（食品科学专业论文）国产类契达干酪的风味研究.pdf

摘要 摘要 干酪的营养价值丰富，风味独特，是乳制品中的精华。干酪是西方国家的传统食品， 应用于人们的日常饮食，消费量极大。而目前我国的干酪市场被进口产品所占领，且品 种少、价格高。受消费习惯的影响，分析设备昂贵等原因，国内对干酪及其风味的研究 相对滞后，但随着对外交流的日益加强，中国人的饮食结构也在发生巨大变化，我国政 府也日益重视新型乳制品干酪的开发研制工作。因此，为降低对干酪研究的盲目性，加 快干酪的国产化进程，本文以国产原制类契达干酪为原料，以其特征风味为主要指标， 采用固相微萃取、同时蒸馏萃取、气相色谱嗅觉测量法、电子感官分析等方法对国产 干酪的风味进行分析，主要研究内容和结果如下： 为了避免不同样品制备方法带来的结果上的偏差，确定合适的样品处理方法，首先 筛选了适合国产干酪挥发性风味组分的分析方法，优化了分析条件，并比较了两种方法 的优劣。实验结果表明，同时蒸馏萃取法( s d e ) 较佳的条件为：以乙醚为溶剂，蒸馏 3 d , 时；固相微萃取法( s p m e ) 较佳的条件为：采用7 5 9 m c a r p d m s 萃取头，4 0 下 吸附4 0 m i n ，2 5 0 下解吸2 r a i n 。采用各自较优的操作条件，s d e 法检出的化合物最多， 为6 5 种，s p m e 法可检出6 2 种化合物。s d e 法对高沸点、低挥发性成分的分离比较有利， s p m e 法对醇类以及一些低分子量的羧酸和一些含硫化合物的检出效果良好。两种各有 优缺的方法检出结果相互补充，共能检出国产干酪中风味化合物1 0 0 种。 为了确定国产原制类契达干酪的风味评价指标，研究了国产干酪的特征风味组分。 并采用气相色谱嗅觉测量法( g c o ) 测定了经同时蒸馏萃取法制备的国产干酪抽提物 中的气味活性组分。采用了香气抽提稀释分析法( a e d a ) 定量测量各气味活性组分对 国产干酪整体风味的贡献大小。按它们对干酪整体风味的重要性由大到小排序为：异 丁酸= 3 羟基2 丁酮 2 壬酮 2 庚酮= 2 十一酮= 2 十三酮= 2 十五酮= 十 八醛 2 ，3 丁二酮= 戊酸= 乙酸1 辛稀3 醇酯= 癸酸= 6 一十二内酯= 甘油三乙 酸酯。 由于非挥发性风味组分可以直接影响干酪的滋味，也是形成干酪特征风味的前体物 质，为了探索干酪特征风味组分的产生与干酪成熟度之间的关系，研究了干酪成熟过程 中的蛋白水解和脂肪水解情况，并对不同成熟度干酪的风味进行了感官评定。结果表明， 干酪的风味随成熟时间延长有明显变化，奶油味和腐臭味是干酪的重要气味；苦味和咸 味在滋味中最强；经h p l c 及g c m s 分离不同成熟度干酪中的游离氨基酸及游离脂肪 酸，结果表明氨基酸及脂肪酸种类及含量的变化对干酪的特征风味有重要影响。 s p m e g c m s 对不同成熟度干酪的风味组分提取，结果表明：干酪成熟至9 0 d 时，对 干酪特征风味组分贡献较大的化合物检测到7 种，分别为：2 , 3 丁二酮、3 一羟基- 2 一丁酮、 2 庚酮、2 壬酮、异丁酸、戊酸和癸酸。而其它辅助特征风味组分可能在干酪成熟后期 产生。 为了对国产干酪的风味更好的进行客观评价，以建立不同成熟阶段干酪的风味模 型，确定国产原制类契达干酪的成熟时间，采用电子感官指纹分析仪( 电子鼻、电子舌) i i 摘要 对国产干酪不同成熟阶段的气味与滋味特征进行识别，经p c a 分析结果表明，低成熟 期与中等成熟期干酪的总体风味较接近，与高成熟期干酪的风味相对差异较大；国产类 契达干酪基本成熟时间为9 0 天，其气味以奶油味和腐臭味为主，滋味以苦昧和咸味为主。 关键词：干酪；挥发性风味组分；气相色谱嗅觉测量法；香味抽提稀释分析法；电子 鼻；电子舌 i i i a b s t r a c t c h e e s ei st h ee s s e n c eo fd a i r yp r o d u c t sw i t hh i g hn u t r i t i o n a lv a l u ea n dc h a r a c t e r i s t i c f l a v o r c h e e s ei sat r a d i t i o n a lf o o di nw e s t e r nc o u n t r i e s ，a p p l i e dt op e o p l e sd a i l yd i e t ，a n dt h e c o n s u m p t i o ni sg r e a t a tp r e s e n t ，c h e e s em a r k e ti nc h i n ai so c c u p i e db yi m p o r t e dp r o d u c t s 、i t l ll e s sv a r i e t ya n dh i 曲p r i c e s d u et ot h es p e n d i n gh a b i t sa n dt h ee x p e n s i v ee q u i p m e n t s ， t h er e s e a r c hi nd o m