内酯类物质对切达奶酪的风味贡献及其交互作用研究

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切达奶酪因风味柔和最易被我国消费者所接受,当前消费量在奶酪类制品中独占鳌头。内酯类香气化合物是切达奶酪中关键香气物质之一,然而其在奶酪中的组成及风味贡献等尚缺乏系统的研究和认识,这严重制约我国原制切达奶酪产品的开发和工业化生产。基于此,本研究以内酯类化合物为研究对象,利用现代风味组学技术研究其在奶酪中的具体组成及风味贡献;确定重要内酯类化合物在奶酪基质中的阈值,采用OAV(odor activity value)法、PDE(partial differential equation)模型法和S型曲线法进一步研究各内酯及其香韵间的感官相互作用;通过跨模态的感官交互实验,结合电子感官分析探究内酯香气与酸、咸两种重要味感间的交互作用。本课题在一定程度上完善了奶酪中内酯类物质风味系统研究,对于促进我国奶酪产业转型升级,实现奶酪产业快速发展具有重要意义。论文主要结论如下:(1)首先采用溶剂辅助风味蒸发(solvent-assisted flavor evaporation,SAFE)结合顶空固相微萃取(solid phase micro-extraction,SPME)两种前处理方式对来自3个代表性产地的20种切达样品中的内酯成分进行提取分离,而后通过GC-MS(gas chromatography-massspectrometry)分析共鉴定出9种内酯。其中,γ-十一内酯在美国切达样品中为首次检出。定量结果表明,在奶酪成熟过程中内酯浓度通常随成熟期的延长而逐渐增加。通过计算内酯成分的OAV值,结合GC-O-AEDA(gas chromatography-olfactometry-aroma extraction dilution analysis)嗅闻分析结果,进一步地筛选鉴定出6种香气活性内酯:γ-辛内酯、γ-十一内酯、γ-十二内酯、δ-辛内酯、δ-癸内酯和δ-十二内酯。这6种内酯主要呈现三种香韵:果香、奶香和甜香,它们在切达奶酪整体风味形成中发挥着重要作用。进一步地,采用香气重组、缺失和添加实验验证了这6种内酯对奶酪风味的关键贡献作用。添加实验表明,鉴定得到的香气活性内酯化合物不仅有助于原有的奶酪香味,同时可以降低奶酪酸味和酸腐味属性香气强度,提高整体风味可接受度。(2)对6种重要内酯类物质在奶酪基质中的嗅觉阈值进行了测定,结果测定范围为7.16-30.03μg/kg,与其他基质中报道的阈值结果呈现一定差异性,这也证实了基质效应对芳香化合物气味感知的重要影响。在此基础上,采用OAV法结合PDE模型法对重要内酯类物质二元混合物间的相互作用进行了研究。15对二元混合物间表现出复杂的交互作用关系,其中以加成作用为主。通过PDE模型直观的展现了每对混合物中单个内酯成分的作用及其贡献程度,同时发现当混合物中两种单独组分的作用程度相近时,混合物体系更容易呈现协同或掩盖效应。进一步地,采用S型曲线法结合Feller模型,探究了δ-十二内酯和γ-十二内酯对内酯果香韵释放的影响。受到内酯环类型、支链长度以及内酯果香韵组分构成等的影响,δ-十二内酯和γ-十二内酯的添加分别对内酯果香韵有显著的协同及掩盖效应,表明两种内酯对果香韵的释放分别具有促进及抑制作用。(3)通过跨模态感官交互实验,探究了重要内酯香气与酸、咸两种重要味感间的感官相互作用。氯化钠和乳酸的添加均对内酯香气感知有显著抑制作用,且氯化钠的整体抑制效果强于乳酸。在内酯低香气水平下,氯化钠的抑制作用最强,与另外两个香气水平下相比具有显著性差异。乳酸对三个水平下的内酯香气作用程度类似,相互间未呈显著性差异。不同香气水平下的内酯对咸味感知几乎无影响,而在高香气水平下对酸味呈显著性抑制作用,且乳酸低浓度下酸味受抑制程度更高。对于受交互作用显著的内酯香气变化,通过电子鼻结合DFA(discriminant factor analysis)分析进一步验证了两种滋味对内酯香气的抑制效果。
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