張玥琪，郭貝貝，孫豐義，孫 杰，陳海濤*，張玉玉，孫寶國

（北京工商大學(xué) 北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點實驗室，食品營養(yǎng)與人類健康北京高精尖創(chuàng)新中心，北京 100048）

藍波奶酪揮發(fā)性風(fēng)味成分的分離與鑒定

張玥琪，郭貝貝，孫豐義，孫 杰，陳海濤*，張玉玉，孫寶國

（北京工商大學(xué) 北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點實驗室，食品營養(yǎng)與人類健康北京高精尖創(chuàng)新中心，北京 100048）

采用頂空固相微萃取法和同時蒸餾萃取法提取藍波奶酪中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對揮發(fā)性風(fēng)味成分進行分離鑒定。結(jié)果表明，經(jīng)過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析，共鑒定出111 種揮發(fā)性成分，包括烴類2 種、醛類6 種、酮類12 種、酸類20 種、酯類49 種、醇酚類13 種、含硫含氮及其他雜環(huán)化合物9 種?？赡軐︼L(fēng)味造成影響的化合物有：2-庚酮、2-壬酮、丁酸、己酸、辛酸、正癸酸、癸酸乙酯、3-（甲硫基）-1-丙醇、6-庚基四氫-2H-吡喃-2-酮。

藍波奶酪；同時蒸餾萃??；固相微萃??；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

近年來我國乳制品行業(yè)發(fā)展迅猛，各種奶類制品因其高營養(yǎng)價值和醇厚的口味被國內(nèi)消費者廣為接受，作為西方飲食文化基礎(chǔ)的奶酪也漸漸進入人們的生活。藍紋奶酪，又稱藍波奶酪，是成熟過程中內(nèi)部生長藍綠霉菌一類奶酪的總稱［1］。它作為進口奶酪的典型代表，以其獨特的風(fēng)味和口感征服了國內(nèi)消費者。然而由于這類奶酪最初只在某些特定地區(qū)生產(chǎn)或成熟［2］，因此其價格高于其他種類的奶酪。由于其市場前景廣闊，近些年來國內(nèi)外生產(chǎn)廠家均開始對其工業(yè)化生產(chǎn)的探索［1，3-6］。為了緩解進口奶酪壟斷高端市場的局面［7］，并為國產(chǎn)奶酪提供更純正的風(fēng)味，對于進口奶酪香成分的分析勢在必行。

本實驗采用固相微萃?。╯olid phase micro extraction，SPME）和同時蒸餾萃?。╯imultaneous distillation extraction，SDE）結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用方法對藍波奶酪進行分離鑒定，旨在確定其主要風(fēng)味成分，為國產(chǎn)藍波奶酪風(fēng)味提供一定參考，以提高國產(chǎn)奶酪競爭力。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

安拉三角形藍波奶酪（丹麥） 北京華澳永盛商貿(mào)有限責(zé)任公司；無水硫酸鈉、乙醚（均為分析純） 國藥集團化學(xué)試劑有限公司；C6～C30正構(gòu)烷烴 美國Supelco公司；氮氣（體積分數(shù)99.9%） 北京氦普北分氣體有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

100 mL圓底燒瓶、1 L圓底燒瓶 北京玻璃儀器廠；手動SPME進樣器、固定搭載裝置、75 μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（carboxen/polydimethylsiloxane，CAR/ PDMS）萃取頭 美國Supelco公司；SDE裝置（定制加工） 北京玻璃儀器廠；G7890B-5977A型GC-MS聯(lián)用儀 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 SPME法提取揮發(fā)性成分

萃取前把SPME纖維在GC-MS進樣口老化。稱取8 g藍波奶酪樣品于30 mL樣品瓶中，用聚四氟乙烯隔墊密封，放入60 ℃的恒溫水浴平衡40 min后，將SPME萃取纖維通過瓶蓋插入樣品中的頂空部分，推出纖維，頂空吸附50 min；然后抽回纖維，從樣品瓶中拔出萃取頭，再將萃取頭插入GC-MS進樣口，推出萃取頭解吸5 min，進行GC-MS分析。

