甜瓜酸奶發(fā)酵工藝優(yōu)化及其品質(zhì)分析

曹燕飛，郝 鑫，李宏軍，馬成業(yè)，周陸紅

（1.濰坊工程職業(yè)學(xué)院 農(nóng)林科技學(xué)院，山東 青州 262500；2.山東理工大學(xué) 農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東 淄博 255049；3.濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 濰坊 261071）

甜瓜（Cucumis melo.L），屬于葫蘆科（Cucurbitaceae）甜瓜屬（Cucumis），是世界上第五大產(chǎn)量水果[1]。我國甜瓜種植面積和產(chǎn)量均位于世界首位，其品種資源有300多種[2]。青州銀瓜屬薄皮甜瓜種，產(chǎn)于山東青州市彌河沙灘，富含糖類、維生素、礦物質(zhì)、酚類化合物等多種營養(yǎng)成分，有“瓜中佳品”的美稱[3-4]。

酸奶是以鮮牛乳或乳粉為原料，經(jīng)益生菌發(fā)酵而形成的乳制品，富含高生物價值蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素以及必需脂肪酸等[5]。因其營養(yǎng)價值豐富、酸甜可口、柔滑細(xì)膩，具有預(yù)防骨質(zhì)疏松癥、緩解乳糖不耐癥、降低膽固醇，同時促進腸道健康和提高免疫系統(tǒng)等多種功能，深受消費者歡迎[5-7]，特別是，在酸奶中添加水果已在工業(yè)上越來越受歡迎[8]。目前已有多種果蔬酸奶相繼研發(fā)。PACHEKREPAPOL U等[9]研究發(fā)現(xiàn)，木薯淀粉的添加能改善椰子酸奶產(chǎn)品的物理化學(xué)和流變性質(zhì)。周琪等[10]開發(fā)以刺梨為原料的抗氧化功能酸奶。蔡翔等[11]研究桑葚酸奶在貯藏過程中抗氧化活性和活性成分的變化，表明其在貯藏期（1～10 d）內(nèi)抗氧化活性能力以及活性成分物質(zhì)穩(wěn)定性好。俸嫣莎[12]研究表明，獼猴桃蘋果酸奶的最優(yōu)配方工藝為混合果漿量30%、白砂糖用量8%、蘋果與獼猴桃的果漿用量比1∶2、發(fā)酵溫度42 ℃。但目前未見甜瓜酸奶品質(zhì)特性的研究報道。

本研究以純牛奶和甜瓜汁為原料制備甜瓜酸奶，以酸度、持水力和感官評分為考察指標(biāo)，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法對甜瓜酸奶的發(fā)酵工藝條件進行優(yōu)化，并對甜瓜酸奶的貯藏特性、抗氧化活性、流變特性、微觀結(jié)構(gòu)和揮發(fā)性風(fēng)味成分進行分析，以期為甜瓜酸奶產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)，為甜瓜深加工提供新思路，推動甜瓜產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展，豐富酸奶市場的種類。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甜瓜：青州市彌河銀瓜種植基地；純牛奶（每100 g含蛋白質(zhì)3.0 g）：內(nèi)蒙古伊利實業(yè)集團有限公司；乳酸菌酸奶發(fā)酵劑：北京川秀科技有限公司；赤蘚糖醇：南京甘汁園糖業(yè)有限公司；氫氧化鈉、無水乙醇：天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；羅丹明B：上海源葉生物科技有限公司；所用化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Y88多功能高端破壁機：九陽股份有限公司；JC-100-SE恒溫培養(yǎng)箱：青島精誠儀器儀表有限公司；J300-SH高速均質(zhì)機：無錫雷磁儀器儀表有限公司；LC-FA2004電子分析天平：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；TG1650-WS臺式高速離心機：濟南博坤科學(xué)儀器有限公司；PHS-3E型pH計：浙江納德科學(xué)儀器有限公司；TU-1810 紫外可見分光光度計：江蘇福曼斯儀器有限公司；Kinexus Lab旋轉(zhuǎn)流變儀：英國Marlvern儀器公司；Olympus FV3000激光共聚焦顯微鏡：日本olympus有限公司；Clarus SQ8氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）聯(lián)用儀、HP-5柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）：美國PerkinElmer有限公司。