e s t i cc h e e s ea n di t sf l a v o ri sr e l a t i v e l yl a g b u t 、i t l lt h ei n c r e a s i n gf o r e i g n e x c h a n g e s ，t h ec h i n e s ep e o p l e sd i e ts t r u c t u r eh a sc h a n g e dd r a m a t i c a l l y ，t h ec h i n e s e g o v e r n m e n t i sa l s o l a y i n ge m p h a s i s o n d e v e l o p m e n t o fn e w d a i r yp r o d u c t s - c h e e s e t h e r e f o r e ，i no r d e rt or e d u c eb l i n d n e s si nt h es t u d yo fc h e e s ea n dt os p e e du pt h e p r o c e s so f d o m e s t i cc h e e s e ，d o m e s t i cc h e d d a rc h e e s ew a sc h o s e na st h er a wm a t e r i a l sa n di t s c h a r a c t e r i s t i ca r o m ac o m p o n e n t sa st h em a i ne v a l u a t i o ni n d e xi nt h i st h e s i s s o l i d p h a s e m i c r o - e x t r a c t i o n ，s i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o ne x t r a c t i o n ，g a sc h r o m a t o g r a p h yo l f a c t r o m e t r ya n d e l e c t r o n i cs e s o r ye v a l u t i o nm e t h o d sw e r eu s e df o ra n a l y s i s i n gd o m e s t i cc h e e s ef l a v o r m a i n c o n t e n t sa n dt h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： t h ee x t r a c t i o nm e t h o d sf o rv o l a t i l ec o m p o n e n t so f c h e e s ew e r eo p t i m i z e da n dc o m p a r e d i no r d e rt oc h o o s eo p t i m u mm e t h o da n da v o i dt h ed e v i a t i o no fd i f f e r e n tm e t h o d f o r s i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o ne x t r a c t i o n ( s d e ) ，e t h e rw a st h eo p t i m u ms o l v e n ta n de x t r a c t i o nt i m e w a s3 h f o rs o l i d - p h a s e m i c r o e x t r a c t i o n ( s p m e ) ，t h eo p t i m u mc o n d i t i o n s w e r e ： 7 5b m c a r p d m sa so p t i m u ma b s o r p t i o nf i b r e ，a b s o r p t i o nt i m e4 0 m i na n dt e m p e r a t u r e 4 0 。c ，w h i l ed e s o r p t i o nw a s2 m i na t2 5 0 c u n d e re a c ho p t i m i z e dc o n d i t i o n ，6 5k i n d sa n d6 2 k i n d so fc o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e dr e s p e c t i v e l yb ys d ea n ds p m em e t h o d s t h ef o r m e r m e t h o dp r o v i d e db e t t e rr e s u l t si nd e t e c t i n gh i g hb o