《食品科學》：上海應用技術大學田懷香教授等：西式酸奶油與內蒙古酸性奶油風味比較分析

酸奶油是一種通過乳酸菌發酵稀奶油制成的特色乳制品，被廣泛應用于烘焙食品、復合醬料、湯羹調味及沙拉配餐等領域。其在不同領域的多功能應用特性，有望持續推動酸奶油的市場增長。根酸奶油主要的生產工藝包括脂肪標準化、加熱、均質、高溫滅菌、接種、發酵、包裝等環節。

風味是決定消費者購買意愿的重要因素，而揮發性風味物質對食品整體風味的形成至關重要。我國內蒙古存在一種傳統的酸性奶油——“奶嚼口”（烏日莫），其采用牛乳自然發酵后分層提取乳脂的工藝制成，形成有別于市售西式酸奶油的獨特風味特征。盡管針對西式酸奶油的風味特征已建立較為完善的分析體系，但奶嚼口作為我國傳統發酵產品的典型代表，其揮發性風味輪廓、特征風味物質以及與工業化西式酸奶油的差異方面的研究仍屬空白。此外，當前國內市場仍由西式酸奶油占據主導地位，內蒙古傳統酸性奶油這類本土發酵乳制品尚未實現大規模產業化開發。

上海應用技術大學香料香精化妝品學部的陳 潛、楊潔、田懷香*等擬采用理化分析、感官評價及風味組學技術，系統探究西式酸奶油與內蒙古酸性奶油的風味差異，精準識別關鍵風味物質，旨在為內蒙古傳統酸性奶油的現代化改良及酸奶油行業的品質提升提供理論與技術支持。

1 基本成分與滴定酸度值

蛋白質和脂肪含量對發酵乳制品的質構和風味具有重要影響。已有研究表明，與低脂酸奶油相比，全脂酸奶油奶香味濃郁，質地細膩；而低脂酸奶油通常呈現出紙板味、土豆味且質地較為粗糙。如表3所示，不同酸奶油樣品之間的蛋白質與脂肪含量差異較大，其中內蒙古酸性奶油樣品間的差異尤為突出。5 種市售西式酸奶油的蛋白質量分數在1.52%～2.77%之間；在內蒙古酸性奶油樣品中，NJK-1和NJK-4的蛋白質量分數相對較高，分別為4.38%和6.52%，而NJK-2、NJK-3和XLH中蛋白質量分數較低（0.75%～1.33%）。在脂肪含量方面，內蒙古酸性奶油的脂肪質量分數為32.67%～53.91%，顯著高于市售西式酸奶油（19.24%～28%）。西式酸奶油蛋白質和脂肪質量分數的測定結果與王巖等的研究結果一致，而內蒙古酸性奶油脂肪質量分數偏高，與Goddik所報道的傳統法式酸奶油Crème Fra?che的脂肪質量分數（30%～50%）相似。在乳制品的生產過程中，原料選擇、乳清分離程度、蛋白強化方案以及發酵工藝參數等因素，均會顯著影響產品的蛋白質和脂肪含量。這些工藝變量的協同作用，使得內蒙古傳統酸性奶油產品在基礎營養成分含量上存在顯著差異，這一特性也正是傳統手工制作工藝的典型特征。

滴定酸度值是衡量酸奶油產品是否合格的一項重要指標。根據美國農業部規定，酸奶油的滴定酸度值（以乳酸計）不得低于0.5%。由表3可知，10 個酸奶油樣品的滴定酸度值分布于0.82%～1.01%之間，均滿足酸奶油滴定酸度值的要求。然而，與西式酸奶油相比，內蒙古酸性奶油的滴定酸度值更高。已有研究證實，酸奶油的滴定酸度值受發酵菌種、接種量與發酵時間等因素影響。韓慧玲從內蒙古傳統酸性奶油中分離出了多株具備高效產酸特性的乳酸菌，這可能是內蒙古酸性奶油酸度值較高的原因。