1.3 方法

1.3.1 甜瓜酸奶的加工工藝流程及操作要點

甜瓜汁的制備：挑選成熟飽滿、無蟲害病害的甜瓜，將甜瓜洗凈、去皮切蒂切半、去籽并取出果肉進行打漿處理，用紗布過濾除渣得到甜瓜汁，備用。

調(diào)配：將甜瓜汁以5%添加量（以純牛奶質(zhì)量為基準(zhǔn)）添加到純牛奶中，攪拌混勻后，添加7%的赤蘚糖醇（以甜瓜汁加純牛奶質(zhì)量為基準(zhǔn)，下同），進行均質(zhì)處理；

殺菌：均質(zhì)后將混合液在95 ℃下殺菌5 min；

接種、發(fā)酵：將混合汁冷卻至42 ℃，加入接種量0.3%的酸奶發(fā)酵劑，放入42 ℃的培養(yǎng)箱內(nèi)發(fā)酵7 h，直至乳液凝固[5]；

后熟：完成發(fā)酵后，迅速冷卻至10 ℃以下，并置于4 ℃后熟24 h，得到甜瓜酸奶成品。

1.3.2 甜瓜酸奶發(fā)酵條件優(yōu)化

單因素試驗：以酸度、持水力和感官評分為指標(biāo)，分別考察甜瓜汁添加量（0、5%、10%、15%、20%）、赤蘚糖醇添加量（3%、5%、7%、9%、11%）、發(fā)酵時間（3 h、5 h、7 h、9 h、11 h）、接種量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）對甜瓜酸奶品質(zhì)的影響。

響應(yīng)面試驗：根據(jù)單因素試驗的結(jié)果，以酸奶的感官評分（Y）作為響應(yīng)值，以甜瓜汁添加量（A）、赤蘚糖醇添加量（B）、發(fā)酵時間（C）、接種量（D）作為自變量，采用Box-Behnken試驗設(shè)計對甜瓜酸奶的發(fā)酵條件進行優(yōu)化，發(fā)酵條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗因素與水平見表1。

表1 發(fā)酵條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of response surface experiments for fermentation conditions optimization

1.3.3 甜瓜酸奶的貯藏品質(zhì)分析

在最佳工藝條件下制備甜瓜酸奶，以不含有甜瓜汁的酸奶為對照，在0～4 ℃條件下貯藏21 d，分別于0、7 d、14 d、21 d取樣，測定酸奶酸度、持水力、感官評分。

1.3.4 測定方法

（1）甜瓜酸奶的感官評價

參考王紫琳等[6]的方法，稍作修改。選取10名具有一定經(jīng)驗的專業(yè)相關(guān)人員，從色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)4個方面對酸奶進行感官評價，滿分100分。酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 甜瓜酸奶感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of melon yogurt

（2）理化指標(biāo)的測定

酸度的測定：參照GB 5009.239—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品酸度的測定》中的直接滴定法；持水力的測定：參照WANG J等[13]的方法。

（3）共聚焦激光掃描顯微鏡分析

將5 mL酸奶樣品與20 μL 0.2%的羅丹明B水溶液充分混合。將染色的樣品在4 ℃下儲存1 h后，轉(zhuǎn)移到共聚焦激光掃描顯微鏡下觀察樣品的微觀結(jié)構(gòu)。

