市售陈年切达奶酪风味特征及消费者喜好度研究

江丽红，周颖喆，洪 青，刘小鸣，田丰伟，赵建新，张 灏，陈 卫

(江南大学食品学院，江苏无锡214122)

奶酪是一种高营养的乳制品，它含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质［1］。近年来，奶酪在国内消费量快速增加，其中切达奶酪较受国人青睐，是目前我国进口最多的奶酪品种之一［2］。然而，由于我国切达奶酪的产量较少，目前市售的切达奶酪以进口陈年切达奶酪为主，产品来自美国、澳大利亚、英国、爱尔兰、新西兰等国家。但是由于奶酪加工与后熟的复杂性，不同的奶源、加工工艺、发酵剂、生产环境等均会对奶酪风味的形成产生一定的影响［3-6］，因此我国进口自不同国家的切达奶酪风味特征可能存在着一定的差异。另外，研究表明不同国家的消费者对奶酪风味的喜好度不同，Mcewan等人［7］对198名爱尔兰消费者的口味进行研究，发现爱尔兰消费者偏好具有浓郁水果味和甜味的奶酪产品，不喜欢辛辣味、酸味、蘑菇味;Drake等人［8］对215名美国消费者进行了喜好度分析，发现美国消费者喜欢奶酪具有肉汤味、硫味和鲜味的感官特征。然而，目前尚未有针对中国消费者对于切达奶酪喜好度的研究，所以揭示市售切达奶酪的风味特征、解析中国消费者对于切达奶酪的喜好度将有助于生产更适合中国消费者口味的切达奶酪产品。

本文以来自5个国家、不同成熟度的市售陈年切达奶酪作为研究对象，通过感官评价和固相微萃取技术分析不同来源的切达奶酪的风味特征，揭示市售奶酪风味是否存在着地域差异以及中国消费者对于产品的偏好性，旨在为生产更适合中国人口味的切达奶酪进行初步的探讨。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

奶酪样品(具体信息见表1) 选自5个国家(美国、爱尔兰、新西兰、英国、澳大利亚)、成熟时间介于8到30个月的切达奶酪，其中除C1、E1、E2、E3为脱脂切达奶酪外，其余均为全脂切达奶酪，购于市区内各大超市。样品采购后于半小时内到达实验室，放置在温度为8℃，湿度85%的恒温恒湿培养箱中贮藏;浓硫酸、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、氢氧化钠、石油醚、乙醚、氨水、硝酸银、亚铁氰化钾、乙酸锌、冰乙酸、酚酞、乙醇、铬酸钾、2-硫代巴比妥酸、氯仿、磷酸氢二钠 均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。

恒温水浴锅 上海森信实验仪器有限公司;pH计 梅特勒-托利多仪器有限公司;电热恒温鼓风干燥箱 上海森信实验仪器有限公司;半自动凯氏定氮仪 丹麦 Foss公司;自动电位滴定仪 瑞士METTLER公司;电子天平 梅特勒—托利多仪器有限公司;分析天平 梅特勒—托利多仪器有限公司;气相色谱-质谱联用仪 日本岛津GCMS-QP2100;85um CAR/PDMS萃取头 sigma公司;恒温恒湿培养箱 上海森信实验仪器有限公司。

1.2 实验方法

1．2．1 奶酪基本组分的测定 采用烘箱常压干燥法测定切达奶酪中的水分含量;蛋白质含量测定采用凯氏定氮法，换算系数为6．38;脂肪含量测定采用罗兹-哥特里法;盐分含量测定采用硝酸银-铬酸钾法;使用pH计对奶酪样品pH测定。每组实验平行3次。

