目前，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多乳品企業(yè)開(kāi)始研發(fā)和生產(chǎn)低乳糖或無(wú)乳糖的乳制品。本研究采用37 ℃和42 ℃發(fā)酵制備普通酸奶和無(wú)乳糖酸奶，采用電子眼、電子舌、電子鼻技術(shù)，系統(tǒng)地比較在不同的發(fā)酵溫度（37、42 ℃）下生產(chǎn)的普通酸奶及無(wú)乳糖酸奶在發(fā)酵和貯藏期間色澤、滋味、氣味成分的差異性，為無(wú)乳糖酸奶的生產(chǎn)及品質(zhì)評(píng)價(jià)提供理論參考。
圖7 37℃發(fā)酵酸奶顏色隨貯藏時(shí)間變化
A、B分別為無(wú)乳糖酸奶、普通酸奶；1、11分別為貯藏1、21天
發(fā)酵結(jié)束后，37 ℃發(fā)酵的酸奶在4 ℃下貯藏1 d，普通酸奶中色號(hào)4094比例為67.75%，色號(hào)4095比例為27.80%；在無(wú)乳糖酸奶中色號(hào)4094比例為92.47%，色號(hào)4095比例1.72%（圖7）。對(duì)4 ℃下貯藏1 d的37 ℃發(fā)酵普通酸奶及無(wú)乳糖酸奶的色澤對(duì)比發(fā)現(xiàn)兩者具有明顯差異。貯藏21 d時(shí)，普通酸奶的色號(hào)4094比例為49.99%，色號(hào)4095比例45.24%；無(wú)乳糖酸奶的色號(hào)4094比例為4.47%，色號(hào)4095比例為88.88%，主色號(hào)比例發(fā)生明顯變化，且兩者具有明顯差異。
圖8 42℃發(fā)酵酸奶顏色隨貯藏時(shí)間變化
A、B分別為無(wú)乳糖酸奶、普通酸奶；1、11分別為貯藏1、21天
? 滋味主成分分析（PCA）
一、方法
1、發(fā)酵酸奶氣味成分的檢測(cè)
1、發(fā)酵酸奶氣味成分的檢測(cè)
精確稱(chēng)取7.0 g樣品于30 mL頂空瓶中，使用Heracles Ⅱ電子鼻進(jìn)行檢測(cè)。50 ℃下孵化20 min，振蕩速率為500 r/min。進(jìn)樣量5000?μL，注射速率125?μL/s，進(jìn)樣口溫度為200 ℃，壓力10 kPa，流速30 mL/min，注射時(shí)間45 s。使用正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)液（C6～C16）進(jìn)行化合物標(biāo)定，通過(guò)Aro Chem base數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)化合物進(jìn)行定性分析，用峰面積表示氣味成分的相對(duì)含量。
2、發(fā)酵酸奶滋味強(qiáng)度檢測(cè)
將酸奶樣品稀釋1 倍體積置于A(yíng)stree電子舌專(zhuān)用測(cè)試杯中，采用PKS（通用型）、CPS（通用型）、AHS（酸）、CTS（咸）、NMS（鮮）、ANS（甜）、SCS（苦）7 根傳感器進(jìn)行滋味的檢測(cè)。
3、發(fā)酵酸奶的色澤檢測(cè)
將樣品倒入透明培養(yǎng)皿中，使用黑色背景板在校準(zhǔn)過(guò)的IRIS VA400電子眼中拍照。
二、結(jié)果與分析
二、結(jié)果與分析
由于數(shù)據(jù)比較多，為方便理解，數(shù)據(jù)結(jié)果沒(méi)有一一列出，僅展示幾個(gè)作為代表
1、無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶發(fā)酵過(guò)程中顏色變化
♦ 原始數(shù)據(jù)
1、無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶發(fā)酵過(guò)程中顏色變化
圖7 37℃發(fā)酵酸奶顏色隨貯藏時(shí)間變化
A、B分別為無(wú)乳糖酸奶、普通酸奶；1、11分別為貯藏1、21天