1.3.2 SDE法提取揮發(fā)性成分

稱取100 g藍波奶酪樣品，將其置于1 000 mL圓底燒瓶中，按照料液比1∶3（g/mL）加入300 mL蒸餾水，攪拌均勻，置于SDE裝置的一端，油浴加熱，溫度為（130±1） ℃，磁力攪拌；取50 mL萃取溶劑于100 mL圓底燒瓶中，加入少質(zhì)沸石，置于SDE裝置的另一端，用恒溫水浴鍋加熱，溫度控制在（45±1） ℃。待兩側(cè)都開始回流時計時，共3 h。將所得萃取液加入適質(zhì)無水硫酸鈉，密封置于20 ℃的冰箱中冷凍脫水干燥，靜置。過濾，除去硫酸鈉。所得濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至6～8 mL，然后用氮吹儀吹掃至0.5 mL，得到透明無色、香氣濃郁的透明液體，待GC-MS分析。

1.3.3 GC-MS測定條件

GC條件：HP-INNOWax毛細管色譜柱（30 m×250 μm，0.25 μm）；進樣口溫度240 ℃；升溫程序：起始柱溫50 ℃，保持2 min，以8 ℃/min升溫到110 ℃，以6 ℃/min升至220 ℃，最后以10 ℃/min升至240 ℃，保持1 min；載氣為氦氣；流速1.0 mL/min；進樣質(zhì)1.0 μL；分流比5∶1（SPME不分流）。

MS條件：電子電離源；電子能質(zhì)70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；質(zhì)質(zhì)掃描范圍m/z 20～350；掃描方式：全掃描；溶劑延遲3 min（SPME無溶劑延遲）；調(diào)諧文件為標準調(diào)諧。

1.4 數(shù)據(jù)處處

1.4.1 定性分析

定性分析：對藍波奶酪中揮發(fā)性成分的定性分析主要以NIST 11譜庫檢索及保留指數(shù)為主。保留指數(shù)（I）是在分析樣品中添加了C6～C30正構(gòu)烷烴內(nèi)標物后，根據(jù)以下公式進行計算［8］。

式中：t’（i）為待測組分的調(diào)整保留時間/min；n和n+1分別為未知物流出前、后正構(gòu)烷烴的碳原子數(shù)；t’（n）和t’（n+1）分別為具有n和n+1個碳原子正構(gòu)烷烴的保留時間/min。

1.4.2 定質(zhì)分析

采用峰面積歸一化法進行定量分析，求得各揮發(fā)性成分的相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 SPME法和SDE法提取風(fēng)味物質(zhì)的比較

續(xù)表1

從表1可以看出，結(jié)合SPME和SDE 2 種方法從藍波奶酪中提取揮發(fā)性風(fēng)味成分，經(jīng)過GC-MS分析，共鑒定出111 種揮發(fā)性成分，包括烴類2 種、醛類6 種、酮類12 種、酸類20 種、酯類49 種、醇酚類13 種、含硫含氮及其他雜環(huán)化合物9 種。2 種方法均檢測到的化合物有40 種。

表2 SPME法和SDE法萃取藍波奶酪揮發(fā)性風(fēng)味成分種類的相對含量Table 2 Comparison of volatile compounds in SPME and SDE extracts from blue cheese

由表2可以看出，SPME法萃取鑒定出化合物58 種，SDE法萃取出化合物93 種。采用SPME法提取藍波奶酪中的揮發(fā)性風(fēng)味成分58 種，烴類（0.07%）、醛類（0.48%）、酮類（3.06%）、酸類（83.03%）、酯類（10.50%）、醇酚類（2.43%）、含硫含氮及其他雜環(huán)化合物（0.42%）；采用SDE法提取藍波奶酪中的揮發(fā)性風(fēng)味成分93 種，烴類（0.01%）、醛類（0.71%）、酮類（7.75%）、酸類（62.87%）、酯類（23.96%）、醇酚類（3.21%）、含硫含氮及其他雜環(huán)化合物（1.50%）。

2.2 揮發(fā)性化合物分析

烴類化合物檢出2 種，相對含質(zhì)占比重很小，卻普遍存在于奶酪成分中，但由于烴類物質(zhì)具有較高的芳香閾值，因此對于奶酪的整體風(fēng)味貢獻較?。?］。

醛類化合物檢出較少，占相對含質(zhì)不到1%，通常表現(xiàn)出青透氣息，如3-糠醛和苯甲醛都提供苦杏仁味香氣［10］。由于醛類通常閾值極低，因此對香氣的貢獻較大。醛類化合物主要源于不飽和脂肪酸的氧化反應(yīng)。另外，斯特雷克爾氨基酸反應(yīng)及原類降解也可以形成部分醛類化合物［11］。在此并沒有檢出文獻中常見的己醛、壬醛等短鏈醛類，這可能和奶酪品種有關(guān)［12-14］。