（4）流變學(xué)特性

參照PACHEKREPAPOL U等[9]的試驗方法，使用動態(tài)振蕩流變儀對酸奶進行流變學(xué)分析，采用具有1 mm間隙的鋁板夾（40 mm直徑）進行測量。酸奶樣品在在4 ℃條件下以0.5%的應(yīng)變進行頻率掃描測試（0.1～10 Hz），并記錄儲能模量（G'）以及損耗模量（G"）的結(jié)果。

（5）揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

采用頂空固相微萃?。╤eadspace-solid phase microextraction，HS-SPME）結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）分析技術(shù)對酸奶的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行分析。將5 g酸奶樣品置于20 mL頂空樣品瓶中并在45 ℃水浴中平衡15 min，然后將老化的萃取頭放入瓶中并將其暴露于樣品上方的頂部空間來提取揮發(fā)性化合物。

GC條件：HP-5柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為高純度氦氣（He），進樣口溫度250 ℃；恒定流速為1.0 mL/min；升溫程序為初始溫度60 ℃，以5 ℃/min升溫至230 ℃，保持10 min。采用不分流模式。

MS條件：電子電離（electron ionization，EI）源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，采集方式為全掃描。

定性定量分析：揮發(fā)性物質(zhì)通過計算機檢索中（national institute of standards and technology，NIST）11譜庫進行匹配，并將保留指數(shù)（retention index，RI）與GC×GC數(shù)據(jù)庫的保留指數(shù)進行比較，采用正構(gòu)烷烴同系物對保留指數(shù)進行校正，人工輔助解析圖譜，鑒定出相似度＞80%的化合物[14]；根據(jù)峰面積歸一化法計算揮發(fā)性成分的相對含量。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

所有試驗均重復(fù)3次，采用Origin9.1、Design-Expert 8.0.6及SPSS23.0軟件進行繪圖、統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 甜瓜汁添加量的確定

酸奶酸度主要源于乳酸菌將發(fā)酵基質(zhì)中的葡萄糖、果糖、乳糖等物質(zhì)發(fā)酵分解產(chǎn)生乳酸，使酸奶pH值下降，酸度升高[15]。較高的酸度有助于抑制酸奶有害細(xì)菌的生長，延緩產(chǎn)品的變質(zhì)[16]。甜瓜汁添加量對酸奶品質(zhì)的影響見表3。

表3 甜瓜汁添加量對酸奶品質(zhì)的影響Table 3 Effect of melon juice addition on yogurt quality

由表3可知，隨著甜瓜汁添加量在0～20%范圍內(nèi)的增加，酸奶的酸度從76.95°T上升至85.27°T，這可能由于甜瓜汁中的低聚糖等成分可作為發(fā)酵基質(zhì)，促進乳酸菌產(chǎn)酸，導(dǎo)致酸奶的酸度增加。另外，研究表明，果蔬中營養(yǎng)活性物質(zhì)具有益菌效果[17-19]，甜瓜汁含有豐富的維生素C、酚類化合物等生物活性物質(zhì)，促進乳酸菌活力，加速酸奶中有機酸的積累，提高酸度。

持水力能反映酸奶凝膠特性，其與酸奶凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有關(guān)[20]。當(dāng)甜瓜汁添加量為0～5%時，酸奶的持水力逐漸增加；當(dāng)甜瓜汁添加量為5%時，持水力達(dá)80.20%，可能由于適量的甜瓜汁中可溶性多糖充當(dāng)增稠劑，能增強蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)的致密性，改善酸奶的持水能力[21]。酸奶的持水力與蛋白質(zhì)含量有關(guān)，酸奶中所含較低的蛋白質(zhì)會導(dǎo)致在凝乳過程中形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)稀松使得持水能力下降[22]；當(dāng)甜瓜汁添加量＞5%時，酸奶的持水力明顯降低，這可能由于酸奶中蛋白質(zhì)濃度較低導(dǎo)致。