圖8 42℃發(fā)酵酸奶顏色隨貯藏時(shí)間變化
A、B分別為無(wú)乳糖酸奶、普通酸奶；1、11分別為貯藏1、21天
42 ℃下發(fā)酵的酸奶在4 ℃下貯藏1 d，普通酸奶中色號(hào)4094比例為8.79%，色號(hào)4095比例為76.00%；無(wú)乳糖酸奶中色號(hào)4094比例為10.12%，色號(hào)4095比例為71.04%（圖8）。貯藏21 d時(shí)，普通酸奶中色號(hào)4094比例為39.60%，色號(hào)4095比例為9.81%；無(wú)乳糖酸奶色號(hào)4094比例為62.33%，色號(hào)4095比例為11.43%，主色號(hào)比例發(fā)生明顯變化。說(shuō)明42 ℃下發(fā)酵的無(wú)乳糖酸奶及普通酸奶在4 ℃下貯藏1 d及21 d，兩者的色澤均有明顯差異。♦ 無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶顏色主成分分析（PCA）
對(duì)貯藏1 d的4 種酸奶進(jìn)行主成分分析（圖9），主成分1（99.604%）與主成分2（0.388%）之和大于80%，分析指數(shù)（99）大于80，4 種酸奶之間存在顯著性差異，且以主成分1區(qū)分為主。37 ℃發(fā)酵酸奶分布于第3、4象限，42 ℃發(fā)酵酸奶分布于第1、2象限。因此，不同溫度發(fā)酵酸奶之間的色澤區(qū)分度更大。這可能與美拉德反應(yīng)有關(guān)，37 ℃下發(fā)酵的酸奶中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物較少，對(duì)酸奶色澤的影響不明顯；而42 ℃更有利于酸奶的美拉德反應(yīng)。
2、無(wú)乳糖酸奶及普通酸奶滋味變化
? 滋味對(duì)比
滋味是由酸、咸、鮮、甜、苦味組合而成，在酸奶中，人體能夠鑒別的味覺(jué)主要與酸奶中非揮發(fā)性物質(zhì)的組成及含量有關(guān)。圖11為37 ℃發(fā)酵無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶在4 ℃貯藏1 d時(shí)，采用Astree電子舌對(duì)酸奶滋味制作的量化圖。無(wú)乳糖酸奶的酸味（3.1）、咸味（7.1）強(qiáng)度與普通酸奶的酸味（2.8）、咸味（7.3）強(qiáng)度沒(méi)有顯著性差異（P＞0.05）；無(wú)乳糖酸奶的鮮味（7.7）、苦味（9.1）、甜味（4.0）與普通酸奶的鮮味（5.7）、苦味（6.7）、甜味（5.9）存在顯著性差異（P＜0.05，P＜0.01）。因此，37 ℃發(fā)酵的無(wú)乳糖酸奶及普通酸奶貯藏1 d后在滋味上存在明顯差異。貯藏21 d后，37 ℃下發(fā)酵的兩種酸奶在酸、咸、鮮、甜、苦味中均具有顯著性差異（P＜0.05，P＜0.01）（圖12）。
? 滋味主成分分析（PCA）
在貯藏期間，無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶在綜合滋味上具有明顯差異。貯藏1 d時(shí)，不同溫度下發(fā)酵酸奶的差異主要來(lái)自主成分1（94.574%），相同發(fā)酵溫度的無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶之間的差異主要來(lái)自主成分2（5.220%）（圖15）。在貯藏1 d時(shí)，不同溫度下發(fā)酵酸奶之間的差異大于相同溫度下發(fā)酵的無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶之間的差異；到貯藏21 d時(shí)，相同溫度下發(fā)酵的無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶之間的差異為主要差異（圖16）。
3、無(wú)乳糖酸奶及普通酸奶風(fēng)味變化
• 化合物相對(duì)含量