2 感官評價

采用感官評價分析了市售西式酸奶油與內蒙古酸性奶油在氣味、滋味以及消費者整體喜好度上的差異，結果如圖1所示。市售西式酸奶油和內蒙古酸性奶油在氣味和滋味屬性上呈現出不同的風味輪廓。在氣味特性方面，不同酸奶油樣品在奶香味、甜香味和奶臭味上存在極顯著差異（

P

＜0.001），在酸香味、果香味和堅果味上存在顯著差異（

P

＜0.05）。其中，市售西式酸奶油樣品具有濃郁的奶香味，而內蒙古酸性奶油的果香味更為突出。在滋味特性方面，不同酸奶油樣品在酸味、乳脂感上存在極顯著差異（

P

＜0.001），在甜味和澀味上存在顯著差異（

P

＜0.05）。從整體喜好度來看，市售西式酸奶油顯著高于內蒙古酸性奶油（

P

＜0.001）。大量研究表明，中國消費者更喜歡奶香味和堅果風味的乳制品。內蒙古酸性奶油樣品在奶臭味、腥味、苦味和澀味上具有較高評分，導致其整體喜好度較低，這與王巖等的研究結果相似。Jervis等的研究表明，乳脂感的形成機制與口腔內釋放的牛奶脂肪揮發性氣味成分及奶油在口腔加工過程中的質地特性密切相關。因此，內蒙古酸性奶油表現出的顯著乳脂感特征可能與其較高的脂肪含量有關。

3揮發性風味物質分析

3.1 GC-MS分析結果

采用GC-MS對市售西式酸奶油與內蒙古酸性奶油中揮發性風味物質進行定性和定量分析，并結合OAV確定不同酸奶油樣品中的關鍵揮發性風味物質。如表4所示，在5 種市售西式酸奶油樣品中，共檢測出34 種揮發性風味物質，包括10 種酸類、10 種酮類、5 種醇類、4 種醛類、4 種內酯類以及1 種芳香烴類物質；在5 種內蒙古酸性奶油樣品中，共檢測出38 種揮發性風味物質，包括14 種酸類、7 種醇類、7 種酯類、3 種內酯類、2 種酮類、2 種芳香烴類、1 種呋喃類、1 種醛類和1 種胺類。分析表明，酸類、醇類和內酯類是市售西式酸奶油和內蒙古酸性奶油中共有的揮發性風味物質。然而，酯類和呋喃類僅在內蒙古酸性奶油中檢出，而酮類和醛類在市售西式酸奶油中的種類更為豐富。結合各揮發性風味物質的OAV可以更深入地分析各風味物質對酸奶油整體的香氣貢獻。表5展示了市售西式酸奶油與內蒙古酸性奶油樣品中OAV大于1的揮發性風味物質。在市售西式酸奶油樣品里，總計檢測出15 種關鍵香氣物質；同樣地，在內蒙古酸性奶油樣品中，也檢測到15 種關鍵香氣物質。

酮類物質因其較低的感官閾值，在發酵乳制品的整體風味中具有顯著的貢獻。酮類物質一般由脂肪酸經過

-氧化后形成或者由乳糖代謝生成，具有水果味和奶香味。在酸奶油樣品中，OAV＞1的酮類物質包括2,3-丁二酮、乙偶姻、2-庚酮、2-壬酮和2-十一酮，且這些物質幾乎僅在西式酸奶油中被檢測到。王夢松等在發酵酸奶油樣品也鑒定出乙偶姻、2-壬酮、2-十一酮。其中，EBL樣品中酮類物質含量最高，HR和HM次之，這一結果可能與感官評價中EBL、HM和HR酸奶油樣品中奶香味評分較高有關。研究表明，2,3-丁二酮是酸奶油中的關鍵揮發性風味物質，在一定濃度下能夠產生奶香味。此外，乙偶姻作為一種重要的酮類化合物，同樣對奶香味的提升有著積極貢獻。因此，酸奶、奶酪等發酵乳制品中的奶香味與這兩種物質的含量密切相關。