i l i n g - p o i n t ，l o wv o l a t i l ec o m p o u n d sa n d s o m e a c i d s ，a l d e h y d e s ，k e t o n e s ，e s t e r s 、i t l ll o n gc h a i n ，n l es p m em e t h o dw a sf i tf o rs o m e a l c o h o l s ，a c i d sw i t hl o wb o i l i n g p o i n ta n ds u l f - c o n t a i n i n gc o m p o n e n t s o n eh u n d r e dc h e e s e f l a v o rc o m p o u n d sw e r ei n d e n t i f i e dw h e nt h et h r e em e t h o d sw e r eu s e dt oc o m p l e m e n te a c h o t h e r t h ec h a r a c t e r i s t i cf l a v o ro fc h e e s ew a si n v e s t i g a t e di no r d e rt oe s t a b l i s ht h eq u a l i t y e v a l u a t i o ni n d e xo fd o m e s t i cc h e d d a rc h e e s e t h eo d o r - a c t i v ec o m p o n e n t si nc h e e s ea r o m a w e r ei n d e n t i f i e da n dc h a r a c t e r i z e db yg a sc h r o m a t o g r a p h y - o l f a c t o m e t r y ( g c o ) a r o m a e x t r a c td i l u t i o na n a l y s i s ( a e d a ) w a su s e dt oq u a n t i f yt h ec o n t r i b u t i o no fe a c ho d o r - a c t i v e c o m p o n e n tt ow h o l ec h e e s ef l a v o rp r o f i l e t h eo r d e ra c c o r d i n gt os i g n i f i c a n c et ot h ec h e e s e w a s ( _ 1 ) i s o b u t y r i ca c i d = 3 - h y d r o x y - 2 - b u t o n e 2 n o n a n o n e 2 一h e p t a n o n e = 2 u n d e c a n o n e = 2 - t r i d e c a n o n e = 2 - p e n t a d e c a n o n e = o c t a d e c a n a l ( d 2 ，3 b u t a n e d i o n e = p e n t a n o i ca c i d = a c e t i ca c i d - 1 - o c t e n e 一3 一o l i d e = d e c a n o i ca c i d = f i - d o d e c a l a c t o n e = g l y c e c o l t r i a c e t a t e 。 a b s t r a c t a sn o n - v o l m i l ef l a v o rc o m p o n e n t sc o u l dd i r e c t l ya f f e c tt h et a s t eo fc h e e s e ，a n dt h e y w e r ea l s op r e c u r s o rs u b s t a n c e so fc h a r a c t e r i s t i cf l a v o r t 1 1 ep r o t e i nh y d r o l y s i sa n df a t h y d r o l y s i sd u r i n gt h ec h e e s em a t u r ep r o c e s sw e r es t u d i e di no r d e r t oe x p l o r et h er e l a t i o n s h i p b e t w e e nc h a r a c t e r i s t i c sf l a v o rc o m p o n e n t so fc h e e s ea n di t sm a t u r et i m e 1 1 埔s e n s o r y e v a l u a t i o ni nc