不同发酵剂发酵酸奶的风味及理化特性的研究

常旭龙; 周青霞; 马文聪; 詹圳铭; 姚欣鑫; 周爱梅

doi:10.13386/j.issn1002-0306.2024040391

不同发酵剂发酵酸奶的风味及理化特性的研究

1.
华南农业大学食品学院，广东省功能食品活性重点实验室，广东广州 510642
2.
广东晨旺乳业有限公司，广东汕头 515143

基金项目: 广东省省级科技计划项目（2023B0202010022）。

详细信息

作者简介:
常旭龙（1998−），男，硕士研究生，研究方向：食品化学，E-mail：442808322@qq.com

通讯作者:
周爱梅（1971−），女，博士，教授，研究方向：食品化学与营养及农产品与水产品深加工，E-mail：zhouam@scau.edu.cn。

中图分类号: TS252.54
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出版历程
- 收稿日期: 2024-04-27
- 网络出版日期: 2025-02-09
- 刊出日期: 2025-04-14

Research on the Flavor and Physicochemical Characteristics of Yogurt Fermented by Different Starter Cultures

1.
Guangdong Provincial Key Laboratory of Nutraceuticals and Functional Foods, College of Food Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China
2.
Guangdong Chenwang Dairy Co., Ltd., Shantou 515143, China

摘要

摘要: 为筛选一款产粘性高、综合性能较好的酸奶发酵剂，本文采用六种发酵剂对牛乳进行发酵。通过对比酸奶理化性质、质构特性、流变特性，分析不同发酵剂发酵酸奶的品质差异，同时采用电子鼻结合顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术联用（HS-SPME-GC-MS）对发酵酸奶的风味物质进行鉴定，并采用偏最小二乘判别分析（PLS-DA）、香气活性值（OAV）对不同发酵剂发酵酸奶的香气进行差异分析。结果表明：理化性质方面L903、558酸奶产酸快，L903酸奶有较好的持水性能；质构方面992、900、883酸奶硬度、粘合性、咀嚼度最大，L903、558样品适中；流变特性显示L903酸奶在高剪切速率下表观粘度高于其他样品；电子鼻主成分分析能明显区分900、558发酵的酸奶的风味与其他样品风味差异较大；HS-SPME-GC-MS一共鉴定出39个香气成分，醇类化合物4种、醛类化合物7种、酮类化合物13种、酯类化合物4种、酸类化合物9种、烷烃类化合物2种，558、992酸奶的风味物质更多；PLS-DA模型筛选出17种标志性挥发性化合物（VIP>1、P<0.05）；OAV结果表明肉豆蔻酸异丙酯、苯甲酸、2-丁酮、乙酸、癸醛、2-羟基-3-戊酮可能是影响酸奶风味差异的主要物质，558发酵酸奶中含有苯甲酸、2-羟基-3-戊酮、癸醛三种香气贡献率高的风味物质。综上，L903发酵的酸奶粘度最高、持水能力强、质构性能适中，但风味一般。本研究筛选出一款产粘高综合性能较好的酸奶发酵剂，为高粘酸奶的开发奠定了基础。
- 酸奶发酵剂 /
- 粘度 /
- 质构 /
- 电子鼻 /
- 顶空固相微萃取-气相色谱-质谱技术联用
Abstract: To screen for a yogurt starter cultures with high viscosity and good comprehensive performance, six types of starter cultures were used to ferment milk in this study. By comparing the physicochemical properties, texture, and rheology, the quality differences of the yogurts fermented by different starter cultures were evaluated. Furthermore, the volatile flavor compounds of the fermented yogurts were identified using electronic nose and headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS). The aroma differences in the yogurts fermented with various starter cultures were analyzed using partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) and odor activity values (OAV). Results indicated that in terms of physicochemical properties, rapid acid production was observed in yogurts fermented with L903 and 558 starter cultures, and the yogurt fermented with the L903 starter culture exhibited better water-holding capacity. In terms of texture, the highest hardness, adhesiveness, and chewiness were observed in the yogurts fermented with the 992, 900, and 883 starter cultures, while the samples fermented with the L903 and 558 starter cultures were moderate. Results of rheology showed that the yogurt fermented with the L903 starter culture exhibited higher apparent viscosity than the other samples at high shear rates. Principal component analysis of the electronic nose data clearly distinguished the flavors of the yogurts fermented with the 900 and 558 starter cultures, showing significant differences from the other samples. A total of 39 volatile flavor compounds were identified using HS-SPME-GC-MS, including 4 alcohols, 7 aldehydes, 13 ketones, 4 esters, 9 acids, and 2 alkanes. The yogurts fermented with the 558 and 992 starter cultures had more flavor compounds. The PLS-DA model screened 17 landmark volatile flavor compounds (VIP>1, P<0.05). The OAV results indicated that isopropyl myristate, benzoic acid, 2-butanone, acetic acid, decanal, and 2-hydroxy-3-pentanone might be the primary compounds influencing the flavor differences of the yogurts, and 558 fermented yogurt contained three key flavor compounds with high aroma contribution rates, namely benzoic acid, 2-hydroxy-3-pentanone, and decanal. In summary, L903 fermented yogurt exhibited the highest viscosity, excellent water-holding capacity, and moderate texture performance, but its flavor was average. A yogurt starter culture that produces high viscosity and has good overall performance was screened in this study, laying the foundation for the development of high-viscosity yogurt.
- yogurt starter /
- viscosity /
- texture /
- electronic nose /
- headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS)

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酸奶通常是用德布鲁克氏保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵牛奶而制成的，在微生物的发酵过程中，形成了独特的风味和质地。酸奶的评价方法主要包括流变特性、感官特性、质构、微观结构，这些指标受到乳基配方、发酵剂培养、工艺过程、包装、储存等因素的影响^[1]。粘度是酸奶的一项重要指标，会直接影响消费者的口感，不同发酵菌在发酵过程中产胞外多糖（EPS）能力不同从而导致酸奶粘度的差异。为了改善酸奶的粘度，通常使用一些食用添加剂，例如黄原胶、卡拉胶^[2]、海藻酸钠等。然而随着人们健康意识的提升，市场上对零添加的酸奶产品的需求日益增加^[3]，这促使寻找一款产粘高且综合性能好的酸奶发酵剂，以减少添加剂的使用。

商品浓缩式发酵剂也称直投式发酵剂，是指高度浓缩和标准化的冻干菌粉，不需要活化等前期预处理，直接发酵原料奶，一些商业菌产EPS能力强^[4]，并且活力强、种类多、活菌数高，节省了生产工艺，弥补了普通发酵剂的不足^[5-6]。EPS是酸奶发酵过程中重要的代谢物，保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、干酪乳球菌和乳酸乳球菌在代谢过程中都可以产生EPS^[7]。马璐瑶^[8]从企业菌种库中挑选7株唾液链球菌嗜热亚种菌株，通过对比酸化性能、粘度、凝胶性挑选出ST240、ST118、ST058三种优异的菌株，通过复配得到产酸速度快、风味良好、粘度较高的酸奶发酵剂。然而目前对于不同商业菌的粘性、风味、理化性质的对比鲜见报道，因此，为了满足消费者对健康和天然的追求，筛选出一款能够自然增强酸奶粘度，同时使发酵后酸奶整体品质较好的酸奶发酵剂尤为重要。

基于上述分析，本研究以六种国内外商业酸奶发酵剂为原料，对六种发酵剂发酵酸奶的理化指标、质构、流变特性进行分析，通过电子鼻与HS-SPME-GC-MS对样品香气成分分析，采用主成分分析、偏最小二乘-判别分析、变量重要性投影、香气活性值法进一步分析样品香气成分之间的差异，筛选出一款产粘性高且综合性能较好的酸奶发酵剂，为后续研究提供参考和依据。

1. 材料与方法

1.1 材料与仪器

纯牛奶　内蒙古蒙牛乳业股份有限公司；六种发酵剂：L903（德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜热链球菌等）　丹麦科汉森（中国）有限公司；YO-MIX-558（嗜热链球菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜酸乳杆菌等）、YO-MIX-883（湿热链球菌、保加利亚乳杆菌）、YO-MIX-900（嗜热链球菌、德式保加利亚乳杆菌亚种、乳酸乳球菌双乙酰亚种）　美国杜邦丹尼克斯；Y-YOG-992（嗜热链球菌、德式保加利亚乳杆菌亚种等）　广东益可维生物技术有限公司；Y-YOG-282（嗜热链球菌、德式保加利亚乳杆菌亚种等）　广东益可维生物技术有限公司；白砂糖　山东星光糖有限公司；2-辛醇　色谱纯，上海麦克林生化科技股份有限公司；氢氧化钠　天津市富宇精细化工厂。