1．2．2 挥发性风味物质的测定 采用气/质联用仪参照 Francisco José Delgado 等人［9］测定方法，进行调整后对奶酪挥发性风味物质分析。测定如下:样品于室温下粉碎成小颗粒后，立即取3g装入20mL的萃取小瓶中，同时加入等体积的25%的NaH2PO4，采用固相微萃取(SPME)方法对奶酪进行挥发性风味成分的提取。自动进样装置将萃取头CAR/PDMS(涂抹厚度为85um)插入密封的萃取瓶中，萃取头暴露在样品上部的空气中，于60℃萃取40min。气谱条件为:毛细管柱为HP Innowax。柱长及口径选择:30m ×0．25mm ×0．25mm，载气为氦气，进口温度为250℃，不分流，柱流速为1mL/min;采用两阶段程序升温，初始温度为40℃，第一阶段以5℃/min速度升温至60℃，第二阶段以5℃/min速度升温至230℃，并在此温度下保持15min。质谱条件为:离子化方式为EI，发射电流为200uA，发射能量为70eV，接口温度为280℃，离子源温度为200℃，质量扫描范围为40～650。化合物检索结果与NIST和Varian2个标准谱库进行匹配，相似度达到80%以上确认为目的化合物。各物质含量以面积表示，并采用峰面积归一化法计算奶酪中主要挥发性化合物百分含量。

1．2．3 感官评定方法 感官评定组由15人组成，评定前先参考Drake等人［10］对奶酪感官定义对小组成员进行多次对气味和滋味描述的一致认定和对强度等级进行培训。待培训完后先对其它奶酪样品进行评价以检验培训员的培训结果，淘汰未通过者。然后对每个样品的气味特征(奶香味、酸味、鲜味、坚果味、硫味、水果味、气味强度)、滋味特征(奶香味、酸味、鲜味、坚果味、硫味、水果味、苦味、咸味、涩味、滋味强度)、气味和滋味喜好度进行评价。将切达奶酪样品切成2cm×1cm×1cm的方块后对其进行滋味评价，同时采用粉碎机将样品粉碎后称取20g放置在透明无味塑料瓶中，加盖密封，进行气味评价。将以上所有的样品放置在25℃ 2h后，对样品进行滋味和风味的评定。感官评分(1～15)的标准为:1～3分(较弱);3～7分(中等);7～11分(较强);11～15 分(非常强)。

1.3 数据分析

采用 Origin 8．0对实验数据进行绘图;利用SPSS17．0对实验结果进行显著性分析，其中p＜0．05表示差异显著，p＞0．05表示差异不显著。运用Unscrambler 9．8对感官结果和挥发性风味物质进行主成分分析。

2 结果与讨论

2.1 奶酪基本成分

各组奶酪样品基本成分的测定结果见表1，从表中可以看出各组切达奶酪在组成成分上存在一定的差异。对全脂切达奶酪而言，来自美国的切达奶酪水分含量为 34．79% ～36．26% ，蛋白质含量为 24．31%～25．11% ，脂肪含量为 32．49% ～32．99% ，盐含量为0．62% ～1．04% ，pH 为 5．34～5．59;来自爱尔兰的切达奶酪水分含量为 35．02%～37．95%，蛋白质含量为23．56% ～26．76% ，脂肪含量为 31．95% ～32．17% ，盐含量为 0．22% ～0．78% ，pH 为 5．34～5．65;来自新西兰的切达奶酪水分含量为34．47%～36．38%，蛋白质含量为 23．07% ～28．46% ，脂肪含量为 36．14% ～36．50% ，盐含量为 0．66% ～0．75% ，pH 为 5．49～5．67;来自英国的切达奶酪水分含量为 31．91%，蛋白质含量为26．56% 。脂肪含量为 33．65% ，盐含量为 0．63% ，pH为5．38。虽然不同来源的全脂切达奶酪在基本组成上存在一定的差异，但除盐含量偏离典型切达奶酪成分含量(脂肪含量33%，水分含量36%，pH大约5．4，盐含量 1．7% ～1．8%)较大外，其余成分均与典型切达奶酪［11］成分要求相差不大，所以基本成分的差异可能对奶酪风味的影响不大。对脱脂切达奶酪而言，来自新西兰的脱脂切达奶酪 C1水分含量为35．32%，蛋白含量为 28．46%，脂肪含量为 23．91%，盐含量为0．71%，pH为5．64;来自澳大利亚的脱脂切达奶酪(E1-E3)，水分含量为 33．28% ～35．19% ，蛋白质含量为 24．97% ～25．08%，脂肪含量为 24．86% ～25．07% ，盐含量为 0．65% ～0．71% ，pH 为 5．32～5．45。分析结果显示脱脂切达奶酪样品基本成分符合脱脂切达奶酪的组分要求(脂肪含量＜25%)。