h e e s ef l a v o ra td i f f e r e n tm a t u r et i m ew e r es t u d i e d n l cr e s u l t ss h o w e dt h a tt h e f l a v o rc h a n g eo b v i o u s l yw i t hc h e e s em a t u r i t y ，a n dt h ec r e a ma n dm o l d yo d o rw e w em a i n c h e e s ec h a r a c t e r i s t i cf l a v o r ；b i t t e ra n ds a l t yt a s t ew e r et h es t r o n g e s ti nt a s t e i - i p l ca n d g c m sw e r eu s e df o ra n a l y s i n gi nc h e e s ea td i f f e r e n tm a t u r et i m e 程玲r e s u l t ss h o w e dt h a t t h et y p ea n dc o n t e n to ff r e ea m i n oa c i da n df r e ef a t t ya c i d sh a de f f e c to nc h a r a c t e r i s t i cf l a v o r o fc h e e s e s p m e g c ，m sw a su s e df o rs t u d y i n gf l a v o rc o m p o n e n t si nc h e e s ea td i f f e r e n t m a t u r et i m e 硼r e s u l t ss h o w e dt h a t ：a t9 0d a y ，s e v e nk i n d so fc h a r a c t e r i s t i cf l a v o r c o m p o n e n t s m a d e g r e a t c o n t r i b u t i o nt oc h e e s ef l a v o r p r o f i l e ，a n dt h e y w e r e ： 2 ，3 b u t a n e d i o n e ，3 - h y d r o x y 一2 - b u t o n e ，2 - h e p t a n o n e ，2 - n o n a n o n e ，i s o b u t y r i ca c i d ，p e n t a n o i c a c i d ，d e c a n o i ca c i d a n do t h e rc h a r a c t e r i s t i cf l a v o rc o m p o n e n t sm a yb ea s s i s t e di nt h el a t t e r p a r to f m a t u r ec h e e s e 。 i no r d e rt om a d eo b j e c t i v ee v a l u f i o nt oc h e e s ef l a v o ra n dt oc r e a t eaf l a v o rm o d e li n c h e e s ea td i f f e r e n ts t a g eo fm a t u r i t y ，e - s e n s o r yf i n g e r p r i n ta n a l y s i s ( e l e c t r o n i cn o s ea n d e l e c t r o n i ct o n g u e ) w e r eu s e df o rc h e e s et od e t e r m i n et h eo d o ra n dt a s t ec h a r a c t e ra td i f f e r e n t m a t u r et i m e n ep c a a n a l y s i ss h o w e dt h a tl o w - m a t u r i t yw a sc l o s et om i d d l e m a t u r i t yi n c h e e s ef l a v o rp r o f i l e ；w h i l ed i f f e r e n tf r o mr e l a t i v eh i 曲m a t u r i t yc h e e s ef l a v o r 9 0d a y sw e r e t h em a t u r et i m ef o rd o m e s t i ct h e d d a rc h e e s e ，a n di t sm a i no d o r sw e r ec r e a ma n dm o l d y ，w i t h b i t t e