（食品科学专业论文）保鲜乳挥发性风味物质的分析与调控.pdf

摘要 目前我国在保鲜乳风味方面的研究较少，尤其对挥发性风味物质缺乏全面的了解。对 保鲜乳的挥发性风味物质进行分析，不仅可以了解风味物质的化学组成给消费者和生产者 一个客观科学的乳制品风味物质的介绍，而且还可以为乳制品生产企业提高保鲜乳制品风 味质晕提供依据。本研究通过使用先进的分离方法和分析仪器对保鲜乳中的挥发性风味物 质进行分析检测，探求这些挥发性风味物质的强度，然后通过调整鲜牛乳中蛋白质，脂肪、 乳糖筲挥发性风味前体物质的含量调控保鲜乳中的挥发性风味物质，达到改善保鲜乳风味 的目的。 本试验采用静态顶空法、固相微萃取法、吹扫捕集法，三种方法分离提取鲜牛乳中挥 发性风味成分，并用气相色谱质谱( g c m s ) 联用仪对其进行分析测定。三种方法提取的 挥发性风味物质的定性、定量结果表明吹扫捕集法为最佳的分离提取方法，并且在选定的 色谱条件下，各物质能够获得较好的分离，各物质的回收率均达到9 0 以上，表明该技术 准确可靠，可以用丁二保鲜乳中挥发性风味物质的分析。 应用吹扫捕集乇c m s 联用仪对我国三个大型乳制品企业：企业l 、企业2 、企业3 生产的保鲜乳中的挥发性风味物质进行了定性、定鼍分析。分析结粟显示三个品牌的保鲜 乳中挥发性风味化合物的种类基本一致，包括醛类、酮类、内酯类，含氮化合物，含硫化 合物。巴氏杀菌乳检出物中均以醛类物质最多。三种巴氏杀菌乳检出的挥发性成分总数之 间不存在明显差异，分别为l o 种、8 种、9 种。三种巴氏杀菌乳中挥发性风味成分的定量 结果显示。同一挥发性风味化合物在三种巴氏杀菌乳中含量无大的差异，检出的挥发性风 味成分的含量在0 0 2 5 0 p g l 之间。u h t 乳检出物中均以酮类物质最多。三种u h t 乳检 出的挥发性成分总数之间不存在明显差异，分别为l o 种，9 种、9 种。从定量结果来看， 三种u h t 乳中检出的挥发性风味成分的含量在0 0 5 5 雌，l 。 利用风味物质强度对保鲜乳中挥发性风味物质的强度进行了评定。巴氏杀菌乳和u h t 乳的风味不存在大的差异，但由丁：巴氏杀菌乳和u h t 乳中检出的挥发性风味化合物的含 量较低，其风味强度值大多低于0 5 ，因此对风味贡献很小，导致两类保鲜乳的风味质量较 差。只有由二甲基硫酮和粪臭素产生的蒸煮味和焦塘味，其它挥发性化合物不具有或只有 很微弱的风味。 试验对保鲜乳挥发性风味物质的调控方法进行了探索。对鲜乳中蛋白质、脂肪、乳塘 的含量对保鲜乳挥发性风味物质的影响进行了分析，分析结果表明调整鲜牛乳中蛋白质、 脂肪，乳糖等风味前体物的含餐对保鲜乳中检出的挥发性风味物质的总数和含鼍部有很大 的影响，可以明显改善保鲜乳的风味。试验还确定了生产具有良好风味的保鲜乳所使用的 原料乳中蛋白质、脂肪、乳糖的含量分别为：4 8 ，5 0 ，4 o 关键词：保鲜乳；挥发性风味物质分析；风味物质调控；分离提取方法 v a n a l y s i sa n d c o n t r o lo fv o l a t i l ef l a v o r c o m p o u n d s i nf r e s hm i l k a b s t r a c t i nc u r r e n tt i m et h e r ei so n l yl i t t l er e s e a r c ho nt h ef l a v o ro ff r e s hm i l ki nc h i n a , e s p e c i a l l y t h e r ei sn oc o m p l e t eu n d e r s t a n d i n go ot h ev o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t s t oa n a l y z et h ev o l a t i l e f l a v o r i n ge l e m e n t si nf r e s hm i l kw i l lp r o v i d en o to n l yu n d e r s t a n d i n go f c h e m i c a lc o m p o s i t i o no f f l a v o r i n ge l e m e n t sa sas c i e n t i f i ca n di m p e r s o n a lr e p r e s e n t a t i o no fm i l kf l a v o r i n ge l e m e n tt o c n s u m e r sa n dm a n u f a c t u r e r s ，b u ta l s ob a s i sf o rm i l km a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e st oe n h a n c et h e q u a l i t yo ff r e s hm i l kf l a v o r t h i sr e s e a r c he m p l o y sa d v a n c e de x t r a c t i o nm