AL104型万分之一电子天平　梅特勒-托利多仪器有限公司；DF-101S数显电热恒温水浴锅　巩义予华仪器有限公司；DHP-9272培养箱　上海一恒科技有限公司；HAAKE MARS40/60流变仪　美国Thermo公司；TA.new.plus质构仪　美国ISENSO公司；PEN3型便携式电子鼻　德国Airsense公司；Trace1300串联TSQ8000气相色谱-质谱联用仪（配有Xcalibur软件）、四氟乙烯橡胶盖顶空瓶　美国Thermo公司；75 μm CAR/PDMS 固相微萃取纤维　美国SUPELCO公司。

1.2 实验方法

1.2.1 酸奶的制备

鲜牛乳中添加7%白砂糖，5000 r/min均质5 min，然后 95 ℃灭菌5 min ，冷却至42 ℃，在无菌条件下添加0.2%乳酸菌发酵剂，放入恒温培养箱42 ℃ 发酵6 h后破乳搅拌，放入4 ℃冰箱冷藏12 h后熟，待测。

1.2.2 发酵乳理化指标的测定

酸度的测定参考GB 5009.239-2016《食品酸度的测定》。

1.2.3 粘度的测定

酸奶的流变特性采用旋转流变仪，P20/Ti-01170847转子，间隙为0.05 mm。在25 ℃下对酸奶进行剪切扫描，剪切频率为0.1~1000 s⁻¹，然后从500~0 s⁻¹，时间分别为180 s^[9]。

1.2.4 质构特性的测定

采用质构仪测定样品质构参数。采用TPA模式测试，选用圆柱形探头，测试距离为10 mm，触发点为10.0 g，测前速率6 mm/s，测中速率2 mm/s，测后速率2 mm/s。测定指标包括：第一循环硬度、弹性、胶着性、咀嚼性^[9]。

1.2.5 乳清析出量的测定

准确称取后熟发酵乳100 g置于100目滤网，静置2 h，收集滤液并称重。计算乳清析出量的公式如下所示：

$\mathrm{乳清析出量(\text{%})=\frac{滤液质量}{样品质量}\times 100}$

1.2.6 电子鼻对发酵乳风味物质的测定

称取10 g酸奶样品进行分析，并在40 ℃下平衡20 min，然后进行电子鼻测试。电子鼻的参数设置为：传感器清洗时间60 s；样品准备时间5 s；样品测定时间120 s，内部流量300 mL/min，进样流量200 mL/min^[10]。每个样品被测试5次，并且在测试不同样品之间将空瓶作为空针进行测试。电子鼻各传感器性能描述如表1所示。

表 1 电子鼻各传感器性能描述

Table 1. Performance description of electronic nose sensors

阵列传感数	传感器名称	性能描述
R1	W1C	芳香成分，苯类
R2	W5S	灵敏度大，对氮氧化合物很灵敏
R3	W3C	芳香成分灵敏，氨类
R4	W6S	主要对氢化物有选择性
R5	W5C	短链烷烃芳香成分
R6	W1S	对甲基类灵敏
R7	W1W	对硫化物灵敏
R8	W2S	对醇类、醛酮类灵敏
R9	W2W	芳香成分，对有机硫化物灵敏
R10	W3S	对长链烷烃灵敏

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1.2.7 挥发性化合物的测定

参考陈臣等^[11]的测定方法并略有调整。样品前处理：称取5 g发酵乳样品置于20 mL顶空瓶中，加入内标化合物2-辛醇（1 mg/mL）20 μL，用聚四氟乙烯硅胶隔垫封口后，300 r/min、60 ℃条件下平衡10 min。萃取头老化（270 ℃, 5 min）后插入气相瓶萃取发酵乳样品中的风味物质，于65 ℃条件下萃取30 min，在270 ℃下解吸附5 min。

GC条件：色谱柱DB-WAX（30 mm×0.25 mm×0.25 μm），采用程序升温，起始温度设置为40 ℃，保持4 min，以3 ℃/min 的速率将温度升至100 ℃，保持2 min，以4 ℃/min 的速率将温度升至150 ℃，保持2 min，最后以10 ℃/min 速率升温，直至温度达到250 ℃。载气氮气，流速为1.0 mL/min，汽化室温度250 ℃，不分流进样。

MS条件：电离方式EI离子源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，质量扫描范围35~500 m/z，发射电流100 µA，检测电压1.4 kV，无溶剂延迟。

1.3 数据处理

每组实验均为三个平行，获取的原始数据使用Microsoft Excel 2010数据整理，采用SPSS 19.0进行相关性分析，Origin 7.5等软件进行作图；热图由Tbtools绘制；偏最小二乘判别分析（PLS-DA）、聚类分析及VIP值采用SIMCA 14.1 （MKS Instruments AB, MA, USA）进行。

2. 结果与分析

2.1 不同发酵剂发酵酸奶的理化性质

2.1.1 酸奶的产酸性能

酸度可以反映出发酵剂的产酸性能，国标要求酸度不得低于70 T°。高酸度会降低乳酸菌的活性，乳蛋白的变性程度也会随之增加，不仅会影响酸奶的口感，还不利于人体消化吸收和肠道健康^[12]。六种样品的酸化曲线如图1所示，在发酵前2 h内，酸度增长缓慢，这可能由于发酵菌对环境的适应而造成的滞后。发酵2~6 h各组样品酸度迅速升高，在此阶段L903产酸速率最大，这可能是乳酸菌对底物利用效率所造成。在发酵6 h后，L903、558样品的酸度大于70 T°，因此L903、558样品具有产酸速度快的优势。

图 1 不同发酵剂发酵酸奶的酸度变化

Figure 1. Acidity changes of yogurt fermented by different starter cultures

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2.1.2 酸奶的乳清析出

乳清析出是影响消费者接受程度的重要参数，乳清析出可以反映出酸奶凝胶网络的保水性能，可以反映凝胶网络的密实度和酸奶的质地^[13]。一般来说，在储存期间，随着时间的推移，乳清析出会增加，这是因为酸奶在储存过程中蛋白质网络发生了重新排列和收缩，导致持水能力降低^[14]。如图2所示，在贮藏1 d，282样品的乳清析出最少，其次为883、900样品，282样品的乳清析出最多。随着贮藏时间的延长，六种样品的乳清析出显著增加（P<0.05）；L903样品发酵的酸奶在贮藏第7~21 d乳清析出无显著差异（P>0.05），并且在此期间内乳清析出量始终低于其他样品；282样品在贮藏第7 d时乳清析出量达到最大（P<0.05），992、883、900、558、随着贮藏天数的增加，乳清析出进一步增加，在贮藏第21 d时与282样品的乳清析出量无显著差异（P>0.05）。因此在酸奶贮藏21 d内，L903酸奶有较好的持水性能，这可能因为L903中含有更多的EPS，Buldo等^[15]发现EPS与蛋白质相互作用可以提高酸奶持水力，减缓乳清析出。

图 2 六种发酵剂发酵酸奶的乳清析出量的变化

注：不同大写字母表示同一样品不同贮藏时间差异显著，P<0.05；不同小写字母表示同一贮藏时间下不同样品之间差异显著，P<0.05。

Figure 2. Changes in whey separation rate of yogurt fermented by six starter cultures

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2.2 酸奶的流变性能

酸奶是一种假塑性液体，在流动初期，假塑性流体由于剪切速率低，表现出较高的表观粘度，随着剪切速率的不断增大，样品中由蛋白质、糖类和脂肪等物质构成的空间网状结构被破坏，曲线斜率逐渐减小，液体粘度呈下降趋势^[16]。为了筛选出产粘性高的发酵剂，对比六组发酵剂发酵酸奶在粘度的差异，酸奶的表观粘度变化如图3所示，所有样品均表现出剪切变稀的现象，在0~1 s⁻¹剪切速率下，六组样品表观粘度迅速下降，在100~-500 s⁻¹剪切速率下，各样品的表观粘度缓慢降低，其中在低剪切速率下，L903样品发酵酸奶的表观粘度高于其他样品（P<0.05），可能由于L903发酵剂中的乳酸菌有助于酸奶形成更强的蛋白质网络结构，从而导致酸奶更高的粘度^[17]。