ra n ds a l t yi nt a s t e k e y w o r d s ：c h e e s e ；v o l a t i l ef l a v o rc o m p o n e n t s ；g a sc h r o m a t o g r a p h y - o l f a c t o m e t r y ；a r o m a e x t r a c td i l u t i o na n a l y s i s ；e l e c t r o n i cn o s e ；e l e c t r o n i ct o n g u e v 缩略语表 缩写 a e d a f d g c o m o s o d p p c a s d e s i m c a s p m e 缩略语表 英文全名中文全名 a r o m ae x t r a c ed i l u t i o na n a l y s i s香味抽提稀释分析 f l a v o rd i l u t i o nf a c t o r香气稀释因子 g a sc h r o m a t o g r a p h yo l f a c t r o m e t r y 气相色谱一嗅觉测量 m u l t io r g a n o l e p t i cs y s t e m多感官感觉系统 o l f a c t o r yd e t e c f i o np o r t 嗅闻检测装置 p r i n c i p a lc o m p o n e n t sa n a l y s i s 主成分分析 s i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o ne x t r a c t i o n同时蒸馏萃取 s o f ti n d e p e n d e n tm o d e l i n go fc l a s sa n a l o g y单类成分判别分析 s o l i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n 固相微萃取 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是泰人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果j 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同_ y - 作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 签名：立垃丝一日 期：2 必巧l 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签 名： 杰彗! 丑 导师签名： e l 期： 丛乒：丛：! 第一章绪论 第一章绪论 1 1 干酪的风味 1 1 1 干酪简介 干酪俗称奶酪，英文名c h e e s e ，国人直译为鸡司或芝士，是一种在牛乳或羊乳中加 入适量乳酸菌和凝乳酶，使乳中的蛋白质凝固，除去乳清并经一定时间的成熟而制成的 乳制品【1 1 。联合国粮农组织( f a o ) 和世界卫生组织( w h o ) 锖j j 定了国际上通用的干酪定义： 干酪是以牛乳、奶油、部分脱脂乳、酪乳或这些产品的混合物为原料，经凝乳并分离乳 清而制得的新鲜或发酵成熟的乳制品1 2 j 。 世界上干酪种类有8 0 0 余种，主要分布在欧洲、美洲【3 j 和大洋洲的澳大利亚、新西 兰等国家和地区f 4 1 。国际乳业联合会( i d f ) 提议干酪可根据其水分含量为标准分为硬质 ( 水分含量3 0 - - 5 0 ) 、半硬质( 水分含量4 0 - - 5 0 ) 、软质( 水分含量5 0 - - 7 0 ) 和特 软干酪( 水分含量8 0 ) 四种，也可依据其成熟的特征或干物质中的脂肪含量来分类；在 美国，其联邦食品以药品化妆品法规对干酪的规格有详细规定。目前一般的分类方法是 基于干酪硬度和成熟特征分类，见表1 1 1 5 】。 表1 1 干酪分类表 t a b 1 1t h et y p eo f c h e e s e 干酪含有丰富的营养成分，蛋白质和脂肪的含量相当于原料乳含量的1 0 倍左右。干 酪中还含有糖类、有机酸，矿物元素钙、磷、钠、钾、镁、铁、锌及维生素a 、胡萝b 素和维生素b 1 、b 2 、b 6 、b 1 2 、烟酸、泛酸、叶酸、生物素等多种营养成分及生物活性 物质。干酪中的蛋白质经过发酵后，由于凝乳及微生物中蛋白酶的分解作用，形成胨、 肽、氨基酸等，非常易于被人体消化吸收，干酪中蛋白质的消化率为9 6 9 8 1 5 ；干 酪中含有大量必需氨基酸，与其他动物性蛋白质比较，质优而量多。原料中的乳糖，在 干酪制作过程中，大部分转移到乳清中，残留下的乳糖一部分分解成半乳糖和葡萄糖， 避免了某些人因体内缺乏糖酶饮用牛乳导致的腹泻等乳糖不适症。干酪是补钙的最佳食 品，干酪在制作过程中，由于工艺的需要，又添加钙离子，使钙的含量增加，且易被人 体吸收。每1 0 0 9 牛乳含钙4 9 m g ，而每1 0 0 9 干酪含钙7 2 0 m g ，是牛乳含钙的1 4 倍。