脂肪酶处理牛奶的基质依赖性风味调控：基于脑部神经感官科学、挥发性风味特征和脂肪酸谱的见解

《International Dairy Journal》：Matrix-dependent flavor modulation of lipase-treated milk: Insights from cerebral neuro-sensory science, volatile flavor profiles and fatty acid profiles

　　首次将脑电图（EEG）应用于表征人体对脂质水解乳品摄入的神经生理反应。不同脂肪含量的乳品中，脂肪酶对其风味改良效果存在显著差异。神经生理学分析与感官评价结果之间建立了相关性。阐明了关键风味化合物与脂肪酸谱之间的分子转化机制。引言乳品的风味品质是决定消费者接受度和消费意愿的核心因素，对乳制品市场竞争力具有关键影响（Cadwallader 等，2023；Rizzo 等，2020；Zhi 等，2016）。近年来，随着消费者健康意识的不断提升，市场对低脂及脱脂乳制品的需求持续增长。然而，乳脂肪是乳品风味化合物的重要载体和前体来源，脂肪含量的降低会导致乳香减弱、口感平淡，严重损害产品的感官吸引力，成为制约低脂乳制品发展的主要障碍（Talens 等，2025；Wang、Sun 等，2024）。近期研究表明，通过补充特定芳香植物和调整饲养日粮，可调节牛乳的香气特征和脂肪酸组成（Benbrook 等，2018；El Hawat 等，2026）。然而，这种风味改良方法周期较长，且易受多种外在因素干扰。脂肪酶是一种广泛用于增强乳制品香味的生物技术应用工具。它通过水解乳脂肪中的三酰甘油释放游离脂肪酸，这些游离脂肪酸再经由β-氧化、酯化等多种反应转化为特征风味化合物，包括甲基酮、内酯和酯类（Chen 等，2023；Guan 等，2021）。多项研究证实，脂肪酶对乳制品的风味形成具有显著作用（Ali 等，2023；Pei 等，2025）。现有研究多集中于全脂体系的酶促增香工艺优化，证实脂肪酶可有效提升乳香的强度（Khan 等，2025）。例如，Shojaei Zinjanab 等（2021）发现，添加脂肪酶（Palatase?）可提高乳制品中乙醇和酯类的生成量。Huang 等（2020）发现，在发酵酸奶中添加脂肪酶 AY30 显著增加了甜度和苦味。外源添加的脂肪酶 Palatase 20,000 L 和 MER 均被证实具有乳制品风味调控潜力（Gao 等，2022；Zhang 等，2016）。然而，既往实践证据表明，脂肪酶的风味调控效果高度依赖于体系基质：同一种酶制剂往往无法在低脂体系中复现其增香效果，甚至可能引发风味劣变（Machado 等，2017）。与此同时，传统风味评价方法主要依赖描述性感官分析，其结果易受评审员主观偏好、经验水平及心理因素等影响（Chen 等，2025；Torrico 等，2023），无法客观揭示风味感知背后的神经机制。近年来，脑电图（EEG）凭借高时间分辨率和无创性优势，逐渐被应用于风味神经感知研究（Li 等，2025；Wang、Men 与 Shi，2026），可通过频段功率变化、脑区激活模式和情绪偏倚指标，客观量化味觉-嗅觉整合过程中的奖赏与厌恶反应。然而，该技术在乳制品酶促增香领域的应用仍然相对稀少，由脂质水解所引发风味差异对应的脑神经响应模式尚未被阐明。本研究综合运用定量描述分析（QDA）、脑电图（EEG）、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）以及气相色谱-质谱联用技术（GC-MS），探究脂肪酶的添加如何影响乳品的风味特征和脂肪酸谱，并阐明这些成分塑造巴氏液态乳风味的分子机制。本研究为开发高质量、感官接受度提升的低脂乳制品提供了理论基础。分节摘要脂肪酶与化学试剂Palatase 20,000 L（*Rhizomucor miehei* 脂肪酶，活力：6952 U/g，食品级）购自 Novozymes A/S（丹麦 Bagsv?rd）。脂肪酶 MER（*Rhizopus oryzae* 脂肪酶，活力：8311 U/g，食品级）购自 Amano Enzyme Inc.（日本名古屋）。医用导电凝胶由北京格林泰克科技有限公司提供。氯化钠（分析纯，AR）、氢氧化钠（AR）和没食子酸（AR）均购自北京峻立博生物科技有限公司。感官评价感官评价结果表明，不同脂肪酶对不同乳脂肪含量乳品的风味图谱产生了显著差异的影响，经脂肪酶处理的乳品风味特征与未处理乳品存在明显差异（图 1A）。这些差异可能主要源于乳脂肪酶解过程中产生的风味前体物质，以及乳脂肪组成的整体改变，这些进一步塑造了风味的类型、浓度以及……结论本研究整合定量描述感官评价、EEG 技术和风味化学分析，阐明了两种脂肪酶在全脂和低脂乳中的风味调控作用及其神经感知机制。首先，结果表明脂肪酶 B 更适合用于全脂体系的增香，而脂肪酶 A 在低脂乳制品的风味增强方面具有更大优势。此外，EEG 分析揭示了二者之间存在高度一致性……作者贡献声明Yin Jichang：稿件撰写——初稿，调查，数据整理，概念构思。Li Qiuchi：监督指导，调查，数据整理。Zhao Lunaike：可视化，概念构思。Wang Weizhe：软件，方法学。Li Yunjie：软件，资源支持。Liu Jingyi：可视化。Su Yufang：方法学，概念构思。Sun Baoguo：监督指导，经费获取，概念构思。Ai Nasi：监督指导，经费获取，概念构思。伦理声明所有参与者或其法定代表均已签署书面知情同意书，同意参与本研究并同意发表该文章。参与者的隐私权得到了保障。本研究遵守研究所在地相关法律、监管框架及指南的要求。本研究已获北京工商大学科研伦理委员会批准（批准号：116，2026）。利益冲突声明作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。致谢本研究受"国家外国专家项目"（编号 H20250223）以及中国乳制品工业协会乳业科技创新基金—利乐专项（编号 CDIAKCJJ-TP-2025-005）资助。Yin Jichang | Li Qiuchi | Zhao Lunaike | Wang Weizhe | Li Yunjie | Liu Jingyi | Su Yufang | Sun Baoguo | Ai Nasi