图 3 六种发酵剂发酵酸奶的表观粘度

Figure 3. Apparent viscosity of yogurt fermented by six starter cultures

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2.3 酸奶的质构特性

酸奶样品的质构分析结果如表2所示，结果表明，992、900、883酸奶样品硬度显著高于其它样品（P<0.05），范围在93.33~98.59 g之间，L903、282酸奶硬度其次。硬度是酸奶最重要的参数之一，通常酸奶样品的硬度取决于总固体含量^[18]。本研究中酸奶硬度相较于其他研究偏低^[9,18]，常温会导致酪蛋白胶束的聚集变弱，使酸奶凝胶硬度低^[19]，因此可能归因于测量条件为常温导致硬度偏低。弹性是一种变形的材料在受力消失后恢复到原来状态的速度和程度，这取决于许多因素，如热处理、蛋白质的相互作用、蛋白质的展开程度和灵活性^[20]，6种酸奶的弹性无显著差异（P>0.05）。粘合性558酸奶最低，其次是L903、282酸奶，研究表明较低的粘合性能减少咀嚼酸奶时酸奶与牙齿的粘附^[21]。992、900、883酸奶咀嚼度最高，这可能与胞外多糖与蛋白质基质相互作用形成稳定的三维网状结构有关^[22]。

表 2 六种发酵剂发酵酸奶的质构

Table 2. Texture of yogurt fermented by six kinds of starter cultures

组别	硬度（g）	弹性	粘合性（g）	咀嚼度
883	93.33±3.63^a	0.94±0^a	58.32±1.45^a	54.88±1.3^a
900	98.59±4.75^a	0.95±0^a	56.87±3.14^a	53.76±2.97^a
992	97.81±4.26^a	0.94±0^a	58.83±3.22^a	55.4±3.05^a
558	55.86±20.13^c	0.95±0.02^a	34.08±7.81^c	32.28±8.01^c
282	69.86±2.94^b	0.94±0.01^a	41.45±1.29^b	38.8±1.39^b
L903	69.22±2.29^bc	0.94±0^a	42.06±0.31^b	39.6±0.32^b
注：同一列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

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2.4 不同发酵剂发酵酸奶的风味差异

2.4.1 基于电子鼻分析酸奶的挥发性成分

通过电子鼻分析酸奶的挥发性成分，图4电子鼻雷达图结果显示，六种发酵剂发酵酸奶的气味特征保持相似。传感器W5S、W1W、W2S、W2W对酸奶的响应值较高且各样本之间差异显著，结合表1这些传感器依次对氮氧化合物、硫类化合物、醇醛酮类、芳香成分灵敏，这表明这些化合物含量可能很高。通过主成分分析（PCA）可消除原始特征变量之间的相关性，由图4可知，PC1、PC2贡献率分别为90.85%和8.43%，总贡献率达99.28%，总贡献率越大越能反映样本的原始信息^[23]。558、900样品与其他样品在PC1方向上的距离较大，说明该样品与其他样品差异较大。其他样品在PC1方向上差异不大，在PC2方向上存在一定差异，这说明样品在主要的风味特征上具有较高的相似性，但在次要的风味物质上存在着一定的差异。

图 4 基于电子鼻技术的酸奶挥发性成分分析

注：A.电子鼻主成分分析图；B.电子鼻雷达图。

Figure 4. Analysis of volatile components of yogurt based on electronic nose technology

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2.4.2 基于HS-SPME-GC-MS分析酸奶的挥发性成分

为研究不同发酵酸奶的香气特征，利用HS-SPME-GC-MS的方法对6种酸奶的香气化合物成分及含量进行分析鉴定。结果如表3所示，共检测到39个香气成分，其中醇类化合物4种、醛类化合物7 种、酮类化合物13 种、酯类化合物4 种、酸类化合物9种、烷烃类化合物2种，这与报道的结果一致^[10]。图5显示了六种发酵剂发酵酸奶的挥发性物质的含量，结果表明6种酸奶挥发性物质中含量最高的均为酸类，其次是酮类，558、900、992具有更多的风味物质。