干酪中 江南大学硕士学位论文 水溶性维生素和脂溶性维生素含量也相当丰富。每1 0 0 9 干酪中约含有维生素a 1 2 0 0 i u ， 可满足成人需求量的3 0 - - 4 0 。干酪在发酵成熟过程中，牛奶中原有的蛋白质被分解 为人体必需的氨基酸和其他小分子物质，脂肪被分解为脂肪酸，其中4 0 为不饱和脂肪 酸，后者不仅是构成细胞的成分，还可降低血清胆固醇，并具有预防心血管病、高血压、 高血糖等功效。干酪中含有丰富的钙质，且钙磷比例适中，又易被人体吸收利用，有利 于儿童骨骼和牙齿生长，防止妇女和老年人骨质疏松。干酪中的维生素a 、b ，能增进 抗病能力，保护眼睛健康，并可养颜护肤。用于干酪发酵的乳酸菌及其代谢产物有利于 维持人体肠道内正常菌群的平衡和稳定，增进消化功能，防止腹泻和便秘 6 1 。正因为干 酪富含多种营养成分，又容易消化吸收，而且不易致肥，因此被营养学家奉为理想的食 品，誉之为“奶黄金 、乳业皇冠上的“珍珠。 1 1 2 干酪的风味 风味被定义为嗅觉和味觉产生的信号的综合感觉【_ 丌。风味和芳香物质对于食品、化 妆品和医药工业非常重要。特别是在食品行业，风味是食品感官机能的最重要指标。食 品的风味包括香气和滋味两部分。 干酪的风味是干酪品质的基本属性。最初，人们认为干酪的风味仅仅是由单一的化 合物或一些化合物的组成而产生的，但随着研究的不断深入，事实证明了风味生成并不 仅仅如此，它是干酪中大量风味物质和芳香性物质的混合物。干酪中含有数百种香味化 合物，但只有少数能赋予其香味特征1 5 j 。 干酪中的风味物质包括原料乳中的风味化合物及成熟过程中基质在酶和微生物作 用下产生的化合物。具有风味活性的物质多属有机物，包括酸、醇、酯、内酯、醛、酮、 酚、醚等。这些风味化合物的形成与干酪的类型、生产干酪时使用的发酵剂有关嗍。非 挥发性化合物如肽、游离氨基酸与其蛋白水解酶和肽酶有关1 9 1 。所以，干酪风味是多组 分混合风味体系。在干酪中大约有超过3 0 0 0 种不同的挥发性和不挥发性物质，而干酪中 的挥发性风味物质是干酪质量的决定性因素。不同类型干酪中的典型风味挥发性物质可 分为6 组：脂肪酸类( 乙酸、丙酸、丁酸) 、酯类( 丁酸乙酯、癸酸乙酯) 、醛类( 3 甲基正丁醛、2 甲基正丁醛、苯甲醛) 、醇类( 1 丁醇、3 甲基1 丁醇、苯基乙醇) 、 酮类( 2 庚酮、2 壬酮、2 丁酮) 和硫化物( 二硫化物、甲硫醇) 。m a a r s e i s 等人对4 0 多 个契达干酪研究中的化合物进行了统计，为2 1 3 种。这些化合物包括3 3 种碳氢化合物、 2 4 种乙醇类化合物、1 3 种乙酸类化合物、1 7 种酮类化合物、4 2 种酸、3 0 种酯、1 2 种内酯、 1 8 种胺、7 种含硫化合物、5 种卤素、6 种腈和氨基化合物、4 种苯酚类化合物、l i f t ，醚和1 种吡喃。g u l s h a n f l o l 等人采用顶空吹扫捕集法提取、g c m s 方法分析了契达干酪中的挥 发性风味，分离鉴定了3 9 种风味化合物，其中醛类5 种、醇类8 种、酮类6 种、烃类1 1 种、 酯类3 种、硫磺化合物3 种、卤化物3 种，其中甲硫醇是契达干酪的重要风味化合物。此 外多种干酪中，引起芳香的化合物都已得到鉴定。这些化合物包括一些小分子的羧氨酸 ( 2 0 0 多种甚至更多) 以及氨基酸和超过2 0 0 种挥发性化合物，如脂肪酸，其他一些酸类， 羰基化合物、胺、含硫化合物和碳氢化合物。在大多数干酪中，含有的挥发性物质的种 类都是相同的，所不同的只是它们的含量。 2 第一章绪论 干酪中的一些风味物质，包括乳酸、二乙酸和甲基酮，都是在菌的代谢下生成的。 还有一些风味物质则是通过化学反应而生成的i l 。如某些氨基酸和不同的羰基化合物， 尤其是二乙酸、乙二醛或甲基乙二醛等二羰基化合物都是通过m a i l l a r d 反应和s t r e c k e r 反 应而生成的1 5 j 。大部分的风味物质，都是在酶的作用下而产生的，这些酶包括牛乳中的 固有酶，如血纤维蛋白溶酶和脂解酶；牛乳中的添加酶，如凝乳酶和粗制凝乳酶底物等。 微生物产生的酶如霉菌表面裂缝中的微生物菌产生酶以及在细胞死亡或脂解后的微生 物中释放的酶。 在研究干酪的风味过程中，一个最大的问题是如何定义干酪中的特征性风味，不同 品种的干酪风味变化范围很大，尤其是契达干酪，更难通过化学的方法来定义它的风味。 很多学者曾对干酪的风味特征进行了特征性描述。例如，他们将干酪的风味定义为奶油 味、酸奶味、柑橘味、果仁味、青味、焦糖味、酸味、氨水味、牛舍味等u 2 。h j 。 1 1 3 干酪风味的研究现状 近5 0 年来研究者们对不同种类的干酪中的风味物质作了大量研究，但尽管如此， 对于大部分干酪中的风味物质通过化学分析所得到的信息并不多，对干酪香味产生的许 多机理尚不十分清楚。然而随着精密分析仪器的出现，使食品风味的研究方法不断得到 改进和完善。但食品中的一些气味很强的化合物含量很低，以至于用气相色谱仪无法鉴 定出来，所以，只靠气相色谱质谱联用仪是不能够对干酪中的赋予风味特征的关键化合 物进行分析鉴定的。