市售酸奶油感官与风味特征

王岩，张哲，张媛，刘小鸣，赵建新，张灏，陈卫

(江南大学 食品学院，江苏 无锡，214122)

市售酸奶油感官与风味特征

王岩，张哲，张媛，刘小鸣*，赵建新，张灏，陈卫

(江南大学 食品学院，江苏 无锡，214122)

目前尚未有我国消费者对酸奶油的感官评定研究。文中采用描述性感官评定分析方法，分析了来自6个国家的10种市售酸奶油感官特性，通过主成分分析和热图聚类分析研究市售酸奶油的风味特征，并通过偏最小二乘法分析风味感官属性与挥发性风味物质的相关性。实验结果表明，不同国家感官评定使用的描述词存在差异，我国感官评定员描述酸奶油的风味特征为酸味、甜味、蒸煮味、硫味、奶香味、腥味、刺激性味，臭味和果香味，滋味特征为酸味、甜味、蒸煮味、硫味、奶香味、奶油味、腥味、刺激味、涩味和苦味。不同酸奶油的风味存在一定的差异性，且产地并不是酸奶油风味独特性的主要原因。评定员对酸奶油的喜好度由酸味、硫味、奶香味、奶油味、刺激性味、臭味和果香味决定，偏好酸奶油的乙酸含量为101～190 μg/kg，2,3-丁二酮含量为12～23 μg/kg。

酸奶油；风味特征；感官评定；挥发性风味物质

酸奶油是来自匈牙利西部的一种古老乳制品[1]，以优质的稀奶油为原料，用乳酸菌发酵后加工制成的一种乳制品。既可直接食用，又是西餐配料的理想调料[2]。近年来，美国、俄罗斯和我国酸奶油的销售逐渐增长[3-4]。研究表明影响消费者购买的主要因素依次是风味，价格，可用性和品牌[5]，而风味是影响消费者购买欲的最主要因素。SHEPARD[5]等人对来自美国北卡罗来纳州3 800位志愿者进行酸奶油的感官培训，发现消费者偏爱的风味是乳脂味(δ-癸内酯)、奶香味(双乙酰)、甜味(γ-癸内酯)，研究还表明,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气味将会吸引大多数消费者，HEMPENIUS[6]在研究影响消费者对酸奶油的偏好性时发现，65%的人喜欢酸奶油的风味物是有2,3-丁二酮，挥发性酸等其他相关物质。

目前尚未有我国消费者对酸奶油的感官评定研究。殷俊玲[7]等在比对美国、爱尔兰、中国感官评定员对切达奶酪感官评定结果后，发现文化差异影响了感官属性的感知和对产品的描述。目前尚未有我国对酸奶油的感官评定研究，因此，需要探讨我国感官评定员对酸奶油的的风味特征描述，及其与其他国家的差异性。

本文以来自6个国家的10种市售酸奶油为研究对象，以描述性感官评定分析为依据，用主成分和热图聚类分析研究市售酸奶油的风味特征，并探讨评定员对风味的偏好性以及与其他国家的差异性；以气相色谱-质谱联用仪为检测手段，检测挥发性风味物质含量，并利用偏最小二乘法分析风味物质与感官的相关性。

1 材料与方法

1.1材料与试剂

1.1.1 酸奶油样品

本文的10种市售酸奶油样品分别来自中国、德国、新西兰、美国、澳大利亚和俄罗斯(样品信息见表1)，酸奶油运送过程用冰袋保鲜，且货到后经检查无破损现象。样品抵达实验室之后，放于4 ℃的冷库中储存，在使用期限内进行测试分析。

1.1.2 试剂

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

1.1.3仪器设备

pH计、分析天平，梅特勒-托利多(上海)有限公司；凯氏定氮仪，丹麦 FOSS 公司；恒温水浴锅、恒温鼓风干燥箱，上海森信实验仪器有限公司；气相色谱-质谱联用仪GCMS-QP2100，日本岛津分析仪器公司；85 μm CAR/PDMS萃取头，美国Sigma公司。

1.2实验方法

1.2.1 基本成分测定

脂肪含量的测定：GB 5413.3—2010；蛋白质含量

表1 酸奶油基本成分

注：不同的字母表示同一列之间存在显著性差异(p<0.05)。

的测定：自动凯氏定氮仪法 GB5009.5—2010；水分含量的测定：直接干燥法 GB5009.3—2010；滴定酸度的测定：GB 431334—2010；pH值的测定： pH计测酸奶油的pH值。

