根据GB 5420—2021《食品安全国家标准 干酪》中的定义,霉菌干酪是指主要通过干酪内部和(或)表面的特征霉菌生长而促进其成熟的干酪。近年来,霉菌干酪的研究出现了一个新的方向,即将传统发酵食品的霉菌发酵剂应用于霉菌干酪的制作。该研究方向的可行性已得到验证,例如,用于生产日本传统发酵食品(清酒、酱油、味增)的米曲霉(Aspergillus oryzae)和酱油曲霉(Aspergillus sojae)可用于制作表面成熟型霉菌干酪[1];中国传统霉菌发酵剂中的红曲霉(Monascus)可通过表面成熟和内部成熟2种方式熟化干酪[2-3],雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)可用于制作牦牛乳霉菌干酪[4-5]和不同脂肪含量的霉菌干酪[6]。更有研究表明,利用这些霉菌发酵剂所制作的霉菌干酪的风味比传统霉菌干酪(如卡门贝尔干酪、蓝纹干酪)更加温和[1,7]。
风味实际上包含味道和气味2个方面,其中味道对整体风味的贡献仅占25%,其余75%的贡献则来源于气味[8]。干酪的风味与非挥发性物质和挥发性物质相关,前者提供了干酪味道,后者提供了干酪气味[9]。目前,挥发性物质是上述类型霉菌干酪风味研究的主要对象,其可以作为干酪分类鉴别和品质控制的依据[10-11]。TOMITA等[12]采用非靶向代谢组学分析了日本酒曲霉菌干酪的非挥发性代谢物谱和挥发性代谢物谱,并根据与传统霉菌干酪代谢物谱的对比结果阐明了该类霉菌干酪代谢物的组成特征。JIAO等[3]的研究证明,根据挥发性物质的差异可以将内部成熟型红曲霉奶酪和表面成熟型红曲霉干酪区分开来。WANG等[13]采用气相色谱-质谱法、香气提取稀释分析和气味活性值(odor activity value,OAV),鉴定出了红曲霉干酪的36种关键香气化合物。姜纳川等[4]和高代微等[5]在研究中将挥发性物质的相对含量作为干酪品质的评价标准,确定了牦牛乳雅致放射毛霉干酪的最佳成熟条件。王楠[6]研究了不同脂肪含量和不同霉菌接种方式的雅致放射毛霉干酪在成熟过程中的风味变化,各组样品中共检测出酸类、酮类、酯类和醇类4种挥发性风味物质,其中酸类物质在各成熟阶段均占比最大。
以腐乳相关产品为筛选材料,在前期的研究中基于理化指标和感官评价得到一株适用于制作霉菌干酪的雅致放射毛霉菌株QF03,其制作的霉菌干酪的整体喜好程度得分高于市售卡门贝尔干酪[14]。虽已通过感官评价描述了该雅致放射毛霉干酪的风味特征,证明其在风味上区别于市售卡门贝尔干酪,但2种干酪在挥发性物质上的差异尚不清楚。因此,以市售卡门贝尔干酪为对照组,以成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪为实验组,在本研究中采用顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectroscopy,HS-SPME-GC-MS)结合化学计量学分析3组样品在挥发性物质上的差异,进一步描述雅致放射毛霉干酪的挥发性物质特征。该研究结果有助于腐乳源雅致放射毛霉干酪的分类,并为后续对其进行工艺优化和风味调控提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
生牛乳、稀奶油,光明乳业股份有限公司;乳酸菌发酵剂FLORA DANICA、STI-13,科汉森(北京)贸易有限公司;凝乳酶,北京多爱特生物科技有限公司;雅致放射毛霉QF03,乳业生物技术国家重点实验室;精制食用盐,中国盐业股份有限公司;格兰特卡门贝尔干酪,岸确国际贸易(上海)有限公司;马铃薯葡萄糖水,青岛海博生物技术有限公司;氯化钠,国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取探针,美国Supelco公司;PRACTUM124-1CN电子天平,德国赛多利斯公司;1300系列A2生物安全柜,美国赛默飞世尔科技公司;HVE-50高压蒸汽灭菌锅,日本平山制作所株式会社 ;FT20凝乳槽,英国Armfiled有限公司;HPP 110恒温恒湿箱,德国美墨尔特公司;SD20型pH计,瑞士梅特勒托利多科技有限公司;MJ-Ⅱ霉菌培养箱、HWS-28电热恒温水浴锅,上海一恒科技有限公司;ZWY-2112B恒温培养振荡器,上海智城分析仪器制造有限公司;7890B-5977B气相色谱-质谱仪,美国安捷伦科技有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 霉菌发酵液的制备