气相色谱一嗅觉测量法( o c o ，g a sc h r o m a t o g r a p h yo l f a c t r o m e t r y ) 等 技术开创了现代风味化学的新时代，并越来越多地被应用于食品风味的检测方面。 目前国外在干酪的风味研究方面已取得了较大成果，在干酪风味成分的提取与分析 方法上较为先进，例如国外已有采用a d e a 1 4 - 1 5 法、g c m s 1 6 。1 7 1 、g c o 【1 8 1 9 】等方法对 干酪风味进行了分析；在干酪风味成分的鉴定方面已形成了一套可靠的鉴定模型系统 【2 0 】，并可对干酪的风味成分进行定性和定量的分析。而国内有关干酪的研究论文较少， 干酪的研究也主要集中在生产工艺优化2 1 之4 1 、品质控制f 2 5 】等方面，尚未有关于干酪风味 方面的系列研究，对干酪的特征风味研究也未有涉及。 1 1 4 干酪成熟的生物化学变化 干酪中风味的形成是复杂且相当慢的过程，包含了乳成分的不同化学和生化的改 变，已确定3 个主要途径：乳糖或柠檬酸的变化( 糖酵解或丙酮酸代谢) 、脂肪的变化( 脂 解) 和酪蛋白的变化( 蛋白水解) 。 ( 1 ) 糖酵解。乳糖酵解后产生乳酸。乳酸直接影响奶酪的口感。尤其是不含其它 风味成分的新鲜奶酪。与其它生化反应相比，乳糖代谢生成乳酸的反应对酪风味的影响 很小。 ( 2 ) 蛋白水解。干酪成熟期间发生的三个最基本的生化反应中，蛋白水解是最复 杂也是最重要的一种；它主要影响质构，包括硬度、流变性、黏结性、断裂性、延展性、 熔化性、乳化性，还影响奶酪的风味。在水解不利的情况下也会产生苦味肽，这是奶酪 的一个共同的风味缺陷。马玲【2 6 】等人研究了m o z z a r e l l a 奶酪和模拟奶酪成熟过程中蛋白 水解性的变化，研究表明：蛋白质降解产物与奶酪的风味有重要关系。 ( 3 ) 脂肪水解。脂肪对奶酪风味的影响表现在三个方面： 3 江南大学硕士学位论文 脂肪经过脂肪酶的脂解作用，产生的脂肪酸尤其是短链脂肪酸有强烈和特征风 味；在有的品种中，脂肪酸还会转化成其他的芳香组分。例如甲基酮和内酯。 脂肪酸尤其是多不饱和脂肪酸被氧化后会产牛各种具有强烈风味的不饱和醛， 导致臭败风味缺陷。奶酪中氧化还原作用较低，所以脂肪氧化很少发生。 脂肪作为一种溶剂，可以溶解从脂肪、蛋白质和乳糖中产生的芳香组分，还可 能吸收环境中的组分从而导致不良风味的产生。 1 2 挥发性风味组分的研究方法 1 2 1 香气活性成分的鉴定一一气相色谱- 嗅觉测量法 传统的g c m s 使高分离效率的气相色谱柱与质谱检测器结合，能够在一次运行中 分离和检测数百种挥发性化合物，但是这些化合物中的很多对食品的实际香味可能没有 或只有很小的影响。为测定食品中香气活性成分，气相色谱嗅觉辨别法现已广泛应用 于各类食品风味的研究【2 7 2 8 】。常用的g c 0 法主要包括三类：稀释方法、时间强度法 和检测频率法【2 9 1 。其中o s m e 法是一个时间一强度法，它和检测频率法一样只需做一次 实验就可以完成，但是给出的结果并不精确。已有用检测频率法鉴定i b e r i a n 火腿风味【2 卅 和用o s m e 法鉴定葡萄籽油1 2 9 中香气成分的报道。 香气抽提稀释分析法( a r o m ae x t r a c td i l u t i o na n a l y s i s ，a e d a ) 和c h a r m 分析法 是常用的稀释法，两种方法原理一致，都需要将抽提物进行多次稀释直至各香气化合物 的阈值。目前，能够定量检测香气化合物贡献大小的a e d a 法是应用最为广泛的g c o 方法，它已被用于检测各类食品的香味成分，如金华火腿【3 0 l 、黑莓【3 1 1 、牛奶巧克力和 可可块【3 2 】、葡萄酒【2 9 】、热反应香精【3 3 。4 1 、甜瓜【3 5 1 、绿茶【3 6 1 、乳制品【3 7 】等。为了稀释方 便，大多数的a e d a 研究采用溶剂萃取法或同时蒸馏萃取( s d e ) 法制备样品，近年 来研究者们也为将固相微萃取( s p m e ) 法和a e d a 法相结合做了很大努力，探索解决 s p m e 法的逐步稀释方法。最初有采用将吸附时间减半以达到稀释的目的，后来又采用 改变吸附头的厚度和长度来得到不同的吸附体积【3 引，2 0 0 3 年t a eh w a nk i m 等采用改变 仪器分流比的办法以稀释被分析物，但是这些方法都存在一定的局限性【2 纠，因此用 s p m e 法制各样品用以稀释分析还需要进一步努力。 国内的g c o 技术发展虽较为缓慢，但近年来已有学者在这方面有所突破，目前仅 见有田怀刮3 川等人利用a e d a 法鉴别金华火腿香气活性成分、夏玲君【3 6 】等人利用 a e d a 方法鉴别牛肉香精的关键芳香化合物等报道。 1 2 2 挥发性风味化合物的测试取样技术 食品中挥发性风味成分的分析十分复杂，样品的预处理方法对风味物质分析的结果 影响很大，从食品中提取出挥发性风味成分的样品制备方法可以分为两大类，根据化合 物的溶解性或根据化合物的挥发性。