1.2.2 感官特征分析

采用我国国标和美国农业部对酸奶油感官的评判指标[8-10]，建立了12人的感官评定小组。描述性感官培训所用的描述性感官词，来自感官分析术语[11]、SHEPARD[5]和FOLKENBERG[6]等。

1.2.3 挥发性风味物质分析

参照SHEPARD[5]等的方法分析挥发性风味物质，并稍作更改，室温下取2g酸奶油装入20 mL的萃取小瓶中，同时加入0.5 g NaCl，采用固相微萃取(SPME)方法对各酸奶油进行风味成分的提取。自动进样装置将萃取头CAR/PDMS(涂抹厚度为85 μm)插入密封的萃取瓶中，萃取头暴露在样品上部的空气中，于40 ℃萃取20 min。

气谱条件为：Rtx-WAX毛细管柱；柱子规格：30 m×0.25 mm×0.25 mm，进口温度为250 ℃，分流比5，柱流速1 mL/min，载气为氦气；程序升温：初始温度40 ℃，保持3 min；10 ℃/min升温至90 ℃；5℃/min升温至200 ℃，保持5 min。

质谱条件为：离子化方式EI，发射能量为70 eV，发射电流为200 μA，检测器电压为1.4 kV，离子源温度250 ℃，接口温度230 ℃，四级杆温度：150 ℃，质荷比30～500。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。以10 μL的0.2 mg/mL癸酸乙酯为内标，计算各风味物质的含量。

1.3数据分析

应用SPSS 21.0统计软件对实验数据进行统计分析，数据间的比较采用Duncan模型进行显著性分析，显著性水平为p<0.05；应用XLSTAT分析软件对感官数据进行主成分分析(PCA)，对感官数据与挥发性风味物质进行偏最小二乘法分析(PLS)；应用Mev分析软件对挥发性风味物质进行热图分析。

2 结果与讨论

2.1基本成分

市售酸奶油样品基本成分测定结果如表1所示，从表1中可以看出，各组酸奶油在组成成分上存在一定的差异。来自亚洲的酸奶油水分含量为67.38%～71.63%，蛋白质含量为3.69%～3.82%，脂肪含量为21.56%～21.78%；来自欧洲的酸奶油水分含量为66.44%～73.92%，蛋白质含量为3.81%～4.63%，脂肪含量为22.07%～22.33%；来自大洋洲的酸奶油水分含量为70.34%～72.24%，蛋白质含量为2.15%～2.74%，脂肪含量为16.46%～19.82%。乳酸度值在0.08～0.12g/10g， pH的测定结果为4.09～4.62。虽然滴定酸度(≥0.07，以乳酸计)和pH(≤4.55)[12]都符合发酵终点条件，但是酸奶油基本成分含量与HILL[13](水分含量71%，蛋白质含量3.2%，脂肪含量21%)稍有差异性，这可能由于加工工艺、发酵剂及稀奶油原料等的不同导致不同来源的酸奶油在基本组成上存在一定的差异。

2.2酸奶油描述性感官评定分析

经感官培训后，感官评定人员确定酸奶油的气味感官评定词为酸味、甜味、蒸煮味、硫味、奶香味、腥味、刺激性味，臭味和果香味(表2)，滋味感官评定词为酸味、甜味、蒸煮味、硫味、奶香味、奶油味、腥味、刺激味、涩味和苦味(表3)。与SHEPARD[5](基于美国评定员)，LARSEN[14](基于挪威评定员)和FOLKENBERG[6](基于瑞典评定员)确定的感官评定气味和滋味评定词相比，我国酸奶油的气味感官评定词不含乙醛味、土豆味、纸板味、游离酸味和腐败味，而添加了腥味和果香味；滋味感官评定词不含咸味，而添加了蒸煮味、硫味、奶香味、奶油味、腥味。可见不同国家的生活、文化差异性造成了酸奶油感官评定词方面的差异性。

评定员对10种市售酸奶油气味和滋味的感官评定结果如表2、表3所示，对气味和滋味属性及样品进行热图聚类分析，每个小方格表示每个感官属性，其颜色表示该感官属性得分大小，得分越大颜色越深(黑色为上调，白色为下调)(图1)。