表 3 六种发酵剂发酵酸奶的挥发性成分

Table 3. Volatile components of yogurt fermented by six starter cultures

保留时间（min）	中文名	化学式	CAS	含量（μg/kg）
保留时间（min）	中文名	化学式	CAS	282	558	883	992	900	L903
醛类（7种）
5.13	乙醛	C₂H₄O	75-07-0	68.695±4.073^cd	126.6±16.345^a	44.514±5.164^de	84.559±24.086^bc	104.153±24.75^ab	47.519±2.828^e
18.15	3-甲基-2-丁烯醛	C₅H₈O	107-86-8	ND	ND	ND	ND	6.151±1.294	ND
24.62	壬醛	C₉H₁₈O	124-19-6	2.578±1.49^c	11.479±0.766^ab	4.222±0.555^c	9.065±2.631^b	13.933±4.327^a	3.593±1.893^c
28.11	癸醛	C₁₀H₂₀O	112-31-2	ND	8.259±3.892^a	3.493±1.119^b	ND	9.716±4.979^a	ND
29.36	苯甲醛	C₇H₆O	100-52-7	19.508±1.988^bc	38.253±1.515^a	13.809±1.763^d	23.798±4.64^b	37.17±3.774^a	16.209±0.74^c
32.74	反式-2-癸烯醛	C₁₀H₁₈O	3913-81-3	6.388±1.8^ab	7.812±0.639^ab	4.979±0.843^b	12.154±8.386^a	ND	3.601±1.445^b
36.24	2-十一烯醛	C₁₁H₂₀O	2463-77-6	4.815±1.143^c	6.959±0.53^b	3.597±1.002^c	6.693±0.948^b	8.559±1.241^a	3.436±0.221^c
醇类（4种）
23.10	2-甲基-3-戊醇	C₆H₁₄O	565-67-3	ND	15.625±0.677^a	9.322±0.604^b	ND	16.344±2.885^a	4.809±0.313^c
32.88	1-壬醇	C₉H₂₀O	143-08-8	6.093±1.544^ab	5.324±0.355^ab	4.302±0.867^ab	5.672±2.204^ab	8.483±4.129^a	2.277±0.601^b
33.15	糠醇	C₅H₆O₂	98-00-0	9.087±1.542^bc	11.608±1.494^b	7.799±0.631^cd	11.629±2.582^b	16.077±3.381^a	5.477±0.986^d
46.74	2-甲基-1-十六烷醇	C₁₇H₃₆O	2490-48-4	6.445±1.634^b	ND	3.453±0.223^b	11.644±3.891^a	ND	3.553±1.442^b
酮类（13种）
6.37	丙酮	C₃H₆O	67-64-1	21.393±0.521^b	27.571±3.116^a	13.526±2.921^c	27.136±6.54^ab	23.915±2.456^ab	7.869±3.359^c
7.96	2-丁酮	C₄H₈O	78-93-3	10.927±1.347^b	ND	9.827±1.625^b	14.584±1.319^a	ND	3.486±1.894^c
10.11	2,3-丁二酮	C₄H₆O₂	431-03-8	60.466±9.718^b	113.303±10.112^a	61.209±12.306^b	68.208±18.715^b	94.43±18.677^a	35.205±1.784^c
12.77	2,3-戊二酮	C₅H₈O₂	600-14-6	21.81±3.393^bc	47.462±3.309^a	14.951±3.325^c	23.293±5.652^b	21.662±5.303^bc	6.888±3.486^d
17.16	2-庚酮	C₇H₁₄O	110-43-0	86.133±2.324^a	112.738±14.963^a	51.742±11.846^b	98.214±20.193^a	105.959±25.791^a	40.416±4.648^b
20.93	仲辛酮	C₈H₁₆O	111-13-7	ND	ND	ND	5.928±1.318^a	ND	4.136±0.764^b
21.16	3-羟基-2-丁酮	C₄H₈O₂	513-86-0	158.07±8.587^bc	199.014±17.063^b	118.986±14.51^cd	193.437±55.296^b	275.79±58.728^a	85.687±12.778^d
23.14	3-羟基-4-己酮	C₆H₁₂O₂	4984-85-4	9.077±0.488^b	ND	ND	12.618±2.852^a	ND	ND
23.64	2-羟基-3-戊酮	C₅H₁₀O₂	5704-20-1	5.635±0.202^d	10.964±0.945^a	6.618±0.559^cd	7.969±2.163^bc	10.069±1.665^ab	2.303±1^e
24.48	2-壬酮	C₉H₁₈O	821-55-6	73.371±9.376^c	127.88±18.682^a	43.92±14.316^d	83.727±14.844^bc	95.059±11.144^b	35.767±2.831^d
31.16	甲基壬基甲酮	C₁₁H₂₂O	112-12-9	39.793±7.969^a	44.906±5.658^a	22.478±5.239^b	45.7±6.653^a	40.683±5.959^a	22.153±4.995^b
37.78	2-十三烷酮	C₁₃H₂₆O	593-08-8	15.768±4.026^ab	20.493±200^ab	8.447±2.679^c	21.698±4.408^a	18.351±3.268^ab	8.251±0.597^c
43.27	2-十五烷酮	C₁₅H₃₀O	2345-28-0	9.387±1.287^a	11.622±1.823^a	5.077±1.101^b	11.834±2.416^a	10.957±1.491^a	4.242±0.7^b
酸类（9种）
26.68	乙酸	C₂H₄O₂	64-19-7	28.015±4.762^c	60.87±4.196^b	22.536±3.22^c	26.605±4.621^c	191.462±35.563^a	44.772±10.007^bc
32.03	丁酸	C₄H₈O₂	107-92-6	43.889±0.79^c	75.577±5.197^a	26.596±1.686^d	51.833±12.513^bc	68.313±15.772^ab	25.18±11.636^d
38.73	己酸	C₆H₁₂O₂	142-62-1	271.045±15.875^b	400.647±37.004^a	152.002±18.772^c	328.769±74.723^ab	353.126±66.91^a	154.745±8.743^c
41.57	庚酸	C₇H₁₄O₂	111-14-8	9.204±1.756^ab	12.762±3.055^a	6.166±1.314^bc	11.193±1.333^a	11.968±3.001^a	4.619±2.422^c
44.08	辛酸	C₈H₁₆O₂	124-07-2	231.799±24.116^ab	252.464±101.422^a	142.677±28.312^bc	301.548±67^a	233.038±6.334^ab	83.384±50.533^c
46.68	壬酸	C₉H₁₈O₂	112-05-0	10.565±1.103^bc	17.6±12.253^b	7.336±2.216^c	29.061±5.468^a	18.664±0.655^b	5.66±3.011^c
48.72	癸酸	C₁₀H₂₀O₂	3055-98-9	76.391±28.063^ab	59.621±36.576^ab	63.063±5.979^ab	113.798±30.033^a	56.059±26.117^ab	15.021±2.829^b
51.47	苯甲酸	C₇H₆O₂	65-85-0	ND	22.683±44.508^a	ND	ND	ND	26.5±6.884^a
51.94	月桂酸	C₁₂H₂₄O₂	143-07-7	11.438±8.253^bc	ND	13.812±4.163^ab	21.631±4.667^a	ND	4.59±0.532^c
酯类（4种）
43.51	肉豆蔻酸异丙酯	C₁₇H₃₄O₂	110-27-0	ND	ND	ND	8.145±3.735^a	7.829±0.396^a	ND
47.82	丁位癸内酯	C₁₀H₁₈O₂	705-86-2	10.61±2.795^b	10.676±8.809^b	9.676±1.427^b	ND	19.116±4.536^a	8.212±3.934^b
51.59	丁位十四内酯	C₁₄H₂₆O₂	2721-22-4	22.657±10.385^b	ND	33.661±3.318^ab	44.513±12.882^a	ND	ND
53.14	邻苯二甲酸单丁酯	C₁₂H₁₄O₄	131-70-4	21.309±10.207^b	ND	15.535±3.621^b	ND	34.541±1.771^a	ND
烷烃（2种）
30.85	正十九烷	C₁₉H₄₀	629-92-5	6.488±3.933^b	ND	4.011±0.507^b	ND	21.5±1.93^a	5.413±1.443^b
20.00	苯乙烯	C₈H₈	100-42-5	16.981±2.469^a	17.106±4.839^a	5.954±3.944^b	17.929±4.534^a	12.304±2.01^a	4.453±2.42^b
注：同行不同字母表示有显著性差异（P<0.05），ND为未检测到的物质。

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图 5 六种发酵剂发酵酸奶的挥发性物质的含量

Figure 5. Contents of volatile substances in yogurt fermented by six starter cultures

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酸奶中的酸类物质来源于脂肪分解、乳糖和氨基酸的降解以及参与发酵过程的细菌的代谢^[24]。大多数挥发性脂肪酸的关键前体是氨基酸，C₂~C₄一般是由乳酸菌代谢产生，而C₄~C₂₀中的酸主要是由脂肪分解形成。乙酸、丁酸、已酸、庚酸、辛酸被认为是乳制品风味中主要的酸类化合物^[25]，在本研究中，六组酸奶的酸类挥发性成分中乙酸含量最高的是900样品，这可能由于900发酵剂中的乳酸菌参与的糖代谢产生更多的乙酸。六种样品己酸、辛酸含量较高，己酸含量较高的是558、992、900样品，辛酸含量较高的是282、558、992、900样品，Chen等^[26]也同样发现己酸、辛酸在发酵乳中的含量较高，辛酸、己酸均为C₄~C₂₀，各个样品含量的不同可能是由于不同的发酵剂在酸奶脂质代谢的差异所致。庚酸在558、992、900样品中含量、较高，苯甲酸仅在558、L903中检测到，庚酸和苯甲酸分别被发现有助于产生甜味、奶酪味和脂肪味、花香^[27]。有研究认为少量的酸会增强酸奶的酸感^[27]，但高浓度的酸会导致酸奶味道不佳，此外酸味可能会对酸奶中奶油味的感知产生负面影响，因此558、992、900样品可能会导致酸奶的奶油感偏弱。

酸奶中的酮类由不饱和脂肪酸的β-氧化降解或热降解、氨基酸降解或微生物代谢产生，是构成发酵乳风味的主体风味物质之一，其中2,3-丁二酮、乙酮、2,3-戊二酮、丙酮、2-庚酮、2-戊酮、2-壬酮是酸奶中常见的酮类物质^[28]，这些物质在六个样品中均有检测到。2,3-丁二酮和3-羟基-2-丁酮有助于酸奶的黄油风味，高浓度2,3-丁二酮可以形成细腻浓郁的风味^[25]，在本研究中，900样品中3-羟基-2-丁酮含量最高，2,3-丁二酮在558、900样品中含量最高，这表明558、900有更多的黄油风味，而2，3-丁二酮不稳定，其在双乙酰还原酶的作用下可以被还原成3-羟基-2-丁酮，2,3-丁二酮与3-羟基-2-丁酮在酸奶中的含量具有相关性。883、L903中2-庚酮偏低，2-壬酮在558中高。一些研究表明，2-庚酮和2-壬酮能够减弱奶制品的刺激性味道^[26,29]。

醛类化合物是酸奶的关键羰基化合物，主要是由不饱和脂肪酸氧化产生的，其中重要的化合物是乙醛，主要由苏氨酸分解成，乙醛是酸奶中重要的抑臭活性化合物之一，在558、900样品中含量显著高于其它样品（P<0.05），通常巴氏杀菌酸奶的发酵过程和均质过程影响乙醛的生成^[10]。此外558、900中的苯甲醛、壬醛含量相对较高，苯甲醛可能来源于苯丙氨酸的降解^[30]，Moineau- Jean等^[31]研究发现壬醛是贡献酸奶香气重要的成分。

2.4.3 酸奶香气成分PLS-DA分析

通过PLS-DA对多个酸奶样品有效区分，本次分析中的自变量拟合指数（R_x²）为0.95，因变量拟合指数（R_y²）为0.96，模型预测指数（Q²）为0.844，R² 和Q² 超过0.5，结果可接受^[32]。经过200 次置换检验，如图6所示，Q²回归线与纵轴的相交点小于0，模型不存在过拟合，模型验证有效，认为该结果可用于酸奶香气的鉴别分析。PLS-DA结果如图6所示，各样品分布较为均匀分布于四个象限，PLS-DA模型可以明显区分6种样品。其中L903样品与900、558样品在水平方向上距离较大，表明差异明显，这与电子鼻结果相符；282样品与883样品距离较近，表明差异不明显。