使用雅致放射毛霉菌株QF03制备霉菌发酵液。用无菌接种环从纯化后的平板上刮取适量菌丝接种于100 mL马铃薯葡萄糖水中,放置于150 r/min、28 ℃的恒温培养振荡器培养7 d。根据GB 4789.2—2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》对发酵液进行稀释涂布平板计数,其中活菌的数量为106 CFU/mL。霉菌发酵液需提前制备,现制现用。
1.3.2 霉菌干酪的制备及取样
霉菌干酪的制作方法参考商业卡门贝尔干酪的制作工艺[15]。将经稀奶油标准化的生牛乳在63 ℃下巴氏杀菌30 min,冷却至32 ℃后加入乳酸菌发酵剂,在预热好的凝乳槽中进行预酸化直至其pH值下降到6.4。向原料乳中加入凝乳酶,待其全部凝固后进行切割、装模、盐渍、晾干,放置过夜使凝乳粒在模具中定型。次日,在新鲜凝乳块表面均匀涂抹霉菌发酵液,将其放置在15 ℃、相对湿度为80%的成熟箱中成熟35 d。由于在前期的研究中发现雅致放射毛霉干酪的内外部pH值、蛋白质水解指数和质构参数在1～14 d和14～35 d呈现出不同的特征,故选取成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪分别作为这2个成熟阶段的代表性样品进行后续的研究[14]。
采购的卡门贝尔干酪和制作的成熟14 d、成熟35 d的雅致放射毛霉干酪如图1所示,通过垂直切片的方式对3组样品进行取样。
a-卡门贝尔干酪;b-成熟14 d的雅致放射毛霉干酪;c-成熟35 d的雅致放射毛霉干酪
图1 对照组及实验组的干酪样品
Fig.1 The cheese samples of the control group and the experimental groups
1.3.3 顶空-固相微萃取
参考WANG等[16]的研究,采用固相微萃取提取市售卡门贝尔干酪、成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的挥发性物质。称取6 g切片的样品和6 g氯化钠在研钵中研磨均匀,再称取6 g研磨后的混合物转移至顶空瓶中,于60 ℃恒温水浴锅中平衡30 min。在60 ℃下将老化后的萃取探针于顶空瓶的顶部空间吸附30 min,吸附结束后在230 ℃下解吸5 min。
1.3.4 气相色谱-质谱
色谱条件:采用DB-WAX色谱柱(30 m×250 μm×0.25 μm),载气为氦气,流速为3 mL/min。
色谱升温程序:初始温度40 ℃,保持5 min,以5 ℃/min的速率上升至220 ℃,然后以20 ℃/min的速率上升至250 ℃,保持2.5 min。
质谱条件:以电子碰撞模式运行,电离能为70 eV,离子源温度为230 ℃,在29～450 m/z使用全扫描采集。
1.4 数据分析
将检测到的挥发性物质在NIST 14数据库中进行比对,筛选出匹配度>70%的物质,并使用峰面积归一化法计算这些物质的相对含量,每组样品重复检测3次[10]。使用OriginPro 2025基于保留时间和峰面积绘制挥发性物质的离子色谱图,基于相对含量绘制挥发性物质的百分比饼图。基于相对含量使用SIMCA 14.1对3组样品进行偏最小二乘法判别分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)和正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least-squares discriminant analysis,OPLS-DA),同时得到对应的OPLS-DA投影重要性变量(variable important for the projection,VIP),在分析时所有变量均采用单位方差缩放法(unit variance,UV)进行标准化处理。使用R语言(版本4.3.2)进行曼-惠特尼U检验(mann-whitney U test)和威尔科克森配对符号秩检验(wilcoxon signed-rank test),并将得到的U值和W值分别代入公式(1)、公式(2)计算相应的秩二列相关系数r(rank-biserial correlation)[17-18]。r>0.5为大效应量,代表差异显著[19]。以VIP>1、r>0.5和差异倍数(fold change,FC)>2(或<0.5)为标准,筛选出进行OPLS-DA的2组样品间具有显著差异的共有挥发性物质,并使用TBtools-Ⅱ绘制聚类热图可视化这些物质在2组样品间的差异,每行数据均经过“0-1标准化”处理,层次聚类采用中位数距离法[20]。
(1)
式中:rAC,曼-惠特尼U检验的秩二列相关系数;U,由曼-惠特尼U检验得到的U值;n1、n2,样品包含的样本数量。
(2)
