目前，国内越来越多乳品企业开始研发和生产低乳糖或无乳糖的乳制品。本研究采用37 ℃和42 ℃发酵制备普通酸奶和无乳糖酸奶，采用电子眼、电子舌、电子鼻技术，系统地比较在不同的发酵温度（37、42 ℃）下生产的普通酸奶及无乳糖酸奶在发酵和贮藏期间色泽、滋味、气味成分的差异性，为无乳糖酸奶的生产及品质评价提供理论参考。

    一、方法

    1、发酵酸奶气味成分的检测

    精确称取7.0 g样品于30 mL顶空瓶中，使用Heracles Ⅱ电子鼻进行检测。50 ℃下孵化20 min，振荡速率为500 r/min。进样量5000 μL，注射速率125 μL/s，进样口温度为200 ℃，压力10 kPa，流速30 mL/min，注射时间45 s。使用正构烷烃标准液（C6～C16）进行化合物标定，通过Aro Chem base数据库对化合物进行定性分析，用峰面积表示气味成分的相对含量。

    2、发酵酸奶滋味强度检测

    将酸奶样品稀释1 倍体积置于Astree电子舌专用测试杯中，采用PKS（通用型）、CPS（通用型）、AHS（酸）、CTS（咸）、NMS（鲜）、ANS（甜）、SCS（苦）7 根传感器进行滋味的检测。

    3、发酵酸奶的色泽检测

    将样品倒入透明培养皿中，使用黑色背景板在校准过的IRIS VA400电子眼中拍照。

    二、结果与分析

    由于数据比较多，为方便理解，数据结果没有一一列出，仅展示几个作为代表

    1、无乳糖酸奶与普通酸奶发酵过程中颜色变化

图7 37℃发酵酸奶颜色随贮藏时间变化
A、B分别为无乳糖酸奶、普通酸奶；1、11分别为贮藏1、21天

图8 42℃发酵酸奶颜色随贮藏时间变化
A、B分别为无乳糖酸奶、普通酸奶；1、11分别为贮藏1、21天

    42 ℃下发酵的酸奶在4 ℃下贮藏1 d，普通酸奶中色号4094比例为8.79%，色号4095比例为76.00%；无乳糖酸奶中色号4094比例为10.12%，色号4095比例为71.04%（图8）。贮藏21 d时，普通酸奶中色号4094比例为39.60%，色号4095比例为9.81%；无乳糖酸奶色号4094比例为62.33%，色号4095比例为11.43%，主色号比例发生明显变化。说明42 ℃下发酵的无乳糖酸奶及普通酸奶在4 ℃下贮藏1 d及21 d，两者的色泽均有明显差异。

    ♦ 无乳糖酸奶与普通酸奶颜色主成分分析（PCA）

    对贮藏1 d的4 种酸奶进行主成分分析（图9），主成分1（99.604%）与主成分2（0.388%）之和大于80%，分析指数（99）大于80，4 种酸奶之间存在显著性差异，且以主成分1区分为主。37 ℃发酵酸奶分布于第3、4象限，42 ℃发酵酸奶分布于第1、2象限。因此，不同温度发酵酸奶之间的色泽区分度更大。这可能与美拉德反应有关，37 ℃下发酵的酸奶中美拉德反应产物较少，对酸奶色泽的影响不明显；而42 ℃更有利于酸奶的美拉德反应。

    2、无乳糖酸奶及普通酸奶滋味变化

    ► 滋味对比

    滋味是由酸、咸、鲜、甜、苦味组合而成，在酸奶中，人体能够鉴别的味觉主要与酸奶中非挥发性物质的组成及含量有关。图11为37 ℃发酵无乳糖酸奶与普通酸奶在4 ℃贮藏1 d时，采用Astree电子舌对酸奶滋味制作的量化图。无乳糖酸奶的酸味（3.1）、咸味（7.1）强度与普通酸奶的酸味（2.8）、咸味（7.3）强度没有显著性差异（P＞0.05）；无乳糖酸奶的鲜味（7.7）、苦味（9.1）、甜味（4.0）与普通酸奶的鲜味（5.7）、苦味（6.7）、甜味（5.9）存在显著性差异（P＜0.05，P＜0.01）。因此，37 ℃发酵的无乳糖酸奶及普通酸奶贮藏1 d后在滋味上存在明显差异。贮藏21 d后，37 ℃下发酵的两种酸奶在酸、咸、鲜、甜、苦味中均具有显著性差异（P＜0.05，P＜0.01）（图12）。