酮類化合物閾值低，具有獨特的風(fēng)味，是奶酪中不可或缺的風(fēng)味組分。在此共檢出12 種，其中甲基酮類化合物最為重要，其形成與霉菌有很大的關(guān)系，多是由不飽和脂肪酸氧化所產(chǎn)生的［15］。甲基酮是表面霉菌成熟奶酪以及藍波奶酪最主要的特征風(fēng)味物質(zhì)之一，這也是這兩類奶酪風(fēng)味明顯不同于其他類型奶酪的根本原因［16-17］。2-烷酮類主要貢獻了水果香、花香和霉腐香氣，如2-十一酮具有果香、酮香、脂肪香，并帶有奶油、乳酪的味道；2-庚酮［18］是由亞油酸氧化而來的，主要貢獻了干酪的奶油香味，提供了藍波奶酪的典型風(fēng)味［19］。

酸類化合物是影響奶酪風(fēng)味的重要化合物之一，其本身具有揮發(fā)性風(fēng)味的同時還是甲基酮、仲醇、內(nèi)酯、酯等風(fēng)味物質(zhì)的前體化合物［20］。酸類化合物在2 種方法中檢出的相對含質(zhì)均超過50%，且2 種方法共同檢出的化合物高達13 種，其中多有低碳數(shù)脂肪酸，其較低的閾值保證了藍波奶酪的典型發(fā)酵風(fēng)味［21］。如2 種方法均檢測到了含質(zhì)較高的丁酸、己酸、辛酸、正癸酸這4 種中短鏈脂肪酸，它們具有較為強烈的酸腐味、奶香味，對奶酪的特征風(fēng)味有重要貢獻。其來源主要為牛乳發(fā)酵［13］。

酯類化合物具有較低的閾值，通常提供甜味和水果味［22］，可以緩解短鏈酸類化合物帶來的尖刺感，使奶酪的整體風(fēng)味更加柔和，然而過多的酯類化合物則容易引起奶酪偏水果味的缺陷［23］。酯類化合物是檢測出種類最多的化合物，相對含質(zhì)也僅次于酸類化合物，但SDE法萃取藍波奶酪中檢出的酯類化合物種類和相對含質(zhì)都遠大于SPME法，這應(yīng)該是由于SDE法經(jīng)過長時間的加熱蒸煮，使得藍波奶酪樣品中酸和醇反應(yīng)生成了較多的酯類物質(zhì)，這一點從丁酸的相對含質(zhì)和丁酯類化合物的相對含質(zhì)中可以看出。己酸乙酯、辛酸乙酯、庚酸乙酯等脂肪酸乙酯的混合物稱為黃油脂［24］，提供了奶酪的骨架香氣，是乳制品中的典型風(fēng)味成分。

醇酚類化合物共檢出13 種，2 種方法檢出重合率近50%。通常醇類物質(zhì)具有芳香、植物香以及酸敗等氣味，其能與脂肪酸進一步反應(yīng)形成酯，從而對風(fēng)味產(chǎn)生影響［9］。3-甲基-1-丁醇具有酒樣香氣、花香味，2-庚醇、2-壬醇具有奶油香氣，苯乙醇具有花香味。

含硫含氮及其他雜環(huán)化合物共檢出9 種，含質(zhì)較少，但這類化合物通常具有極低的閾值，使得其成為重要的風(fēng)味物質(zhì)。主要來源為乳蛋白中甲硫氨酸的降解［25］，通常具有辛辣、焦甜等刺激的味道，這是霉質(zhì)奶酪與其他種類奶酪的主要區(qū)別所在。

本實驗與文獻［6，26］相比，檢出對藍波奶酪風(fēng)味成分有重要影響的物質(zhì)中酮類和酸類：2-壬酮、2-庚酮、己酸、丁酸、辛酸、正癸酸等與文獻基本一致，但在酯類化合物文獻檢出低碳數(shù)乙酯類化合物偏多，而本實驗中檢出高碳數(shù)乙酯類化合物較多，這可能與奶酪的成熟工藝有關(guān)［7］，而本實驗選用奶酪并無明顯水果味缺陷可能也是由于酯類化合物之間的差異所導(dǎo)致。此外差異較大的為含硫含氮及其他化合物，文獻［6，10，23，26］中對于此類化合物的檢出也不盡相同，這可能由于藍波奶酪的來源、品種及加工工藝有關(guān)，同時也可能是造成藍波奶酪風(fēng)味之間存在差異的重要原因，這有待進一步實驗探索。同時與其他品種奶酪相比，藍波奶酪此類化合物的檢出明顯偏多，因此這可能是造成藍波奶酪有別于其他種類奶酪風(fēng)味差別的重要原因之一。