式中:rBC,威尔科克森配对符号秩检验的秩二列相关系数;W+,由威尔科克森配对符号秩检验得到的正秩和;W-,由威尔科克森配对符号秩检验得到的负秩和;n,正、负秩和的差值不为0的样本数量。
2 结果与分析
2.1 挥发性物质的定性和定量
市售卡门贝尔干酪、成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪经GC-MS检测得到的挥发性物质及其相对含量见电子版增强出版附表1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.044205,下同)。3组样品共检测出了62种挥发性物质,其中酸类物质19种、醛类物质3种、酮类物质11种、醇类物质11种、酯类物质12种和吡嗪类物质6种。
表1 卡门贝尔干酪和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪间的差异挥发性物质
Table 1 The differential volatile compounds between Camembert cheese and A.elegans cheese ripened for 35 days
挥发性风味物质rACVIPACFCAC己酸 1.001.0462.74十二酸1.001.0465.00戊酸 1.001.0525.25辛酸 1.001.0526.72正癸酸1.001.0503.88苯甲醛1.001.0475.002-庚酮1.001.0210.03乙偶姻1.001.0050.17
干酪中的酸类物质主要为挥发性羧酸,包含直链脂肪酸和支链脂肪酸。直链脂肪酸经碳水化合物代谢和脂肪水解产生,支链脂肪酸经蛋白质水解过程中氨基酸的脱氨作用产生[9]。在3组样品中均检测到了由碳水化合物代谢产生的直链脂肪酸——丙酸和乙酸。根据碳原子的数量,脂肪水解产生的直链脂肪酸还可分为短链脂肪酸(C4:0～C8:0)、中链脂肪酸(C9:0～C13:0)和长链脂肪酸(C14:0～C18:0),这三类直链脂肪酸在成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中均被检测到[21]。4-甲基己酸是在成熟14 d的雅致放射毛霉干酪中被检测到的支链脂肪酸,2-甲基丙酸和3-甲基戊酸是在成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中被检测到的支链脂肪酸。此外,在成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中还检测到了苯甲酸和9-癸烯酸。在市售卡门贝尔干酪中被检测到的酸类物质为短链脂肪酸和中链脂肪酸,未检测到长链脂肪酸、支链脂肪酸以及其他酸类物质。3组样品在酸类物质的组成和相对含量上均存在差异,这表明3样品中碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢情况不同。
游离脂肪酸和游离氨基酸是重要的风味物质前体,可进一步代谢生成其他挥发性物质。干酪中的醛类物质来源于氨基酸代谢,氨基酸经氧化脱氨基转化为α-酮酸,随后在脱羧酶的催化下转化为醛[9]。由于醛类物质是干酪中的瞬态化合物,生成后会迅速转化为醇或酸,故在3组样品中检测到该物质的数量远少于其他挥发性物质。在市售卡门贝尔干酪中检测到了3种醛类物质——3-甲基丁醛、苯甲醛和乙醛,在成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中仅检测到了苯甲醛1种醛类物质。在3组样品中检测出的酮类物质主要为甲基酮,其由脂肪酸氧化生成的β-酮酸发生脱羧反应产生[22]。除由脂肪酸代谢产生的酮类物质外,在3组样品中还检测到了由乳糖代谢产生的乙偶姻(即3-羟基-2-丁酮)[9]。干酪中的醇类物质包含伯醇、仲醇和芳香醇。3-甲基-1-丁醇和乙醇为干酪中常见的伯醇,前者在成熟14 d的雅致放射毛霉干酪中被检测到,后者在3组样品中均被检测到。在3组样品中检测到的仲醇有2-庚醇、2-壬醇、2-辛醇和2,3-丁二醇,这些仲醇由与其对应的甲基酮还原生成[23]。在成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中检测到了2种芳香醇——苯甲醇和苯乙醇,而在市售卡门贝尔干酪中未检测到芳香醇。干酪中的酯类物质通常是由酯酶催化的酯化反应和醇酰基转移酶催化的醇解反应生成的,其中低碳数酯类(甲酯、乙酯)是干酪风味的重要贡献者,特别是其感知阈值极低,大约比相应的醇类低10倍[2,22,24]。酯类物质在成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中被检测到,主要为乙酯类物质,而在市售卡门贝尔干酪中未检测到酯类物质。