图 6 发酵酸奶挥发性物质的PLS-DA

注：A.PLS-DA；B.置换保留度。

Figure 6. PLS-DA of volatile substances in fermented yogurt

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根据P<0.05且VIP>1的标准，进一步分析酸奶香气成分的差异，筛选出17种差异香气物质（图7），分别为仲辛酮、肉豆蔻酸异丙酯、邻苯二甲酸单丁酯、2-甲基-3-戊醇、3-羟基-4-己酮、正十九烷、苯甲酸、2-丁酮、3-甲基-2-丁烯醛、苯乙烯、2,3-戊二酮、乙酸、壬酸、癸醛、丁位十四内酯、2-羟基-3-戊酮，以上化合物能作为判别6种酸奶的重要挥发性成分。为可视化关键香气物质的差异，对17种挥发性物质进行热图分析，如图7所示，仲辛酮的VIP值最高，表明其对酸奶的风味贡献最高，L903、992样品中仲辛酮相对其它样品含量较高。

图 7 六种发酵菌发酵酸奶香气组分PLS-DA模型的差异贡献图

Figure 7. Difference contribution of PLS-DA model of aroma components of yogurt fermented by six kinds of fermentation bacteria

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然而对食品风味的影响不仅与其含量有关，还与其OAV和贡献率有关^[33]。OAV大于1时认为该香气组分对酸奶香气的影响更为重要^[34]，该值越大表明对样品气味的种差异香气物质，贡献越大。通过OAV分析关键挥发性物质，共有17种香气成分可计算OAV，其中有6种OAV大于1，如表4所示，分别为肉豆蔻酸异丙酯、苯甲酸、2-丁酮、乙酸、癸醛、2-羟基-3-戊酮，这些香气物质可能是6种发酵剂发酵酸奶的特征风味物质。苯甲酸、2-丁酮、乙酸、2-羟基-3-戊酮、癸醛作为酸奶的关键风味物质均有报道^[35-36]，肉豆蔻酸异丙酯未见报道。苯甲酸赋予酸奶花香味，仅在L903、558中检测到，在558中贡献最大。2-丁酮具有特殊的奶酪味，可以增强酸奶的香气和风味，这在282与883中有检测到，在282样品贡献最高，其OAV高达52.03；乙酸表现出令人不愉快的青草味，在900样品中OAV最高为3.04，其他样品中均小于1；化合物2-羟基-3-戊酮是由二乙酰基和2,3-戊二酮衍生而来^[37] ，被认为是酸奶中重要的芳香族化合物^[36]，在558样品中贡献最高。癸醛会赋予酸奶柑橘香味，在558、883、900中的OAV超过10，900样品的OAV最高，而其它样品中未检测出。总的来说558样品具有更好的风味，含有苯甲酸、2-羟基-3-戊酮、癸醛三种香气贡献率高的关键风味物质，900样品中虽然也有较多贡献率高的风味物质，但由于其乙酸贡献率过高可能对酸奶整体风味有一定的负面作用。造成这些风味差异的原因可能在于不同发酵剂中乳酸菌的种类及比例不同，底物经过参与糖代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢等代谢途径产生不同的代谢产物，从而导致风味物质的差异，Dan等^[35]对保加利亚乳杆菌、嗜热乳杆菌、德氏乳杆菌进行不同的组合，研究发现不同组合的乳酸对风味化合物有强烈的影响。

表 4 酸奶的差异香气成分OAV分析

Table 4. OAV analysis of differential aroma compounds in yogurt

香气成分	CAS	阈值^[38−41]（μg/kg）	OAV						香气描述
香气成分	CAS	阈值^[38−41]（μg/kg）	282	558	883	992	900	L903	香气描述
肉豆蔻酸异丙酯	110-27-0	0.500	−	−	−	16.29	15.66	−	−
苯甲酸	65-85-0	1	−	79.60	−	−	−	49.83	花香
2-丁酮	78-93-3	0.21	52.03	−	0.19	−	−	−	奶酪味
乙酸	64-19-7	63	0.444	0.98	0.37	0.43	3.04	0.55	青草味
癸醛	112-31-2	0.1	−	82.59	34.93	−	97.16	−	−
2-羟基-3-戊酮	5704-20-1	2.5	2.25	4.39	2.65	3.19	4.03	0.92	土味
注：表中仅显示OAV>1的关键风味物质，香气描述根据阈值对应的文献获得，−表示未检测到物质。

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3. 结论

本研究结果表明L903发酵的酸奶产酸速度快、有较好的持水性能、粘度高，质构适中。电子鼻结果表明558、900发酵的酸奶与其他发酵剂发酵的酸奶在挥发性物质上差异比较大，HS-SPME-GC-MS一共鉴定出39个香气成分，其中醇类化合物4种、醛类化合物7种、酮类化合物13种、酯类化合物4 种、酸类化合物9种、烷烃类化合物2种，其中558、992发酵的酸奶具有更多的风味物质。PLS-DA模型筛选出17种标志性挥发性化合物，OAV分析结果表明558发酵的酸奶中含有苯甲酸、2-羟基-3-戊酮、癸醛三种香气贡献率高的风味物质，L903风味有所不足。本研究筛选出了一款产粘性高、综合性能较好的酸奶发酵剂，高粘性的发酵剂可以满足酸奶品质的需求，具有广阔的应用前景。

图 1 不同发酵剂发酵酸奶的酸度变化

Figure 1. Acidity changes of yogurt fermented by different starter cultures

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图 2 六种发酵剂发酵酸奶的乳清析出量的变化

注：不同大写字母表示同一样品不同贮藏时间差异显著，P<0.05；不同小写字母表示同一贮藏时间下不同样品之间差异显著，P<0.05。

Figure 2. Changes in whey separation rate of yogurt fermented by six starter cultures

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图 3 六种发酵剂发酵酸奶的表观粘度

Figure 3. Apparent viscosity of yogurt fermented by six starter cultures

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图 4 基于电子鼻技术的酸奶挥发性成分分析

注：A.电子鼻主成分分析图；B.电子鼻雷达图。

Figure 4. Analysis of volatile components of yogurt based on electronic nose technology

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图 5 六种发酵剂发酵酸奶的挥发性物质的含量

Figure 5. Contents of volatile substances in yogurt fermented by six starter cultures

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图 6 发酵酸奶挥发性物质的PLS-DA

注：A.PLS-DA；B.置换保留度。

Figure 6. PLS-DA of volatile substances in fermented yogurt

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图 7 六种发酵菌发酵酸奶香气组分PLS-DA模型的差异贡献图

Figure 7. Difference contribution of PLS-DA model of aroma components of yogurt fermented by six kinds of fermentation bacteria

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表 1 电子鼻各传感器性能描述

Table 1 Performance description of electronic nose sensors

阵列传感数	传感器名称	性能描述
R1	W1C	芳香成分，苯类
R2	W5S	灵敏度大，对氮氧化合物很灵敏
R3	W3C	芳香成分灵敏，氨类
R4	W6S	主要对氢化物有选择性
R5	W5C	短链烷烃芳香成分
R6	W1S	对甲基类灵敏
R7	W1W	对硫化物灵敏
R8	W2S	对醇类、醛酮类灵敏
R9	W2W	芳香成分，对有机硫化物灵敏
R10	W3S	对长链烷烃灵敏

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表 2 六种发酵剂发酵酸奶的质构

Table 2 Texture of yogurt fermented by six kinds of starter cultures

组别	硬度（g）	弹性	粘合性（g）	咀嚼度
883	93.33±3.63^a	0.94±0^a	58.32±1.45^a	54.88±1.3^a
900	98.59±4.75^a	0.95±0^a	56.87±3.14^a	53.76±2.97^a
992	97.81±4.26^a	0.94±0^a	58.83±3.22^a	55.4±3.05^a
558	55.86±20.13^c	0.95±0.02^a	34.08±7.81^c	32.28±8.01^c
282	69.86±2.94^b	0.94±0.01^a	41.45±1.29^b	38.8±1.39^b
L903	69.22±2.29^bc	0.94±0^a	42.06±0.31^b	39.6±0.32^b
注：同一列不同小写字母表示差异显著（P<0.05）。

