黃玉坤，田紅媚，陳芳，陳廷廷，車振明*，劉平，丁文武

1(西華大學 食品與生物工程學院，糧油工程與食品安全重點實驗室，四川 成都，610039)2(西華大學 西華學院，四川 成都，610039)

食用牛油是由優(yōu)質(zhì)的牛脂肪組織加工提煉而成的一類動物油脂，熔點較高，通常呈固態(tài)。牛油因富含維生素、礦物質(zhì)、脂肪酸等營養(yǎng)物質(zhì)及其獨特風味，被廣泛應用于食品工業(yè)中。在川渝地區(qū)，牛油火鍋底料主要是由牛油、花椒、辣椒、香辛料等復合制成[1]，麻辣鮮香，獨具地方特色。同時也因其獨特醇香倍受人們的歡迎，而牛油作為一種香味來源在火鍋中起著至關重要的作用?？偠灾椭瑲馕妒且豁椫匾母泄僦笜?，也是形成油脂獨特風味的重要因素之一。通過探究牛油油脂揮發(fā)性氣味組成成分不僅可以了解油脂的具體風味來源，探究典型傳統(tǒng)風味形成機制，而且還能通過油脂氣味的細微變化獲知其品質(zhì)是否劣化，為油脂在研發(fā)、運輸、儲藏等各個環(huán)節(jié)的品質(zhì)控制提供科學依據(jù)。

目前，國內(nèi)外鮮有關于食用油脂理化性質(zhì)及其揮發(fā)性風味物質(zhì)的研究報道，尤其是食用牛油。李桂華等[2]利用氣相色譜法(gas chromatography, GC)分析測定了河南和內(nèi)蒙古自治區(qū)的牛油脂肪酸組成，結果顯示牛油中飽和脂肪酸含量較高，主要包括豆蔻酸、棕櫚酸和硬脂酸；I ROMERO等[3]分析了固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, SPME-GC-MS)用于測定初榨橄欖油中揮發(fā)物實際濃度的精密度和準確度，表明該法在油類揮發(fā)物質(zhì)分析研究中的可靠性。呂曉玲等[4]采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)研究加工各階段牛油揮發(fā)性成分，檢測出毛牛油、脫酸牛油、脫色牛油、精制牛油分別含有54、56、63、26種揮發(fā)性成分，包括烴、醇、醛、酮、酸、醚及少量雜環(huán)化合物。但至今未見針對不同香型牛油風味物質(zhì)及形式機制的研究。本實驗在探究不同香型牛油理化性質(zhì)及脂肪酸含量之間是否呈現(xiàn)一定規(guī)律的基礎上，采用HS-SPME-GC-MS對不同香型牛油的風味成分進行分析，并建立食用牛油的風味特征指紋圖譜。同時，結合相對氣味活度值(relative odor activity value, ROAV)法，對其關鍵風味物質(zhì)進行分析評價，為進一步探究牛油風味形成機制提供理論基礎。此外，以此研究為基礎，若合理地選用關鍵香味物質(zhì)不僅能強化牛油特征風味、減少風味損失，還可實現(xiàn)產(chǎn)品風味多樣化[5]，為新型優(yōu)質(zhì)復合風味產(chǎn)品的開發(fā)及牛油的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供指導方向。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

3種不同香型牛油(無香、淡香、濃香)由四川省廣漢市邁德樂食品有限公司提供；所有用于色譜的有機溶劑均為色譜純；1,1,3,3-四乙氧基丙烷標準品購自上海麥克林生化科技有限公司。

1.2 儀器與設備

PEN3便攜式電子鼻系統(tǒng)，德國Airsense公司；QP 2010 PLUS色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司；SPME手動進樣手柄，上海安譜實驗科技股份有限公司；75 μm PDMS/CAR萃取纖維頭，北京康林科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 理化指標檢測

酸價(acid value, AV)參考GB 5009.229—2016，過氧化值(peroxide value, PV)參考GB 5009.227—2016，丙二醛(malondialdehyde, MDA)參考GB 5009.181—2016和參考文獻[6]測定。

1.3.2 GC-MS脂肪酸分析

樣品前處理：按照GB 5009.168—2016進行脂肪酸的皂化和甲酯化處理，用以GC-MS成分分析。每個樣品平行3次，測定結果取平均值。

色譜條件：DB-5MS毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；進樣口溫度250 ℃[7]。程序升溫：起始溫度140 ℃，保持2 min； 20 ℃/min升溫至200 ℃，保持5 min；1 ℃/min升溫至220 ℃，保持10 min；5 ℃/min升溫至240 ℃，保持5 min。載氣He，流速1.13 mL/min，分流比80∶1。

質(zhì)譜條件：離子源EI；離子源溫度230 ℃；電子能量70 eV；接口溫度280 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z：40～350。

數(shù)據(jù)處理：將樣品質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)與NIST 147質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫進行檢索對比，再結合MS圖中的特征碎片離子即可對相應化合物定性[8]。采用峰面積歸一化法進行定量分析，測得各組分的相對百分含量。