酸類物質是酸奶油和內蒙古酸性奶油樣品中廣泛存在的揮發性物質，主要為直鏈脂肪酸；此外，在內蒙古酸性奶油樣品中也發現了少量的支鏈酸。在10 種酸奶油樣品中，OAV＞1的揮發性酸類物質包括丁酸、己酸、辛酸和苯甲酸。其中，NJK-3的揮發性酸類物質含量最高，其次為XLH和NJK-2。脂肪酸類物質由脂肪分解產生，普遍存在于多數發酵乳制品中，適度的脂肪酸賦予產品特征性酸味，但過高濃度會產生令人不悅的奶臭味。這一現象可能解釋了部分內蒙古酸性奶油樣品因過度酸味導致其整體喜好度降低的原因。此外，研究表明揮發性酸類物質的含量與樣品脂肪含量呈正相關。據此推斷，內蒙古酸性奶油中較高的脂肪含量，可能是其生成更多酸類物質的重要原因。同時，蛋白質和乳糖的代謝也可生成支鏈酸類物質。因此，優化內蒙古酸性奶油中酸類物質的生成量，或者通過添加附屬發酵劑促使酸類物質進一步代謝轉化成酮類、酯類和醛類等風味物質，是提升其整體風味品質的有效策略。

在酸奶油和內蒙古酸性奶油樣品中，OAV＞1的醇類物質主要包括異戊醇、2-庚醇、正己醇和2-壬醇，這些醇類物質賦予產品花香、酒香等特征風味。市售西式酸奶油的醇類物質含量普遍較低，僅ZT和YB樣品中的部分醇類物質達到其香氣閾值。與之不同的是，內蒙古酸性奶油中的醇類物質含量顯著更高。其中，NJK-4的醇類物質含量最高。大量研究顯示，醇類物質的含量與酮類物質的含量相關，部分醇類（如2-庚醇、2-壬醇等）通常是由酮類物質進一步代謝生成。這可能是內蒙古酸性奶油中醇類含量較高而酮類物質缺乏的原因。

酯類物質是奶酪等發酵乳制品中關鍵的揮發性風味物質，不僅如此，其還能夠中和脂肪酸類物質所形成的酸腐味，對產品整體風味的形成至關重要。酯類物質由酸類物質和醇類物質經酯化反應形成，低濃度時呈現出水果香氣，高濃度下則表現出發酵香氣。在10 種樣品中，OAV＞1的酯類物質包括丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯。然而，這些酯類物質在市售西式酸奶油中均未達到其香氣閾值，因而其對其香氣貢獻有限。與之相反的是，內蒙古酸性奶油中酯類物質含量較為豐富，這是其呈現獨特果香味的重要原因。

內酯類物質的形成與脂肪酸代謝有關，是由羥基脂肪酸經分子內部環化而成。內酯類物質具有奶油味、甜味和椰子味，是奶酪、奶油等乳制品中關鍵風味物質。研究表明，內酯類物質能夠提升奶油的乳脂感。其中，

-癸內酯是奶油中普遍存在的內酯類物質，對奶油乳脂感具有關鍵作用。在市售西式酸奶油和內蒙古酸性奶油樣品中共檢測出5 種內酯類物質。其中，OAV＞1的內酯包括

-己內酯、

-癸內酯和

-十二內酯。10 種樣品中的內酯類物質含量相近。在這些樣品中，內酯類物質含量最高的為HR，其次為NJK-3、NJK-2和EBL，這幾種樣品在感官評價時均表現出較高的乳脂感。