3 結(jié) 論

本實驗結(jié)合SPME和SDE 2 種方法從藍波奶酪中提取揮發(fā)性風(fēng)味成分，經(jīng)GC-MS分析，共鑒定出111 種揮發(fā)性成分，包括烴類2 種、醛類6 種、酮類12 種、酸類20 種、酯類49 種、醇酚類13 種、含硫含氮及其他雜環(huán)化合物9 種。

SPME法萃取鑒定出化合物58 種，SDE法鑒定出化合物93 種。2 種方法均檢測的到的化合物有40 種。SPME法有利于低沸點揮發(fā)性風(fēng)味成分的提取，而SDE更有利于高沸點、低揮發(fā)性化合物的提取。

在所鑒定出的化合物中酮類、酸類、酯類、含硫含氮及其他化合物對于藍波奶酪的特征風(fēng)味有較突出貢獻［27］。其中影響較大的化合物有：2-庚酮、2-壬酮、丁酸、己酸、辛酸、正癸酸、癸酸乙酯、3-（甲硫基）-1-丙醇、6-庚基四氫-2H-吡喃-2-酮。

[1] 楊永龍， 任憲峰， 張杰， 等. 藍紋奶酪生產(chǎn)工藝及質(zhì)質(zhì)控制［J］. 中國食物與營養(yǎng)， 2011， 17（11）： 40-43

[2] RIDGWAY J. 奶酪鑒賞手冊［M］. 上海： 上海科學(xué)技術(shù)出版社， 2011：193-195.

[3] 謝愛英， 張稅麗， 李興光， 等. 干酪加工工藝的國內(nèi)研究現(xiàn)狀［J］. 食品科技， 2008， 33（9）： 65-68.

[4] 鄭遠榮， 莫蓓紅， 劉振民， 等. 仿制干酪的研究進展［J］. 食品發(fā)酵與工業(yè)， 2014， 40（2）： 174-179.

[5] 張玲. 藍色刺孢霉所產(chǎn)凝乳酶對干酪處化性質(zhì)及質(zhì)構(gòu)的影響［D］. 濟南： 山東輕工業(yè)學(xué)院， 2012： 10-12.

[6] LAWLOR J B， DELAHUNTY C M， SHEEHAN J， et al. Relationships between sensory attributes and the volatile compounds， non-volatile and gross compositional constituents of six blue-type cheeses［J］. International Dairy Journal， 2003， 13（6）： 481-494.

[7] 劉雅楠. 藍紋奶酪加工與成熟的研究［D］. 天津： 天津科技大學(xué)，2007： 8-9.

[8] 謝建春. 現(xiàn)代香味分析技術(shù)及應(yīng)用［M］. 北京： 中國標準出版社，2008： 17-18.

[9] 衣宇佳， 田懷香， 湯堅. 國產(chǎn)類契達干酪的風(fēng)味研究［D］. 無錫： 江南大學(xué)， 2008： 15-17.

[10] YUCEER Y K， TUNCEL B， GUNESER O， et al. Characterization of aroma-active compounds， sensory properties， and proteolysis in Ezine cheese［J］. American Dairy Science Association， 2009， 92（10）： 4146-4157.

[11] XIE Jianchun， SUN Baoguo， ZHENG Fuping， et al. Volatile flavor constituents in roasted pork of Mini-pig［J］. Food Chemistry， 2008，109（3）： 506-514.

[12] 馬艷麗， 曹艷萍， 鄭福平， 等. 奶酪的風(fēng)味組份研究進展［J］. 中國乳品工業(yè)， 2013， 41（5）： 36-39.

[13] 馬艷麗， 曹艷萍， 楊貞耐， 等. SPME-GC-MS檢測不同中西方奶酪的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)及比較［J］. 食品科學(xué)， 2013， 34（20）： 103-107. doi：10.7506/spkx1002-6630-201320020.