    ► 滋味主成分分析（PCA）

    在贮藏期间，无乳糖酸奶与普通酸奶在综合滋味上具有明显差异。贮藏1 d时，不同温度下发酵酸奶的差异主要来自主成分1（94.574%），相同发酵温度的无乳糖酸奶与普通酸奶之间的差异主要来自主成分2（5.220%）（图15）。在贮藏1 d时，不同温度下发酵酸奶之间的差异大于相同温度下发酵的无乳糖酸奶与普通酸奶之间的差异；到贮藏21 d时，相同温度下发酵的无乳糖酸奶与普通酸奶之间的差异为主要差异（图16）。

    3、无乳糖酸奶及普通酸奶风味变化

    • 化合物相对含量

    对表1、2进行统计学分析，37 ℃发酵的无乳糖酸奶中2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮的相对含量与普通酸奶存在明显差异，2,3-丁二酮具有奶香味，且风味阈值较低，低浓度的2,3-丁二酮能够赋予酸奶奶油的香味。丙酮酸在α-乙酰乳酸合成酶的作用下生成α-乙酰乳酸，在酸性条件下，α-乙酰乳酸化学氧化脱羧形成2,3-丁二酮，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。故2,3-丁二酮与3-羟基-2-丁酮在酸奶中的含量具有相关性。乙醛在酸奶中的相对含量较高，但在37℃下发酵的无乳糖酸与普通酸奶中不存在显著性差异P＜0.05）。原料奶中乙醛的相对含量很低，随着发酵的进行，乙醛相对含量迅速升高，这是由于酸奶中的丙酮酸在丙酮酸甲酸裂解酶的催化作用下可以生成乙酰辅酶A，即乙醛的前体物质。若酸奶中乙醛的含量过高或增长过快时，有一部分乙醛会转化为乙醇以减少酸奶中乙醛的含量，在37℃下发酵的无乳糖酸奶与普通酸奶中乙醇相对含量相比存在显著性差异（P＜0.05），无乳糖酸奶中乙醇的相对含量高于普通酸奶。

   • 无乳糖酸奶及普通酸奶风味主成分分析（PCA）

    对4 ℃贮藏1 d的37 ℃发酵无乳糖酸奶与普通酸奶进行风味比较，发现两者具有明显差异；到贮藏21 d时，两者在风味上的差异性依旧明显。贮藏1、21 d的42 ℃发酵无乳糖酸奶与普通酸奶的风味也具有明显差异。对4 ℃贮藏1 d的4 种酸奶进行风味主成分分析（图17），发现4 种酸奶具有明显差异。不同发酵温度制作的普通酸奶风味十分相近，37 ℃发酵的无乳糖酸奶及普通酸奶之间的风味差异较大，差异性主要来自主成分1（81.672%）；而42 ℃发酵的两种酸奶之间的风味差异较小，主要的差异来自主成分2（13.109%）。

    三、结 论

    采用电子眼、电子舌、电子鼻技术，比较相同发酵温度下生产的无乳糖酸奶和普通酸奶以及不同温度发酵的酸奶在色泽、滋味、气味方面的差异，采用主成分分析、统计学分析、化合物定性等分析，结果是电子眼、电子舌、电子鼻能够明显区分相同发酵温度下生产的无乳糖酸奶和普通酸奶以及不同温度发酵的酸奶色泽、滋味、气味方面的差异并且定性化合物随储存时间的含量变化。

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    参考文献：贾凌云,胡志和,薛璐,鲁丁强,赵旭飞,程凯丽,杨向丽.不同温度发酵无乳糖酸奶与普通酸奶差异性比较[J].食品科学,2019,40(23):79-90.