当以基本成分为奶酪品质评价指标时不能保证奶酪在成熟过程中品质的表现，Lawrence等人发现部分切达奶酪在成熟5个月时等级明显降低，部分产品品质恶化［12］，所以Lawrence等人建立了以pH、S/M、FDM等为指标对奶酪进行等级评价的模型，提出优质等级切达奶酪应满足:pH(4．95～5．1)，S/M(4%～6%)，FDM(52%～55%);一级的切达奶酪应符合:pH(4．85～5．20)，S/M(2．5% ～6%)，FDM(50%～56%)［13］。FDM表示脂肪占干物质中的百分比，一般在生产过程中通过标准化可对其进行调节，研究表明当奶酪组分中FDM值低于50%时在成熟过程中奶酪品质不能达到最佳水平，因此在英国销售的全脂切达奶酪要求 FDM 值需大于50．0%［14］。本实验中所检测的14个全脂切达奶酪样品中，有3个奶酪样品(B4、B5、D1)的 FDM 值低于 50．0%。因此，依据FDM判断，将近20%的市售切达奶酪品质未达到优质切达奶酪的要求。另一方面，S/M表示水中盐的百分率，是控制奶酪中水分活度的重要因素，影响奶酪体系中微生物和酶活力。通常优质的切达奶酪的S/M 值为4．0%～6．0%，当奶酪中 S/M 值低于4．5%且pH较大时，发酵剂的快速生长会导致蛋白质过度水解从而形成更多的苦味肽［15-17］。结果显示本实验中所有的切达奶酪S/M值均低于4%，依据S/M值判断，目前我国市售的切达奶酪品质未达到优质切达奶酪要求。

表1 各组切达奶酪基本成分分析结果Table 1 Basic composition of Cheddar cheese samples

2.2 切达奶酪挥发性风味物质分析

通过SPME方法对奶酪中挥发性风味物质提取后，经GC-MS检测分析，从五组奶酪18个样品中共检测出挥发性风味物质168种，其中烃类50种(包括烯烃和杂环化合物)，酸类24种，含硫化合物3种，醇类16种，酯类37种，醛类14种，酮类24种，各类风味物质种类和百分含量见表2。18个奶酪样品中挥发性风味物质种类多且复杂，不同来源的样品的风味物质种类和含量存在一定的差异。从挥发性风味物质种类分析，来自美国的A组奶酪中共检测到68种物质;来自新西兰的C组奶酪共检测到65种物质;来自英国的D组奶酪共检测到49种物质;来自澳大利亚的E组奶酪共检测到49种物质;来自爱尔兰的B组奶酪共检测到65种物质。同时，A、C、D、E四组奶酪中烃类、酸类、酯类物质种类较多而B组奶酪中(除B1样品外)以烃类和酸类为主。对种类较多的烃类、酸类、酯类物质进行含量分析，A组奶酪酸类物质相对含量为45．26%～85．83%，烃类物质相对含量为6．73%～32．18%，酯类物质相对含量为2．34%～12．07%;B 组奶酪酸类物质相对含量为83．94% ～ 95．35%，烃 类物 质相 对 含 量 为 1．70% ～5．60%，酯类物质相对含量为 0．67% ～3．02%;C 组奶酪酸类物质相对含量为70．33%～90．13%，烃类物质相对含量为0．54%～5．08%，酯类物质相对含量为1．40% ～7．59%;D 组 奶 酪 酸 类 物 质 相 对 含 量 为93．72%，烃类物质相对含量为1．73%，酯类物质相对含量为 1．08%;E组奶酪酸类物质相对含量为88．68% ～ 93．22%，烃 类 物 质 相对 含量 为 0．82% ～1．62% ，酯类物质相对含量为 1．37% ～1．89% 。另外，随着成熟时间的增加，各组来源的切达奶酪(除D组)挥发性风味物质含量(总面积)不断增加，其中酸类物质的含量也显著增加，部分样品中酸类物质达到90%以上，这说明酸类物质是陈年切达奶酪中主要的挥发性物质。此外，随着成熟期的增加，含硫化合物相对含量呈增加趋势;醇类物质相对含量多呈下降趋势(E组奶酪除外)。