表2 市售酸奶油气味感官评定结果

注：不同的字母表示同一行之间存在显著性差异(p<0.05)。表3、表6同。

表3 市售酸奶油滋味感官评定结果

图1 气味属性和滋味属性与样品的聚类分析Fig.1 Cluster analysis of descriptive aroma and taste attributes of sour cream

每行表示每个感官属性在不同样本中的得分情况，每列表示每个样品中所有气味和滋味的得分情况，上方树形图表示对来自不同酸奶油样品的聚类分析结果，左侧树状图表示对来自不同酸奶油样品的不同感官属性的聚类分析结果。设置上方树状图的阈值距离为0.159，将酸奶油样品聚类分为4组，分别为F2，C1和A2；E1和F1，D1和D3；A1、B1和D2。设置左侧树状图的阈值距离为0.87，将气味和滋味属性聚类分为了3类，第一类为甜味(气味、滋味)、喜好度(气味、滋味)、奶香味(气味、滋味)和果香味；第二类为奶油味(气味、滋味)和蒸煮味(滋味)；第三类为蒸煮味(气味)、硫味(气味、滋味)、腥味(气味、滋味)、刺激性味(气味、滋味)、酸味(气味、滋味)、臭味(气味)、涩味(滋味)和苦味(滋味)。除蒸煮味外(蒸煮味的滋味还与含硫氨基酸有关[15]，相同或类似的气味和滋味感官评定结果聚类为一组，具有一定的对应性。

对市售酸奶油样品气味感官评定结果主成分分析，如图2所示。结果可知，不同酸奶油的风味存在一定的差异性。但是来自不同国家的酸奶油并没有表现出明显的差异性(图1、图2)，表明产地并不是酸奶油风味独特性的主要原因。

设计意图 同理，利用步骤化呈现方式对图形进行移动.通过移动可以看到，移动后的图形6④与第二步代数式的意义相同：c2等于大正方形的面积减去两个长方形的面积.移动后可以得到两个正方形，它们的边长分别为a和b，面积分别对应为a2和b2.原图与移动后的图形中四个三角形的面积是相等的，除了三角形面积之外，剩下的正方形面积是什么关系呢？通过构造这两个正方形，得出c2与a2、b2之间的关系.为了避免产生干扰，同样可以删除多余信息，得出c2=a2+b2.图形展示完后，再让学生观看图6⑥，让学生感受它们之间的关系.

图2 酸奶油样品与风味感官的PCA分析Fig.2 Principal component biplot of descriptive aroma and taste attributes of sour cream

由风味的主成分分析结果可知(图2)，主成分1和主成分2的累积贡献率为77.30%，其中主成分1的贡献率为49.45%，主成分2 的贡献率为27.85%。结合气味感官的余弦平方值(表4)，区分主成分1上样品的主要风味属性是酸味、硫味、奶香味、奶油味、刺激性味、臭味和果香味；区分主成分2上样品的主要风味属性是甜香味，蒸煮味和腥味；区分主成分3上样品主要的风味属性是奶油味。

酸奶油在主成分上的因子得分图如表5所示。主成分1主要对应的酸奶油是A1、A2、C1，D2和F2，主成分2主要对应的酸奶油是B1，D1和D3，主成分3主要对应的酸奶油是E1和F1。综上，表明感官评定员通过酸味、硫味、奶香味、奶香味、刺激性味，臭味和果香味来区分A1、A2、C1，D2和F2样品，通过甜香味，蒸煮味和腥味来区分B1，D1和D3样品，通过奶油味来区分E1和F1样品。

表4 PCA分析中感官属性的余弦平方值

表5 PCA分析中因子得分

主成分1上的喜好度表明，评定员对酸奶油的喜好度由酸味、硫味、奶香味、奶油味、刺激性味，臭味和果香味决定，其和奶香味与果香味位于主成分1的负轴方向，具有正相关性，刺激性味、臭味、硫味和酸味位于主成分1的正轴方面，与喜好度具有负相关性，所以评定员喜欢奶香味、果香味，而不喜欢刺激性味、臭味、硫味和酸味。

结合图1样品的聚类分析，感官评定员对风味的喜好度存在由主成分1负轴方向向主成分1正轴方向的变化过程，具体为从喜好度较大的主成分1负轴的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正轴不喜欢的A1和D2方向变化。

