黑茶提取物对山羊酸奶风味的提升作用:储存过程中的挥发性成分变化及感官体验调节

《International Dairy Journal》:Flavor enhancement of goat yogurt by black tea extract: volatile profile and sensory modulation during storage

【字体: 时间:2026年02月08日 来源:International Dairy Journal 3.4

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  黑茶提取物(BTE)作为风味调节剂对4℃储存28天山羊酸奶的感官及挥发性成分的影响研究表明,BTE5(5 g/100 mL)能平衡颜色(降低L*值,a*和b*向黄红色偏移)和感官特性,通过电子鼻、电子舌及GC-IMS分析发现,添加BTE后酸奶酯类(如乙酸乙酯)显著增加,同时保留关键酮类(如丙酮、2-庚酮),形成更平衡的果香与奶油风味。

  
毛亚洲|魏露莎|蒲美雪|宋双红|陈晓霞|孙哲|米倩怡|张迪|曾红秀|刘玉芳|潘忠利|王碧妮
陕西师范大学食品工程与营养科学学院,中国陕西省西安市710119

摘要

本研究评估了红茶提取物(BTE)作为风味调节剂对在4°C下储存28天的山羊酸奶的影响。分别使用0、2、5和8克茶叶兑100毫升水的比例制备提取物(BTE0/2/5/8),并以5%(体积比)的浓度添加到酸奶中。结果表明,BTE显著降低了某些风味指标,并使其他指标向黄红色方向变化。评估小组认为中等添加量(BTE5)的酸奶风味最为平衡。通过电子鼻、电子舌和气相色谱-离子迁移谱(GC–IMS)联合分析,发现所有样品在风味和挥发性成分上存在明显差异。GC–IMS检测出72个峰,对应62种挥发性化合物。添加BTE后,乙酸酯和乙酯的含量增加,而丙酮和2-庚酮等关键酮类化合物仍占主导地位。这些结果表明,BTE5能有效增强酸奶的果香和花香特征,同时保留其奶油风味,为开发具有更好感官平衡和消费者接受度的红茶风味山羊酸奶提供了实用指导。

引言

酸奶是全球最受欢迎的发酵乳制品,因其均衡的营养成分、益生菌益处以及独特的感官特性而受到青睐。山羊奶因其较小的脂肪颗粒、丰富的中链脂肪酸和特殊的蛋白质结构而受到越来越多的关注,这些特点使其在乳化性、消化性和消费者接受度方面优于牛奶(Yang等人,2024a;Liao等人,2024;Benjamin-van Aalst等人,2024)。尽管山羊奶具有诸多优势,但其独特的“山羊味”却限制了其市场普及,这主要是由于其中的己酸、辛酸和癸酸及其氧化产物(Tian等人,2023;Yang等人,2023),这些成分往往会掩盖其他香气,对消费者尤其是习惯牛奶制品的消费者产生不利影响。
目前已有多种方法试图减少这种异味。例如,通过改善畜群管理、调整饲料配方或添加草药饲料来改变原料乳中的游离脂肪酸组成(Wójtowski等人,2023)。下游发酵技术则侧重于筛选能够生成平衡香气的乳酸菌株(如丙酮、二乙酰和甲基酮类),通过代谢途径改变风味(Tian等人,2023;Yu等人,2024)。虽然这些方法可以提升酸奶的风味,但往往依赖于特定菌株和发酵条件。此外,广泛的菌株筛选过程繁琐,且调整发酵参数可能会影响产品的质地或益生菌活性(Wójtowski等人,2023;Yang等人,2023)。更重要的是,这些传统方法通常仅能掩盖异味,无法带来额外的功能和营养价值。
与此同时,基于植物的清洁标签多酚提取物在食品行业受到越来越多的关注。这类提取物具有强抗氧化和抗菌作用,能与牛奶中的蛋白质和/或脂质形成复合物,从而影响发酵乳制品的风味、颜色稳定性和抗氧化性(Ahmad等人,2022;Wajs等人,2023)。茶叶多酚(儿茶素、茶黄素、茶红素)在这些过程中起关键作用,它们通过疏水作用和氢键与酪蛋白和乳清蛋白相互作用,改变发酵和储存过程中的乳品微结构(Celik等人,2023)。有研究表明,添加茶叶多酚可提升牛奶酸奶的抗氧化活性和感官愉悦度(?wi?der等人,2020)。然而,关于茶叶多酚对山羊奶酸奶影响的详细研究较少,且主要集中在微生物学层面。
红茶提取物(BTE)中含有高含量的茶黄素和茶红素(干重占比0.2-2%),这种复杂的风味化合物混合物具有额外优势,因为茶黄素本身具有健康益处。此外,红茶还能为乳制品提供天然的醛类、酯类和酚类挥发性物质,从而补充或调节奶酪或奶油风味(Zhao等人,2024)。BTE的抗氧化作用可能抑制脂质氧化,从而保持酸奶中的挥发性风味成分。尽管如此,BTE在山羊酸奶中的风味修饰机制尚未得到研究。
在乳酸发酵过程中,酸奶的挥发性成分会随时间动态变化:早期阶段以丙酮、二乙酰和甲基酮类为主,而在冷藏储存过程中,短链和中链脂肪酸与微生物醇类发生酯化反应生成乙酸酯和乙酯。酯类的形成主要由醇酰转移酶驱动;而决定奶油或黄油香气的醛类和酮类则来源于脂质氧化和β-氧化(Li等人,2024)。由于茶叶多酚具有抗氧化和结合特性,它们可以通过影响酪蛋白-脂肪系统中的氧化还原平衡和蛋白质-蛋白质相互作用,从而改变风味组成。
尽管多酚提取物具有潜力,但目前仍缺乏系统性的研究来揭示红茶提取物如何在储存过程中动态调节山羊酸奶的风味。本研究旨在通过分析四种不同添加量的BTE(0、2、5和8克/100毫升)对山羊酸奶感官和分子变化的影响,填补这一知识空白。我们使用电子鼻(E-nose)、电子舌(E-tongue)和气相色谱-离子迁移谱(GC–IMS)在冷藏28天后检测了酸奶的颜色、感官属性和香气/风味变化。结果表明,适量添加BTE可增加乙酸酯和乙酯的含量,同时保留关键的酮类化合物,使整体风味更加平衡、果香更浓郁。这类研究不仅有助于深入理解多酚与乳品成分的相互作用,还能为开发更具消费者吸引力的山羊酸奶产品提供依据。

