《食品科学》：上海应用技术大学田怀香教授等：西式酸奶油与内蒙古酸性奶油风味比较分析

酸奶油是一种通过乳酸菌发酵稀奶油制成的特色乳制品，被广泛应用于烘焙食品、复合酱料、汤羹调味及沙拉配餐等领域。其在不同领域的多功能应用特性，有望持续推动酸奶油的市场增长。根酸奶油主要的生产工艺包括脂肪标准化、加热、均质、高温灭菌、接种、发酵、包装等环节。

风味是决定消费者购买意愿的重要因素，而挥发性风味物质对食品整体风味的形成至关重要。我国内蒙古存在一种传统的酸性奶油——“奶嚼口”（乌日莫），其采用牛乳自然发酵后分层提取乳脂的工艺制成，形成有别于市售西式酸奶油的独特风味特征。尽管针对西式酸奶油的风味特征已建立较为完善的分析体系，但奶嚼口作为我国传统发酵产品的典型代表，其挥发性风味轮廓、特征风味物质以及与工业化西式酸奶油的差异方面的研究仍属空白。此外，当前国内市场仍由西式酸奶油占据主导地位，内蒙古传统酸性奶油这类本土发酵乳制品尚未实现大规模产业化开发。

上海应用技术大学香料香精化妆品学部的陈 潜、杨洁、田怀香*等拟采用理化分析、感官评价及风味组学技术，系统探究西式酸奶油与内蒙古酸性奶油的风味差异，精准识别关键风味物质，旨在为内蒙古传统酸性奶油的现代化改良及酸奶油行业的品质提升提供理论与技术支持。

1 基本成分与滴定酸度值

蛋白质和脂肪含量对发酵乳制品的质构和风味具有重要影响。已有研究表明，与低脂酸奶油相比，全脂酸奶油奶香味浓郁，质地细腻；而低脂酸奶油通常呈现出纸板味、土豆味且质地较为粗糙。如表3所示，不同酸奶油样品之间的蛋白质与脂肪含量差异较大，其中内蒙古酸性奶油样品间的差异尤为突出。5 种市售西式酸奶油的蛋白质量分数在1.52%～2.77%之间；在内蒙古酸性奶油样品中，NJK-1和NJK-4的蛋白质量分数相对较高，分别为4.38%和6.52%，而NJK-2、NJK-3和XLH中蛋白质量分数较低（0.75%～1.33%）。在脂肪含量方面，内蒙古酸性奶油的脂肪质量分数为32.67%～53.91%，显著高于市售西式酸奶油（19.24%～28%）。西式酸奶油蛋白质和脂肪质量分数的测定结果与王岩等的研究结果一致，而内蒙古酸性奶油脂肪质量分数偏高，与Goddik所报道的传统法式酸奶油Crème Fraîche的脂肪质量分数（30%～50%）相似。在乳制品的生产过程中，原料选择、乳清分离程度、蛋白强化方案以及发酵工艺参数等因素，均会显著影响产品的蛋白质和脂肪含量。这些工艺变量的协同作用，使得内蒙古传统酸性奶油产品在基础营养成分含量上存在显著差异，这一特性也正是传统手工制作工艺的典型特征。

滴定酸度值是衡量酸奶油产品是否合格的一项重要指标。根据美国农业部规定，酸奶油的滴定酸度值（以乳酸计）不得低于0.5%。由表3可知，10 个酸奶油样品的滴定酸度值分布于0.82%～1.01%之间，均满足酸奶油滴定酸度值的要求。然而，与西式酸奶油相比，内蒙古酸性奶油的滴定酸度值更高。已有研究证实，酸奶油的滴定酸度值受发酵菌种、接种量与发酵时间等因素影响。韩慧玲从内蒙古传统酸性奶油中分离出了多株具备高效产酸特性的乳酸菌，这可能是内蒙古酸性奶油酸度值较高的原因。