丁酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯和壬酸乙酯作为短、中链脂肪酸的典型乙酯,其混合物被称为黄油酯,通常能散发出令人愉悦的香气[25]。吡嗪类物质属于芳香化合物,主要为甲基和乙基取代形式,干酪中检测到的吡嗪类物质主要为简单的单环烷基吡嗪[26-27]。吡嗪类物质有2种形成途径,分别为斯特克尔降解和氨/酰亚胺反应[28]。3组样品间不存在共有的吡嗪类物质,在市售卡门贝尔干酪中检测到的吡嗪类物质为2,3-二甲基吡嗪、甲基吡嗪,在成熟14 d的雅致放射毛霉干酪中未检测到吡嗪类物质,在成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中检测到的吡嗪类物质为2,3,5-三甲基-6-乙基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、三甲基吡嗪和四甲基吡嗪。
2.2 挥发性物质的差异分析
PLS-DA是用来判断研究数据如何分类的常用统计分析方法,在食品风味物质研究中可用于构建风味物质与样品类别之间的关系模型,能够有效地区分不同的样品[29-30]。以62种挥发性物质为因变量,3组样品作为自变量构建PLS-DA模型。结果如图2-a所示,代表3组样品的点分布在得分图的不同区域,表明基于挥发性物质可有效地区分3组样品。在本次分析中,自变量拟合指数
为0.874,因变量拟合指数
为0.998,模型预测指数(Q2)为0.991,R2和Q2均超过0.5,证明该模型具有较高的可靠性。为避免模型发生过拟合,通过200次置换检验进一步评估模型的可靠性。如图2-b所示,Q2的在纵轴上的截距小于零,说明构建的PLS-DA模型不存在过拟合,即该模型具有良好的可靠性,能充分解释样本间的差异。
a-PLS-DA得分图;b-PLS-DA置换检验图
图2 卡门贝尔干酪、成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪挥发性物质的PLS-DA模型
Fig.2 PLS-DA model of volatile compounds in Camembert cheese and A.elegans cheeses ripened for 14 days and 35 days
注:A为卡门贝尔干酪;B为成熟14 d的雅致放射毛霉干酪;C为成熟35 d的雅致放射毛霉干酪(下同)。
3组样品挥发性物质的离子色谱图如图3所示,市售卡门贝尔干酪与成熟14 d、成熟35 d的雅致放射毛霉干酪在挥发性物质的保留时间和峰面积上均存在明显的差异,而成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的挥发性物质虽保留时间相近,但峰面积存在差异。这表明市售卡门贝尔干酪的挥发性物质在组成及相对含量上与成熟14 d、成熟35 d的雅致放射毛霉干酪均存在差异,而成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪虽具有相似的挥发性物质组成但各类物质的相对含量存在差异。
图3 挥发性物质的离子色谱图
Fig.3 Ion chromatogram of volatile compounds
如附图1所示为基于各类挥发性物质的相对含量绘制的百分比饼图,3组样品在挥发性物质的组成及各类物质的相对含量上存在差异。市售卡门贝尔干酪的挥发性物质包含酸类物质、醛类物质、酮类物质、醇类物质和吡嗪类物质,成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的挥发性物质除以上五类物质外还包含酯类物质。成熟14 d的雅致放射毛霉干酪与成熟35 d的雅致放射毛霉干酪具有相似的挥发性物质组成,但其未检测出吡嗪类物质。由于只在市售卡门贝尔干酪和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中检测出了吡嗪类物质,故可认为吡嗪类物质在干酪成熟后期产生,是标志着干酪达到成熟状态的特征风味物质。
