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绵羊酸奶与山羊酸奶品质和风味的对比

2022-10-25韩秋煜许玮宸李雪飞余妙灵

安徽农业大学学报 2022年4期
关键词:膻味羊奶挥发性

韩秋煜,许玮宸,李雪飞,余妙灵,包 斌*

(1. 上海海洋大学食品学院,上海 201306;2. 食品科学与工程国家级实验教学示范中心(上海海洋大学),上海 201306)

羊奶中的营养物质十分丰富,含有维持健康的多种营养成分,如维生素、氨基酸及多种酶类等[1-2]。相较于牛奶,羊奶中Ca2+和环核苷酸含量较高,同时酪蛋白与乳清蛋白比例接近人乳,酪蛋白胶粒和乳脂肪球较小,消化时间短、吸收快,更易被人体消化吸收[3]。但羊奶产品的膻味在加工销售过程中难以被除去。羊奶中存在较多的挥发性游离脂肪酸,是产生膻味的主要原因[4]。同时,脂肪酶在羊奶的存放过程中能够加速乳脂的分解,增加羊奶的膻味[5]。探究合适的羊奶加工工艺及产品,对增加羊奶的可利用率十分重要。

酸奶在我国是一种家喻户晓的食品,具有重要的营养与食用价值,其风味深受民众的喜爱。乳酸菌是酸奶发酵过程中的主要菌种[6]。乳酸菌发酵过程中产生的风味物质,可以降低羊奶产品的膻味[7]。同时,酸奶较低的pH 值也被认为可以降低脂肪酶的活性,从而减少羊奶产品的膻味。

市售羊奶产品的原料多使用山羊奶,少有绵羊奶产品,对于山羊酸奶与绵羊酸奶之间的风味对比研究十分有限。因此,本文旨在对绵羊酸奶及山羊酸奶在感官水平、理化特性及挥发性风味物质进行对比,为绵羊酸奶及山羊酸奶的进一步开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料与试剂

绵羊奶粉:好睡绵全脂绵羊奶粉(市售);山羊奶粉:CapriLac 凯布瑞特全脂山羊奶粉(市售);菌种:佰生优酸奶发酵菌粉(市售);白砂糖(食品级,市售);纯净水,符合 GB10791—89 规定的软饮料用水标准。

浓硫酸(H2SO4)、硫酸铜(CuSO4)、硫酸钾(K2SO4)、异戊醇(C5H12O)和氢氧化钠(NaOH),均为分析纯(AR);海砂(SiO2)为化学纯(CP)。

1.2 仪器与设备

电温恒热水浴锅:HWS 12 型,上海一恒科学仪器有限公司;蛋白质消化仪:FOSS Tecator Digestor 8 型,丹麦福斯分析仪器有限公司;全自动凯氏定氮仪:FOSS Kjeltec 8400 型,丹麦福斯分析仪器有限公司;紫外可见分光光度计:UV-1800(PC)型,上海美谱达仪器有限公司;气相色谱-质谱联用仪(GC-MS):7890B GC system-5977A MSD,安捷伦(中国)科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 发酵乳制备 取山羊奶粉与绵羊奶粉各40 g,以1:7 (W/V)的比例与50 ℃纯净水混合均匀,得到山羊复原乳与绵羊复原乳,按如下工艺进行发酵:

1.3.2 感官评定 由10 名经过培训的食品专业人员组成感官小组,按照表1 所示感官评分标准进行感官评定。评定过程在温度适宜、光线良好的室内进行。分别从色泽、组织形态、风味和口感4 个方面进行评定,满分100 分。

表1 绵羊酸奶与山羊酸奶感官评定评分标准Table 1 Sensory evaluation standards to goat and sheep yogurt

1.3.3 蛋白质含量测定 山羊和绵羊奶粉,山羊和绵羊酸奶中蛋白质含量测定方法参考国家质量标准文件GB5009.5—2016[8]。

1.3.4 脂肪含量测定 山羊和绵羊酸奶中脂肪含量测定方法参考国家质量标准文件GB5009.6—2016[9]。

1.3.5 总固形物含量测定 山羊和绵羊酸奶中总固体含量测定方法参考国家质量标准文件GB5413.39—2010[10]。

1.3.6 酸度测定 山羊和绵羊酸奶中酸度测定方法参考国家质量标准文件GB5009.239—2016[11]。

1.3.7 持水力测定 山羊和绵羊酸奶持水力测定参考王伟佳等[12]的方法。准确称取30 g 山羊酸奶样品或绵羊酸奶样品,在4 000 r·min-1下,4 ℃ 离心15 min,静置 10 min 后对沉淀进行称量。每组样品设3 个平行。持水力计算公式如下:

式(1)中:m0为离心管质量;m1为酸奶质量;m2为沉淀质量。

1.3.8 悬浮稳定性测定 本测定参考王伟佳等[12]的方法:取山羊酸奶样品或绵羊酸奶样品3 g,稀释80 倍后放入紫外分光光度计。在波长540 nm 处,测得样品吸光度。再取稀释样品50 mL,于4 000 r·min-1下,4 ℃ 离心10 min,取上层乳液,在波长540 nm 处再次测量吸光度。每组样品设3 个平行。悬浮稳定性的计算公式如下:

式(2)中:A1为80 倍稀释样品吸光度;A2为上清液吸光度。

1.3.9 挥发性风味成分测定 挥发性风味成分测定采用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)法,通过GC-MS 配合固相微萃取(SPME)方法,对酸奶样品进行分析,即可以得到气味的物质成分。进样前,先利用SPME 进行富集。萃取条件:在20 mL样品瓶中加入6 g山羊酸奶样品或绵羊酸奶样品及2 g NaCl,于60 ℃水浴中萃取30 min,开启磁力搅拌,进行顶空萃取。解析条件:进样口升温至250 ℃后开始进样,推出萃取头解析附5 min。

色谱、质谱条件按照武士美等[13]的方法设定。色谱条件:采用程序升温方式,起始温度为35 ℃,保持3 min,然后以4 ℃·min-1速率升至140 ℃,保持1 min,再以10 ℃·min-1升至250 ℃,保持3 min;进样口温度保持250 ℃;载气为He 气,流速1.0 mL·min-1;不分流进样。质谱条件:电离方式为电子轰击(EI),电子能量70 eV;离子源温度为230 ℃;质量扫描范围m/z33~450 amu。

1.4 数据分析

图表使用Office 365 和Origin 8.5 软件进行绘制。采用IBM SPSS Statistics 19 对数据进行显著性差异分析。

2 结果与分析

2.1 理化特性和贮藏稳定性

由表2 可知,山羊酸奶的蛋白质含量(3.15%)和脂肪含量(3.92%)显著高于绵羊酸奶(3.02%,3.50%)(P< 0.05),而鲜绵羊乳酸奶的蛋白质(19.48%)和脂肪(6.08%)含量均高于鲜山羊乳(12.51%,3.44%)[3,14]。该结果可能是由于本研究使用原料为奶粉。因此,对山羊和绵羊复原乳进行了蛋白质含量的测定后发现,绵羊复原乳蛋白质含量(3.20% ± 0.01%)显著低于山羊复原乳(3.38% ±0.03%)(P< 0.05),导致绵羊酸奶中蛋白质含量较低。同时,绵羊酸奶的酸度显著高于山羊酸奶(P<0.05),这与Vianna 等[14]所得的结果相同。在发酵过程中,pH 值因乳酸菌的新陈代谢活性而降低,同时消耗乳糖并产生乳酸。因此绵羊复原乳中的乳糖含量高于山羊复原乳。相较于牛酸奶,羊酸奶的酸度较高,具有非典型的酸奶口味[15]。这可能是由于羊酸奶含有较高的短链脂肪酸,形成了其特色风味。但绵羊与山羊酸奶的总固体含量未出现显著差异(P> 0.05),这仅由复原乳的浓度决定。

表2 绵羊和山羊酸奶理化性质与贮藏稳定性的对比Table 2 Comparison of physical and chemical properties and storage stability of sheep and goat yogurt

在贮藏稳定性上,山羊酸奶的悬浮稳定性显著高于绵羊酸奶(P< 0.05),而持水力并无显著差异(P>0.05),这是由于酸奶持水能力直接受总固体含量影响[14]。因此,山羊酸奶的贮藏稳定性优于绵羊酸奶。

2.2 感官评定

图1 显示两种酸奶在色泽、组织形态、风味与口感皆存在显著性差异(P< 0.05)。在色泽上,山羊酸奶的评分显著高于绵羊酸奶。这可能是因为山羊本身可以将全部 β -胡萝卜素转化成维生素 A,故山羊奶粉的颜色较绵羊奶粉更白[3],呈亮白色。在组织形态上,绵羊酸奶(9.7)的感官评分显著低于山羊酸奶(18.8)。根据Domagała 的报道[16],原料中总固形物和蛋白质含量的微小差别,会导致酸奶组织形态出现显著变化。因此,山羊奶粉中蛋白质含量(3.38%)显著高于绵羊奶粉(3.20%),使绵羊酸奶的组织形态评分极显著低于山羊酸奶。然而绵羊酸奶的风味(16.8)与口感(23.5)评分均显著高于山羊酸奶(14.7,15.2),这是可能是由于山羊酸奶样品的膻味较明显,难以被接受,同时绵羊酸奶的酸度(79.43 °T)较高于山羊酸奶(74.03 °T)。山羊酸奶中明显的膻味主要是由于母山羊的油汗、低不饱和脂肪酸以及羊奶中的游离脂肪酸,主要是己酸、辛酸和癸酸等产生的类似山羊体味的风味[17]。