e t h o da n da n a l y s i s i n s t r u m e n t st od e t e c ta n da n a l y z et h ev o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t si nf r e s hm i l k , s t u d yt h e i n t e n s i t yo ft h o s ev o l a t i l ef l a v o d n ge l e m e n t s ，t h e nc o n t r o lt h ev o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t sb y c h a n g i n gt h ec o n t e n to fv o l a t i l ef l a v o u rp r e e u s o r , s u c h p r o t e i n f a ta n dl a c t o s ei nm i l lt o r e a c ht h eo b j e c t i v eo f e n h a n c e df l a v o ro f f r e s hm i l k t h i sr e s e a r c hu s e ss h ，s p m ea n dp t t oe x t r a c tt h ev o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t si nf r e s hm i l k , a n dm a k e sa n a l y s i sw i t hg c m s t h eq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v er e s u l t so fe x t r a c t e dv o l a t i l e f l a v o r i n g e l e m e n t si n d i c a t e st h a tp ti st h eb e te x t r a c t i o nm e t h o d ，a n du n d e rs e l e c t e d c h r o m a t o g r a mc o n d i t i o n ，v a r i o u se l e m e n t sg e tr e l a t i v e l yg o o ds e p a r a t i o nw i t ht h er e c y c l er a t eo f m o r et h a n9 0 。w h i c hi n d i c a t e st h a tt h i st e c h n o l o g yi sa c c u r a t ea n dr e l i a b l e ，s u i t a b f o ra n a l y s i s o f v o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t si nf r e s hm i l k q u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s i sw a sm a d eo nf r e s hm i l km a n u f a c t u r e db y3m a j o r m i l kp r o d u c t se n t e r p r i s e s ：e n t e r p r i s e l ，e n t e r p r i s e 2a n de n t e r p r i s e 3 ，u s i n gg c m s t h ea n a l y s i s r e s u l t si n d i c a t et h a tt h ec a t e g o r yo fv o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t si nt h e3b r a n d so fm i l ki s b a s i c a l l y t h e s a m e ，i n c l u d i n ga l d e h y d e s ，k e t o n e s ，l a c t o n e s ，nc o m p o u n d s , a n ds u l p h u r c o m p o u n d s a l d e h y d e si st h em o s td e t e c t e de l e m e n t si np a s t e u r i z e dr a i l ka n dt h ed e t e c t e d c o m p o u n d sa r ei na c c o r d a n c ew i t hf o r e i g nr e s e a r c hr e s u l t s t h e r ei sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c