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咖啡是世界三大饮料之一,在中国的销售额近年来飞速增长,但以往关于咖啡的研究以黑咖啡的品种和加工过程的影响为主,与中国消费者偏好牛奶咖啡的消费现状脱轨。牛奶的成分在牛奶咖啡中经常被改变,因此了解牛奶成分对咖啡风味的影响规律及相关机制对中国咖啡行业的发展具有重要意义。本文以驱动中国消费者牛奶咖啡喜好度的感官属性分析为基础,研究牛奶中非脂乳固体和乳脂肪对不同烘焙度咖啡主要感官属性强度的影响规律,并从相关风味化合物释放特性改变的角度,探讨了牛奶组分影响咖啡感官特征的化学机制。主要的研究内容和结果如下:驱动消费者牛奶咖啡喜好的关键感官属性分析:724名牛奶咖啡消费者进行线上问卷调查表明,消费者饮用牛奶咖啡的关键驱动因素是其感官特征,从不同维度来看,香气、味道和口感的重要性依次递减。进一步,以5种市售牛奶咖啡为样品,对194名消费者开展现场品评为基础的九点喜好度测试、全面选择测试(CATA),测试结果的惩罚-提升分析发现:提高消费者喜好的关键香气属性依次为奶香味、咖啡味和焦糖味,而烟味和焦糊味的存在则会降低消费者的喜好。此外,牛奶咖啡的顺滑感和甜度也会显著提高消费者的喜好评价,而苦味则会抑制消费者喜好。进一步,采用外部偏好图分析也获得了类似的结果。牛奶成分对咖啡感官属性的影响规律:(1)感官属性强度变化:采用定量描述性分析对添加不同梯度非脂乳固体和乳脂肪的浅焙、中焙和深焙咖啡进行了比较。结果表明非脂乳固体与乳脂肪均会显著降低大部分黑咖啡的原有特征属性(如烟味、苦味等),同时显著增强甜味、焦糖味、奶香味和醇厚感。但对于咖啡的生豆味和焦香味,非脂乳固体起增强作用,而乳脂肪则反之。这些影响在不同烘焙度咖啡中的趋势一致,但具体影响程度不同,最终导致非脂乳固体放大了不同烘焙度样品的感官差异,而乳脂肪则会减弱样品间的感官差异,但这两者均会使咖啡风味向消费者更喜好的方向改进。(2)单口饮用的动态变化:动态主导感受(TDS)评价结果表明,非脂乳固体增强了牛奶咖啡饮用过程中的风味变化的层次感(焦香味、奶香味和甜味),乳脂肪的添加则使黑咖啡的一些负面属性(如糊味、烟草味)消失,使奶香味占据主导地位。(3)连续饮用的动态变化:多口TDS结果显示,与单口TDS相比,连续饮用过程中咖啡的整体感受没有发生较大变化,但非脂乳固体会使不利于消费者喜好的苦味逐渐增强,乳脂肪会使促进消费者喜好的奶香味逐渐减弱,使焦香味逐渐增强。也就是说,虽然二者都促进了咖啡风味的改善,但连续饮用可能会使这一作用削弱。牛奶成分对咖啡中关键风味物质释放与感官表现的影响机制:(1)对游离呈味物质的影响及机制:对咖啡中的游离咖啡因、绿原酸和有机酸和游离氢离子含量的检测表明,非脂乳固体能与呈现酸味和苦味的绿原酸少量结合,降低与酸味相关的游离氢离子含量,而乳脂肪对咖啡液中游离呈味物质的含量并未产生影响。这些现象与非脂乳固体和乳脂肪的添加抑制咖啡感官评价中苦味和酸味的趋势不完全相符,由此推测牛奶咖啡味觉感知的变化可能是牛奶成分本身与味觉受体间发生作用而影响咖啡滋味的感受。(2)对挥发性风味物质释放的影响及机制:对牛奶咖啡的挥发性成分的释放率进行了比较的结果表明,一方面,非脂乳固体和乳脂肪会的影响咖啡的挥发性物质的释放,其中由于非脂乳固体中乳清蛋白和酪蛋白的结合与推斥作用、乳糖和盐的盐析作用,使得其降低了6种化合物的释放,促进了12种化合物的释放;而乳脂肪则是由于其保留疏水性成分的作用,使得62种挥发性物质被抑制释放。另一方面,牛奶中的非脂乳固体或乳脂肪的添加均能引入牛奶的挥发性成分,使咖啡中癸酸、2-庚酮、2-壬酮、2-十一酮等成分的含量增加。(3)气味活性成分与感官表现的关系:通过GC-O鉴定出48种受到非脂乳固体或乳脂肪影响顶空浓度发生显著变化的气味活性成分,通过PLSR建立气味活性成分与咖啡香气的良好关系,浅、中、深咖啡中,模型的拟合优度分别达到0.613、951和0.945。根据PLSR分析,确定21种成分与咖啡的烟味、糊味和酸味正相关,其中分别有4种和21种受到非脂乳固体和乳脂肪的影响释放量显著减少。确定28种物质与咖啡的焦香味正相关,其中7种受到非脂乳固体的影响释放量增加,25种受到乳脂肪的影响释放量显著减少。共鉴定出3种与奶香味正相关化合物,它们均源于牛奶本身,随非脂乳固体和乳脂肪的增加而增加。