2 感官评价

采用感官评价分析了市售西式酸奶油与内蒙古酸性奶油在气味、滋味以及消费者整体喜好度上的差异，结果如图1所示。市售西式酸奶油和内蒙古酸性奶油在气味和滋味属性上呈现出不同的风味轮廓。在气味特性方面，不同酸奶油样品在奶香味、甜香味和奶臭味上存在极显著差异（

P

＜0.001），在酸香味、果香味和坚果味上存在显著差异（

P

＜0.05）。其中，市售西式酸奶油样品具有浓郁的奶香味，而内蒙古酸性奶油的果香味更为突出。在滋味特性方面，不同酸奶油样品在酸味、乳脂感上存在极显著差异（

P

＜0.001），在甜味和涩味上存在显著差异（

P

＜0.05）。从整体喜好度来看，市售西式酸奶油显著高于内蒙古酸性奶油（

P

＜0.001）。大量研究表明，中国消费者更喜欢奶香味和坚果风味的乳制品。内蒙古酸性奶油样品在奶臭味、腥味、苦味和涩味上具有较高评分，导致其整体喜好度较低，这与王岩等的研究结果相似。Jervis等的研究表明，乳脂感的形成机制与口腔内释放的牛奶脂肪挥发性气味成分及奶油在口腔加工过程中的质地特性密切相关。因此，内蒙古酸性奶油表现出的显著乳脂感特征可能与其较高的脂肪含量有关。

3挥发性风味物质分析

3.1 GC-MS分析结果

采用GC-MS对市售西式酸奶油与内蒙古酸性奶油中挥发性风味物质进行定性和定量分析，并结合OAV确定不同酸奶油样品中的关键挥发性风味物质。如表4所示，在5 种市售西式酸奶油样品中，共检测出34 种挥发性风味物质，包括10 种酸类、10 种酮类、5 种醇类、4 种醛类、4 种内酯类以及1 种芳香烃类物质；在5 种内蒙古酸性奶油样品中，共检测出38 种挥发性风味物质，包括14 种酸类、7 种醇类、7 种酯类、3 种内酯类、2 种酮类、2 种芳香烃类、1 种呋喃类、1 种醛类和1 种胺类。分析表明，酸类、醇类和内酯类是市售西式酸奶油和内蒙古酸性奶油中共有的挥发性风味物质。然而，酯类和呋喃类仅在内蒙古酸性奶油中检出，而酮类和醛类在市售西式酸奶油中的种类更为丰富。结合各挥发性风味物质的OAV可以更深入地分析各风味物质对酸奶油整体的香气贡献。表5展示了市售西式酸奶油与内蒙古酸性奶油样品中OAV大于1的挥发性风味物质。在市售西式酸奶油样品里，总计检测出15 种关键香气物质；同样地，在内蒙古酸性奶油样品中，也检测到15 种关键香气物质。

酮类物质因其较低的感官阈值，在发酵乳制品的整体风味中具有显著的贡献。酮类物质一般由脂肪酸经过

-氧化后形成或者由乳糖代谢生成，具有水果味和奶香味。在酸奶油样品中，OAV＞1的酮类物质包括2,3-丁二酮、乙偶姻、2-庚酮、2-壬酮和2-十一酮，且这些物质几乎仅在西式酸奶油中被检测到。王梦松等在发酵酸奶油样品也鉴定出乙偶姻、2-壬酮、2-十一酮。其中，EBL样品中酮类物质含量最高，HR和HM次之，这一结果可能与感官评价中EBL、HM和HR酸奶油样品中奶香味评分较高有关。研究表明，2,3-丁二酮是酸奶油中的关键挥发性风味物质，在一定浓度下能够产生奶香味。此外，乙偶姻作为一种重要的酮类化合物，同样对奶香味的提升有着积极贡献。因此，酸奶、奶酪等发酵乳制品中的奶香味与这两种物质的含量密切相关。