综上分析，各组奶酪在挥发性物质的种类和含量存在着一定的差异。将所有奶酪样品的挥发性物质进行主成分分析，结果见图1。主成分分析得分图(a)表明，A组、B组、E组奶酪能够清楚地通过第一主成分区分开，第一主成分解释了总挥发性物质46%的变量，第二主成分解释了33%的变量。通过载荷图(b)可知第一主成分是乙酸、己酸组成，第二主成分为丁酸等物质，而丁酸能够赋予E组奶酪强烈的芳香味，乙酸能够赋予C4奶酪强烈的酸味，己酸赋予奶酪中等到强烈的类似山羊奶酪味［18］。同时可以发现，A、B、E三组奶酪随着成熟期的增加，样品向第一主成分正半轴移动，而C组奶酪中除脱脂切达奶酪C1外，其余样品呈现同样的规律，且这种趋势更加明显，结合成熟时间推测这种规律是成熟时间间隔越长越明显。此外，单独将样品酸类物质进行主成分分析，结果如图2所示，(c)图和(a)图中样品分布类似，(d)图和(b)图中物质分布类似，且第

一主成分和第二主成分分别解释了51%和36%的变量。这说明挥发性酸类物质是导致不同来源的切达奶酪样品间风味差异的最主要因素。

表2 切达奶酪中挥发性风味物质Table 2 Volatile compounds in Cheddar cheese

图1 挥发性风味物质主成分分析结果Fig．1 Score plot and factor loading of principle components analysis of volatile compounds

图2 挥发性酸类风味物质主成分分析结果Fig．2 Score plot and factor loading of principle components analysis of volatile acid compounds

2.3 奶酪风味品质的感官评价

奶酪风味品质的气味感官结果见表3，滋味感官结果见表4。从表3中得知，不同来源的陈年切达奶酪在气味上存在差异。A组奶酪以奶香味、坚果味、硫味为主要气味特征，B组奶酪以鲜味、水果味、硫味为主要特征气味，D组奶酪以奶香味为主要特点，E组奶酪以奶香味、坚果味为主要特点。然而，不论何种来源的陈年切达奶酪，随着成熟时间的增加(样品的成熟时间见表1)，气味上奶香味逐渐减弱，而酸味、硫味、坚果味、气味强度均增加。另外，各组奶酪在滋味上也存在差异(如表4所示)，A组奶酪滋味中硫味和坚果味突出;B组奶酪的滋味特征以咸味为主;D组奶酪涩味明显;E组奶香奶香味突出。然而，不论何种来源的陈年切达奶酪，随着奶酪成熟时间递增，奶酪中滋味强度逐渐增强，奶香味逐渐减弱。A、B、C三组奶酪中酸味、硫味、鲜味和苦味随着成熟度的增加也增强。

