牦牛乳硬质干酪特征风味化合物的形成机理研究

The project intends to study traditional yak's milk hard cheeses of Tibetan Plateau. Which purpose is to analysis of the volatile flavor active compounds of yak's milk hard cheese. To extract, isolate and identify the volatile flavor active compounds by taking the use of Simultaneous distillation-extraction, Solid-phase Microextraction and stir bar sorptive extraction with two dimensional gas chromatography-time of flight mass spectrometry. The key aroma components in hard cheese determined by gas chromatography-olfactometry and aroma extract dilution analysis. The content of the metabolic precursors of the volatile flavor compounds in cheese by gas chromatography-mass spectrometry and high performance liquid chromatography. Combined with the main process of cheeses production, We will comprehensive study the influence of composition and content by rennet, fermentation agent, mature time, mature temperature and other key factors in the formation of the volatile key flavor compounds of yak's milk hard cheeses in ripening. To proven the key aroma components determined the characteristic flavor. It is important significance for revealing the ways to the chemical and biological of the key aroma components and Clarifying the formation of the volatile flavor active compounds in yak's milk hard cheeses. Providing theoretical basis for the scientific research and technical support for the industrial production of the yak's milk hard cheese.

项目拟以青藏高原地区传统牦牛乳硬质干酪为研究对象，采用同时蒸馏萃取、固相微萃取、搅拌子吸附结合全二维气相色谱-飞行时间质谱联用技术全面分析牦牛乳硬质干酪挥发性风味活性化合物的组成，采用气相色谱-嗅闻和香味抽提物稀释分析法确定其特征风味活性化合物，利用气相色谱-质谱联用和高效液相色谱法测定其代谢前体物质的含量。结合干酪生产主要工艺，系统研究凝乳酶和发酵剂种类及加量对牦牛乳硬质干酪特征风味活性化合物组成和含量的影响，探讨不同成熟温度和各成熟阶段牦牛乳硬质干酪中特征风味活性化合物的变化特点，探明决定其特征风味化合物的关键代谢前体物质，对揭示其特征风味活性化合物的产生途径和阐明牦牛乳硬质干酪特征风味活性化合物的形成机理具有重要意义，为牦牛乳硬质干酪的科学研究和工业化生产提供理论依据和技术支撑。

随着我国干酪消费市场需求的迅速增长，且因牦牛乳干酪独有的风味品质和高营养价值，针对青藏高原牧区传统牦牛乳硬质干酪的特征挥发性风味化合物尚不明确、影响其风味特征的关键因素亦不清楚，项目以牦牛乳硬质干酪为研究对象，利用SDE/SPME-GC-MS和HS-GC-IMS技术，采用ROAV/OAV结合化学计量学分析，系统研究了成熟温度（5℃、10℃、15℃）、凝乳酶（小牛皱胃酶、地衣芽孢杆菌D3.11凝乳酶、木瓜凝乳酶）和发酵剂（丹尼斯克乳酸菌、普泽益生菌和藏灵菇冻干粉）对挥发性风味化合物的影响；同时测定和分析了其风味代谢前体物脂肪酸、氨基酸、蛋白质的变化；优化了干酪挥发性风味化合物的检测方法，建立了牦牛乳硬质干酪特征风味化合物的指纹图谱。主要研究结果如下：. （1）凝乳酶对YMHC 的特征挥发性风味物质具有显著影响。δ-十二内酯、萘、苯甲醛、δ-癸内酯和2-十一酮等的 ROAVmax＞10，对 CR-YMHC 的特征风味贡献最大；月桂醛、正己醇、3-甲基丁醇、δ-十二内酯和乙偶姻等对BR-YMHC的特征风味贡献最大；(E)-2-壬烯醛、苯酚、2-壬酮、乙酸和2-十二酮等对PR-YMHC的特征风味贡献最大。. （2）提高成熟温度不仅能够加快干酪关键挥发性风味化合物的形成，且导致YMHC在较短的成熟时间内达到应有的风味品质。提高成熟温度有利于促进干酪中苯乙醇、正己酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸、2,4,6-三甲基吡啶、丙酸乙酯、丁醇、乳酸乙酯和3-甲基-3-丁烯-1-醇等关键挥发性风味化合物的形成。. （3）首次采用GC-IMS技术构建了不同发酵剂干酪样品的挥发性风味化合物指纹图谱，确定了它们的特征峰区域。. （4）SDE法对高沸点、低挥发性化合物以及长链羧酸、醛、酮、酯类检测效果良好，SPME法对低挥发性化合物检测效果良好，HS-GC-IMS技术对痕量挥发性化合物检测效果良好。. （5）提高成熟温度促进了蛋白质的降解；凝乳酶对YMHC成熟过程中氨基酸、脂肪酸的影响均较为显著；发酵剂对Ser、Cys、Met、Tyr、His和Glu的变化有一定的影响。. 研究结果为牦牛乳硬质干酪的风味改善和品质调控提供一定的理论依据和参考，同时对我国青藏高原牧区传统牦牛乳奶酪的工业化生产具有重要的指导意义。