在市售卡门贝尔干酪中酮类物质的占比最大,其相对含量为50.9%,超过挥发性物质总含量的一半。醇类物质和酸类物质是市售卡门贝尔干酪占比第二大的两类风味物质,相对含量分别为22.89%和22.75%。醇类物质和酸类物质在市售卡门贝尔干酪中的占比仅次于酮类物质,相对含量分别为22.89%和22.75%。醛类物质和吡嗪类物质在市售卡门贝尔干酪中的占比很小,相对含量分别为3.87%和0.40%。因此,市售卡门贝尔干酪的主要挥发性物质是酮类物质、醇类物质和酸类物质。在成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中酸类物质均占比最大,相对含量分别为86.74%和91.42%。除酸类物质外,其余挥发性物质在这2组样品中的相对含量总和分别为13.27%和8.57%。因此,成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的主要挥发性物质是酸类物质,这与姜纳川等[4]、高代微等[5]和王楠[6]对雅致放射毛霉干酪挥发性物质的研究结果一致。由各类挥发性物质在3组样品中的占比可得,雅致放射毛霉干酪与市售卡门贝尔干酪在挥发性物质的特征上具有明显差异。酸类物质在雅致放射毛霉干酪的2个理化指标特征不同的成熟阶段(1～14 d和14～35 d)均占比最大,可初步认为其是雅致放射毛霉干酪的主要挥发性物质。
2.3 差异挥发性物质的筛选
OPLS-DA是在PLS-DA的基础上开发的一种对信息进行分类的算法,更适用于2组样本间的比较[30]。如图4所示为基于市售卡门贝尔干酪和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的17种共有挥发性物质构建的OPLS-DA模型,其VIP(VIPAC)如表1所示。该模型的自变量拟合指数为0.916,因变量拟合指数为1,模型预测指数(Q2)为0.998,结合置换检验的结果(图4-b)证明其可靠且不存在过拟合。秩和检验通常被描述为2组独立样本t检验的非参数版本,其数学等效版本是曼-惠特尼U检验[18]。使用曼-惠特尼U检验比较这2组样品共有挥发性物质的相对含量,代入U值计算得到的效应量rAC如表1所示。以rAC>0.5、VIPAC>1、FCAC>2(或<0.5)为标准,筛选出这2组样品间具有显著差异的8种共有挥发性物质,其中酸类物质5种(己酸、十二酸、戊酸、辛酸和正癸酸)、醛类物质1种(苯甲醛)和酮类物质2种(2-庚酮和乙偶姻)。如图5所示,这8种差异挥发性物质在2组样品间表现出明显的聚类。5种酸类物质和1种醛类物质聚为一类,在成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中的相对含量更高;2种酮类物质聚为一类,在市售卡门贝尔干酪中的相对含量更高。因此,这8种差异挥发性物质可作为区分市售卡门贝尔干酪和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的标志物。
a-OPLS-DA得分图;b-OPLS-DA置换检验图
图4 卡门贝尔干酪和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的共有挥发性物质的OPLS-DA模型
Fig.4 OPLS-DA model of common volatile compounds in Camembert cheese and A.elegans cheese ripened for 35 days
图5 卡门贝尔干酪和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪间差异挥发性物质的聚类热图
Fig.5 The cluster heatmap of differential with significant differences between Camembert cheese and A.eleganscheese ripened for 35 days
如图6所示为基于成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的37种共有挥发性物质构建的OPLS-DA模型,其VIP(VIPBC)如表2所示。该模型的自变量拟合指数为0.779,因变量拟合指数为0.999,模型预测指数(Q2)为0.989,结合置换检验的结果(图6-b)证明其可靠且不存在过拟合。威尔科克森配对符号秩检验用于2个配对样本间的比较,常被称为配对t检验的非参数版本[18]。使用威尔科克森配对符号秩检验比较这2组样品的共有挥发性物质的相对含量,代入W值计算得到的效应量rBC如表2所示。以同样的标准筛选出这2组样品间具有显著差异的8种共有挥发性物质,其中酸类物质2种(苯甲酸、戊酸)、醇类物质2种(乙醇、苯甲醇)和酯类物质4种(丁酸乙酯、癸酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯)。如图7所示,这8种差异挥发性物质在2组样品间没有表现出明显的聚类。苯甲醇在成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中的相对含量更高,而其余7种差异挥发性物质在成熟14 d的雅致放射毛霉干酪中的相对含量更高。然而,一种挥发性物质的相对含量仅代表该物质的含量在挥发性物质总含量中的占比,并非该物质在样品中的绝对含量,因此需要进一步检测这2组样品中各挥发性物质的绝对含量。同时,需要特别关注这8种差异挥发性物质的绝对含量在2组样品中的差异,探究这些物质的相对含量产生差异的原因。