将描述奶酪品质(气味和滋味)的指标数据以及消费者喜好度进行主成分分析，提取前2个主成分，分别记为PC 1和PC 2，载荷图见图3。由图3可见，PC 1解释了感官总方差的52%，由气味中硫味、气味强度和滋味中的硫味、苦味、鲜味、咸味、酸味、滋味强度组成，PC 2由坚果味(包括气味和滋味)、奶香味(包括气味和滋味)、喜好度(包括气味和滋味)组成，解释了13%的感官总方差。载荷图将感官评定结果与消费者喜好度划分成为四个区域。其中，喜好度(气味和滋味)与奶香味(气味和滋味)，坚果味(气味和滋味)均位于载荷图的左上方，而硫味(滋味和气味)、苦味、酸味(滋味)、气味强度位于载荷图的右下方，这表明硫味(滋味和气味)、苦味、酸味(滋味)、气味强度与消费者对于奶酪的喜好度负相关，奶香味(气味和滋味)，坚果味(气味和滋味)与消费者喜好度正相关。同时，在载荷图的右上方部分包含了滋味强度以及咸味和鲜味(滋味)，这说明滋味强度与咸味和鲜味(滋味)正相关，当咸味和鲜味(滋味)明显时，奶酪的滋味强度就越强。水果味(气味和滋味)、酸味(气味)、涩味位于载荷图的左下方区域，其对消费者的喜好度影响不大。消费者喜好度与奶香味(气味和滋味)，坚果味(气味和滋味)位于同一区域，三者间存在正相关，通过相关性分析发现喜好度与奶香味相关系数最大，R2=0．7999，见图4，说明喜好度与奶香两者之间相关性明显。主成分分析结果说明中国消费者更倾向于选择奶香味(气味和滋味)，坚果味(气味和滋味)明显的奶酪而硫味(滋味和气味)、苦味、酸味(滋味)、气味强度等越明显的切达奶酪消费者选择越少，而这与国外消费者的选择存在一定的差异。在Young等人的研究中［19］具有奶香味、乳清味、奶油味等特征的切达奶酪更受美国消费者的喜爱，而在Murray的研究中［20］，在爱尔兰人中，中年人喜欢风味强烈(包含硫味)的切达奶酪，而年轻人偏爱于风味较淡的切达奶酪，老年人则钟爱于陈年的切达奶酪。因此，在今后的生产或者进口产品中，选择具有奶香味(气味和滋味)，坚果味(气味和滋味)明显的切达奶酪比具有硫味(滋味和气味)、苦味、酸味(滋味)等的切达奶酪在我国更有市场前景。

图3 感官数据主成分分析载荷图Fig．3 Factor loading plots of principle components analysis of sensory results

表3 奶酪气味的感官评价结果Table 3 Results of sensory evaluation of Cheddar cheese flavor

表4 奶酪滋味的感官评价结果Table 4 Results of sensory evaluation of Cheddar cheese odour

3 结论

从来自五个国家、不同成熟度的陈年切达奶酪挥发性风味物质分析来看，陈年切达奶酪中挥发性风味物质以酸类为主，此类物质是导致奶酪风味具有地域差异性的重要因素。另外，样品的挥发性风味物质中烷烃类物质种类较多，而醛类、酮类、醇类物质较少。在成熟过程中奶酪总挥发性物质明显增加，其中酸类物质增加最明显。从感官结果分析显示，不同来源的切达奶酪在滋味和气味上存在差异。奶酪感官指标与消费者喜好分析得到中国消费者更倾向于选择气味和滋味上奶香味重、坚果味强的切达奶酪，而具有气味强、硫味重(气味和滋味)和苦味强等特征的切达奶酪不受消费者的喜爱。因此，在今后的生产和进口中选择气味和滋味上奶香味重、坚果味强，而硫味(气味和滋味)、苦味、气味强度等不明显的切达奶酪具有较好的市场前景。