對(duì)表1、2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，37 ℃發(fā)酵的無(wú)乳糖酸奶中2,3-丁二酮、3-羥基-2-丁酮的相對(duì)含量與普通酸奶存在明顯差異，2,3-丁二酮具有奶香味，且風(fēng)味閾值較低，低濃度的2,3-丁二酮能夠賦予酸奶奶油的香味。丙酮酸在α-乙酰乳酸合成酶的作用下生成α-乙酰乳酸，在酸性條件下，α-乙酰乳酸化學(xué)氧化脫羧形成2,3-丁二酮，而2,3-丁二酮不穩(wěn)定，其在雙乙酰還原酶的作用下可以被還原成3-羥基-2-丁酮。故2,3-丁二酮與3-羥基-2-丁酮在酸奶中的含量具有相關(guān)性。乙醛在酸奶中的相對(duì)含量較高，但在37℃下發(fā)酵的無(wú)乳糖酸與普通酸奶中不存在顯著性差異P＜0.05）。原料奶中乙醛的相對(duì)含量很低，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，乙醛相對(duì)含量迅速升高，這是由于酸奶中的丙酮酸在丙酮酸甲酸裂解酶的催化作用下可以生成乙酰輔酶A，即乙醛的前體物質(zhì)。若酸奶中乙醛的含量過(guò)高或增長(zhǎng)過(guò)快時(shí)，有一部分乙醛會(huì)轉(zhuǎn)化為乙醇以減少酸奶中乙醛的含量，在37℃下發(fā)酵的無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶中乙醇相對(duì)含量相比存在顯著性差異（P＜0.05），無(wú)乳糖酸奶中乙醇的相對(duì)含量高于普通酸奶。
• 無(wú)乳糖酸奶及普通酸奶風(fēng)味主成分分析（PCA）
對(duì)4 ℃貯藏1 d的37 ℃發(fā)酵無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶進(jìn)行風(fēng)味比較，發(fā)現(xiàn)兩者具有明顯差異；到貯藏21 d時(shí)，兩者在風(fēng)味上的差異性依舊明顯。貯藏1、21 d的42 ℃發(fā)酵無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶的風(fēng)味也具有明顯差異。對(duì)4 ℃貯藏1 d的4 種酸奶進(jìn)行風(fēng)味主成分分析（圖17），發(fā)現(xiàn)4 種酸奶具有明顯差異。不同發(fā)酵溫度制作的普通酸奶風(fēng)味十分相近，37 ℃發(fā)酵的無(wú)乳糖酸奶及普通酸奶之間的風(fēng)味差異較大，差異性主要來(lái)自主成分1（81.672%）；而42 ℃發(fā)酵的兩種酸奶之間的風(fēng)味差異較小，主要的差異來(lái)自主成分2（13.109%）。
三、結(jié) 論
采用電子眼、電子舌、電子鼻技術(shù)，比較相同發(fā)酵溫度下生產(chǎn)的無(wú)乳糖酸奶和普通酸奶以及不同溫度發(fā)酵的酸奶在色澤、滋味、氣味方面的差異，采用主成分分析、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析、化合物定性等分析，結(jié)果是電子眼、電子舌、電子鼻能夠明顯區(qū)分相同發(fā)酵溫度下生產(chǎn)的無(wú)乳糖酸奶和普通酸奶以及不同溫度發(fā)酵的酸奶色澤、滋味、氣味方面的差異并且定性化合物隨儲(chǔ)存時(shí)間的含量變化。
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參考文獻(xiàn)：賈凌云,胡志和,薛璐,魯丁強(qiáng),趙旭飛,程凱麗,楊向麗.不同溫度發(fā)酵無(wú)乳糖酸奶與普通酸奶差異性比較[J].食品科學(xué),2019,40(23):79-90.doi:10.37155/2661-4669-0312-45
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