表2 成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪间的差异挥发性物质
Table 2 The differential volatile compounds between A.elegans cheeses ripened for 14 days and 35 days
挥发性风味物质rBCVIPBCFCBC苯甲酸 1.001.2212.57戊酸 1.001.2282.06苯甲醇 1.001.2262.24乙醇 1.001.2152.68丁酸乙酯1.001.1582.14癸酸乙酯1.001.0152.67己酸乙酯1.001.2193.58辛酸乙酯1.001.2043.83
a-OPLS-DA得分图;b-OPLS-DA置换检验图
图6 成熟14 d、成熟35 d的雅致放射毛霉干酪的共有挥发性物质的OPLS-DA模型
Fig.6 OPLS-DA model of common volatile compounds in A.elegans cheeses ripened for 14 days and 35 days
图7 成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪间差异挥发性物质的聚类热图
Fig.7 The cluster heatmap of differential volatile compounds between A.elegans cheeses ripened for 14 days and 35 days
3 结论与展望
以市售卡门贝尔干酪为对照组,以成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪为实验组,本研究基于HS-SPME-GC-MS和化学计量学研究了雅致放射毛霉干酪的挥发性物质特征。通过GC-MS对3组样品的挥发性物质定性,共检测出62种挥发性风味物质——19种酸类物质、3种醛类物质、11种酮类物质、11种醇类物质、12种酯类物质和6种吡嗪类物质。挥发性物质的离子色谱图和定量结果表明,雅致放射毛霉干酪的挥发性物质特征与市售卡门贝尔干酪具有明显差异,前者以酸类物质为主要挥发性物质,在成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪中的相对含量分别为86.74%和91.42%;后者以酮类物质、醇类物质和酸类物质为主要挥发性物质,相对含量分别为50.9%、22.89%和22.75%。PLS-DA和OPLS-DA的结果表明,基于挥发性物质可有效地区分市售卡门贝尔干酪、成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪。以VIP、r>0.5、FC>2(或<0.5)为筛选标准,市售卡门贝尔干酪和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪间的差异挥发性物质为己酸、十二酸、戊酸、辛酸和正癸酸、苯甲醛、2-庚酮和乙偶姻;成熟14 d和成熟35 d的雅致放射毛霉干酪间的差异挥发性物质为苯甲酸、戊酸、乙醇、苯甲醇、丁酸乙酯、癸酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯。
本研究初步研究了腐乳源雅致放射毛霉QF03制作的霉菌干酪的挥发性物质特征,为该类腐乳源霉菌干酪的分类、工艺优化和风味调控提供了参考依据。但由于定量使用的峰面积归一化法无法得到该雅致放射毛霉干酪中各挥发性物质的绝对含量,故还需要使用其他定量方法对该部分数据进行补充。此外,由于挥发性物质含量的高低不能等同于其对干酪风味的贡献,故后续还需要结合气相色谱-嗅闻检测各挥发性物质的OAV进一步确定该雅致放射毛霉干酪中的关键挥发性物质。
[1] SUZUKI S, OHMORI H, HAYASHIDA S, et al.Lipase and protease activities in Koji cheeses surface-ripened with Aspergillus strains[J].Food Science and Technology Research, 2021, 27(3):543-549.