3.2 基于GC-MS數據的聚類分析和關鍵差異性風味物質識別

聚類分析作為一種有效的數據分析手段，能夠有效衡量不同數據源間的相似性，并直觀反映樣品間組分的相似度與差異度。已有研究采用聚類分析方法表征不同產地樣品的香氣組分，成功實現了產地間的有效區分。基于關鍵揮發性風味物質含量，對樣品進行聚類分析，結果如圖2所示。市售西式酸奶油與內蒙古酸性奶油可被顯著區分，這說明二者在揮發性風味物質組成上存在顯著差異。此外，同一生產廠家的樣品（HM與MR，ZT與YB）由于采用了相似的發酵工藝和發酵劑，在風味物質組成方面呈現出較高的相似性。在5 種內蒙古酸性奶油樣品中，NJK-1與NJK-4被聚為一類，而NJK-2、NJK-3及XLH則聚為另一類，這可能與它們脂肪及蛋白質含量的差異有關。脂肪能夠進一步代謝形成揮發性風味物質。其中，NJK-1和NJK-4的脂肪含量較低，而NJK-2、NJK-3及XLH中脂肪含量較高，這使得后一類樣品在代謝過程中能夠產生更豐富的揮發性風味物質，進而形成獨特的風味特征。

VIP值可以量化揮發性風味物質對不同樣品差異的貢獻度，VIP＞1時表示關鍵差異風味物質。由圖3可知，造成市售西式酸奶油和內蒙古酸性奶油風味差異的主要物質有9 種，包括異戊醇、己酸、辛酸、丁酸、2-十一酮、2-庚酮、乙偶姻、2-壬酮以及辛酸乙酯。異戊醇、己酸、辛酸、丁酸和辛酸乙酯等物質在內蒙古酸性奶油中含量豐富，而2-十一酮、2-庚酮、2-壬酮和乙偶姻等物質在西式酸奶油中含量豐富。由此可見，酸類和酮類物質是造成內蒙古酸性奶油和市售西式酸奶油差異性的主要物質。

3.3 GC-IMS分析結果

采用GC-IMS對不同樣品中的揮發性風味物質進行分析，根據歸一化離子遷移時間和不同組分反應離子峰的位置，形成了樣品中不同揮發性組分的GC-IMS二維譜圖（圖4）以及指紋圖譜（圖5）。如圖4所示，不同樣品中各組分信號峰的遷移時間為4～8 ms，保留時間為200～1 400 s。根據離子遷移二維譜圖中的信號峰差異可知，內蒙古酸性奶油樣品與市售西式酸奶油樣品的揮發性風味物質組成存在顯著差異。內蒙古酸性奶油揮發性組分信號峰強度較高，表示其具有較高濃度的揮發性風味物質，這與GC-MS的檢測結果一致。市售西式酸奶油中HR和HM的二維譜圖相似，ZT和YB的二維圖譜相似，與圖2中聚類結果一致。

如圖5所示，GC-IMS共檢測出94 種揮發性風味物質，包括單體和二聚體形式。將圖5分為3 個區域（A、B、C），區域A表示市售西式酸奶油和內蒙古酸性奶油中共有的揮發性風味物質，包括酯類、醇類、酮類、酸類和醛類物質。Wang Mengsong等也通過GC-IMS在酸奶油樣品中檢測出了小分子酯類物質。然而，采用GC-MS檢測法未能在市售西式酸奶油中檢測到酯類物質，這表明GC-MS和GC-IMS可以互為補充，從而更全面地描述酸奶油的風味物質。區域B表示內蒙古酸性奶油中特征揮發性風味物質，大部分為醇類和酯類物質。區域C表示市售西式酸奶油樣品中特征揮發性風味物質，主要為酮類物質。

3.4 電子鼻分析結果

電子鼻能夠快速檢測不同樣品風味的差異，被廣泛用于食品分析、環境監測、藥品鑒定等眾多領域。采用電子鼻對市售西式酸奶油樣品和內蒙古酸性奶油進行風味分析，統計各傳感器79～81 s的數據并繪制雷達圖（圖6a），同時采用PCA對各傳感器貢獻進行分析（圖6b）。

如圖6a所示，10 種酸奶油樣品的雷達圖整體輪廓較為相似，傳感器W5S、W1S、W1W、W2W響應值較高，說明酸奶油中具有較高含量的氮氧化合物（W5S）、甲基類物質（W1S）、含硫化合物（W1W）以及芳香類化合物（W2W）。市售西式酸奶油與內蒙古酸性奶油在傳感器W1S上具有較大的差異性，這表明市售西式酸奶油樣品總體上含有較多的甲基類物質，如甲基酮類物質，該結果與GC-MS和GC-IMS的檢測結果一致。

