表3所示，對氣味和滋味屬性及樣品進行熱圖聚類分析，每個小方格表示每個感官屬性，其顏色表示該感官屬性得分大小，得分越大顏色越深(黑色為上調，白色為下調)(圖1)。

表2 市售酸奶油氣味感官評定結果

注：不同的字母表示同一行之間存在顯著性差異(p<0.05)。表3、表6同。

表3 市售酸奶油滋味感官評定結果

圖1 氣味屬性和滋味屬性與樣品的聚類分析Fig.1 Cluster analysis of descriptive aroma and taste attributes of sour cream

每行表示每個感官屬性在不同樣本中的得分情況，每列表示每個樣品中所有氣味和滋味的得分情況，上方樹形圖表示對來自不同酸奶油樣品的聚類分析結果，左側樹狀圖表示對來自不同酸奶油樣品的不同感官屬性的聚類分析結果。設置上方樹狀圖的閾值距離為0.159，將酸奶油樣品聚類分為4組，分別為F2，C1和A2；E1和F1，D1和D3；A1、B1和D2。設置左側樹狀圖的閾值距離為0.87，將氣味和滋味屬性聚類分為了3類，第一類為甜味(氣味、滋味)、喜好度(氣味、滋味)、奶香味(氣味、滋味)和果香味；第二類為奶油味(氣味、滋味)和蒸煮味(滋味)；第三類為蒸煮味(氣味)、硫味(氣味、滋味)、腥味(氣味、滋味)、刺激性味(氣味、滋味)、酸味(氣味、滋味)、臭味(氣味)、澀味(滋味)和苦味(滋味)。除蒸煮味外(蒸煮味的滋味還與含硫氨基酸有關[15]，相同或類似的氣味和滋味感官評定結果聚類為一組，具有一定的對應性。

對市售酸奶油樣品氣味感官評定結果主成分分析，如圖2所示。結果可知，不同酸奶油的風味存在一定的差異性。但是來自不同國家的酸奶油并沒有表現出明顯的差異性(圖1、圖2)，表明產地并不是酸奶油風味獨特性的主要原因。

設計意圖 同理，利用步驟化呈現方式對圖形進行移動.通過移動可以看到，移動后的圖形6④與第二步代數式的意義相同：c2等于大正方形的面積減去兩個長方形的面積.移動后可以得到兩個正方形，它們的邊長分別為a和b，面積分別對應為a2和b2.原圖與移動后的圖形中四個三角形的面積是相等的，除了三角形面積之外，剩下的正方形面積是什么關系呢？通過構造這兩個正方形，得出c2與a2、b2之間的關系.為了避免產生干擾，同樣可以刪除多余信息，得出c2=a2+b2.圖形展示完后，再讓學生觀看圖6⑥，讓學生感受它們之間的關系.

圖2 酸奶油樣品與風味感官的PCA分析Fig.2 Principal component biplot of descriptive aroma and taste attributes of sour cream

由風味的主成分分析結果可知(圖2)，主成分1和主成分2的累積貢獻率為77.30%，其中主成分1的貢獻率為49.45%，主成分2 的貢獻率為27.85%。結合氣味感官的余弦平方值(表4)，區分主成分1上樣品的主要風味屬性是酸味、硫味、奶香味、奶油味、刺激性味、臭味和果香味；區分主成分2上樣品的主要風味屬性是甜香味，蒸煮味和腥味；區分主成分3上樣品主要的風味屬性是奶油味。

酸奶油在主成分上的因子得分圖如表5所示。主成分1主要對應的酸奶油是A1、A2、C1，D2和F2，主成分2主要對應的酸奶油是B1，D1和D3，主成分3主要對應的酸奶油是E1和F1。綜上，表明感官評定員通過酸味、硫味、奶香味、奶香味、刺激性味，臭味和果香味來區分A1、A2、C1，D2和F2樣品，通過甜香味，蒸煮味和腥味來區分B1，D1和D3樣品，通過奶油味來區分E1和F1樣品。

表4 PCA分析中感官屬性的余弦平方值

表5 PCA分析中因子得分

主成分1上的喜好度表明，評定員對酸奶油的喜好度由酸味、硫味、奶香味、奶油味、刺激性味，臭味和果香味決定，其和奶香味與果香味位于主成分1的負軸方向，具有正相關性，刺激性味、臭味、硫味和酸味位于主成分1的正軸方面，與喜好度具有負相關性，所以評定員喜歡奶香味、果香味，而不喜歡刺激性味、臭味、硫味和酸味。

結合圖1樣品的聚類分析，感官評定員對風味的喜好度存在由主成分1負軸方向向主成分1正軸方向的變化過程，具體為從喜好度較大的主成分1負軸的A1，C1和F2向主成分3的E1和F1、主成分2的B1，D1和D3、主成分1正軸不喜歡的A1和D2方向變化。