[2] ZHANG S W, WANG T, ZHANG Y M, et al.Effects of Monascus on proteolysis, lipolysis, and volatile compounds of Camembert-type cheese during ripening[J].Foods, 2022, 11(11):1662.
[3] JIAO J K, ZHENG Z Q, LIU Z M, et al.Study of the compositional, microbiological, biochemical, and volatile profile of red-veined cheese, an internal Monascus-ripened variety[J].Frontiers in Nutrition, 2021, 8:649611.
[4] 姜纳川, 陈炼红.成熟温度对牦牛毛霉菌奶酪成熟过程中品质的影响[J].中国调味品, 2022, 47(2):23-29.JIANG N C, CHEN L H.Effect of ripening temperature on the quality of yak Mucor cheese during ripening[J].China Condiment, 2022, 47 (2):23-29.
[5] 高代微, 陈炼红, 王琳琳, 等.相对湿度对牦牛毛霉霉菌奶酪成熟过程中品质的影响[J].食品工业科技, 2020, 41(5):23-30.GAO D W, CHEN L H, WANG L L, et al.Effects of relative humidity on the quality of yak mold cheese during ripening[J].Science and Technology of Food Industry, 2020, 41(5):23-30.
[6] 王楠. 毛霉培养条件优化及其在干酪中的应用研究[D].广州:华南理工大学, 2024.WANG N.Optimization of Mucor culture conditions and its application in cheese[D].Guangzhou:South China University of Technology, 2024.
[7] XIA Y J, YUAN R, WENG S N, et al.Proteolysis, lipolysis, texture and sensory properties of cheese ripened by Monascus fumeus[J].Food Research International, 2020, 137:109657.
[8] KILCAWLEY K N. Cheese Flavour[M]. Boston, MA: Springer US, 2016:443-474.
[9] ZHENG X C, SHI X W, WANG B.A review on the general cheese processing technology, flavor biochemical pathways and the influence of yeasts in cheese[J].Frontiers in Microbiology, 2021, 12:703284.
[10] BORD C, LENOIR L, BENOIT J, et al.Characterization of cantal and salers protected designation of origin cheeses based on sensory analysis, physicochemical characteristics and volatile compounds[J].Applied Sciences, 2025, 15(2):961.
[11] CASTADA H Z, HANAS K, BARRINGER S A.Swiss cheese flavor variability based on correlations of volatile flavor compounds, descriptive sensory attributes, and consumer preference[J].Foods, 2019, 8(2):78.
[12] TOMITA S, NOMURA M, ARAKAWA Y, et al.Volatile and soluble metabolite profiles in surface-ripened cheeses with Aspergillus oryzae and Aspergillus sojae[J].Food Research International, 2022, 158:111535.
[13] WANG Y D, ZENG H, QIU S Z, et al.Identification of key aroma compounds and core functional microorganisms associated with aroma formation for Monascus-fermented cheese[J].Food Chemistry, 2024, 434:137401.