當(dāng)甜瓜汁添加量為0～5%時，酸奶的感官評分先增加；當(dāng)甜瓜汁添加量為5%時，感官評分達(dá)到了最大值，為83.50分，此時酸奶中有適宜的甜瓜香味，口感柔滑；當(dāng)甜瓜汁添加量＞5%時，甜瓜氣味過濃、掩蓋酸奶原有香氣，組織粗糙，且因乳清析出較多而出現(xiàn)分層現(xiàn)象。因此，確定最適甜瓜汁添加量為5%。

2.1.2 赤蘚糖醇添加量的確定

由表4可知，隨著赤蘚糖醇添加量的增加，酸奶的酸度逐漸降低。YAO J等[23]研究表明，赤蘚糖醇對嗜酸乳桿菌在配方奶中產(chǎn)酸和增殖有抑制作用，赤蘚糖醇的添加可能會抑制乳酸菌在發(fā)酵過程中產(chǎn)酸能力，從而導(dǎo)致酸度下降。隨赤蘚糖醇添加量在3%～11%范圍內(nèi)的增加，持水力從64.18%升高至86.52%，這是由于赤蘚糖醇具有改善蛋白質(zhì)的部分功能特性，可以穩(wěn)定和保護生物大分子，抑制大分子聚集體形成，提高蛋白乳化液在不同環(huán)境因素條件下的穩(wěn)定性[24]。隨著赤蘚糖醇添加量在3%～7%范圍內(nèi)的增加，酸奶的感官評分呈增加趨勢，當(dāng)赤蘚糖醇添加量為7%時，感官評分最高，為85.0分，其口感和風(fēng)味最佳；而赤蘚糖醇添加量＞7%時，感官評分下降。因此，確定最適赤蘚糖醇添加量為7%。

表4 赤蘚糖醇添加量對甜瓜酸奶品質(zhì)的影響Table 4 Effect of erythritol addition on melon yogurt quality

2.1.3 發(fā)酵時間的確定

由表5可知，發(fā)酵時間為3～11 h時，甜瓜酸奶的酸度逐漸增加。發(fā)酵時間為3～7 h時，持水力及感官評分隨之增加；發(fā)酵時間延長至7 h，持水力和感官評分最高，分別為81.33%和84.10分，此時，酸度為82.83°T，此時甜瓜酸奶凝固好、組織均勻細(xì)膩、酸甜適中、風(fēng)味協(xié)調(diào)，由于糖類轉(zhuǎn)化為乳酸量逐漸增多，使酸奶基質(zhì)中酪蛋白膠粒的穩(wěn)定性下降，而且乳酸的存在會使酸奶基質(zhì)的pH下降，當(dāng)pH達(dá)到酪蛋白等電點（4.6）時，酪蛋白凝集發(fā)生交聯(lián)沉淀，促進蛋白質(zhì)的凝固，使得持水力增加，改善酸奶的組織狀態(tài)[25]；當(dāng)發(fā)酵時間＞7 h時，持水力及感官評分下降，酸奶出現(xiàn)口感偏酸，組織狀態(tài)變差，且乳清析出嚴(yán)重的現(xiàn)象，可能由于酸奶發(fā)酵時間過度，導(dǎo)致發(fā)酵產(chǎn)酸量過多，破壞乳體系原本形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[25]。因此，確定最適發(fā)酵時間為7 h。

表5 發(fā)酵時間對甜瓜酸奶品質(zhì)的影響Table 5 Effect of fermentation time on melon yogurt quality