图4 喜好度与奶香味相关性分析Fig．4 Correlation analysis between consumer preference and milky

［1］邹鲤岭，李昌盛．切达干酪加工工艺研究［J］．乳业科学与技术，2008，53(5):227-230．

［2］邓海燕，吴肖，孔令会，等．干酪在我国的发展概况及前景［J］．食品科技，2011，36(10):46-48．

［3］甄贞，许晓曦，滕国新，等．以羊奶和牛奶为原料的新鲜干酪风味的对比研究［J］．东北农业大学报，2009，40(6):89-96．

［4］Kevin C Deegan，Paul L H McSweeney．Effects of lowpressure homogenisation pre-treatment of cheesemilk on the ripening of Cheddar cheese［J］．Dairy Science and Technology，2013，93:641-655．

［5］Kirsten Kastberg Møller，Fergal P Rattray，Erik Høier，et al．Manufacture and biochemical characteristics during ripening of Cheddar cheese with variable NaCl and equal moisture content［J］．Dairy Science and Technology，2012，92:515-540．

［6］Mette W Børsting，Karsten B Qvist，Morten Rasmussen，et al．Impact of selected coagulants and starters on primary proteolysis and amino acid release related to bitterness and structure of reduced-fat Cheddar cheese［J］．Dairy Science and Technology，2012，92:593-612．

［7］McEwan J A，Moore J D，ColwillJ S．The sensory characteristics of Cheddar cheese and their relationship with acceptability［J］．J Soc Dairy Technol，1989，42:112-117．

［8］Drake S L，Gerard P D，Drake M A．Consumer preferences for mild Cheddar cheese flavors［J］．Sensory and Food Quality，2008，73(9):449-455．

［9］Francisco José Delgado，José González-Crespo，Ramón Cava，et al．Formation of the aroma of a raw goat milk cheese during maturation analysed by SPME-GC-MS［J］．Food Chemistry，2011，129:1156-1163．

［10］Drake M A，Mcingvale S C，Gerard P D，et al．Development of a descriptive language for Cheddar cheese［J］．Joural of Food Science，2001，66:1422-1427．

［11］Grummer J，Schoenfuss T C．Determing salt concentrations for equivalent water activity in reduced-sodium cheese by use of a model system［J］．Joural of Dairy Science，2011，94(4):4360-4365．

［12］Lawrence R C，Heap H A，Gilles J．A controlled approach to cheese technology［J］．JournalDairy Science，1984，67:1632-1645．

［13］Gilles J，Lawrence R C．The assessment of Cheddar cheese quality by compositional analysis［J］．New Zealand Journal of Dairy Science and Technology，1973，8(4):148-151．

［14］Lawrence C，Gilles J．The assessment of the potential quality of young Cheddar cheese［J］．New Zealand Journal of Dairy Science and Technology，1980，15:1-12．

［15］Kilcawley K N，Hickey D K，Sheehan E M，et al．Influence of composition on the biochemical and sensory characteristics of commercial Cheddar cheese of variable quality and fat content［J］．International Journal of Dairy Technology，2007，60(2):81-88．

［16］Kilcawley K N，Nongonierma A B，Hannon J A，et al．Evaluation of commercial enzyme systems to accelerate Cheddar cheese ripening［J］．International Dairy Journal，2012，26:50-57．

［17］Riordan J O，Conor M Delahunty．Characterisation of commercial Cheddar cheese flavour．2:study of Cheddar cheese discrimination by composition，volatile compounds and descriptive flavour assessment Patrick［J］．International Dairy Journal，2003，13:371-389．

［18］Damian Conrad Frank，Caroline Mary Owen，John Patterson．Solid phasemicroextraction(SPME)combinedwith gaschromatography and olfactometry- mass spectrometry for characterization of cheese aroma compounds［J］．Swiss Society of Food Science and Technology，2004，37:139-154．

［19］Young N D，Drake M A，Lopetcharat K，et al．Preference mapping of Cheddar cheese with varying maturity levels［J］．J Dairy Sci，2004，87:11-9．

［20］Murray J M，Delahunty C M．Mapping consumer preference for the sensor and packaging attributes of Cheddar chees［J］．Food Quality and Preference，2000，11:419-435．