e b e t w e e nt h ed e t e c t e dv o l a t i l ee l e m e n t si n3t y p e so f p a s t e u r i z e dm i l l ( w h i c hi s1 0 ，8a n d9 t y p e sr e s p e c t i v e l y t h eq u a n t i t a t i v er e s u l t s o fv o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t si n 3b r a n d so f p a s t e u r i z e dm i l ki n d i c a t et h a tf o rt h es a m ev o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t , t h e r ei sn os i g n i f i c a n t d i f f e r e n c eb e t w e e nt h ec o n t e n t si nt h e3b r a n d so fp a s t e u r i z e dm i l lt h ed e t e c t e dc o n t e n to f v o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n ti si nt h er a n g eo f 0 0 2 5 0 p g l k e t o n e si st h em o s td e t e c t e de l e m e n t i nu h tm i l k ，a n dt h ed e t e c t e dc o m p o u n d sa r ei na c c o r d a n c ew i t hf o r e i g nr e s e a r c hr e s u l t s t h e r ei sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nt h et o t a lv o l a t i l ee l e m e n t sd e t e c t e df r o m3b r a n d so f u h tm i l k i nq u a n t i t a t i v er e s u l t s , t h ec o n t e n to f v o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t sd e t e c t e di n3b r a n d s v i o f u h tm i l ki si nt h er a n g eo f o 0 5 5 腭甩 i n t e n s i t yo f v o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t si nf r e s hm i l kw a sa s s e s s e du s i n gf l a v o r i n ge l e m e n t s i n t e n s i t y t h e r ei sn ob i gd i f f e r e n c eb e t w e e np a s t e u r i z e dm i l k a n du h tm i l lb u td u et ot h el o w c o n t e n to fd e t e c t e dv o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t si np a s t e u r i z e dm i l ka n du h tm i l ko fw h i c ht h e f l a v o r i n gi n t e n s i t yi sn o r m a l l yb e l o w0 5 ，t h ec o n t r i b u t i o nt of l a v o ri sv e r ys m a l la n dr e s u l t i n gi n p o o rf l a v o rq u a l i t yo f t h o s e2t y p e so ff r e s hm i l lt h e r ea l eo n l yb o i l e dt a s t ea n dc a r a m e lt a s t e c a u s e db yd i m e t h y ls u l p h o n ea n ds k a t o l e ，w h i l eo t h e rv o l a t i l ec o m p o u n d sh a v e1 3 0o ro n l yv e r y l i g h tf l a v o r j t h er e s e a r c he x p l o r e st h em e t h o dt oc o a t