[14] HAYALOGLU A A， YASAR K， TOLU C， et al. Characterizing volatile compounds and proteolysis in Gokceada artisanal goat cheese［J］. Small Ruminant Research， 2013， 113（1）： 187-194.

[15] 郭本恒. 乳制品［M］. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2001： 369-373.

[16] PATTON S. The methyl ketones of blue cheese and their relation to its flavor［J］. Journal of Dairy Science， 1950， 33（9）： 680-684.

[17] CALZADA J， del OLMO A， PICON A， et al. High-pressure processing decelerates lipolysis and formation of volatile com pounds in ovine milk blue-veined cheese［J］. Journal of Dairy Science， 2013，96（12）： 7500-7510.

[18] 宮春波， 賀稚非， 仇宏偉. 酶在奶酪生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］. 中國食品添加劑， 2005（1）： 90-94.

[19] VARMING C， ANDERSEN L T， PETERSENM M， et al. Flavour compounds and sensory characteristics of cheese powders made from matured cheeses［J］. International Dairy Journal， 2013， 30（1）： 19-28.

[20] YVONNE F C， PAUL L H M， MARTIN G W. Lipolysis and free fatty acid catabolism in cheese： a review of current knowledge［J］. International Dairy Journal， 2003， 13（11）： 841-866.

[21] ELLIOTT J P， ROBERT S T L， CHRISTINE E R D， et al. Study of the influence of yeast inoculum concentration （Yarrowia lipolytica and Kluyveromyces lactis） on blue cheese aroma development using microbiological models［J］. Food Chemistry， 2014， 145（6）： 464-472.

[22] 王蓓， 曹雁平， 許時嬰. 酶解奶油香精基料中特征風(fēng)味組分分析研究［J］. 北京工商大學(xué)學(xué)報： 自然科學(xué)版， 2011， 29（4）： 19-23.

[23] THOMESEN M， GOURRAT K， THOMAS-DANGUIN T， et al. Multivariate approach to reveal relationships between sensory perception of cheeses and aroma profile obtained with different extraction methods［J］. Food Research International， 2014， 62（8）：561-571.

[24] 孫寶國， 劉玉平. 食用香料手冊［M］. 北京： 中國石化出版社， 2004：344-345.

[25] YVON M， LIESBETH R. Cheese flavour formation by amino acid catabolism［J］. International Dairy Journal， 2001， 11（4/5/6/7）： 185-201.

[26] QIAN M， NELSON C， BLOOMER S. Evaluation of fat-derived aroma compounds in blue cheese by dynamic headspace GC-olfactometry-MS［J］. Journal of the American Oil Chemists’ Society， 2002， 79（7）：663-667.

[27] 朱新鵬， 姚敏. 奶酪酶解方法及風(fēng)味成分分析［J］. 農(nóng)產(chǎn)品加工，2011（5）： 56-58.

Analysis of Volatile Flavor Compounds in Blue Cheese

ZHANG Yueqi， GUO Beibei， SUN Fengyi， SUN Jie， CHEN Haitao*， ZHANG Yuyu， SUN Baoguo
（Beijing Innovation Centre of Food Nutrition and Human Health， Beijing Key Labaratory of Flavor Chemistry，Beijing Technology and Business University， Beijing 100048， China）

The volatile flavor components of blue cheese were extracted by solid-phase micro extraction （SPME） or simultaneous distillation extraction （SDE）， and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. A total of 111 volatile compounds were identified in blue cheese， including 2 hydrocarbons， 6 aldehydes， 12 ketones， 20 acids， 49 esters，13 alcohols and phenols， and 9 sulfur-containing compounds or nitrogen-containing compounds or heterocyclic compounds. 2-Heptanone， 2-nonanone， butanoic acid， hexanoic acid， n-decanoic acid， decanoic acid ethyl ester， 3-（methylthio）-1-propanol， and 6-heptyltetrahydro-2H-pyran-2-one may have impacts on the flavor of blue cheese.

blue cheese； solid-phase micro extraction （SPME）； simultaneous distillation extraction （SDE）； gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）； volatile flavor compounds

TS207.3

A

1002-6630（2015）16-0132-05

10.7506/spkx1002-6630-201516024

2014-12-25

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2014BAD04B06；2011BAD23B01）

張玥琪（1991—），女，碩士研究生，研究方向為香料香精。E-mail：yilan0707@126.com

*通信作者：陳海濤（1973—），男，高級工程師，碩士，研究方向為香料香精。E-mail：chenht@th.btbu.edu.cn