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表 3 六种发酵剂发酵酸奶的挥发性成分

Table 3 Volatile components of yogurt fermented by six starter cultures

保留时间（min）	中文名	化学式	CAS	含量（μg/kg）
保留时间（min）	中文名	化学式	CAS	282	558	883	992	900	L903
醛类（7种）
5.13	乙醛	C₂H₄O	75-07-0	68.695±4.073^cd	126.6±16.345^a	44.514±5.164^de	84.559±24.086^bc	104.153±24.75^ab	47.519±2.828^e
18.15	3-甲基-2-丁烯醛	C₅H₈O	107-86-8	ND	ND	ND	ND	6.151±1.294	ND
24.62	壬醛	C₉H₁₈O	124-19-6	2.578±1.49^c	11.479±0.766^ab	4.222±0.555^c	9.065±2.631^b	13.933±4.327^a	3.593±1.893^c
28.11	癸醛	C₁₀H₂₀O	112-31-2	ND	8.259±3.892^a	3.493±1.119^b	ND	9.716±4.979^a	ND
29.36	苯甲醛	C₇H₆O	100-52-7	19.508±1.988^bc	38.253±1.515^a	13.809±1.763^d	23.798±4.64^b	37.17±3.774^a	16.209±0.74^c
32.74	反式-2-癸烯醛	C₁₀H₁₈O	3913-81-3	6.388±1.8^ab	7.812±0.639^ab	4.979±0.843^b	12.154±8.386^a	ND	3.601±1.445^b
36.24	2-十一烯醛	C₁₁H₂₀O	2463-77-6	4.815±1.143^c	6.959±0.53^b	3.597±1.002^c	6.693±0.948^b	8.559±1.241^a	3.436±0.221^c
醇类（4种）
23.10	2-甲基-3-戊醇	C₆H₁₄O	565-67-3	ND	15.625±0.677^a	9.322±0.604^b	ND	16.344±2.885^a	4.809±0.313^c
32.88	1-壬醇	C₉H₂₀O	143-08-8	6.093±1.544^ab	5.324±0.355^ab	4.302±0.867^ab	5.672±2.204^ab	8.483±4.129^a	2.277±0.601^b
33.15	糠醇	C₅H₆O₂	98-00-0	9.087±1.542^bc	11.608±1.494^b	7.799±0.631^cd	11.629±2.582^b	16.077±3.381^a	5.477±0.986^d
46.74	2-甲基-1-十六烷醇	C₁₇H₃₆O	2490-48-4	6.445±1.634^b	ND	3.453±0.223^b	11.644±3.891^a	ND	3.553±1.442^b
酮类（13种）
6.37	丙酮	C₃H₆O	67-64-1	21.393±0.521^b	27.571±3.116^a	13.526±2.921^c	27.136±6.54^ab	23.915±2.456^ab	7.869±3.359^c
7.96	2-丁酮	C₄H₈O	78-93-3	10.927±1.347^b	ND	9.827±1.625^b	14.584±1.319^a	ND	3.486±1.894^c
10.11	2,3-丁二酮	C₄H₆O₂	431-03-8	60.466±9.718^b	113.303±10.112^a	61.209±12.306^b	68.208±18.715^b	94.43±18.677^a	35.205±1.784^c
12.77	2,3-戊二酮	C₅H₈O₂	600-14-6	21.81±3.393^bc	47.462±3.309^a	14.951±3.325^c	23.293±5.652^b	21.662±5.303^bc	6.888±3.486^d
17.16	2-庚酮	C₇H₁₄O	110-43-0	86.133±2.324^a	112.738±14.963^a	51.742±11.846^b	98.214±20.193^a	105.959±25.791^a	40.416±4.648^b
20.93	仲辛酮	C₈H₁₆O	111-13-7	ND	ND	ND	5.928±1.318^a	ND	4.136±0.764^b
21.16	3-羟基-2-丁酮	C₄H₈O₂	513-86-0	158.07±8.587^bc	199.014±17.063^b	118.986±14.51^cd	193.437±55.296^b	275.79±58.728^a	85.687±12.778^d
23.14	3-羟基-4-己酮	C₆H₁₂O₂	4984-85-4	9.077±0.488^b	ND	ND	12.618±2.852^a	ND	ND
23.64	2-羟基-3-戊酮	C₅H₁₀O₂	5704-20-1	5.635±0.202^d	10.964±0.945^a	6.618±0.559^cd	7.969±2.163^bc	10.069±1.665^ab	2.303±1^e
24.48	2-壬酮	C₉H₁₈O	821-55-6	73.371±9.376^c	127.88±18.682^a	43.92±14.316^d	83.727±14.844^bc	95.059±11.144^b	35.767±2.831^d
31.16	甲基壬基甲酮	C₁₁H₂₂O	112-12-9	39.793±7.969^a	44.906±5.658^a	22.478±5.239^b	45.7±6.653^a	40.683±5.959^a	22.153±4.995^b
37.78	2-十三烷酮	C₁₃H₂₆O	593-08-8	15.768±4.026^ab	20.493±200^ab	8.447±2.679^c	21.698±4.408^a	18.351±3.268^ab	8.251±0.597^c
43.27	2-十五烷酮	C₁₅H₃₀O	2345-28-0	9.387±1.287^a	11.622±1.823^a	5.077±1.101^b	11.834±2.416^a	10.957±1.491^a	4.242±0.7^b
酸类（9种）
26.68	乙酸	C₂H₄O₂	64-19-7	28.015±4.762^c	60.87±4.196^b	22.536±3.22^c	26.605±4.621^c	191.462±35.563^a	44.772±10.007^bc
32.03	丁酸	C₄H₈O₂	107-92-6	43.889±0.79^c	75.577±5.197^a	26.596±1.686^d	51.833±12.513^bc	68.313±15.772^ab	25.18±11.636^d
38.73	己酸	C₆H₁₂O₂	142-62-1	271.045±15.875^b	400.647±37.004^a	152.002±18.772^c	328.769±74.723^ab	353.126±66.91^a	154.745±8.743^c
41.57	庚酸	C₇H₁₄O₂	111-14-8	9.204±1.756^ab	12.762±3.055^a	6.166±1.314^bc	11.193±1.333^a	11.968±3.001^a	4.619±2.422^c
44.08	辛酸	C₈H₁₆O₂	124-07-2	231.799±24.116^ab	252.464±101.422^a	142.677±28.312^bc	301.548±67^a	233.038±6.334^ab	83.384±50.533^c
46.68	壬酸	C₉H₁₈O₂	112-05-0	10.565±1.103^bc	17.6±12.253^b	7.336±2.216^c	29.061±5.468^a	18.664±0.655^b	5.66±3.011^c
48.72	癸酸	C₁₀H₂₀O₂	3055-98-9	76.391±28.063^ab	59.621±36.576^ab	63.063±5.979^ab	113.798±30.033^a	56.059±26.117^ab	15.021±2.829^b
51.47	苯甲酸	C₇H₆O₂	65-85-0	ND	22.683±44.508^a	ND	ND	ND	26.5±6.884^a
51.94	月桂酸	C₁₂H₂₄O₂	143-07-7	11.438±8.253^bc	ND	13.812±4.163^ab	21.631±4.667^a	ND	4.59±0.532^c
酯类（4种）
43.51	肉豆蔻酸异丙酯	C₁₇H₃₄O₂	110-27-0	ND	ND	ND	8.145±3.735^a	7.829±0.396^a	ND
47.82	丁位癸内酯	C₁₀H₁₈O₂	705-86-2	10.61±2.795^b	10.676±8.809^b	9.676±1.427^b	ND	19.116±4.536^a	8.212±3.934^b
51.59	丁位十四内酯	C₁₄H₂₆O₂	2721-22-4	22.657±10.385^b	ND	33.661±3.318^ab	44.513±12.882^a	ND	ND
53.14	邻苯二甲酸单丁酯	C₁₂H₁₄O₄	131-70-4	21.309±10.207^b	ND	15.535±3.621^b	ND	34.541±1.771^a	ND
烷烃（2种）
30.85	正十九烷	C₁₉H₄₀	629-92-5	6.488±3.933^b	ND	4.011±0.507^b	ND	21.5±1.93^a	5.413±1.443^b
20.00	苯乙烯	C₈H₈	100-42-5	16.981±2.469^a	17.106±4.839^a	5.954±3.944^b	17.929±4.534^a	12.304±2.01^a	4.453±2.42^b
注：同行不同字母表示有显著性差异（P<0.05），ND为未检测到的物质。

