新鲜山羊肉 生产过程、理化性质与微生物特性、氧化稳定性、脂肪酸组成及挥发性化合物

《Journal of Food Composition and Analysis》：Fresh Goat D’hen: Manufacturing Process, Physicochemical and Microbiological Properties, Oxidative Stability, Fatty Acid Composition, and Volatile Compounds

D’hen作为阿尔及利亚传统山羊澄清黄油，其理化性质（低水分0.04%、pH5.1、高皂化指数184.5）、微生物安全性（无致病菌、乳酸菌平衡）及独特风味（短链脂肪酸占73%、含EPA/DHA）凸显了其在营养、文化和经济上的重要性。传统工艺（小麦麸质吸附、加热过滤）与氧化稳定性（过氧化物值1.67）共同支撑其市场潜力。

　　
阿尔及利亚传统山羊黄油（D’hen）的理化特性、微生物学特征及挥发性成分分析

摘要
阿尔及利亚东南部奥ued Souf地区有一种传统发酵山羊黄油，当地称为D’hen。本研究首次系统分析了新鲜D’hen的理化性质、微生物学特征、氧化稳定性及挥发性成分，并与印度 clarified butter（Ghee）及摩洛哥Smen等同类产品进行对比，揭示了其独特的品质特征和文化价值。

1. 研究背景与意义
北非地区传统乳制品中，D’hen作为发酵澄清黄油具有显著特色。不同于印度Ghee的加热脱脂工艺，D’hen采用自然发酵、木制 churn churn（搅拌器）搅拌及 durum小麦麸皮（Dchicha fellagui）脱水等传统步骤，形成独特品质。当前研究填补了新鲜D’hen化学特性的知识空白，为传统工艺的科学化传承提供依据。

2. 样品制备与实验方法
研究选取3家当地手工坊生产的D’hen和 raw butter（Zebda）作为样本，全程冷链运输至实验室。D’hen生产流程包括：
- 原料：4-6月龄舍饲山羊奶（单批次20升）
- 发酵：室温（28-32℃）自然发酵48-72小时
- 澄清：木制 churn机械搅拌45分钟，60℃水浴过滤
- 脱水：添加Dchicha fellagui麸皮吸附水分，80℃真空干燥
实验采用国际标准ISO方法进行检测，包括：
- 理化性质：pH值（玻璃电极法）、熔点（水浴法）、水分（105℃干燥法）
- 微生物检测：总需氧菌（培养基倾注平板法）、乳酸菌（Mannitol Salt Agar）、致病菌（ Salmonella内层法）
- 氧化稳定性：Rancimat氧化仪（改良条件：2g样品/115℃）
- 挥发性成分：SPME-GC-MS联用技术（50℃固相萃取30分钟）

3. 关键研究发现
3.1 理化特性对比
D’hen表现出显著的水分控制优势（0.04% vs Zebda的2.76%），主要得益于麸皮吸附和热风干燥。其pH稳定在5.1±0.09，酸值（88.7mg KOH/g）和过氧化值（1.67meq/kg）均优于印度Ghee（酸值>100mg，过氧化值>2meq），但略高于Codex规定的安全阈值（过氧化值≤0.6meq）。熔点30.07℃接近液态 butter的典型值（32-34℃），显示高饱和脂肪酸比例（76.5%）。

3.2 微生物安全性
新鲜D’hen的微生物指标优于传统Smen：
- 总需氧菌：2.06×10? CFU/g（<10? CFU/g安全上限）
- 乳酸菌：5.44×103 CFU/g（占优势菌群）
- 致病菌：未检出沙门氏菌和β-葡萄糖苷酶阳性大肠杆菌
与Zebda相比，D’hen的表面菌落数降低47%，表明麸皮吸附和热处理有效控制微生物负荷。

3.3 脂肪酸组成特征
D’hen的脂肪酸谱具有三重独特性：
1. **短链脂肪酸优势**：C10-C12链占47.8%（但anoic acid 2457μg/kg，octanoic acid 1125μg/kg）
2. **高饱和脂肪酸比例**：76.5%的C16（棕榈酸）和C18（硬脂酸）为主，显著高于印度Ghee（约72%）
3. **功能脂肪酸检测**：首次发现EPA（0.48%）和DHA（0.43%），含量接近藻油水平

与同期生产的Zebda相比，D’hen的saponification值（184.5mg KOH/g）显示更丰富的短链脂肪酸，而peroxide值（1.67meq/kg）表明其氧化稳定性优于未发酵黄油。

3.4 挥发性香气图谱
通过SPME-GC-MS分析发现D’hen具有四大香气特征：
1. **基础酸香**：乙酸（1325μg/kg）、丁酸（2457μg/kg）等构成主要骨架
2. **脂香层**：γ-丁内酯（48μg/kg）和γ-癸内酯（70μg/kg）贡献奶油质感
3. **植物性芬芳**：柠檬烯（35μg/kg）来自当地耐旱牧草（Cistus laurisculus等）
4. **发酵特征**：乙醛（348μg/kg）、2-辛酮（275μg/kg）等显示乳酸菌代谢产物

与印度Ghee对比，D’hen具有更强烈的动物性特征（p-cresol 19μg/kg vs 10-12μg/kg），同时短链脂肪酸浓度高出2-3倍。

4. 与其他传统黄油的差异化特征
4.1 与Smen的对比
- D’hen水分（0.04%）比Smen（0.2%）低80%
- 短链脂肪酸比例（C10-C12）达43%，而Smen为28%
- 熔点（30℃）比Smen（25℃）高25%，显示更高固态脂肪比例

4.2 与Ghee的对比
- 挥发性酸总量（6386μg/kg）是印度Ghee的3.2倍
- 2-辛酮（275μg/kg）浓度高于印度Ghee（150μg/kg）
- ω-3脂肪酸（EPA+DHA）含量达0.91%，接近鱼油水平

5. 文化价值与产业化潜力
5.1 传统工艺的科学验证
研究证实Dchicha fellagui麸皮中含有的支链淀粉酶（EC 3.2.1.5）和果糖苷酶（EC 2.4.1.21）是关键风味形成酶，其添加使D’hen的硫代葡萄糖苷分解产物（如α-吡咯啉）浓度达0.12μg/kg，贡献独特烟熏香气。

5.2 功能性食品开发
- 抗炎特性：γ-丁内酯（GL）和C10-C12脂肪酸组合具有抑制COX-2酶活性（IC50=3.2mmol/L）
- 膳食纤维结合：Dchicha fellagui提供可溶膳食纤维（12.7%）
- 短链脂肪酸（SCFAs）比例达38%，优于普通奶酪（15-20%）

5.3 产业化建议
- 标准化工艺：建立发酵时间（72±12h）、麸皮添加量（0.5%重量比）等关键参数
- 质量控制：建议将peroxide值控制在1.5meq/kg以下，短链脂肪酸比例≥35%
- 延伸产品：开发D’hen基的发酵调味酱（发酵率≥1.5×10? CFU/g）和益生菌软糖

6. 结论
本研究证实新鲜D’hen具有：
- 优于印度Ghee的氧化稳定性（Ti=6.89h vs 4.2h）
- 更高的功能性脂肪酸比例（ω-3总含量达0.91%）
- 独特的香气组合（38种挥发性成分，总浓度达6834μg/kg）
- 符合HACCP标准的微生物安全性
建议在欧盟传统食品保护目录（ITC）中单独设立D’hen条目，并制定ISO 24000标准以保护其传统工艺特性。

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