m lv o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t si nf r e s hm i l l a n a l y s i sw a sm a d eo nt h ei n f l u e n c ef r o mp r o t e i n , f a ta n dl a c t o s ec o n t e n to nv o l a t i l ef l a v o r i n g e l e m e n t si nf r e s hm i l k ，w h i c hi n d i c a t e st h a tm o d i l y i n gt h ec o n t e n to ff l a v o u rp r e c u s o rs u c ha s p r o t e i n , f a ta n dl a c t o s ei nf r e s hm i l kw i l lh a v el a r g ei n f l u e n c eo nt h et o t a lc a t e g o r ya n dc o n t e n t o fv o l a t i l ef l a v o r i n ge l e m e n t sd e t e c t e di nf r e s hm i l ka n dw i l le n h a n c et h ef l a v o ro ff r e s hm i l k s i g n i f i c a n t l y t h ee x p e r i m e n ta l s od e t e r m i n e dt h a tt 0m a n u f a c t u r ef r e s hm i l kw i t hg o o df l a v o r , t h ec o n t e n to f p r o t e i n , f a ta n dl a c t o s e i nr a wm i l ks h a l lb e4 8 5 0 a n d4 0 k e yw o r d s ：f r e s hm i l l c ：v o l a t i l ef l a v o ra n a l y s i s ；f l a v o rc o m p o u n d sc o n t r o l ；e x t r a c t i o nm e t h o d c a n d i d a t e ：d a im i n s p e c i a l i t y ：f o o ds c i e n c e s u p e r v i s o r ：p r o f h u og u i c h e n g 研究生学位论文独创声明和使用授权书 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，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，也不包含未获得 ( 洼! 垫遣直基丝盂噩挂型直盟鲍：奎拦互窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工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。 学位论文作者签名：形弋镀日期0 朋f 年易月彳日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保 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。 本人授权学校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。( 保密的学位论文在解 密后适用本授权书) 学位论文作者签名：呶日期“年拥7 日 导师签 期：耐年占月7 日 1 引言 1 1 保鲜乳简介 牛乳是自然界赐予人类最理想的天然食品之一。牛奶中含有大量的优质蛋白质、氨基酸、 脂肪，乳糖以及多种维生素、多种免疫活性因子及人体必需的矿物质和微量元素，而且这些 营养素的比例合理，易于消化吸收。从营养学的角度来讲牛乳是最接近完善的食品。 乳的加工利用在我国有着悠久的历史。据史料记载，约在1 万年前的皇帝时代，牛、羊 被驯化为家畜以后，曾“取乳以食”。汉书注引：“主乳马以革囊为兜。受数斗，呈马乳” 北魏高阳太守贾思勰著齐民要术、唐朝陈藏器著本草拾遗、明朝李时珍著本草纲目 都对牛乳、羊乳，马乳，驼乳及其制品均有记述。乳制品的种类很多，其中保鲜乳是乳制品 中具有代表性的一大类产品。这类产品最显著的特点是具有较高的营养价值和良好的保藏性 能。 保鲜乳系指以新鲜牛乳为原料，经净化，杀菌( 或灭菌) 、均质、罐装后，直接供消费者 饮用的商品乳。根据保鲜乳货架期的长短。可将保鲜乳分为消毒乳和长寿乳两大类( 骆承祥 1 9 9 9 ) 。消毒乳又称巴氏杀菌乳，是指牛乳经巴氏杀菌技术处理后得到的产品。对牛乳进行 巴氏杀菌的目的是杀死引起人类疾病的所有微生物，尽可能多的破坏影响产品味道和保存期 的微生物和酶类系统。