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表 4 酸奶的差异香气成分OAV分析

Table 4 OAV analysis of differential aroma compounds in yogurt

香气成分	CAS	阈值^[38−41]（μg/kg）	OAV						香气描述
香气成分	CAS	阈值^[38−41]（μg/kg）	282	558	883	992	900	L903	香气描述
肉豆蔻酸异丙酯	110-27-0	0.500	−	−	−	16.29	15.66	−	−
苯甲酸	65-85-0	1	−	79.60	−	−	−	49.83	花香
2-丁酮	78-93-3	0.21	52.03	−	0.19	−	−	−	奶酪味
乙酸	64-19-7	63	0.444	0.98	0.37	0.43	3.04	0.55	青草味
癸醛	112-31-2	0.1	−	82.59	34.93	−	97.16	−	−
2-羟基-3-戊酮	5704-20-1	2.5	2.25	4.39	2.65	3.19	4.03	0.92	土味
注：表中仅显示OAV>1的关键风味物质，香气描述根据阈值对应的文献获得，−表示未检测到物质。

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参考文献(41)

[1]	唐凯伟, 黄晓英, 易宇文, 等. 保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌单菌发酵与复配发酵对酸奶品质的影响[J]. 食品工业科技,2022,43(23):127−132. [TANG K W, HUANG X Y, YI Y W, et al. Effect of fermentation with single and co-culture of Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus on the quality of yogurt[J]. Science and Technology of Food Industry,2022,43(23):127−132.] TANG K W, HUANG X Y, YI Y W, et al. Effect of fermentation with single and co-culture of Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus on the quality of yogurt[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43（23）: 127−132.
[2]	HUANG T, TU Z C, SHANGGUAN X C, et al. Characteristics of fish gelatin-anionic polysaccharide complexes and their applications in yoghurt:Rheology and Tribology[J]. Food Chemistry, 2021, 343: 128413.
[3]	FAN X K, LI X F, DU L H, et al. The effect of natural plant-based homogenates as additives on the quality of yogurt:A review[J]. Food Bioscience, 2022, 49(2): 101953.
[4]	MADHUBASANI G B L, PRASANNA P H P, CHANDRASEKARA A, et al. Exopolysaccharide producing starter cultures positively influence on microbiological, physicochemical, and sensory properties of probiotic goats' milk set-yoghurt[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2020, 44(3).
[5]	华晓曼, 贾冬梅, 王雨珊, 等. 发酵乳制品直投式发酵剂生产现状与研究进展[J]. 中国乳品工业,2016,44(7):23−27. [HUA X M, JIA D M, WANG Y S, et al. Current production and research development of direct vat set (DVS) for fermented dairy products[J]. China Dairy Industry,2016,44(7):23−27.] doi: 10.3969/j.issn.1001-2230.2016.07.006 HUA X M, JIA D M, WANG Y S, et al. Current production and research development of direct vat set （DVS） for fermented dairy products[J]. China Dairy Industry, 2016, 44（7）: 23−27. doi: 10.3969/j.issn.1001-2230.2016.07.006
[6]	赵晋, 王娇. 直投式酸奶发酵剂的应用与研究现状[J]. 中国乳业,2006(11):54−56. [ZHAO J, WANG J. Application and research status of direct delivery yoghurt starter cultures[J]. China Dairy,2006(11):54−56.] doi: 10.3969/j.issn.1671-4393.2006.11.024 ZHAO J, WANG J. Application and research status of direct delivery yoghurt starter cultures[J]. China Dairy, 2006（11）: 54−56. doi: 10.3969/j.issn.1671-4393.2006.11.024
[7]	户行宇, 姚梦柯, 孙婷, 等. 常温酸奶发酵剂产胞外多糖对DSS诱导肠炎的改善作用[J]. 食品工业科技,2023,44(12):378−387. [HU X Y, YAO M K, SUN T, et al. Improvement effect of the EPS produced by long shelf-life yogurt culture on DSS-induced enteritis[J]. Science and Technology of Food Industry,2023,44(12):378−387.] HU X Y, YAO M K, SUN T, et al. Improvement effect of the EPS produced by long shelf-life yogurt culture on DSS-induced enteritis[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44（12）: 378−387.
[8]	马璐瑶. 一种中高黏度酸奶发酵剂的应用开发研究[J]. 现代食品,2023,29(1):92−95. [MA L Y. Application development research of a medium and high viscosity yoghurt starter[J]. Modern Food,2023,29(1):92−95.] MA L Y. Application development research of a medium and high viscosity yoghurt starter[J]. Modern Food, 2023, 29（1）: 92−95.
[9]	WU J J, DAI T, LIN R Y, et al. Effect of protein-glutaminase on the texture, rheology, microstructure and sensory properties of skimmed set-type yoghurt[J]. Food Chemistry, 2023, 429(15): 136831.
[10]	ZHAO M, LI H L, ZHANG D J, et al. Variation of aroma components of pasteurized yogurt with different process combination before and after aging by DHS/GC-O-MS[J]. Molecules, 2023, 28(4): 1975.
[11]	陈臣, 田同辉, 刘政, 等. 基于感官评价、GC-IMS和GC-MS的中酸凝奶酪挥发性风味比较[J]. 食品科学,2023,44(16):228−236. [CHEN C, TIAN T H, LIU Z, et al. Comparative study on volatile flavor of Chinese acid-curd cheese using sensory evaluation, gas chromatography-ion mobility spectrometry and gas chromatography-mass spectrometry[J]. Food Science,2023,44(16):228−236.] doi: 10.7506/spkx1002-6630-20221013-124 CHEN C, TIAN T H, LIU Z, et al. Comparative study on volatile flavor of Chinese acid-curd cheese using sensory evaluation, gas chromatography-ion mobility spectrometry and gas chromatography-mass spectrometry[J]. Food Science, 2023, 44（16）: 228−236. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20221013-124
[12]	罗叶名, 傅虹飞, 索朗嘉措, 等. 枸杞酸奶的制备及质构品质和风味物质分析[J]. 现代食品科技,2024,40(1):249−261. [LUO Y M, FU H F, SUO L J C, et al. Preparation and analyses of textural quality and flavor substances of Goji Berry yoghurt[J]. Modern Food Science and Technology,2024,40(1):249−261.] LUO Y M, FU H F, SUO L J C, et al. Preparation and analyses of textural quality and flavor substances of Goji Berry yoghurt[J]. Modern Food Science and Technology, 2024, 40（1）: 249−261.
[13]	LI H B, LIU T T, YANG J J, et al. Effect of a microencapsulated synbiotic product on microbiology, microstructure, textural and rheological properties of stirred yogurt[J]. Food Science and Technology,2021,152:112302. doi: 10.1016/j.lwt.2021.112302
[14]	EVERETT D W, MCLEOD R E. Interactions of polysaccharide stabilisers with casein aggregates in stirred skim-milk yoghurt[J]. International Dairy Journal,2005,15(11):1175−1183. doi: 10.1016/j.idairyj.2004.12.004
[15]	BULDO P, BENFELDT C, FOLKENBERG D M, et al. The role of exopolysaccharide-producing cultures and whey protein ingredients in yoghurt[J]. LWT-Food Science and Technology,2016,72:189−198. doi: 10.1016/j.lwt.2016.04.050
[16]	TORRES I C, AMIGO J M, KNUDSEN J C, et al. Rheology and microstructure of low-fat yoghurt produced with whey protein microparticles as fat replacer[J]. International Dairy Journal,2018,81:62−71. doi: 10.1016/j.idairyj.2018.01.004
[17]	FERRAO L L, FERREIRA M V S, CAVALCANTI R N, et al. The xylooligosaccharide addition and sodium reduction in requeijao cremoso processed cheese[J]. Food Research International,2018,107:137−147. doi: 10.1016/j.foodres.2018.02.018
[18]	ZHAO J X, MA C M, ZHAO X H, et al. Effects of Yam (Dioscorea opposita Thunb.) juice on fermentation and textural attributes of set-style skimmed yoghurt[J]. Journal of Food Measurement and Characterization,2021,15(3):2220−2230. doi: 10.1007/s11694-021-00830-z
[19]	DESHWAL G K, TIWARI S, KUMAR A, et al. Review on factors affecting and control of post-acidification in yoghurt and related products[J]. Trends in Food Science and Technology,2021,109:499−512. doi: 10.1016/j.jpgs.2021.01.057
[20]	DELIKANLI B, OZCAN T. Improving the textural properties of yogurt fortified with milk proteins[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2017, 41(5):e13101.
[21]	KAUR R, RIAR C S. Sensory, rheological and chemical characteristics during storage of set type full fat yoghurt fortified with barley β-glucan[J]. Journal of Food Science and Technology,2020,57(1):41−51. doi: 10.1007/s13197-019-04027-7
[22]	王鑫磊, 王萌, 闫春晓, 等. 马乳酒样乳杆菌ZW3对酸奶风味及质构的影响[J]. 食品科学,2022,43(10):119−123. [WANG X L, WANG M, YAN C X, et al. Effect of Lactobacillus kefiranofaciens ZW3 on the Texture and Flavor Characteristics of Yogurt[J]. Food Science,2022,43(10):119−123.] doi: 10.7506/spkx1002-6630-20210518-221 WANG X L, WANG M, YAN C X, et al. Effect of Lactobacillus kefiranofaciens ZW3 on the Texture and Flavor Characteristics of Yogurt[J]. Food Science, 2022, 43（10）: 119−123. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20210518-221
[23]	DONG W J, HU R S, LONG Y Z, et al. Comparative evaluation of the volatile profiles and taste properties of roasted coffee beans as affected by drying method and detected by electronic nose, electronic tongue, and HS-SPME-GC-MS[J]. Food Chemistry,2019,272:723−731. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.08.068
[24]	SFAKIANAKIS P, TZIA C. Conventional and innovative processing of milk for yogurt manufacture; Development of texture and flavor:A review[J]. Foods,2014,3(1):176−193. doi: 10.3390/foods3010176
[25]	LIU C, YANG P, WANG H L, et al. Identification of odor compounds and odor-active compounds of yogurt using DHS, SPME, SAFE, and SBSE/GC-O-MS[J]. LWT-Food Science and Technology, 2022, 154:112689.
[26]	CHEN C, ZHOU W Y, YU H Y, et al. Characterization of major odor-active compounds responsible for nutty flavor in Cheddar cheese according to Chinese taste[J]. Flavour and Fragrance Journal,2021,36(2):171−181. doi: 10.1002/ffj.3627
[27]	DUAN W H, GUAN Q J, ZHANG H L, et al. Improving flavor, bioactivity, and changing metabolic profiles of goji juice by selected lactic acid bacteria fermentation[J]. Food Chemistry, 2023, 408(15): 135155.
[28]	MU S, LIU L, LIU H N, et al. Characterization of the relationship between olfactory perception and the release of aroma compounds before and after simulated oral processing[J]. Journal of Dairy Science,2021,104(3):2855−2865. doi: 10.3168/jds.2020-19026
[29]	GAN H H, YAN B, LINFORTH R S T, et al. Development and validation of an APCI-MS/GC-MS approach for the classification and prediction of Cheddar cheese maturity[J]. Food Chemistry,2016,190:442−447. doi: 10.1016/j.foodchem.2015.05.096
[30]	ZANNOU O, KELEBEK H, SELLI S. Elucidation of key odorants in Beninese Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) infusions prepared by hot and cold brewing[J]. Food Research International, 2020, 133: 109133.
[31]	MOINEAU-JEAN A, RAYMOND Y, SABIK H, et al. Effect of manufacturing processes and storage on aroma compounds and sensory properties of yoghurt[J]. International Dairy Journal, 2020, 105(2): 104662.
[32]	YUN J, CUI C J, ZHANG S H, et al. Use of headspace GC/MS combined with chemometric analysis to identify the geographic origins of black tea[J]. Food Chemistry, 2021, 360: 130033.
[33]	WANG X L, KONG X Z, ZHANG C M, et al. Comparison of physicochemical properties and volatile flavor compounds of plant-based yoghurt and dairy yoghurt[J]. Food Research International, 2023, 164: 112375.
[34]	LIU H, HUI T, ZHENG X C, et al. Characterization of key lipids for binding and generating aroma compounds in roasted mutton by UPLC-ESI-MS/MS and Orbitrap Exploris GC[J]. Food Chemistry, 2022, 374.
[35]	DAN T, HU H M, LI T, et al. Screening of mixed-species starter cultures for increasing flavour during fermentation of milk[J]. InternationaL Dairy Journal, 2022, 135: 105473.
[36]	COSTA M F, PIMENTEL T C, GUIMARAES J T, et al. Impact of prebiotics on the rheological characteristics and volatile compounds of Greek yogurt[J]. LWT-Food Science and Technology,2019,105:371−376. doi: 10.1016/j.lwt.2019.02.007
[37]	PICON A, FERNÁNDEZ-GARCÍA E, GAYA P, et al. Modification of the volatile compound profile of cheese, by a Lactococcus lactis strain expressing a mutant oligopeptide binding protein[J]. Journal of Dairy Research,2008,75(1):30−36. doi: 10.1017/S0022029907002981
[38]	ZOU M, TANG H, CHEN X, et al. Insights into volatile flavor compound variations and characteristic fingerprints in Longpai soy sauce moromi fermentation via HS-GC-IMS and HS-SPME-GC? GC-ToF-MS[J]. LWT-Food Science and Technology, 2023, 176: 114490.
[39]	杨银, 梁建兰. GC-MS结合电子鼻、电子舌分析6种糖炒燕山板栗的风味成分[J]. 食品工业科技,2024,45(2):269−279. [YANG Y, LIANG J L. Analysis of flavor components of 6 kinds of Yanshan chestnut by GC-MS combined with electronic nose/electronic tongue[J]. Science and Technology of Food Industry,2024,45(2):269−279.] YANG Y, LIANG J L. Analysis of flavor components of 6 kinds of Yanshan chestnut by GC-MS combined with electronic nose/electronic tongue[J]. Science and Technology of Food Industry, 2024, 45（2）: 269−279.
[40]	XU D, PENG Y L, WU F F, et al. Effect of fermented cream with partial substitution of soy protein isolate on bread quality and volatile compounds[J]. Food Bioscience, 2022, 50: 102142.
[41]	WANG Y B, WU D, WU Y Q, et al. Difference in volatile aroma components of Stropharia rugosoannulata under two cultivated environments investigated by SPME-GC-MS[J]. Foods, 2023, 12(14): 2656.