PCA結果顯示，前3 個主成分（PC1～PC3）累計方差為84.7%（PC1：44.9%、PC2：22.6%、PC3：17.2%）。這一結果表明，數據間的差異分布于多個維度，該特征與電子鼻傳感器列陣的多目標檢測特性一致。傳感器與X軸夾角越小表示其對主成分的貢獻率越大。如圖6b所示，W1C、W1S和W5S在PC1上貢獻較為顯著，這表明市售西式酸奶油和內蒙古酸性奶油樣品在芳香類化合物、甲基類物質以及氮氧化合物上存在的較大差異；W1W和W2W在PC2上的貢獻較大，W5C和W2S在PC3上的貢獻較大。PC2和PC3主要反映了市售西式酸奶油樣品組以及內蒙古酸性奶油樣品組組內的差異性，不同的制作工藝以及發酵劑的差異可能是導致這些差異的主要因素。

4 揮發性風味物質與香氣屬性的相關性分析

以OAV＞1的揮發性風味物質含量為自變量

X

，香氣屬性的得分值為因變量

Y

，采用PLSR法對市售西式酸奶油和內蒙古酸性奶油中揮發性組分與香氣屬性間的相關性進行分析，結果如圖7所示。市售西式酸奶油主要集中在左半部分，而內蒙古酸性奶油主要集中在右半部分，該結果表明兩類產品在揮發性風味物質與香氣屬性的關聯模式上存在顯著差異。進一步分析顯示，酮類物質與奶香味以及整體喜好度具有較高的相關性，這意味著酮類物質對提升酸奶油樣品的奶香味具有積極作用，且易于獲得消費者青睞，這一結論與多數發酵乳制品的風味研究結果相符。酸類物質則與酸味以及一些異味相關，高濃度的酸類物質易產生奶臭味。研究表明，消費者對過酸的食品接受度較低，這可能是內蒙古酸性奶油存在以為且整體喜好度較低的主要原因。因此，實現酮類與酸類物質的含量平衡是改善內蒙古酸性奶油風味特征的關鍵。通過定向篩選具有高效丁二酮/乙偶姻合成能力的功能菌株，或優化發酵工藝參數，可有效促進酮類風味物質的生物合成，從而增強酸奶油制品的特征性乳香風味。Kim等研究表明，在篩選獲得高產雙乙酰的乳酸乳球菌乳脂亞種（

Lactococcus lactis subsp.cremoris

）后，在發酵體系中添加0.2%檸檬酸和0.001%Fe2＋，可顯著促進雙乙酰合成，顯著提升酸奶油的奶香味與感官接受度。針對酸類物質的控制，需重點優化發酵溫度、時間和接種量等關鍵工藝參數，同時可輔以添加特定發酵劑。Xiang Qin等證實干酪乳桿菌能夠有效緩解因脂解導致的游離脂肪酸過多、風味不平衡等問題。

結論

本研究基于理化性質分析，綜合運用GC-MS、GC-IMS及電子鼻技術，并結合OAV與PLSR，系統地解析并比較了市售西式酸奶油與內蒙古酸性奶油的風味特征。基本成分測定結果顯示，不同內蒙古酸性奶油產品的蛋白質與脂肪含量存在顯著差異，且其脂肪含量顯著高于市售酸奶油產品。感官評價結果顯示，市售西式酸奶油具有濃郁的奶香味，整體喜好度較高；而內蒙古傳統酸性奶油則呈現出獨特的果香特征。風味分析進一步證實，市售西式酸奶油與內蒙古酸性奶油在風味特征上存在顯著差異。GC-MS和GC-IMS檢測結果表明，酮類物質是市售西式酸奶油的關鍵風味貢獻組分；酸類、醇類和酯類物質對內蒙古酸性奶油的風味形成具有較高的貢獻度；內酯類物質是兩類樣品共有的關鍵揮發性組分。其中，異戊醇、己酸、辛酸、丁酸、2-十一酮、2-庚酮、乙偶姻、2-壬酮以及辛酸乙酯是導致西式酸奶油和內蒙古酸性奶油的風味差異的關鍵物質。電子鼻結果顯示，市售西式酸奶油和內蒙古酸性奶油在芳香類化合物、甲基類物質以及氮氧化合物的含量上存在明顯差異。PLSR分析進一步表明，酮類物質與酸奶油的奶香味屬性和整體喜好度呈正相關，而高含量的酸類物質可能會導致異味產生。由此可見，調控內蒙古酸性奶油中酮類物質與酸類物質含量的平衡，是提升其整體風味品質的主要途徑。