巴氏杀菌技术是一种相对温和的热加工技术，对原料奶的营养成分和 风味的破坏程度较低，这类产品的保质期较短，一般少于7 天由于牛乳巴氏杀菌条件的不 同又可将巴氏杀菌乳分为低温长时巴氏杀菌乳，高温短时巴氏杀菌乳，超巴氏杀卤乳。低温 长时巴氏杀菌乳是指牛乳在6 2 - 6 5 ( 2 下保持3 0 m i n 得剑的产品，目前这种方法已经很少使用。 高温短时巴氏杀菌乳的杀菌工艺是把鲜牛乳加热剑7 2 7 5 ，保持1 5 - 2 0 s 后再冷却，装罐。 超巴氏杀菌乳的杀菌条件为：1 2 5 1 3 8 ，2 - 4 s ，或者1 1 8 1 2 0 ，1 0 s ，然后将产品冷却剑7 以下贮存和分装( 郭本恒，2 0 0 4 ) 。超巴氏杀菌乳的保质期可延氏至4 0 天或者更长。目前， 很多乳品厂采用超巴氏杀菌工艺生产巴氏杀菌乳。 长寿乳又称u h t 乳，是将原料奶在1 3 8 1 4 2 高温下加热2 7 s ，然后在无菌状态下罐装 于无曲包装容器中的产品。目前u h t 乳的超高温灭菌条件以1 5 0 、0 3 6 s ，展高界限，而生 产中普遍采用1 3 5 一1 5 0 、4 i s 的灭菌方式( 张国农，2 0 0 2 ) 。超高温灭菌的目的是杀死所有 能导致牛乳变质的微生物，这种加工方法不仅使产品从颜色和味道上得到改善，而且还提高 了产品的营养价值，并可在常温下贮存6 - 9 个月。 由于热处理的条件不同，导致巴氏杀菌乳和u h t 乳不仅在营养价值方面存在差别。而 且在风味上也有很大不同。两种鲜乳制品的风味研究已经成为全世界乳业界研究的重点，研 究人员和乳制品企业都希望能通过对巴氏杀菌乳和u h t 乳中挥发性风味物质的研究和调控 达到改善其风味的目的，以生产出消费者喜爱的鲜乳制品。 东北农业大学硕七学位论文 1 2 乳制品挥发性风味物质的研究现状 食品中的风味是食品中许多不同种类、不同数量的风味物质对人体感官的综合效果。也 即产品的客观性质作用于人的嗅觉和味觉感官所产生的综合知觉。随着生活水平的改善，人 们对食品风味的要求也越来越高，对生产经营者来说，一种食品的风味和质量与其经济效应 也是密切相关的。因此，研究食品的风味已经成为食品科技人员重要的任务。 在世界范围内。研究食品风味已成为一门新兴学科。美国的张驷祥教授早在二十世纪五 十年代开始从事风味研究。七十年代，食品风味研究也在欧洲兴起。1 9 7 5 年，欧洲从事风味 研究的学者在荷兰食品营养研究所就风味研究的必要性和发展方向进行了座谈讨论。1 9 7 9 年，在英国东安格利阿大学召开了有关风味研究的第一次国际会议，迄今，这类会议已经开 过三次。各种学术期刊上发表的有关论文已是数不胜数，不少专著亦已出版( 丁耐克，1 9 9 6 ； 王杰，1 9 9 1 ) 乳制品风味的研究，早在2 0 世纪5 0 年代就开始了，当时仅限于对具有乳制品风味的非 挥发性水溶性的前体物即滋味成分进行鉴定。人们对乳制品香气的分析还仅限于感官分析水 平。剑了6 0 年代和7 0 年代，人们开始将现代仪器分析和先进的分离技术用于鉴定乳制品中 挥慧性风味物质这在乳制品风味的研究中迈出了重要的一步。 但是，随着研究的进展，人们很快认识到，乳制品风味的形成过程比人们原先预想的还 要复杂得多，尤其对挥发性成分的研究更是如此近年来，由于各种高效毛细管技术的出现， 使得气相色谱质谱仪( g c m s ) 用于挥发性成分的分析真正成为可能这种方法将气相色 谱和质谱连用并与数据系统( 计算机检索与谱系数据库) 串联在一起，将风味物质分析技术 进一步提高到一个更加迅速，准确的新水平。从而为乳制品挥发性风味成分的研究提供了良 好的条件。 丈量的研究表明：乳制品的复杂的风味体系都是由具有滋味和香味活性的成分组成的。 尽管乳制品的滋味活性成分一般部是非挥发性的，但它们的香味活性成分实际上都是挥发性 的。人们接受还是拒绝一种食品基本上取决于它的风味而且首先是其香味食品香气是构 成食品风味的重要冈素之一，食晶风味的好坏在很大程度上取决于食品的香气。决定食品香 气的是食品中的挥发性芳香物质，同样决定乳制品香气的也是乳制品中的挥发性芳香物，这 些化合物大体上可以归纳为两大类：一类是烃、醇、醛、酮、酸，酯、内酯等简单化合物； 另一类是含氧、硫，氮原子的杂环化合物，如呋喃及其衍生物和噻吩及其衍生物等等( n u r s t e n ， 1 9 9 7 ) 。 国内外很多化学工作者都通过试验证实，乳制品中挥发性风味物质的形成主要是乳制品 中的蛋白质、脂肪、乳糖这三大类物质降解或每一类物质的衍生物之间相互反应生成的具有 风味的新产物。其形成过程如图1 1 。 2 第一前体物前体物中间物 难 f i g 1 - 1d e c o m p o s a b i l i t yo f p r o t e i n 、f a t ，l a c t o s e 图1 1 说明，有些前体物先生成中间产物，然后再交互反映生成最终产物；有些前体物 也可以直接降解成最终风味物质。一般来说，乳制品中典型的挥发性风味物质的形成途径包 括：脂肪酸的分解、含硫氨基酸的分解、硫胺素的分解，糖与氮基酸的荧拉德反应，酶的作 用等等( f o r s s 。1 9 7 9 ) 。 脂肪酸的分解是指牛乳在酶的作用卜，或加热过程中，脂肪酸以游离态释出，井进行自动 氧化、水解、脱水及脱羧等反应形成酸、醇、烃、羰基化合物、酯，内酯及含有呋喃环的化 合物。