酸类物质是酸奶油和内蒙古酸性奶油样品中广泛存在的挥发性物质，主要为直链脂肪酸；此外，在内蒙古酸性奶油样品中也发现了少量的支链酸。在10 种酸奶油样品中，OAV＞1的挥发性酸类物质包括丁酸、己酸、辛酸和苯甲酸。其中，NJK-3的挥发性酸类物质含量最高，其次为XLH和NJK-2。脂肪酸类物质由脂肪分解产生，普遍存在于多数发酵乳制品中，适度的脂肪酸赋予产品特征性酸味，但过高浓度会产生令人不悦的奶臭味。这一现象可能解释了部分内蒙古酸性奶油样品因过度酸味导致其整体喜好度降低的原因。此外，研究表明挥发性酸类物质的含量与样品脂肪含量呈正相关。据此推断，内蒙古酸性奶油中较高的脂肪含量，可能是其生成更多酸类物质的重要原因。同时，蛋白质和乳糖的代谢也可生成支链酸类物质。因此，优化内蒙古酸性奶油中酸类物质的生成量，或者通过添加附属发酵剂促使酸类物质进一步代谢转化成酮类、酯类和醛类等风味物质，是提升其整体风味品质的有效策略。

在酸奶油和内蒙古酸性奶油样品中，OAV＞1的醇类物质主要包括异戊醇、2-庚醇、正己醇和2-壬醇，这些醇类物质赋予产品花香、酒香等特征风味。市售西式酸奶油的醇类物质含量普遍较低，仅ZT和YB样品中的部分醇类物质达到其香气阈值。与之不同的是，内蒙古酸性奶油中的醇类物质含量显著更高。其中，NJK-4的醇类物质含量最高。大量研究显示，醇类物质的含量与酮类物质的含量相关，部分醇类（如2-庚醇、2-壬醇等）通常是由酮类物质进一步代谢生成。这可能是内蒙古酸性奶油中醇类含量较高而酮类物质缺乏的原因。

酯类物质是奶酪等发酵乳制品中关键的挥发性风味物质，不仅如此，其还能够中和脂肪酸类物质所形成的酸腐味，对产品整体风味的形成至关重要。酯类物质由酸类物质和醇类物质经酯化反应形成，低浓度时呈现出水果香气，高浓度下则表现出发酵香气。在10 种样品中，OAV＞1的酯类物质包括丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯。然而，这些酯类物质在市售西式酸奶油中均未达到其香气阈值，因而其对其香气贡献有限。与之相反的是，内蒙古酸性奶油中酯类物质含量较为丰富，这是其呈现独特果香味的重要原因。

内酯类物质的形成与脂肪酸代谢有关，是由羟基脂肪酸经分子内部环化而成。内酯类物质具有奶油味、甜味和椰子味，是奶酪、奶油等乳制品中关键风味物质。研究表明，内酯类物质能够提升奶油的乳脂感。其中，

-癸内酯是奶油中普遍存在的内酯类物质，对奶油乳脂感具有关键作用。在市售西式酸奶油和内蒙古酸性奶油样品中共检测出5 种内酯类物质。其中，OAV＞1的内酯包括

-己内酯、

-癸内酯和

-十二内酯。10 种样品中的内酯类物质含量相近。在这些样品中，内酯类物质含量最高的为HR，其次为NJK-3、NJK-2和EBL，这几种样品在感官评价时均表现出较高的乳脂感。