2.1.4 接種量的確定

由表6可知，當(dāng)接種量為0.1%～0.5%時，甜瓜酸奶的酸度逐漸增加。當(dāng)接種量為0.1%～0.3%時，持水力和感官評分呈增加趨勢，當(dāng)接種量為0.3%時，持水力和感官評分最高，分別為79.03%、85.20分，酸奶的凝固狀態(tài)良好，酸甜適中，組織細(xì)膩潤滑，此時，酸度為82.72°T，當(dāng)接種量＞0.3%，甜瓜酸奶持水力和感官評分較低，這是因為乳酸菌的數(shù)量太少，酸奶發(fā)酵不完全，導(dǎo)致酸味不足，組織松散，口感不佳[26]。當(dāng)接種量過大時，酸奶的酸度持續(xù)上升，而持水力和感官評分逐漸下降，其原因是添加過多的發(fā)酵劑會導(dǎo)致酸奶酸化過快，加速蛋白變性，凝乳時間縮短，持水力下降。因此，確定最適接種量為0.3%。

表6 接種量對甜瓜酸奶品質(zhì)的影響Table 6 Effect of inoculum on melon yogurt quality

2.2 發(fā)酵條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗結(jié)果與分析

在單因素試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，以感官評分（Y）為響應(yīng)值，以甜瓜汁添加量（A）、赤蘚糖醇添加量（B）、發(fā)酵時間（C）、接種量（D）為自變量，進行4因素3水平的響應(yīng)面試驗設(shè)計。發(fā)酵條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果見表7，方差分析見表8。

表7 發(fā)酵條件優(yōu)化響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果Table 7 Results and analysis of response surface test for fermentation conditions optimization

表8 回歸模型方差分析Table 8 Variance analysis of regression model

利用Design-Expert 8.0.6軟件對表7結(jié)果進行多元回歸擬合分析，得到各自變量對感官評分（Y）的回歸方程：Y=87.44+2.21A-2.408B+2.35C+0.31D+2.50AB+2.37AC-1.05AD+0.90BC-3.25BD+2.62CD-2.84A2-5.88B2-4.50C2-3.29D2。

由表8可知，該回歸模型極顯著（P＜0.01），失擬項不顯著（P＞0.05），決定系數(shù)R2=0.931 6，調(diào)整決定系數(shù)R2adj=0.900 1，表示該模型的可信度較高，可以用于甜瓜酸奶的工藝優(yōu)化。由P值可知，一次項A、B、C和二次項A2、B2、C2、D2對感官評分影響極顯著（P＜0.01），交互項AB、BD和CD對感官評分影響顯著（P＜0.05），其余項對感官評分的影響不顯著（P＞0.05）。由F值可知，各因素對感官評分影響的順序為赤蘚糖醇添加量＞發(fā)酵時間＞甜瓜汁添加量＞接種量。甜瓜汁添加量及赤蘚糖醇添加量間、赤蘚糖醇添加量及接種量間、發(fā)酵時間及接種量間交互作用影響顯著（P＜0.05）。

由響應(yīng)面優(yōu)化得到甜瓜酸奶的最優(yōu)發(fā)酵工藝參數(shù)為：甜瓜汁添加量7.40%，赤蘚糖醇添加量6.74%，發(fā)酵時間7.86 h，接種量0.32%，此優(yōu)化條件下，感官評分預(yù)測值為88.66分，考慮實際情況，將最佳工藝條件修正為：甜瓜汁添加量7%、赤蘚糖醇添加量7%、發(fā)酵時間8 h、接種量0.3%。在此工藝條件下進行驗證試驗，甜瓜酸奶感官評分實際值為90.70分，與預(yù)測值接近。此時酸奶色澤均衡，凝固均勻、組織細(xì)膩且較少乳清析出，酸甜適中、口感細(xì)膩爽滑，并伴有適宜的甜瓜汁香味和濃郁的酸奶香氣；其酸度為82.62°T，持水力為81.13%。