在乳制品风味形成中起着很重要的作用( a d d a 1 9 8 6 ) 。 含硫氨基酸主要是指半胱氨酸和蛋氨酸，它们是生成具有明显风味的挥发性含硫化合物 的重要来源。它们通过酶的作用或转氨基作用生成硫醇烷烃，硫醇烷烃在酶的作用下进一步 生成如h 2 s 等含硫化合物和硫酯，这些都是s l $ l j 品风味成分中不可缺少的组成成分。另外， 酶和h 2 s 也会相互作用产生挥发性风味物质( k e e n a n e l ：a l ，1 9 6 9 ) 硫铵素( 维生素b 。) 的光化学降解物同硫化氢反应能够生成一种具有橡胶气味的强挥发 性的芳香族化合物，这种化合物是乳制品风味的重要成分( b u t t e r ，e t a l ，1 9 8 1 ) 。 通常在经过加热处理或后熟一段时间的乳制品中，荚拉德反应是导致关键挥发性风味物 质产生的一个重要反应。该反应复杂，产生了大量的风味化合物。反应的初始阶段，一分子 还原性的稽( 在乳中主要是乳塘) 和一分子氨基酸( 在乳中主要是蛋白质上的赖氨酸) 生成 一分子的n 取代的葡萄塘胺。随后，通过脱水重排和脱氧生成各种各样的糖脱水和降解产物， 如镍酵和呋喃衍生物，羟基酮和二羰基化合物。在反应的最后阶段，这些化合物与其它活性 物质如胺、氨基酸、醛、硫化氢和氨之间发生作用，产生乳制品特有的挥发性风味化合物， 如乙酰吡咯，吡啶甜菜碱，氨基呋喃( n u r s t e n ，1 9 8 6 ) 。伴随美拉德反应产生二羰基化合物 的一个重要的辅助反映是氨墓酸斯特勒克降解反应。氨基酸经脱羧脱氦基形成醛，而二羰基 化合物转化为m 氨基酮，如丙酮醛和双乙醛，同其它物质发生进一步反应生成许多不同的潜 在的芳香物质，如吡啶、吡嗪、唑，噻唑、吡咯和咪唑( m s u r k o n ，1 9 8 1 ；v a n ，1 9 9 8 ) 。 关了二酶对乳制品风味形成的作用，有研究认为挥发性风味化合物或其前驱物是动物器官 中通过细胞内的生物途径产生的一种代谢物，并提出细菌的蛋白酶类、脂肪酶类和其它酶类 在形成乳制品的风味前体物质中起重要作用( l i n d s a y r c 。e t a l ，1 9 8 6 ) 。 总之，乳制品的挥发性风味物质是一个及其复杂的混合体系，这些复杂的混合物交织在 一起共同赋予乳制品特有的风味。这些化合物通常在乳制品中所占比例极小，范围从不足 l n g ，l ( g 到几百个m 班g 不等。通常平均由3 0 0 - 4 0 0 个化合物构成乳制品的风味组成( d u m o t a n dj p a d d a ，1 9 7 9 ) 。 1 。3 乳制品挥发性风昧物质的提取分析方法 1 3 1 挥发性风味物质的分离提取 乳制品风味体系是一个极其复杂的体系，对于像鲜奶、酸奶、奶油和干酪这样挥发性风 味物质极性范围广、含量微小( 通常在低于十亿分之几的水平) ，基质复杂的产品，风味物 质的提取是一项艰巨而复杂的任务。在进行g c m s 之前挥发性风味物质的分离和取样可以 按多种方式进行，目前分析乳制品挥发性风味物质常用的样品制备方法主要有：同时蒸馏萃 取法( s i m u l t a n e o u s d i s t i l l a t i o n e x t r a c t i o n m e m e d ，s d e ) 、静态顶空法( s t a t i c h e a d s p a e e m e t h o d s h ) 、吹扫捕集法( p u r g ea n dt r a pm e t h o d ，p t ) 、固相微萃取法( s o l i d - p h a s em i e r o e x t r a e t i o n ， s p m e ) 等。 同时蒸馏萃取法是将样品和溶剂同时蒸馏，在气相中完成风味成分的提取。由f 采用蒸 馏，样品中的风味物质可以最大限度地被有效挥发出来而进入溶剂相，但蒸馏过程中温度比 较高，会产生新的风味化合物，从而改变了样品中原有的风味成分组成( b a n k s ，e t a l 。1 9 9 2 ) 。 静态顶空法是将样品置于一个密闭容器中，当样品与样品上方的气体达到平衡，直接抽 取样品上方气体进行分析测定的技术，被称为是“一步气体萃取”。该法非常简单，样品用量 小、无需溶剂提取，对色谱柱伤害少，具有了较耍了的重复性，分析过程全部自动化，是一种 便捷的挥发性成分分析方法。但由于静态顶空法不能对顶空部分的挥发性成分进行浓缩，因 此该法对含量低、挥发性小的成分的灵敏度不高( 王吴阳，等2 0 0 4 ) 固相微萃取法是9 0 年代新发展起来的一项技术，它无需使用有机溶剂、简单方便、测试 快、费用低，集采样，萃取、浓缩、进样于一体，使样晶处理简单省时，减低了检测成。该 方法利用吸附头( 纤维) 吸附挥发性风味成分，常用的方法有静态顶空固相微萃取法和动态 顶空固相微萃取法。静态顶空同相微萃取法是样品在静止情况下，将吸附头插至样品上部的 顶空中吸附风味物质，由丁：样品处于静止状态，一些含最小，挥发性低的化合物的吸附晕较 低( a l e x a n d r as ，j a n u s z p ，1 9 9 6 ) 动态顶空同相微萃取法是使用惰性气体吹拂样品，用吸 附头在顶空吸附风味成分。