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1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 酸奶的制备
1.2.2 发酵乳理化指标的测定
1.2.3 粘度的测定
1.2.4 质构特性的测定
1.2.5 乳清析出量的测定
1.2.6 电子鼻对发酵乳风味物质的测定
1.2.7 挥发性化合物的测定
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 不同发酵剂发酵酸奶的理化性质
2.1.1 酸奶的产酸性能
2.1.2 酸奶的乳清析出
2.2 酸奶的流变性能
2.3 酸奶的质构特性
2.4 不同发酵剂发酵酸奶的风味差异
2.4.1 基于电子鼻分析酸奶的挥发性成分
2.4.2 基于HS-SPME-GC-MS分析酸奶的挥发性成分
2.4.3 酸奶香气成分PLS-DA分析
3. 结论

1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 酸奶的制备
1.2.2 发酵乳理化指标的测定
1.2.3 粘度的测定
1.2.4 质构特性的测定
1.2.5 乳清析出量的测定
1.2.6 电子鼻对发酵乳风味物质的测定
1.2.7 挥发性化合物的测定
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 不同发酵剂发酵酸奶的理化性质
2.1.1 酸奶的产酸性能
2.1.2 酸奶的乳清析出
2.2 酸奶的流变性能
2.3 酸奶的质构特性
2.4 不同发酵剂发酵酸奶的风味差异
2.4.1 基于电子鼻分析酸奶的挥发性成分
2.4.2 基于HS-SPME-GC-MS分析酸奶的挥发性成分
2.4.3 酸奶香气成分PLS-DA分析
3. 结论

参考文献(41)

施引文献

资源附件(1)

不同发酵剂发酵酸奶的风味及理化特性的研究

作者简介: 常旭龙（1998−），男，硕士研究生，研究方向：食品化学，E-mail：442808322@qq.com

通讯作者: 周爱梅（1971−），女，博士，教授，研究方向：食品化学与营养及农产品与水产品深加工，E-mail：zhouam@scau.edu.cn。

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