2.3酸奶油的感官与挥发性风味物质的相关性分析

采用SPME富集酸奶油挥发性风味物质，并用GC/MS进行分离鉴定，结果如表6所示。共检测出36种风味物质，分为7大类化合物，为酸、醇、酮、硫化物，醛，酯和烷，其中酸类10种，醇类3种，酮类8种，硫类2种，醛类4种，酯类4种，烷类5种。主体风味组分是酸类和酮类2类物质，大部分都含有的挥发性成分是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发酵产生的主要风味物质。MALLIA等[16]研究发现，酸奶油的主要风味物质是双乙酰，丁酸和δ-癸内酯，SHEPARD[5]等研究发现酸奶油的主要风味物质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，传统德国制作的酸奶油的主要风味是2.3-丁二酮、δ-癸内酯，丁酸、己酸和顺6-十二烷-γ-内酯[17]。本文酸奶油样品中检测到的挥发性风味物质欲文献报道之间的差别可能是来自检测方法的差别以及样品的差异。

表6 市售酸奶油挥发性风味物质含量 单位：μg/kg

续表6

风味物质己酸乙酯δ-壬内酯酯类2,2-二甲基-庚烷十一烷十三烷2,5-二甲基-己烷十二烷烷类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样品、气味感官与挥发性风味物质间的相关性，如图3所示。图3中包括了2个变量，分别是气味属性与挥发性风味物质，两者的距离越近，相关性越好，解释性越强。结合主成分分析，由图可知，甲基酮类、酯类等物质贡献了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-丙酸等物质使其他酸奶油具有酸味、硫味、臭味、蒸煮味等。

较高双乙酰的酸奶油的气味会强烈，并伴有苦味[18]，若浓度高于30 μg/kg还会刺激上呼吸道和眼睛[19]，有研究表明脂肪含量会压制酸味，并易于双乙酰的感知[20]。HEMPENIUS[21]也发现，风味物质含量越高并不能表明越受消费者欢迎，或许2个风味物质，一个含量高，一个含量低应该更受消费者喜爱。酸奶油在贮存过程中，短的贮存时间内(7 d)主要呈现奶香味、乙醛味、刺痛感、随着时间的延长(28 d)主要呈现苦味(由于蛋白质水解[22])、酸味、奶酪味、和腐臭味[23]。

结果表明，在消费者对风味的喜好性方面，样品中的风味物质并不是越多越好，而是应在一定的范围内。综上，酸奶油样品在乙酸含量为101～190 μg/kg时，2,3-丁二酮含量在12～23 μg/kg内，是评定员喜好的酸奶油，若再同时含有甲基酮和酯类等风味，将促进消费者的喜欢。

图3 酸奶油样品、气味感官与挥发性风味物质的PLS分析图Fig.3 Linear partial least-squares regressionanalysi biplot of sour Cream, flavor zttributes and volatile flavor compounds

3 结论

市售酸奶油产品感官与挥发性风味物质存在差异性但是产地并不是酸奶油风味独特性的主要原因。感官评定员对酸奶油的喜好度主要受酸味、硫味、奶香味、奶油味、刺激性味，臭味和果香味影响，通过挥发性风味物质分析发现喜好风味对应的风味物质并不是越多越好，而是在一定的范围内较好，如适量2,3-丁二酮和中等含量的乙酸。根据酸奶油的挥发性风味物质分析，酸奶油乙酸含量为101～190 μg/kg，2,3-丁二酮含量为12～23 μg/kg时，是评定员喜好的酸奶油。

[2] 苗君莅, 陈有容, 齐凤兰, 等.乳酸菌在乳制品及其他食品中的应用拓展[J].中国食物与营养, 2005(10):25-27.

[3] 酸奶和酸奶饮品销售额保持上升[J].中国乳业, 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, 王默谊, 刘小鸣, 等.市售切达奶酪的风味特征[J].食品与发酵工业, 2016, 42(12):172-178.

[8] 中国乳制品工业协会.RHB 401—2004[S].北京:中国乳制品工业行业规范, 2004.

[9] 中国国家标准化管理委员会.GBT 29605—2013[S].北京:中国标准出版社, 2013.

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

[11] 中华人民共和国农业部.GB/T10221—2012[S].北京:中国标准出版社.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.食品风味化学[M].北京:化学工业出版社,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

硕士研究生(刘小鸣教授为通讯作者，E-mail：liuxm@jiangnan.edu.cn)。

国家自然科学基金资助项目(31371803)

2017-01-24，改回日期：2017-03-15

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