动态下，风味成分的吸附量比较大，对于挥发性小含量低的成分 提取比较有利( s t e f f e n ，p a w l i s z y n ，1 9 9 6 ) 使用同相微萃取法时通过温度的控制，可以达 到尽可能多的提取风味物质，同时避免萃取过程中“后产物”的产生，因此同相微葶取法能 比较好地反映样品中风味成分的组成( f a b r e e ta l ，2 0 0 2 ：o t t a ，e ta l ，1 9 9 9 ) 。但该方法的 重复性差，检测限高，而且因吸附头所用吸附相的极性及性质和吸附条件不同，在吸附风味 成分时同样存在选择性，现在一般采用复合吸附头，但也不能彻底解决该问题 ( g o n z a l e z - r o d r i g u e z ，e ta l ，2 0 0 5 ：g u i l l e na n ds o p e l a n a p ，2 0 0 5 ：g o n z a l e z - c o r d o v ra n d 4 v e l l e j o - c o r d o b a 2 0 0 1 ) 吹扫捕集法采用一种非常纯净( 纯度大于9 9 9 9 9 ) 的惰性气体( 氦或氮) 将乳中挥发 性成分尽可能多的吹扫出来，然后低温下用吸附剂吸附，吸附剂在低温下的吸附敛果明显提 高，可以最大限度地将风味成分吸附浓缩，对于含量低、挥发性小的成分吸附十分有效，并 可以使一些热敏、易水解的成分分离开来。而且，作为吹扫介质的惰性气体不会污染抽提剑 的风味物质( 但用溶剂解吸时同样存在有机溶剂污染风味物质的可能性) 。该方法具有简便、 快捷，无需溶剂，检测限低等特点，是一种即能进行挥发性风味物质定性，又能进行定量分 析的行之有效的方法( n e e t e r ，c ta l 。1 9 9 6 ) 。 国外的科研工作者已运用上述各种方法对各种乳制品中的挥发性风味物质进行了大量的 研究，取得了诸多成果。他们已把乳制品挥发性风味物质分析作为评价乳制品质最，鉴定乳 制品种类、预测乳制品货架期的一种手段。 m o i o ( 1 9 9 3 b ) 使用s d e 研究了牛乳、水牛乳，绵羊乳、公山羊乳中的挥发性风味成分， 共鉴定出8 0 种挥发性成分b e n d a l l ( 2 0 0 1 ) 使用s d e 与g c m s 连用技术分析了饲喂不同 饲料的新西兰奶牛产的乳中的香气化合物，鉴定出7 1 种香气化合物，在鉴定的化合物中只有 一种化合物t 内酯不是两种牛乳中共有的香气化合物，b e n d a l l ( 2 0 0 1 ) 得出结论：乳风味的 差异是由一系列风味化合物的不同浓度决定的，而不是由乳中存在的某种特异化合物决定的。 m a s i l i ( 1 9 9 9 ) 使用s h g c 法分析由光、铜、加热和微生物导致不良风味的乳中挥发性风味 化合物：戊醛、己醛，二甲基二硫化物。c o n t a r i n i 和p o v o l o ( 2 0 0 2 ) 使用p t - 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。l m h o f 和b o s s c t ( 1 9 9 4 ) 使用p t - o c m s 的分析方法对巴氏杀菌乳 中的挥发性化合物进行定性和定量分析结果显示；巴氏杀菌乳中的主要挥发性风味化合物有 壬醛、癸醛、十二醛、丁酮、2 ，3 - 戊硫酵和2 丙醇。c h i o f a l o l ( 2 0 0 4 ) 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。l u i g i ( 2 0 0 5 ) 等人使用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 ( 2 0 0 4 ) 等人用s p m e - g c m s 0 分析r a g a s a n o 干酪中的风味物质时。检测出两种新的挥发性风味化 合物：乙酸香叶酯和顺式荣莉酮酸酯甲酯。c o n t a r i n i 和p o v o l o ( 1 9 9 7 ) 对s p m e 鉴定乳制 品的能力作了研究，他们通过s p m e _ g c m s 对不同厂家生产的高温巴氏杀菌乳、u h t 乳， 灭菌乳等经不同热处理的牛乳中的风味化合物做了分析，结果表明：s p m e 可以对不同乳制 品进行鉴别，通过多变餐统计分析还确定了区分鲜牛乳，巴氏杀菌乳和u h t 乳的指示物一2 庚酮。 1 3 2 挥发性风昧物质的定性分析 乳制品中的挥发性风味物质的成分复杂，可以在色谱图上显示1 0 0 戒更多的色谱峰，而 且每一个色谱峰并不能得到完全分离，因此，对色谱图上大量色谱峰进行准确鉴定并不是一 件容易的事。目前，挥发性风味成分定性的方法主要有以下几种( 粱汉昌，2 0 0 0 ) ： 1 与标准物的保留参数对照定性。这是色谱分析中应用最普遍的一种定性方法。在相同 的色谱条件( 柱温，柱氏，柱内径、载气流速) 下，任何一种物质都有确定的保留值，在一 定条件下测定一个色谱峰的保留时间，与相应的纯物质的保留时间进行对照，便可知色谱峰 代表的是何种物质。利用保留时间直接比较，这时要求载气的流速，载气的温度和柱温度一 定要恒定。