3.2 基于GC-MS数据的聚类分析和关键差异性风味物质识别

聚类分析作为一种有效的数据分析手段，能够有效衡量不同数据源间的相似性，并直观反映样品间组分的相似度与差异度。已有研究采用聚类分析方法表征不同产地样品的香气组分，成功实现了产地间的有效区分。基于关键挥发性风味物质含量，对样品进行聚类分析，结果如图2所示。市售西式酸奶油与内蒙古酸性奶油可被显著区分，这说明二者在挥发性风味物质组成上存在显著差异。此外，同一生产厂家的样品（HM与MR，ZT与YB）由于采用了相似的发酵工艺和发酵剂，在风味物质组成方面呈现出较高的相似性。在5 种内蒙古酸性奶油样品中，NJK-1与NJK-4被聚为一类，而NJK-2、NJK-3及XLH则聚为另一类，这可能与它们脂肪及蛋白质含量的差异有关。脂肪能够进一步代谢形成挥发性风味物质。其中，NJK-1和NJK-4的脂肪含量较低，而NJK-2、NJK-3及XLH中脂肪含量较高，这使得后一类样品在代谢过程中能够产生更丰富的挥发性风味物质，进而形成独特的风味特征。

VIP值可以量化挥发性风味物质对不同样品差异的贡献度，VIP＞1时表示关键差异风味物质。由图3可知，造成市售西式酸奶油和内蒙古酸性奶油风味差异的主要物质有9 种，包括异戊醇、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。异戊醇、己酸、辛酸、丁酸和辛酸乙酯等物质在内蒙古酸性奶油中含量丰富，而2-十一酮、2-庚酮、2-壬酮和乙偶姻等物质在西式酸奶油中含量丰富。由此可见，酸类和酮类物质是造成内蒙古酸性奶油和市售西式酸奶油差异性的主要物质。

3.3 GC-IMS分析结果

采用GC-IMS对不同样品中的挥发性风味物质进行分析，根据归一化离子迁移时间和不同组分反应离子峰的位置，形成了样品中不同挥发性组分的GC-IMS二维谱图（图4）以及指纹图谱（图5）。如图4所示，不同样品中各组分信号峰的迁移时间为4～8 ms，保留时间为200～1 400 s。根据离子迁移二维谱图中的信号峰差异可知，内蒙古酸性奶油样品与市售西式酸奶油样品的挥发性风味物质组成存在显著差异。内蒙古酸性奶油挥发性组分信号峰强度较高，表示其具有较高浓度的挥发性风味物质，这与GC-MS的检测结果一致。市售西式酸奶油中HR和HM的二维谱图相似，ZT和YB的二维图谱相似，与图2中聚类结果一致。

如图5所示，GC-IMS共检测出94 种挥发性风味物质，包括单体和二聚体形式。将图5分为3 个区域（A、B、C），区域A表示市售西式酸奶油和内蒙古酸性奶油中共有的挥发性风味物质，包括酯类、醇类、酮类、酸类和醛类物质。Wang Mengsong等也通过GC-IMS在酸奶油样品中检测出了小分子酯类物质。然而，采用GC-MS检测法未能在市售西式酸奶油中检测到酯类物质，这表明GC-MS和GC-IMS可以互为补充，从而更全面地描述酸奶油的风味物质。区域B表示内蒙古酸性奶油中特征挥发性风味物质，大部分为醇类和酯类物质。区域C表示市售西式酸奶油样品中特征挥发性风味物质，主要为酮类物质。

3.4 电子鼻分析结果

电子鼻能够快速检测不同样品风味的差异，被广泛用于食品分析、环境监测、药品鉴定等众多领域。采用电子鼻对市售西式酸奶油样品和内蒙古酸性奶油进行风味分析，统计各传感器79～81 s的数据并绘制雷达图（图6a），同时采用PCA对各传感器贡献进行分析（图6b）。

如图6a所示，10 种酸奶油样品的雷达图整体轮廓较为相似，传感器W5S、W1S、W1W、W2W响应值较高，说明酸奶油中具有较高含量的氮氧化合物（W5S）、甲基类物质（W1S）、含硫化合物（W1W）以及芳香类化合物（W2W）。市售西式酸奶油与内蒙古酸性奶油在传感器W1S上具有较大的差异性，这表明市售西式酸奶油样品总体上含有较多的甲基类物质，如甲基酮类物质，该结果与GC-MS和GC-IMS的检测结果一致。