基于上述研究成果，未來可通過以下3 條關鍵路徑實現內蒙古酸性奶油風味品質的定向調控：1）原料調控：包括原乳脂肪含量的精準調控及乳清蛋白等輔料的科學配比；2）工藝改進：重點優化發酵溫度、時間及發酵劑添加量等關鍵參數；3）菌株篩選：通過選育高產酮類物質的乳酸菌（如乳酸乳球菌乳脂亞種），強化乳香前體物質的合成。本研究成果為推動內蒙古傳統酸性奶油的現代化轉型升級及區域特色風味的標準化生產提供了重要的理論依據與實踐指導。

通信作者：

田懷香 教授

上海應用技術大學香料香精化妝品學部

田懷香，博士，上海應用技術大學香料香精化妝品學部教授，博士生導師，上海食品風味與品質控制工程技術研究中心主任，國家一流專業建設點食品科學與工程專業負責人，上海市優秀技術帶頭人，上海市曙光學者。美國Rutgers大學訪問學者，兼任中國食品科學技術學會青年委員會委員，中國食品科學技術學會預制菜專業委員會常務委員，中國食品科學技術學會益生菌分會理事，全國感官分析標準化技術委員會委員，中國輕工業食品感知科學與技術重點實驗室學術委員會委員，中國畜產品研究會理事，《食品科學》《食品工業科技》《食品研究與開發》《香料香精化妝品》等雜志編委。主要從事食品風味化學、食用香精、新型乳制品方面的研究。先后主持了國家自然科學基金項目4 項、上海市科委和教委等項目10 項，橫向企業項目23 項。先后發表論文187 篇，被SCI收錄論文103 篇，授權專利27 件。主編出版《食品風味化學》、《香料香精應用基礎》，副主編出版《食用香精制備技術》。榮獲中國食品科學技術學會科技創新獎杰出青年獎，以第一完成人獲得2023年度上海市科學技術獎科技進步獎一等獎、2023年度中國商業聯合會科學技術獎特等獎，獲得2021年度中國輕工業聯合會科學技術進步獎一等獎。

第一作者：

陳 潛 講師

上海應用技術大學香料香精化妝品學部

陳潛，工學博士，上海應用技術大學香料香精化妝品學部校聘副教授，碩士生導師。上海食品風味與品質控制工程技術研究中心成員，上海高水平地方高校創新團隊成員。研究方向：食品微生物資源挖掘，微生物功能解析與應用、乳制品產品開發及加工。目前共主持和參與項目8 項，包括國家自然科學基金面上項目2 項，國家青年科學基金項目1 項，上海市教委項目1 項，企業橫向項目3 項。

本文《 西式酸奶油與內蒙古酸性奶油風味比較分析 》來源于《食品科學》2025年46卷第17期210-220 頁， 作者： 陳 潛，楊 潔，于海燕，陳 臣，田懷香* 。 DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20250311-082 。 點擊下方 閱讀原文 即可查看文章相關信息。

實習編輯：林安琪；責任編輯：張睿梅。點擊下方 閱讀原文 即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為進一步促進動物源食品科學理論的完善與創新，加速科研成果向實際生產力的轉化，助力產業實現高質量、可持續發展，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、中國食品雜志社將與江西農業大學、江西科技師范大學、 南昌師范學院、 家禽遺傳改良江西省重點實驗室 共同舉辦的“ 2025年動物源食品科學與人類健康國際研討會 ”，將于 2025年10月25-26日 在 中國 江西 南昌 召開。

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