从表3 中可以看出,山羊酸奶的整体感官评分较高,酸奶呈乳白色微黄,明亮有光泽,颜色均一,质地均一,无气泡,不分层,几乎无乳清析出,有较淡的酸奶香味,酸甜过量或不足,但尚能接受,入口较细腻。但有羊膻味,较难接受。

表3 不同羊奶粉对酸奶感官评价的影响Table 3 Effects of different species on the sensory evaluation

2.3 挥发性风味成分

2.3.1 总离子流 SPME-GS-MS 所得总离子流图以NIST17 数据库进行定性分析。从绵羊和山羊酸奶的总离子流图(图2 和图3)中发现,山羊酸奶由于其风味更加强烈,其风味物质最高上限丰度为8×106,远高于绵羊酸奶样品的上限丰度3×106。而山羊与绵羊酸奶中共有的挥发性风味物质,在山羊酸奶样品总离子流图中的丰度较低,相对含量更低。这与感官评定中认为绵羊酸奶风味强于山羊酸奶的结果一致。

2.3.2 挥发性风味物质 绵羊酸奶样品共检出挥发性风味物质共22 种,其中酸类化合物检出4 种,酯类化合物检出2 种,醛类化合物检出2 种,醇类化合物检出4 种,酮类化合物4 种,烃类化合物检出3 种,其他类化合物检出3 种;山羊酸奶共检出挥发性风味物质共33 种,其中酸类化合物检出3 种,醛类化合物检出10 种,醇类化合物检出8 种,酮类化合物6种,烃类化合物检出3 种,其他类化合物检出3 种,未检出酯类化合物。各成分及其相对含量见表4。

酸类化合物是酸奶样品中的挥发性风味物质的重要成分,是酸奶中的主要呈味物质之一[18],对风味的影响主要在滋味上。在绵羊酸奶样品中,挥发性酸类化合物总计含量21.99%,其中正辛酸为主要酸类化合物(12.38%)。山羊酸奶样品中的酸类化合物的相对含量为29.62%,挥发性风味物质中主要酸类化合物为正己酸(17.27%),其中顺式-11-二十碳烯酸、正癸酸分别是山羊与绵羊酸奶中单独检出的酸类化合物,二者对滋味的影响作用需要进行进一步探讨。

绵羊酸奶中挥发性酯类化合物相对含量为2.74%,是其特有的挥发性风味物质,包含甲酸辛酯(1.86%)和丁酰乳酸丁酯(0.88%)。酯类化合物的存在使绵羊酸奶具有了独特的香味,削弱了脂肪酸及胺类所产生的苦涩风味[19]。尽管其相对含量较低,但可以部分掩蔽绵羊酸奶中的羊膻味,是令绵羊酸奶与山羊酸奶的风味出现差异的原因之一。

醛类物质风味阈值较低,对酸奶的风味具有较大贡献[20]。国产牛酸奶的风味类型为醛香型,乙醛是主要挥发性风味成分[21],但羊酸奶中未检出乙醛。在绵羊酸奶中检出的醛类化合物仅为正壬醛(3.49%)和反式-7-十六碳烯醛(0.26%)。相较于绵羊酸奶,山羊酸奶中检出的醛类化合物较高,相对含量为9.09%。

在绵羊酸奶的挥发性风味物质中,挥发性醇类化合物(8.85%)仅有正己醇、正庚醇、环己(基)硫醇和正壬醇。而山羊酸奶中的醇类化合物高达34.12%,是山羊酸奶中的主要呈味化合物之一,提供了独特的醇香风味。同时,绵羊酸奶中酮类物质总含量为26.66%。其中2, 3-丁二酮与3-羟基-2-丁酮含量较高,是绵羊酸奶奶香味较浓的主要原因。因此,绵羊酸奶的主要挥发性呈味物质含量高于山羊酸奶,导致了绵羊酸奶风味优于山羊酸奶。

3 结论

使用绵羊奶粉和山羊奶粉为原料,对比了山羊和绵羊酸奶的品质特性和挥发性风味物质。结果显示,山羊酸奶的营养价值较高且贮藏稳定性优于绵羊酸奶。由于绵羊酸奶含有较高的挥发性酮类和酯类物质,使其具有较明显的奶香味,更多的掩蔽了羊膻味,风味和口感优于山羊酸奶。

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