通常分析风味物质的样品制备方法有顶空分析法 ( h e a ds p a c e ，简称h s ) 、吹扫捕集法( p u r g ea n dt r a p ，简称p t ) 、液液萃取法( l i q u i d l i q u i de x t r a c t i o n ) 、固相萃取法( s o l i dp h a s ee x t r a c t i o n ) 、超临界流体萃取( s u p e r c r i t i c a l f l u i de x t r a c t i o n ，简称s f e ) 、同时蒸馏萃取法( s i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o ne x t r a c t i o n ，简 4 第一章绪论 称s d e ) 和固相微萃取法( s o l i d p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ，简称s p m e ) 等。 干酪的香味主要来自于干酪中的挥发性风味物质，因此对干酪的挥发性风味成分的 提取尤为重要。其提取方法也较多，例如溶剂萃取法1 3 9 1 、蒸馏提取法 4 0 l 、吸附与解吸法 f 4 1 4 2 】、顶空捕集法1 4 3 】、液态c 0 2 提取法1 4 4 等。溶剂萃取法是分析化学领域中经典的提取 技术，其原理是利用某些有机溶剂对大部分食品风味物质所具有的良好溶解性，通过溶 剂萃取，达到把风味物质从食物中完全提取出来的目的。然而这种方法对溶剂的要求较 高，且通常需要经过蒸馏、层析、提纯等一系列净化处理步骤才能达到纯度的要求，而 且操作步骤相对繁琐，提取效率不高。因此为了可以快速、简便、高效的达到提取的目 的，对于挥发性风味物质的提取最好采用同时蒸馏萃取法、顶空捕集法或固相微萃取方 法。 1 2 2 1 固相微萃取法 1 9 9 0 年加拿大的a r h t u r h e 和p a w l i s z y n 首创的固相微萃取方法( s p m e ) ，是近年来国 际上兴起的一种样品前处理新技术，它利用一根熔融石英纤维丝或涂有一层具有选择性 固相或液相聚合薄膜的石英萃取头从待分析基质中萃取被分析物，然后插入气相色谱仪 的进样器中热解吸后分析检测。它无需有机溶剂、简单方便、测试快、费用低，集采样、 萃取、浓缩、进样于一体，使样品处理技术及分析操作简便省时，在食品研究中应用越 来越广。s p m e 法在乳制品的分析中应用也较多，其由于检测限低等特点使其能够很好 的分析乳制品中包括脂肪酸、内酯、醛类、酮类、醇类、含硫化合物等复杂、痕量的风 味物质。田怀香【4 5 】等人利用顶空固相微萃取一气相色谱质谱法分离鉴定了金华火腿的风 味物质。c o n t a r i n i 和p o v o l o l 5 6 】使用s p m e g c m s 对经过不同程度热处理的牛乳中的挥发 性风味物质进行分析，共检测到了丙酮、戊酮、苯甲醛、四氢呋喃等1 1 种化合物。m a s i l i h 7 j 使用s p m e m s m v a 分析由光、铜、加热和微生物导致乳中不良风味物质：戊醛、己醛、 二甲基二硫化物。戊醛，己醛等脂肪氧化物的定量结果表明s p m e 与顶空g c 法有相近 的检测限，但具有更好的精度和准确度。g o n z a l e z - c o r d o v a 和v a l l e j o c o r d o b a 4 s 用 h s s p m e g c 连用对鲜乳和酸败乳中短链脂肪酸定量分析结果显示：s p m e 可成功的用 于分析乳中微量的短链脂肪酸。在干酪风味物质分析方面，c h i o f a l 0 1 4 9 j 等人首先使用 s p m e g c m s 分析了m a l t e s e 羊奶干酪中的风味成分，对其中的5 5 种成分进行定性和定量 分析，在所有分析成分中脂肪酸类化合物含量最高。m o n d e l l l 5 0 】等人使用h s s p m e g c 在s i c i l i a n 干酪风味成分中分析出了4 4 种挥发性风味物质。c a r p i n o ”】等人用 s p m e g c m s o 分析r a g u s a n o - - i z 酪中的风味物质时，检测出两种新的挥发性风味化合物： 乙酸香叶酯和顺式茉莉酮酸酯甲酯。w i j e s u n d e r a l 5 2 1 等人使用s p m e g c m 时分析干酪中 自由脂肪酸和内酯，丁酸、己酸、辛酸等自由脂肪酸的最小检测限为o 0 1m g k g ，6 内 酯和丫内酯的最小检出限为0 1m g k g 。 1 2 2 2 同时蒸馏萃取法 同时蒸馏萃取法( s d e ) 自1 9 6 4 年发明以来，使用非常广泛，用于香精、香料的风 味分析和污染物的样品预处理中，它一步就可完成分离和提取，简化了操作，减少了溶 剂的用量。虽然它存在溶剂污染和花费大的缺点，但随着对它不断改进，局限性逐渐减 江南大学硕士学位论文 少。此外，其由于s d e 反应体系温度不高，因此可大大减少风味化合物的热降解。在这 个系统中脂溶性风味物质可获得较好的提取效果。这种方法具有良好的重复性和较高的 萃取量1 5 3 1 。主要优点：在较短的时间内可