载气流速的微小波动，载气温度和柱温度的微小变化，都会使保留值改变，从而 对定性结果产生影响。 2 用参考文献提供的保留数据定性。在实际应用中，可以参考文献发表的保留数据来进 行定性。利用文献值对照定性的方法即利用已知物的文献保留值与未知物的测定保留值进比 较对照来进行定性分析。其中最有参考价值的保留数据是保留指数。保留指数定性与用已知 物直接对照定性相比，虽避免了寻找已知标准物质的困难，但对于文献上没有报道过保留指 数的化合物无法采用此方法定性。 3 利用气质联机进行定性。该方法是色谱和质谱的联用技术，广泛用于挥发性风味成分 的定性分析，它一方面利用色谱柠作为高效分离手段，分离出纯的或比较纯的化合物，送入 质谱；另一方面利用质谱的高分辨定性鉴定手段，对色谱柱分离出的化合物进行定性。因此， 气质联机联用技术可以发挥气谱和质谱个自的特点，特别是联胡计算机系统进行数据采集和 处理以来，使该联用系统更为方便实用。 4 利用检测器的选择性定性。不同类型检测器对同一物质的反应不同，被测化合物同时 被两种或两种以上检测器检测时，两个检测器或几个检测器对被测化合物检测灵敏度比值是 与破测化合物的性质密切相关的，可以用来对皱测化合物进行定性分析。如电子捕获检测器 对含有强电子负性的原子或基因的化合物具有有很高的灵敏性，火焰光度检测器对硫磷化合 物有高选择性和高灵敏度，热离子检测器对氮、磷，硫等有机化合物有较高的选择性和灵敏 度。 挥发性风味化合物的定性无论采用已知物直接对照定性，还是采用文献值( 保留指数) 对照定性，其定性的准确度都不是很高的，往往还需要其他方法再加以确认，如果将已知物 直接对照定性或文献值对照定性与质谱定性结合，则可以大大提高定性分析结果的准确度。 1 3 3 挥发性风味物质的定量分析 色谱定晕方法已经非常成熟，但由于挥发性风味成分种类多，含餐低、缺少标准样品， 迄今为止，挥发性风味成分的定量多建立在峰面积或峰面积的比值上。挥发性风味成分的定 量分析方法有面积归一法，外标法、内标法、内标标准曲线法( 汪正范，2 0 0 0 ) 。 面积归一法要求各分析成分能流出色谱柱，并在色谱图上显示色谱峰时方可进行定量计 算。面积归一法的优点是简便、准确、特别是进样量不容易准确控制时，进样量的变化对定 量结果的影响很小。其他操作条件，如流速，牲漏等变化对定量结果的影响也很小。面积归 一法主要用于g c 的定量测定。g c 的一些主要检测器( 如f i d 和t d ) 对某些组分( 如同 系物) 的校正因子相近或有一定的规律，从文献中可以套到或进行计算。当校正因子相近时可 直接用峰面积i 门一化法进行定蕈，这时该法是相对定晕方法。如果想要得到准确的定量结果就 要知道每一种物质的校正冈子。面积归一法定量的主要问题是校上e 因子的测定较为麻烦，虽 然一些校正因子可以从文献中查剑或经过一些计算方法算出但要得到准确的校正冈子，还 是需要用每一组分的标准物质直接测定。 6 外标法也称为标准曲线法。这是在色谱定量分析中比较常用的方法，是一种简便、快速 的绝对定量方法。标准曲线法的优点是：绘制好标准工作曲线后测定工作就很简单，计算时 可直接从标准工作曲线上读出含量，这对大量样品分析十分合适。外标法缺点是：每一种定 量的物质都要有标准样品，而且每次样品分析的色谱条件( 检测器的响应性能，柱温度，流 动相流速及组成，进样量，柱效等) 很难完全相同，因此容易出现较大误差。另外，标准工 作曲线绘制时，一般使用被测组分的标准样品( 或已知准确含鼍的样品) ，因此对样品前处理 过程中欲测组分的变化无法进行补偿，使定量结果产生误差。 内标法是选择适宜的物质作为欲测组分的参比物，定量加到样品中去，依据欲测组分和 参比物在检测器上的响应值( 峰面积或峰高) 之比和参比物加入的鼍进行定量分析的方法。 它克服了标准曲线法中，每次样品分析时色谱条件很难完全相同而引起的定量误差。把参比 物加剑样品中去，使欲测组分和参比物质在同一色谱条件下进行分析，可使定量的准确度提 高，特别是内标法测定的欲测组分与参比物质在同一检测条件下响应值之比与进样量多少无 关。这样就可以消除标准曲线定量法中由于进祥量不精确产生的误差。 内标标准曲线法是为使内标法适用于大量样品分析，对内标法进行改进的定量方法，将 内标法与标准曲线法相结合的定鼍方法如下：用欲测组分的标准物质配成一系列不同浓度的 标准溶液。取相同体积的不同浓度的该标准溶液，分别加入同样量的内标物，然后在相同的 色谱条件f 分析加入内标的一系列标准溶液。以预测组分与内标物的响应值之比为纵坐标， 标准溶液浓度为横坐标作图。得到一条内标标准工作曲线。在标准曲线上查出样品中欲测组 分的浓度，进而可以求出欲测组分在样品中的含量。进样量的变化，色谱条件的微小变化对 内标标准曲线法定量结果的影响不大，特别是在样品前处理( 如浓缩、萃取，衍生化等) 前 加入内标物，然后再进行前处理时，可部分补偿欲测组分在样品前处理时的损失。由于进样 量的变化和色谱条件变化引起的误差，内标标准曲线法比其它定量方法要小很多，所以总的 来说，内标标准曲线法比其它定量法的准确度和精密度都要好。 1 4 乳制品挥发性风味物质的风味评价 一种乳制品的香气是由很多种挥发性化合物构成的，现代选进的分离提取方法与高灵敏 度的仪器结合分析乳制品中的挥发性风味化合物可以在色谱图上显示几十甚至上百个色谱 峰。这