《食品科学》：基于GC-MS、GC-O及电子鼻评价不同加工方式对乳扇风味的影响

乳扇是我国云南地区的传统奶酪制品，是以牛乳为原料，加入酸木瓜熬制的酸水后经凝乳、热烫、拉伸等工艺制成，属于传统拉伸型干酪。乳扇的制作工艺独特，传统流程一般为鲜牛乳巴氏杀菌后加入酸水调节凝乳乳清pH值，充分凝乳形成凝块后进行热烫洗涤，然后借助木杆将其拉伸成独特的纸扇形状，上架、晾干而制成，其也因此而得名乳扇。在乳扇制作过程中含量丰富，包括细菌和真菌等多种微生物对于乳扇成熟及其风味的形成有着重要作用。

目前对乳扇的制作工艺、菌种等特性已经进行了很多研究，但对于不同加工方式的风味变化研究还相对较少。上海应用技术大学香料香精技术与工程学院的陈 臣、刘 政、田怀香*等人针对乳扇常见的4 种加工方式（生食、微波、油炸、焙烤）对其风味的影响进行探究。首先利用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）技术分析不同加工方式生产乳扇中的风味物质，通过气相色谱-嗅闻（GC-O）分析结合香气活力值（OAV）确定特征香气物质，而后采用感官评价及快速气相色谱型电子鼻对不同组样品进行区分与验证，最后通过偏最小二乘-判别分析（PLS-DA）分析乳扇感官特性与特征香气物质之间的相关性。旨在为消费者选择各自适宜的食用方式提供参考，也可为乳扇产品的精加工以及工业化生产提供理论依据。

1、GC-MS分析

通过比较MS数据与NIST 11谱库、RI指数共检出67 种化合物。在生食、微波、油炸及焙烤处理的乳扇中分别检出46、48、47、55 种挥发性化合物，主要包括酮类、醇类、醛类、酸类、酯类物质以及硫化物、呋喃、吡啶、吡嗪、内酯等其他类物质。作为乳扇中的主要挥发性组分，不同加工方式处理这几类物质的总含量变化如图1所示，可以看到与生食相比，经过油炸与焙烤方式热处理以后的酮类、醇类、醛类、酯类、酸类物质含量均显著降低，表明乳扇在油炸与焙烤这2 种高温处理后挥发性组分均损失严重，受影响程度很大。微波是一种快速热处理方式，通过交变电场引起食物中的偶极分子（主要是水）旋转、摩擦从而将食物由内而外地加热，其最大加热温度受水分子沸点的限制不会超过100 ℃。经过微波处理后，乳扇中酮类和酯类物质含量略有下降，而醇类、醛类及酸类物质含量则呈上升趋势，其中酸类物质总含量上升最多，由17.95 mg/kg增加到21.16 mg/kg。这可能是由于短时的受热促进了乳扇中乳脂肪和氨基酸等的降解，同时相对油炸及焙烤而言，较低的温度减少挥发性组分的损失。

结果可知，乳扇在经过微波、油炸、焙烤共3 种方式处理后生成了多种美拉德反应、脂质氧化及焦糖化反应的产物，这些物质通常能够提供烘烤、焦香、坚果、爆米花等气味，对于加工后乳扇样品的整体风味具有重要贡献。因为温度相对较低，微波处理后只生成一些美拉德反应初始阶段的产物，包括少量的3-甲基丁醛和苯并呋喃。而经过油炸和焙烤2 种方式高温热处理后生成的嗅感物质种类大大增加，除了初始阶段生成的Strecker醛类（2-甲基丁醛、3-甲基丁醛），还有多种呋喃类物质及其衍生物（糠醇、糠醛等）以及一些典型的杂环芳香化合物（吡啶、吡嗪等）。油炸和焙烤处理后这几类物质总含量分别达到895.04 µg/kg和913.76 µg/kg，这也是造成样品组间风味差异的重要原因之一。

2、不同加工方式乳扇中特征香气成分分析

特征香气物质在4 种加工方式处理后的含量变化热图见图2。与生食相比，尽管经过微波处理的乳扇整体香气强度变化不大，但通过GC-O分析发现丙酸（香气强度4.04）、丁酸（香气强度3.60）、辛酸（香气强度4.68）共3 种酸类特征香气成分香气强度均有所增加，表明微波处理丰富了乳扇的酸类香气，这也与GC-MS分析的结果相符合。经过油炸及焙烤处理后，虽然许多物质香气强度大大降低，但由于美拉德、焦糖化等反应的发生也生成了多种新的特征香气物质。其中，2-甲基丁醛（油炸OAV 59、烘烤OAV 51，油炸香气强度3.42、烘烤香气强度3.58）和3-甲基丁醛（油炸OAV 51、烘烤OAV 48，油炸香气强度3.50、烘烤香气强度3.43）的2 种支链醛能够贡献丰富的坚果味和可可味，二者分别来自异亮氨酸和亮氨酸的Strecker降解；糠醛（油炸OAV 1、烘烤OAV 1，油炸香气强度2.45、烘烤香气强度2.66）是呋喃类物质重要衍生物之一，可以通过美拉德反应和焦糖化反应生成。由于其对温度和水分活度的高度敏感性，常被用作面包、饼干等食品烹饪过程中热处理的指标或标记物。通过GC-O法分析检出的其他香气物质包括吡啶（油炸OAV 4、烘烤OAV 1，油炸香气强度1.58、烘烤香气强度1.42）、吡嗪（油炸OAV 3、烘烤OAV 5，油炸香气强度1.74、烘烤香气强度1.96）、2-戊基呋喃（油炸OAV 6、烘烤OAV 3，油炸香气强度1.48、烘烤香气强度1.45）、2-甲基吡嗪（油炸OAV 5、烘烤OAV 6，油炸香气强度1.55、烘烤香气强度1.51）和甲基麦芽酚。