2.3酸奶油的感官與揮發性風味物質的相關性分析

采用SPME富集酸奶油揮發性風味物質，并用GC/MS進行分離鑒定，結果如表6所示。共檢測出36種風味物質，分為7大類化合物，為酸、醇、酮、硫化物，醛，酯和烷，其中酸類10種，醇類3種，酮類8種，硫類2種，醛類4種，酯類4種，烷類5種。主體風味組分是酸類和酮類2類物質，大部分都含有的揮發性成分是2,3-丁二酮、丁酸、辛酸和乙酸，表明2,3-丁二酮、丁酸、辛酸和乙酸是酸奶油發酵產生的主要風味物質。MALLIA等[16]研究發現，酸奶油的主要風味物質是雙乙酰，丁酸和δ-癸內酯，SHEPARD[5]等研究發現酸奶油的主要風味物質2,3-丁二酮、乙酸、丁酸、辛醛、2-甲基-3-呋喃硫醇、1-辛烯-3-酮和乙醛，傳統德國制作的酸奶油的主要風味是2.3-丁二酮、δ-癸內酯，丁酸、己酸和順6-十二烷-γ-內酯[17]。本文酸奶油樣品中檢測到的揮發性風味物質欲文獻報道之間的差別可能是來自檢測方法的差別以及樣品的差異。

表6 市售酸奶油揮發性風味物質含量 單位：μg/kg

續表6

風味物質己酸乙酯δ-壬內酯酯類2,2-二甲基-庚烷十一烷十三烷2,5-二甲基-己烷十二烷烷類D20.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a2.88±0.01d0.00±0.00a0.38±0.01b0.49±0.02b2.63±0.01b6.37±0.01cD30.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00aa5.79±0.05c5.79±0.05bE10.00±0.00a3.36±0.19c3.36±0.19c0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a68.83±0.18g0.00±0.00a68.83±0.18hF10.00±0.00a4.07±0.04e4.07±0.04e0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a112.34±0.22i0.00±0.00a112.34±0.22jF20.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a0.00±0.00a111.61±0.16h0.00±0.00a111.61±0.16i

用偏最小二乘法分析酸奶油樣品、氣味感官與揮發性風味物質間的相關性，如圖3所示。圖3中包括了2個變量，分別是氣味屬性與揮發性風味物質，兩者的距離越近，相關性越好，解釋性越強。結合主成分分析，由圖可知，甲基酮類、酯類等物質貢獻了A2、C1、F2酸奶油的甜味、奶香味，果香味，脂肪酸提供E1和F1酸奶油的奶油味，乙酸，硫化物，2-甲基-丙酸等物質使其他酸奶油具有酸味、硫味、臭味、蒸煮味等。

較高雙乙酰的酸奶油的氣味會強烈，并伴有苦味[18]，若濃度高于30 μg/kg還會刺激上呼吸道和眼睛[19]，有研究表明脂肪含量會壓制酸味，并易于雙乙酰的感知[20]。HEMPENIUS[21]也發現，風味物質含量越高并不能表明越受消費者歡迎，或許2個風味物質，一個含量高，一個含量低應該更受消費者喜愛。酸奶油在貯存過程中，短的貯存時間內(7 d)主要呈現奶香味、乙醛味、刺痛感、隨著時間的延長(28 d)主要呈現苦味(由于蛋白質水解[22])、酸味、奶酪味、和腐臭味[23]。

結果表明，在消費者對風味的喜好性方面，樣品中的風味物質并不是越多越好，而是應在一定的范圍內。綜上，酸奶油樣品在乙酸含量為101～190 μg/kg時，2,3-丁二酮含量在12～23 μg/kg內，是評定員喜好的酸奶油，若再同時含有甲基酮和酯類等風味，將促進消費者的喜歡。

圖3 酸奶油樣品、氣味感官與揮發性風味物質的PLS分析圖Fig.3 Linear partial least-squares regressionanalysi biplot of sour Cream, flavor zttributes and volatile flavor compounds

3 結論

市售酸奶油產品感官與揮發性風味物質存在差異性但是產地并不是酸奶油風味獨特性的主要原因。感官評定員對酸奶油的喜好度主要受酸味、硫味、奶香味、奶油味、刺激性味，臭味和果香味影響，通過揮發性風味物質分析發現喜好風味對應的風味物質并不是越多越好，而是在一定的范圍內較好，如適量2,3-丁二酮和中等含量的乙酸。根據酸奶油的揮發性風味物質分析，酸奶油乙酸含量為101～190 μg/kg，2,3-丁二酮含量為12～23 μg/kg時，是評定員喜好的酸奶油。

[2] 苗君蒞, 陳有容, 齊鳳蘭, 等.乳酸菌在乳制品及其他食品中的應用拓展[J].中國食物與營養, 2005(10):25-27.

[3] 酸奶和酸奶飲品銷售額保持上升[J].中國乳業, 2007(2):63.

[4] DAVID W S.Thermal processing of sour cream using continuous flow microwave heating-feasibility study[D].Raleigh:North Carolina State University, 2006.