材料

山羊奶粉购自中国西安的白月山羊奶集团。高山滇红(云南黑茶;Camellia sinensis var. assamica)散叶茶产自云南,并在当地购买。发酵剂YO-MIX 883(Streptococcus thermophilus + Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)来自Danisco(法国)。除非另有说明,所有化学品均为分析级,实验过程中使用去离子水。

红茶提取物(BTE)的制备

BTE的制备方法如下:

产品质量与实验验证

初步质量验证表明,在28天的冷藏储存期间,所有酸奶样品的微生物和理化指标均符合标准。具体而言,S. thermophilusL. bulgaricus的活菌数(>108 CFU/mL)始终保持在106 CFU/mL以上——这是益生菌发挥作用的最低阈值。所有样品的pH值在4.1至4.4之间,可滴定酸度为96~106

结论

通过感官分析、电子鼻(E-nose)、电子舌(E-tongue)和气相色谱-离子迁移谱(GC–IMS)等分析工具,本研究发现BTE的添加改变了酸奶的挥发性成分,使乙酸酯和乙酯的含量增加,同时保留了山羊酸奶特有的丙酮和2-庚酮风味。这些变化使得酸奶风味更加果香浓郁、质地更奶油化,并提升了储存期间的感官稳定性。在四种不同添加量的BTE(0、2、5、8克/100毫升)处理组中,均观察到了这些效果。

作者贡献声明

宋双红:方法学研究、数据分析。张迪:数据可视化。米倩怡:数据分析。孙哲:实验设计。陈晓霞:实验设计、数据分析。王碧妮:文章撰写、审稿与编辑、项目管理和资金申请、概念构思。毛亚洲:文章撰写、初稿撰写、数据整理。潘忠利:文章撰写、审稿与编辑。刘玉芳:文章撰写、审稿与编辑、方法学研究。曾红秀:数据分析。蒲美雪:

未引用参考文献

Guo等人,2023;Perez-Gonzalez等人,2024;Wang等人,2020;Zhao等人,2024。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

我们衷心感谢陕西省关键研发计划项目(2024NC-ZDCYL-03-05)和西安市科技计划项目(2025JH-NJSYB-0016)的支持。
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