QDA法是牛奶中最常用的感官分析方法，但QDA法评价步骤复杂、培训时间长，并不能从感官和喜好度的角度了解消费者对牛奶的感知。目前，CATA法已被用于酸奶、奶酪、乳品甜点、冰淇凌等多种乳制品的感官属性分析中，但关于牛奶感官评价的报道却很少。

本研究以4个不同感官特性牧场的牛奶为研究对象，采用CATA法研究了牛奶的感官特征。采用单因素方差分析、对应分析(corespondence analysis,CA)和偏最小二乘回归(partial least squares regresson,PLSR)等方法，分析影响不同牧场牛奶感官差异的香气活性化合物，以期为实际乳品工业中的牛奶感官品质的控制提供进一步的理论参考。



一、材料与方法

01材料与试剂

从河北的6个牧场获取6份牛奶样品，通过初步感官评价（数据未显示）筛选出4种感官差异较大的牛奶样品，分别标记为一牧、二牧、三牧、四牧（表1）。

02感官评价

从北京工商大学学生中招募到50名未经培训的消费者(18名男性和32名女性，年龄19~25岁)完成CATA问卷(图1)。实验开始前，每个参与者都签署了一份知情同意书，参与者均具有长期饮用牛奶的习惯(每周至少5次)。并对招募的消费者评价员进行实验所需的流程介绍以及感官评价等基本知识培训。

CATA问卷中的感官属性在文献及实验室感官评价专家小组讨论确定的基础上，再由10名消费者集体讨论，根据样品本身的属性以及参与者的语言习惯对描述词进行调整后最终确定。在回答完每个评估样本的CATA问题后，参与者还需要使用1~9分的享乐量表对样品的总体喜爱程度进行评分。

将4份15 mL的牛奶样品置于30 mL的品评杯中。样本随机3位数编码呈送给参与者。期间还提供了无盐饼干和瓶装净水清洁口腔。

 

二、结果与分析

01牛奶样品的感官分析

50名参与者通过CATA问卷对牛奶样品的感官属性进行勾选，表2显示了4个牛奶样本的22个感官属性描述词的使用频次，包括10个气味、4个滋味、4个口感和4个外观。其中描述气味的奶香味、奶油味，描述滋味的甜味，描述口感的醇厚以及描述外观的流动性好为参与者勾选最多的描述词，而气味描述词纸板味，滋味描述词回味-涩味、口感描述词颗粒感和外观描述词流动性差则是勾选频率最低的。由表3可知，4个牧场牛奶样品喜好度评分均存在显著差异(P<0.05)。以上表明参与者倾向于使用奶香味、奶油味、甜味变量描述牛奶样品的风味，它们是牛奶中普遍存在的风味属性，也是消费者所喜爱的风味属性。

此外，根据Cochran's Q-test，在10个气味属性中，50位参与者能够显著区分4个牛奶样品中的7个气味属性，分别为奶香味、奶油味、香甜味、奶腥味、塑料味、蒸煮味、金属味，在回味-奶香味、氧化味和纸板味的气味属性上没有显著差异。利用CA将7个气味属性与来自4个牧场的牛奶样品之间的关系可视化(图2)。CA的结果显示F1和F2的总解释量为96.25%。一牧牛奶样本位于第2象限,与奶油味和奶香味CATA变量呈正相关，且喜好度评分最高(表3)。二牧位于第3象限，与香甜味有关。三牧则位于第1象限，其喜好度评分最低，与金属味、塑料味呈正相关，而四牧位于第4象限，与奶腥味、蒸煮味、氧化味等不愉快的气味有较强的相关性。综上所述，4个牧场牛奶样品感官差异明显，未经训练的小组成员可以很好地将其进行区分。

02牛奶样品香气活性物质与感官特性的相关性分析

基于PLSR的模型分析气味CATA变量(Y变量)与香气活性物质(X变量)之间的相关性。PLSR结果如图5所示。仅使用样本间差异显著的气味CATA变量进入模型。双组分Rx2(cum)值在0.630~0.807之间，Rv2(cum)值在0.788~0.968之间。PLSR模型中的Q2值用于揭示气味属性(Y变量)和化合物(X变量)之间的相关性。结果显示:一牧奶香味和奶油味较为明显，这是令人愉悦的气味特征，与短链脂肪酸类化合物，如丁酸、已酸、辛酸、癸酸以及2-庚酮等相关性较大，艾娜丝等在分析全脂巴氏乳挥发性成分中得到了相似的结果;二牧具有香甜味，与柠檬烯相关性较大，也是令人愉悦的气味;三牧具有塑料味、奶腥味、金属味的气味特性。其中金属味与1-辛烯-3-醇相关性较大，与潘明慧等的研究结果一致。四牧的蒸煮味较强，与苯乙烯、已醛的相关性较大，在Hedegaard等对3种不同脂肪酸组分的牛奶的研究中同样也发现蒸煮味与己醛高度相关。此外，三牧和四牧喜好度评分较低，己醛、苯乙烯、1-辛烯-3-醇与其有较大的相关性，这些物质可能是令人不愉快的气味来源。

三、结论

本实验旨在揭示引起不同牧场牛奶感官差异的化合物。基于CATA问卷和GC-MS-0结果，采用PLSR分析可以得到，一牧最受小组成员喜欢，其奶香味和奶油味较为突出，与2-庚酮、丁酸、癸酸、已酸等化合物相关性强;二牧具有香甜味，这可能与柠檬烯的浓度有关;三牧和四牧的喜好度评分较低，其中三牧与金属味、塑料味、奶腥味相关性较强，与1-辛烯-3-醇有关;四牧和蒸煮味有关，该气味特征主要来自己醛和苯乙烯。此研究为牛奶生产商和产品开发者提供了有关感官质量和未经培训的牛奶感官评价参与者接受度的重要信息，可为牛奶品质标准的建立提供参考。