[5] SHEPARD L, Miracle R E, LEKSRISOMPONG P, et al.Relating sensory and chemical properties of sour cream to consumer acceptance[J].Journal of Dairy Science, 2013, 96(9):5 435-5 454.

[6] HEMPENIUS W L, LISKA B J, HAMINGTON R B.Selected factors affecting consumer detection and preference of flavor levels in sour cream[J].Journal of Dairy Science, 1969, 52(5):597.

[7] 殷俊玲, 王默誼, 劉小鳴, 等.市售切達奶酪的風味特征[J].食品與發酵工業, 2016, 42(12):172-178.

[8] 中國乳制品工業協會.RHB 401—2004[S].北京:中國乳制品工業行業規范, 2004.

[9] 中國國家標準化管理委員會.GBT 29605—2013[S].北京:中國標準出版社, 2013.

[10] United States department of agriculture.USDA Specifications for sour creamand acidified Sour Cream[S].United States:Agricultural Marketing Service, 2000.

[11] 中華人民共和國農業部.GB/T10221—2012[S].北京:中國標準出版社.2012.

[12] CLARK S,PLOTKA V C.Yogurt and Sour Cream:Operational Procedures and Processing Equipment[C]// Handbook of food and beverage fermentation technology / Food science and technology.Washington, USA, 2004

[13] HILL A R.Dairy basedingredients[J].Food Research International, 1997, 30(8):645.

[14] LARSENH, TELLEFSEN S B G, DAHL A V.Quality of sour cream packaged in cups with different light barrier properties measured by fluorescence spectroscopy and sensory analysis[J].Journal of Food Science, 2009, 74(8):S345-S350.

[15] 夏延斌.食品風味化學[M].北京:化學工業出版社,2008:305.

[16] MALLIA S, ESCHER F, SCHLICHTHERLE CEMY H.Aroma-active compounds of butter:a review[J].European Food Research and Technology, 2008, 226(3):315-325.

[17] BUDIN J T, MILO C, REINECCIUS G A, et al.Perceivable odorants in fresh and heated sweet cream butters, Food flavors and chemistry:advances of the new millennium[C].//Proceedings of the 10th International Flavor Conference, Paros, Greece, July 4-7, 2000, 2001:85-96.

[18] RINCON DELGA D M I, LOPEZ H A, WIJAYAL I, et al.Diacetyl levels and volatile profiles of commercial starter distillates and selected dairy foods[J].Journal of Dairy Science, 2012, 95(3):1 128-1 139.

[19] MARTYNY J W, VAN DYKE M V, ARBUCKLE S, et al.Diacetyl exposures in the flavor manufacturing industry[J].Journal of Occupational and Environmental Hygiene, 2008, 5(11):679-688.

[20] BENNETT G, LISKA B J, HEMPENIUS W L.Effect ofother flavor components on the perception of diacetyl in fermented dairy products[J].Journal of Food Science, 1965, 30(1):35-37.

[21] HEMPENIUS W L, LISKA B J, HARRINGTON R B.Taste panel studies of flavor levels in sour cream[J].Journal of Dairy Science,1969, 52(5):593.

[22] VICHIE V A, CHRISTIAN E W.Essentials of Food Science[M].Berlin:Springer Berlin, 2007.

[23] FOLLKENBERG D M, SKRIVER A.Sensory properties of sour cream as affected by fermentation culture and storage time[J].Milchwissenschaft Milk Science International, 2001, 56(5):261-264.

Sensoryandflavorcharacteristicsofcommercialsourcream

WANG Yan, ZHANG Zhe, ZHANG Yuan, LIU Xiao-ming*, ZHAO Jian-xin, ZHANG Hao, CHEN Wei

(School of Food Science and Technology, JiangnanUniversity, Wuxi 214122, China)

Currently there is no sensory evaluation of sour cream in China. Thus, the descriptive sensory evaluation analysis was conducted on 10 commercially sour cream samples from six countries to evaluate the flavor characteristics. Principal component analysis and heat map cluster analysis were applied to investigate the correlation between sensory properties and volatile flavor compounds. The results showed that the flavor characteristics of sour cream were sour, sweet, cooking, sulfur, milky, cowy, stimulated and fruit flavor. The tastes were sour, sweet, cooked sulfur, milky, butter flavor, cowy, stimulated, astringency and bitter. Different countries use different sensory evaluation descriptive words. Different sour cream flavor exists difference in flavor, and the origin is not the main reason for the varied flavor of sour cream. The better sour cream indexes was determined by the sour, sulfur, milky, butter, stimulant, rancid and fruit aroma, the acetic acid content 101-190 μg/kg , and 2,3-butanedione content 12-23 μg/kg was the best.

sour cream; flavor characteristics; sensory evaluation; volatile flavor compounds

碩士研究生(劉小鳴教授為通訊作者，E-mail：liuxm@jiangnan.edu.cn)。

國家自然科學基金資助項目(31371803)

2017-01-24，改回日期：2017-03-15

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013934