2.3 酸奶貯藏品質(zhì)分析

由圖1a～1c可知，隨著貯藏時間在0～21 d范圍內(nèi)的延長，甜瓜酸奶和對照酸奶的感官評分和持水力均呈下降趨勢，當(dāng)貯藏時間為21 d時，感官評分和持水力分別為73.0分、68.2%；甜瓜酸奶酸度隨著貯藏時間的延長從82.6°T上升到88.4°T，對照酸奶的酸度從78.6°T上升到85.6°T，這與DU H等[17]研究結(jié)果一致，可能由于乳酸菌的作用使乳糖轉(zhuǎn)化為乳酸，導(dǎo)致pH值降低，當(dāng)pH接近酪蛋白的等電點時，酪蛋白發(fā)生沉淀，這將降低酪蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)及其保持水分的能力，從而使酸奶在貯藏期間大量乳清析出，組織粗糙，口味偏酸影響感官品質(zhì)。而在貯藏期間甜瓜酸奶的感官評分和持水力均高于對照酸奶，酸度低于對照酸奶，這表明甜瓜酸奶的貯藏特性要優(yōu)于對照酸奶。因此，甜瓜汁的添加可改善其酸奶的貯藏穩(wěn)定性，使酸奶擁有更長的貨架期以及較強的抗氧性。

圖1 甜瓜酸奶貯藏期間品質(zhì)變化Fig. 1 Quality change of melon yogurt during storage

2.3 甜瓜酸奶流變學(xué)特性

由圖2可知，隨著頻率在0～10 Hz范圍內(nèi)的增加，2種酸奶樣品的G′和G″值呈上升趨勢，并且在整個頻率范圍內(nèi)，G′值始終高于G″值，表明酸奶表現(xiàn)出具有彈性的類固態(tài)行為。在相同頻率下，甜瓜酸奶的G′和G″值都高于對照酸奶，在10 Hz頻率下，甜瓜酸奶G′和G″最高值分別為136.1 Pa、43.02 Pa，而對照酸奶分別為124.4 Pa、39.28 Pa，這表明優(yōu)化后甜瓜酸奶表現(xiàn)出更似固體的行為。G′值表示酸奶的彈性特征，能有效反映蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[27]。甜瓜酸奶G′值的提高可歸因于甜瓜汁中的多酚與酸奶酪蛋白基質(zhì)的相互作用，強化蛋白質(zhì)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[28]。這表明甜瓜汁的添加有利于酸奶中蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成。

圖2 酸奶的G′頻率（a）和G″頻率（b）掃描曲線Fig. 2 G′ frequency (a) and G″ frequency (b) scan curves of yogurt

2.4 甜瓜酸奶的微觀結(jié)構(gòu)

對照酸奶和甜瓜酸奶的微觀結(jié)構(gòu)見3。由圖3可知，所有酸奶樣品都表現(xiàn)出較為均勻的多孔絮狀蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，對照酸奶的微觀結(jié)構(gòu)與甜瓜酸奶不同，對照樣品結(jié)構(gòu)較為稀薄、不連續(xù)，呈有間隙的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這將導(dǎo)致蛋白質(zhì)在貯藏期間的持水性下降。與對照酸奶相比，甜瓜酸奶顯示出更均一、連續(xù)、緊密的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有助于穩(wěn)定酸奶網(wǎng)絡(luò)，從而具有更好的流變性能和更高的持水力[27]，這一點由2.2和2.3的結(jié)果所證實。

圖3 對照（a）和甜瓜（b）酸奶的微觀結(jié)構(gòu)Fig. 3 Microstructure of blank yogurt (a) and melon yogurt (b)