[14] 周杨阳, 郑远荣, 刘振民, 等.基于理化指标和感官评价筛选干酪成熟用腐乳源霉菌[J].食品工业科技, 2026,47(7):203-215. ZHOU Y Y, ZHENG Y R, LIU Z M, et al.Screening of sufu-derived molds for cheese ripening based on physicochemical indicators and sensory evaluation[J].Science and Technology of Food Industry, 2026,47(7):203-215.
[15] 郭本恒, 刘振民.干酪科学与技术[M].北京:中国轻工业出版社, 2015:209-210.GUO B H, LIU Z M.Science and Technology of Cheese[M].Beijing:China Light Industry Press, 2015:209-210.
[16] WANG J, YANG Z J, WANG Y D, et al.The key aroma compounds and sensory characteristics of commercial Cheddar cheeses[J].Journal of Dairy Science, 2021, 104(7):7555-7571.
[17] DE LA RUBIA J M.Note on rank-biserial correlation when there are ties[J].Open Journal of Statistics, 2022, 12(5):597-622.
[18] KERBY D S.The simple difference formula:An approach to teaching nonparametric correlation[J].Comprehensive Psychology, 2014, 3:11.IT.3.1.
[19] COHEN J.Statistical Power Analysis for the Behavioral Sciences[M].2nd ed.Hillsdale,N. J.:Lawrence Erlbaum Associates, Pub.,1988:83.
[20] CHEN C J, WU Y, LI J W, et al.TBtools-Ⅱ:A “one for all, all for one” bioinformatics platform for biological big-data mining[J].Molecular Plant, 2023, 16(11):1733-1742.
[21] LECLERCQ-PERLAT M N, CORRIEU G, SPINNLER H E.Controlled production of Camembert-type cheeses:Part Ⅲ role of the ripening microflora on free fatty acid concentrations[J].The Journal of Dairy Research, 2007, 74(2):218-225.
[22] ZENG H, WANG Y D, HAN H Y, et al.Changes in key aroma compounds and esterase activity of Monascus-fermented cheese across a 30-day ripening period[J].Foods, 2022, 11(24):4026.
[23] FOX P F, GUINEE T P, COGAN T M, et al.Fundamentals of Cheese Science[M].Boston,MA:Springer US, 2017.
[24] SPINNLER H E.Surface Mold-Ripened Cheeses[M].Cheese.Amsterdam:Elsevier, 2017:911-928.
[25] WANG Y D, WANG Y, QIU S Z, et al.Metagenomic and flavoromic profiling reveals the correlation between the microorganisms and volatile flavor compounds in Monascus-fermented cheese[J].Food Research International, 2024, 188:114483.
[26] GARC
A-LOMILLO J, GONZ
LEZ-SANJOSÉ M L.Pyrazines in Thermally Treated Foods[M].Encyclopedia of Food Chemistry.Amsterdam:Elsevier, 2019:353-362.
[27] FAYEK N M, XIAO J B, FARAG M A.A multifunctional study of naturally occurring pyrazines in biological systems;formation mechanisms, metabolism, food applications and functional properties[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2023, 63(21):5322-5338.
[28] REN A, ZHANG Y, BIAN Y, et al.Pyrazines in food samples:Recent update on occurrence, formation, sampling, pretreatment and analysis methods[J].Food Chemistry, 2024, 430:137086.
[29] SONG W R, WANG H, MAGUIRE P, et al.Nearest clusters based partial least squares discriminant analysis for the classification of spectral data[J].Analytica Chimica Acta, 2018, 1009:27-38.
[30] 张牵, 韩颢颖, 孟繁宇, 等.化学计量学在食品风味领域的应用进展[J].食品科学, 2024, 45(21):307-315.ZHANG Q, HAN H Y, MENG F Y, et al.Progress in the application of chemometrics in the field of food flavor[J].Food Science, 2024, 45(21):307-315.