PCA结果显示，前3 个主成分（PC1～PC3）累计方差为84.7%（PC1：44.9%、PC2：22.6%、PC3：17.2%）。这一结果表明，数据间的差异分布于多个维度，该特征与电子鼻传感器列阵的多目标检测特性一致。传感器与X轴夹角越小表示其对主成分的贡献率越大。如图6b所示，W1C、W1S和W5S在PC1上贡献较为显著，这表明市售西式酸奶油和内蒙古酸性奶油样品在芳香类化合物、甲基类物质以及氮氧化合物上存在的较大差异；W1W和W2W在PC2上的贡献较大，W5C和W2S在PC3上的贡献较大。PC2和PC3主要反映了市售西式酸奶油样品组以及内蒙古酸性奶油样品组组内的差异性，不同的制作工艺以及发酵剂的差异可能是导致这些差异的主要因素。

4 挥发性风味物质与香气属性的相关性分析

以OAV＞1的挥发性风味物质含量为自变量

X

，香气属性的得分值为因变量

Y

，采用PLSR法对市售西式酸奶油和内蒙古酸性奶油中挥发性组分与香气属性间的相关性进行分析，结果如图7所示。市售西式酸奶油主要集中在左半部分，而内蒙古酸性奶油主要集中在右半部分，该结果表明两类产品在挥发性风味物质与香气属性的关联模式上存在显著差异。进一步分析显示，酮类物质与奶香味以及整体喜好度具有较高的相关性，这意味着酮类物质对提升酸奶油样品的奶香味具有积极作用，且易于获得消费者青睐，这一结论与多数发酵乳制品的风味研究结果相符。酸类物质则与酸味以及一些异味相关，高浓度的酸类物质易产生奶臭味。研究表明，消费者对过酸的食品接受度较低，这可能是内蒙古酸性奶油存在以为且整体喜好度较低的主要原因。因此，实现酮类与酸类物质的含量平衡是改善内蒙古酸性奶油风味特征的关键。通过定向筛选具有高效丁二酮/乙偶姻合成能力的功能菌株，或优化发酵工艺参数，可有效促进酮类风味物质的生物合成，从而增强酸奶油制品的特征性乳香风味。Kim等研究表明，在筛选获得高产双乙酰的乳酸乳球菌乳脂亚种（

Lactococcus lactis subsp.cremoris

）后，在发酵体系中添加0.2%柠檬酸和0.001%Fe2＋，可显著促进双乙酰合成，显著提升酸奶油的奶香味与感官接受度。针对酸类物质的控制，需重点优化发酵温度、时间和接种量等关键工艺参数，同时可辅以添加特定发酵剂。Xiang Qin等证实干酪乳杆菌能够有效缓解因脂解导致的游离脂肪酸过多、风味不平衡等问题。

结论

本研究基于理化性质分析，综合运用GC-MS、GC-IMS及电子鼻技术，并结合OAV与PLSR，系统地解析并比较了市售西式酸奶油与内蒙古酸性奶油的风味特征。基本成分测定结果显示，不同内蒙古酸性奶油产品的蛋白质与脂肪含量存在显著差异，且其脂肪含量显著高于市售酸奶油产品。感官评价结果显示，市售西式酸奶油具有浓郁的奶香味，整体喜好度较高；而内蒙古传统酸性奶油则呈现出独特的果香特征。风味分析进一步证实，市售西式酸奶油与内蒙古酸性奶油在风味特征上存在显著差异。GC-MS和GC-IMS检测结果表明，酮类物质是市售西式酸奶油的关键风味贡献组分；酸类、醇类和酯类物质对内蒙古酸性奶油的风味形成具有较高的贡献度；内酯类物质是两类样品共有的关键挥发性组分。其中，异戊醇、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导致西式酸奶油和内蒙古酸性奶油的风味差异的关键物质。电子鼻结果显示，市售西式酸奶油和内蒙古酸性奶油在芳香类化合物、甲基类物质以及氮氧化合物的含量上存在明显差异。PLSR分析进一步表明，酮类物质与酸奶油的奶香味属性和整体喜好度呈正相关，而高含量的酸类物质可能会导致异味产生。由此可见，调控内蒙古酸性奶油中酮类物质与酸类物质含量的平衡，是提升其整体风味品质的主要途径。