2.5 甜瓜酸奶的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

甜瓜酸奶揮發(fā)性風(fēng)味成分分析見表9。由表9可知，甜瓜酸奶的揮發(fā)性風(fēng)味化合物共檢出33種，包括7種醇類、9種酯類、7種醛類、4種酮類、2種酸類和4種其他類化合物，其相對含量分別為19.64%、28.43%、27.70%、11.69%、9.18%、3.36%。其中，酯類和和醛類是主要的風(fēng)味物質(zhì)。甜瓜酸奶的酯類物質(zhì)中乙酸丁酯（柑橘、葡萄果香）、乙酸甲酯（芳香氣味）、異丁酸乙酯（奶油、蘋果香氣）、丙酸乙酯（水果香氣）、2-甲基丁基乙酸酯（青香、果香）等賦予了酸奶果具有果香和花香[29-32]。PANG X等[33]研究結(jié)果表明，甜瓜汁中酯類一般是由以γ-氨基丁酸、丙氨酸和纈氨酸為前體物質(zhì)合成帶支鏈的丁酸酯類、乙酸酯類和丙酸酯類。酸奶中較多的乙酸酯類和丙酸酯類或許是由于酸奶中添加甜瓜汁導(dǎo)致的。醛類化合物含有糠醛、正己醛、苯甲醛、（E）-2-壬烯醛、正壬醛、（Z）-6-壬烯醛、2,6-二甲基-5-庚烯醛。其中（E）-2-壬烯醛和（Z）-6-壬烯醛是甜瓜主要特征風(fēng)味物質(zhì)[34]。甜瓜汁在熱處理中會產(chǎn)生揮發(fā)性異味物質(zhì)，類似具有堅果香、杏仁味的苯甲醛，但其在酸奶成分中含量較低（0.51%）。正壬醛和正己醛可以分別為酸奶提供蜜蠟花香和蘋果香[5]。酸奶中糠醛可能源自甜瓜汁生產(chǎn)加熱過程中非酶褐變[35]。

甜瓜酸奶中薄荷醇含量最高（相對含量3.94%），呈現(xiàn)涼的薄荷香氣。醇類化合物含量較高的是正己醇（相對含量3.79%）、異戊醇（相對含量3.66）、1-辛烯-3-醇（相對含量2.69%），是發(fā)酵乳中主要的風(fēng)味活性化合物，這與CHEN X等[36]的研究報道一致。酮類化合物是酸奶中重要的風(fēng)味化合物，主要包括2,3-丁二酮、3-羥基-2-丁酮、2,3-戊二酮等，可以在酸奶中提供甜味、奶油香味，大部分是不飽和脂肪酸氧化、熱降解和氨基酸降解產(chǎn)物[32]。酸類化合物包括異丁酸和正己酸，分別為酸奶帶來奶酪、芝士氣味和椰子肉味的香氣[32，37]。其他類化合物中存在檸檬烯、4-羥基-2（5H）-呋喃酮、（Z）-2-己烯、（Z）-3,4-二羥基呋喃。檸檬烯具有水果和柑橘風(fēng)味可以為酸奶提供清新香氣[38]。酸奶中4-羥基-2（5H）-呋喃酮具有堅果香、焦糖香，可能通過阿魏酸與果糖、鼠李糖、蔗糖及其他戊糖的熱裂解，或由戊糖與丙氨酸和甘氨酸的美拉德反應(yīng)產(chǎn)生[14]。

3 結(jié)論

通過單因素試驗和響應(yīng)面法優(yōu)化獲得甜瓜酸奶最佳發(fā)酵工藝條件為：甜瓜汁添加量7%，赤蘚糖醇添加量7%，發(fā)酵時間8 h，接種量0.3%。在此優(yōu)化工藝條件下，酸奶的酸度為82.62°T，持水力為81.13%，感官評分為90.70分，甜瓜酸奶凝固均勻，酸甜適中，伴有適宜的甜瓜汁香味和濃郁的酸奶香氣。在貯藏期間，甜瓜酸奶的感官評分、酸度、持水力明顯優(yōu)于對照酸奶。優(yōu)化后甜瓜酸奶具有較好的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。甜瓜汁酸奶共鑒定出33種揮發(fā)性化合物，7種醇類、9種酯類、7種醛類、4種酮類、2種酸類和4種其他類化合物。適量甜瓜汁的添加不僅可改善酸奶的貯藏穩(wěn)定性，提高酸奶的抗氧化性，而且能豐富酸奶風(fēng)味，更好地滿足人們的消費需求。