3、感官评价分析

结果如图3所示，不同加工方式处理的乳扇在所有感官属性上的香气强度均存在显著差异（0.01＜P＜0.05），其中焦香味、脂肪味、酸味存在极显著差异（P＜0.01）。与生食相比，经过微波处理的乳扇除水果味、鲜味、硫味的香气强度略微降低，其余感官属性的香气强度均有所增强。其中，酸味的增加程度最明显，可能是短时的微波处理促进了酸类物质的大量释放与生成；经过油炸和焙烤处理后的乳扇焦香味明显增强，说明这2 种热处理方式能够生成具有丰富焦香味的挥发性风味物质；由于附带大量的油脂，经过油炸处理后的乳扇还呈浓郁的脂肪味。除焦香味、坚果味和脂肪味共3 种感官属性之外，经过油炸和焙烤处理的乳扇在其他感官属性上的香气强度大多减弱，表明高温热处理可能对乳扇的相关风味物质造成了较大损失，这也与上文中GC-MS分析的结果相吻合。

4、电子鼻分析

4 种加工方式处理后的乳扇样品电子鼻雷达图如图4所示，生食和微波处理后的样品整体出峰情况较为相似，而油炸和焙烤处理后的样品在多个出峰位置的峰面积明显缩小，表明多种香气物质含量及其整体香气强度降低，与生食及微波相比呈一定差异。主成分分析（PCA）能对多维数据矩阵进行降维处理，保留原始数据整体信息，并对特征向量进行线性分类。由图5可知，PC1、PC2的贡献率分别为99.573 0%、0.294 9%，累计方差贡献率为99.867 9%（大于85%），表明其可以有效反映原始数据的整体信息。生食和微波处理的乳扇样品、油炸和焙烤处理的乳扇样品分别位于PC1的负半轴、正半轴，表明这2 类处理方式在PC1上差异明显。在PC2上，生食和微波处理的乳扇样品得到了较好的分离，油炸和焙烤处理的样品区域则非常接近，表明这2 种处理方式之间可能存在一定的相似性。

5、PLS-DA法分析感官属性与特征香气物质间的相关性

结果如图6所示，在7 种感官属性与19 种特征香气物质间产生了相关性联系。其中，2-戊基呋喃与坚果味呈负相关；2-壬酮、壬醛、辛酸与牛奶味呈正相关，2-戊基呋喃、吡啶与牛奶味呈负相关；丙酸乙酯、2-壬酮、乙酸乙酯、丙酸、壬醛、辛酸与干酪味呈正相关，2-戊基呋喃、吡啶与干酪味呈负相关；丙酸、辛酸与酸味呈正相关；2-庚酮、丁酸、正己醛、2-壬酮、正己醇、丙酸、辛酸与腐臭味呈正相关；2-甲基吡嗪、糠醛与腐臭味呈负相关；丙酸乙酯、乙酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯与水果味呈正相关；2-甲基吡嗪、糠醛、2-戊基呋喃与水果味呈负相关；3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、2-甲基吡嗪、糠醛与焦香味呈正相关；丁酸、正己醛、丙酸、壬醛、正辛醛与焦香味呈负相关。总体而言，牛奶味、干酪味、水果味、酸味及酸腐味等原有感官属性主要与酮、酯、醛、酸类物质呈正相关，而与2-甲基吡嗪、2-戊基呋喃、吡啶等呈负相关；油炸及焙烤的方式热加工处理后焦香味的形成更依赖于美拉德等反应的相关产物，包括2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、2-甲基吡嗪和糠醛，而原有的醛类及酸类物质不利于焦香味的产生。

结 论

本实验以云南特有的酸凝奶酪乳扇为研究对象，考察了生食、微波、油炸、焙烤共4 种加工方式对其特征风味及感官特性的影响。HS-SPME-GC-MS的测定及GC-O分析结果显示，微波处理后的乳扇中酸类物质含量增加，酸味得到明显增强；油炸和焙烤后原有风味明显减弱，但通过美拉德反应等过程生成的相关产物丰富了焦香、坚果香等风味。甲基麦芽酚可能对焙烤乳扇的焦香味有一定贡献。感官分析表明，不同加工方式处理的乳扇在多个感官属性上，香气强度产生明显差异，各样品组之间通过电子鼻能够进行有效区分。PLS-DA结果显示，在7 种感官属性与19 种特征香气物质之间产生了相关性联系，其中2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、2-甲基吡嗪和糠醛是油炸及焙烤乳扇中新生成的主要特征香气物质，能够贡献丰富的焦香味等。本实验为消费者选择适宜的乳扇食用方式提供参考，也为乳扇产品的精加工以及工业化生产提供一定理论依据。

本文《基于GC-MS、GC-O及电子鼻评价不同加工方式对乳扇风味的影响》来源于《食品科学》2021年42卷16期108-117页，作者：陈臣，刘政，黄轲，于海燕，田怀香。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200719-254。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及百度图片

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