基于上述研究成果，未来可通过以下3 条关键路径实现内蒙古酸性奶油风味品质的定向调控：1）原料调控：包括原乳脂肪含量的精准调控及乳清蛋白等辅料的科学配比；2）工艺改进：重点优化发酵温度、时间及发酵剂添加量等关键参数；3）菌株筛选：通过选育高产酮类物质的乳酸菌（如乳酸乳球菌乳脂亚种），强化乳香前体物质的合成。本研究成果为推动内蒙古传统酸性奶油的现代化转型升级及区域特色风味的标准化生产提供了重要的理论依据与实践指导。

通信作者：

田怀香 教授

上海应用技术大学香料香精化妆品学部

田怀香，博士，上海应用技术大学香料香精化妆品学部教授，博士生导师，上海食品风味与品质控制工程技术研究中心主任，国家一流专业建设点食品科学与工程专业负责人，上海市优秀技术带头人，上海市曙光学者。美国Rutgers大学访问学者，兼任中国食品科学技术学会青年委员会委员，中国食品科学技术学会预制菜专业委员会常务委员，中国食品科学技术学会益生菌分会理事，全国感官分析标准化技术委员会委员，中国轻工业食品感知科学与技术重点实验室学术委员会委员，中国畜产品研究会理事，《食品科学》《食品工业科技》《食品研究与开发》《香料香精化妆品》等杂志编委。主要从事食品风味化学、食用香精、新型乳制品方面的研究。先后主持了国家自然科学基金项目4 项、上海市科委和教委等项目10 项，横向企业项目23 项。先后发表论文187 篇，被SCI收录论文103 篇，授权专利27 件。主编出版《食品风味化学》、《香料香精应用基础》，副主编出版《食用香精制备技术》。荣获中国食品科学技术学会科技创新奖杰出青年奖，以第一完成人获得2023年度上海市科学技术奖科技进步奖一等奖、2023年度中国商业联合会科学技术奖特等奖，获得2021年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖。

第一作者：

陈 潜 讲师

上海应用技术大学香料香精化妆品学部

陈潜，工学博士，上海应用技术大学香料香精化妆品学部校聘副教授，硕士生导师。上海食品风味与品质控制工程技术研究中心成员，上海高水平地方高校创新团队成员。研究方向：食品微生物资源挖掘，微生物功能解析与应用、乳制品产品开发及加工。目前共主持和参与项目8 项，包括国家自然科学基金面上项目2 项，国家青年科学基金项目1 项，上海市教委项目1 项，企业横向项目3 项。

本文《 西式酸奶油与内蒙古酸性奶油风味比较分析 》来源于《食品科学》2025年46卷第17期210-220 页， 作者： 陈 潜，杨 洁，于海燕，陈 臣，田怀香* 。 DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20250311-082 。 点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑：林安琪；责任编辑：张睿梅。点击下方 阅读原文 即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

为进一步促进动物源食品科学理论的完善与创新，加速科研成果向实际生产力的转化，助力产业实现高质量、可持续发展，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、中国食品杂志社将与江西农业大学、江西科技师范大学、 南昌师范学院、 家禽遗传改良江西省重点实验室 共同举办的“ 2025年动物源食品科学与人类健康国际研讨会 ”，将于 2025年10月25-26日 在 中国 江西 南昌 召开。

长按或微信扫码进行注册

会议招商招展

联系人：杨红；电话：010-83152138；手机：13522179918（微信同号）