《LWT》：Decoding flavor formation in recombined milk: The role of milk fat fractions from dry fractionation and their fatty acid profiles
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本文为探讨乳脂组分对重组乳风味的影响提供了关键见解。研究人员通过感官评价、电子鼻和GC-O-MS等技术，系统分析了不同温度下获得的液态和固态乳脂组分对重组乳风味和脂肪酸组成的影响，明确了非醛和辛醛是脂肪味的主要贡献者，γ-十二内酯和δ-癸内酯是甜味的主要来源，并揭示了由脂肪酸到关键风味化合物的双路径形成机制。该研究为开发在降低脂肪含量同时不损失风味的健康乳制品提供了理论依据。
随着食品工业向更高标准发展，消费者对乳制品的期待已从基本的营养充足转向更为多样和独特的风味体验。乳脂作为乳制品的核心成分，其复杂的脂肪酸组成不仅影响产品的流变特性和口感，更是风味形成的关键前体物质。然而，当前研究多集中于脂肪含量差异对风味的影响，对于不同脂肪类型及其背后脂肪酸组成如何驱动风味形成机制关注较少。同时，关于乳脂干法分馏的研究大多聚焦于分馏温度对得率、化学成分、结晶行为等理化性质的影响，这些理化性质的差异如何进一步驱动风味化合物的形成，尚需深入研究。针对这些科学问题，研究人员在《LWT》上发表了一项研究，旨在揭示不同干法分馏温度获得的乳脂组分如何影响重组乳的风味轮廓和脂肪酸组成，并阐明这些组分塑造乳制品风味的分子机制。
为了回答上述问题，研究者运用了多种关键的分析技术。首先，通过干法分馏技术在25°C和30°C下处理黄油，获得了液态组分（25L, 30L）、固态组分（25S, 30S）以及未分馏乳脂（MF），并将其以4%的比例重组到脱脂乳中，制备成一系列重组乳样品（25L-M, 25S-M, 30L-M, 30S-M, MF-M），以纯脱脂乳（skim-M）作为对照。随后，采用定量描述性分析（QDA）对样品进行感官评价。利用电子鼻（E-nose）对整体气味轮廓进行快速表征。通过顶空固相微萃取箭头结合气相色谱-嗅闻-质谱联用技术（HS-SPME-Arrow-GC-O-MS）分离鉴定挥发性风味化合物，并运用香气提取物稀释分析（AEDA）评估气味活性。采用外标法和稳定同位素稀释分析法（SIDA）对关键香气活性化合物（AACs）进行准确定量，并计算其气味活性值（OAV）。同时，通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析各乳脂组分的脂肪酸组成。最后，结合统计分析（如主成分分析PCA、相关性分析）揭示了脂肪酸前体与最终风味化合物之间的转化关系。
3.1. 干法分馏对重组乳风味轮廓的影响
感官评价（QDA）结果表明，含有不同乳脂组分的重组乳样品在风味轮廓上存在显著差异。含有25°C液态组分（25L-M）的样品表现出突出的乳香、脂肪味和甜味。相比之下，所有重组乳样品的乳腥味和蒸煮味评分均显著低于脱脂乳对照，表明乳脂有效掩盖了脱脂乳中由乳清蛋白变性和含硫氨基酸降解产生的不良风味。
3.2. 重组乳的整体气味特征
电子鼻分析结合主成分分析（PCA）能够清晰区分不同样品。25L-M、30L-M和脱脂乳对照（skim-M）各自形成独立簇群，而25S-M、30S-M和MF-M则聚集在一起，表明簇群内的样品具有相似的整体气味特征。
3.3. 重组乳中挥发性风味化合物的分析
共鉴定出74种挥发性化合物。与脱脂乳对照相比，所有重组乳样品中酸类、内酯类和酮类物质的含量均显著升高，醛类和醇类也有适度增加，证实乳脂是重组乳中酸、醛、酮、内酯和酯类物质的主要来源。25L-M样品的总挥发性物质含量最高，约为脱脂乳对照的7.5倍。
3.4. 基于AEDA的重组乳中香气活性化合物鉴定
通过香气提取物稀释分析（AEDA），在选定的四个代表性样品中共检测到40种气味物质。其中，21种香气活性化合物（AACs）的风味稀释因子（FD）≥8，被认为是重组乳特征香气的主要贡献者。
3.5. AACs的定量与气味活性值计算
结合外标法和稳定同位素稀释分析法（SIDA）对21种FD≥8的AACs进行定量，并计算其OAV。最终确认了12种OAV≥1的关键AACs。研究发现，辛醛（octanal）和非醛（nonanal）是脂肪味的主要贡献者，而δ-癸内酯（δ-decalactone）和γ-十二内酯（γ-dodecalactone）主要对甜味负责。相关性分析显示，δ-癸内酯和γ-十二内酯与甜味属性呈强正相关；非醛和辛醛与脂肪味属性显著相关；己醛（hexanal）则与青草味属性相关。
3.6. 重组乳的脂肪酸组成
脂肪酸分析表明，饱和脂肪酸（SFAs）在所有重组乳样品的脂肪酸谱中占主导地位（71.5%-75.5%）。但随着分馏温度的降低，SFA的比例逐渐下降，而不饱和脂肪酸（USFAs）的相对比例从MF-M的24.5%增加到25L-M的28.5%。液态组分（25L-M和30L-M）显著富集油酸（C18:1n9c）、亚油酸（C18:2n6c）以及中短链饱和脂肪酸（如C8:0, C10:0, C12:0）。
3.7. 脂肪酸的来源与转化途径
通过斯皮尔曼相关性热图，清晰揭示了关键AACs与其脂肪酸前体之间的转化关系。不饱和脂肪酸（C18:1, C18:2）的氧化是醛类和醇类形成的主要途径。其中，C18:1的氧化主要产生辛醛和非醛，C18:2的氧化主要产生己醛和(E)-2-辛醛。中短链饱和脂肪酸则与关键内酯（如γ-十二内酯和δ-癸内酯）呈强正相关，它们是内酯形成的前体，通过分子内酯化和热诱导环化等途径转化而来。
综上所述，本研究通过构建基于干法分馏乳脂的重组乳体系，并结合分子感官科学技术，系统阐明了不同乳脂组分调控风味形成的分子机制。研究发现液态乳脂组分能赋予重组乳更浓郁的甜味和脂肪味。研究明确了γ-十二内酯和δ-癸内酯是甜味的主要贡献者，辛醛和非醛是脂肪味的主要贡献者。风味差异与特定的脂肪酸前体谱密切相关：不饱和脂肪酸（C18:1和C18:2）的丰度与辛醛、非醛等关键醛类正相关，而中链饱和脂肪酸则与γ-十二内酯、δ-癸内酯等关键内酯正相关。这些发现建立了特定乳脂前体与其对应香气化合物之间的关联，为针对性设计乳制品风味提供了分子层面的理论依据。该研究也为开发在降低脂肪含量的同时不损失风味的健康乳制品提供了重要的理论基础和技术支持。