1.3.3 電子鼻檢測

準確量取10 mL牛油樣品置于30 mL螺旋塞樣品瓶中，加蓋密封， 50 ℃加熱平衡15 min。電子鼻數(shù)據(jù)采集時間150 s，傳感器清洗時間100 s，載氣流速150 mL/min，延滯時間600 s，每組6個平行。

本實驗所用電子鼻的10個傳感器及其對應的靈敏物質(zhì)見表1。

表1 電子鼻各傳感器及其對應的靈敏物質(zhì)Table 1 Sensors of the electronic nose and theircorresponding sensitive substances

1.3.4 HS-SPME-GC-MS分析

準確稱取6 mL油樣置于20 mL頂空瓶中，用帶有隔墊的瓶蓋密封，置于集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，在60 ℃條件下攪拌平衡30 min。通過隔墊將已老化(溫度250 ℃、時間15 min)好的75 μm PDMS/CAR固相微萃取頭插入頂空瓶中距離液面1 cm處，吸附30 min，待GC-MS分析。

色譜條件：DB-5MS毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；進樣口溫度250 ℃。程序升溫：起始溫度40 ℃，保持3 min； 4 ℃/min升溫至180 ℃，保持2 min； 35 ℃/min升溫至250 ℃，保持2 min。載氣He，流速1.0 mL/min，不分流進樣。

質(zhì)譜條件：離子源EI；離子源溫度230 ℃；電子能量70 eV；接口溫度250 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z：33～550。

數(shù)據(jù)處理：結合計算機NIST 147質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫進行檢索對比定性，采用峰面積歸一化法進行定量分析，測得揮發(fā)性物質(zhì)各組分的相對百分含量。

1.3.5 牛油的關鍵風味物質(zhì)分析

不同揮發(fā)性風味物質(zhì)對總體風味的貢獻程度不能僅由其濃度高低得出，還需考慮其感覺閾值。參照劉登勇等[9]提出的相對氣味活度值(ROAV)法進行綜合分析，定義ROAV≥1的組分為關鍵風味化合物，0.1≤ROAV<1的組分為重要風味化合物，對樣品總體風味具有重要的修飾作用。各揮發(fā)性風味物質(zhì)的ROAV值按照如下公式[10]進行計算：

式中：CA，各揮發(fā)性風味物質(zhì)的相對含量，%；TA，各揮發(fā)性風味物質(zhì)的感覺閾值，μg/kg；Cmax，對總體風味貢獻最大的揮發(fā)性風味物質(zhì)的相對含量，%；Tmax，對總體風味貢獻最大的揮發(fā)性風味物質(zhì)的感覺閾值，μg/kg。所有組分都滿足0

2 結果與分析

2.1 三種香型牛油理化指標比較

3種香型牛油理化指標檢測結果見表2。

表2 三種香型牛油理化指標分析Table 2 Analysis of physical and chemical indicatorsof three types of butter with three different flavors

過氧化值反映油脂和脂肪酸被氧化程度，可以作為油脂酸敗的定性和定量檢驗參考依據(jù)[11]。由表2所示，3種香型牛油過氧化值較小，且無差異，表明3種香型牛油均具有較強的穩(wěn)定性。油脂在一定條件下會分解產(chǎn)生游離脂肪酸，而酸價則反映了油脂中游離脂肪酸的含量，是油脂酸敗的晚期指標。酸價越低，說明油脂精煉度越高、質(zhì)量越優(yōu)[12]。本實驗結果顯示濃香型牛油酸價最高，無香型牛油酸價最低。從該指標變化趨勢可以看出，油脂精煉程度影響牛油脂肪酸組成，故推測游離脂肪酸含量與牛油風味的形成存在一定關系。由表2所示，3種香型牛油中丙二醛含量隨香氣濃度增加呈現(xiàn)遞增趨勢，與酸價變化相符。丙二醛是油脂酸敗最終產(chǎn)物的代表之一。游離脂肪酸中不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid, UFA)的過氧化物經(jīng)過降解也可生成丙二醛等物質(zhì)，引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合，最終對機體產(chǎn)生細胞毒性[13]，具有一定的食用安全性指導意義。因此，油脂的理化指標對牛油品質(zhì)及風味比較分析具有一定的借鑒作用。本實驗中分析的理化指標雖然從不同角度反映油脂的品質(zhì)，但均受油脂中脂肪酸組成影響，與牛油風味香型變化呈現(xiàn)一定的相關性。因此，有必要對不同牛油的脂肪酸組成進行具體分析。

2.2 GS-MS脂肪酸分析

3種香型牛油經(jīng)甲酯化處理后進行了GC-MS分析，得到總離子流圖(total ion chromatogram, TIC)。無香型、淡香型及濃香型牛油分析結果如圖1所示。從甲酯化產(chǎn)物中共鑒定出31種脂肪酸甲酯化組成成分，并將結果整理還原成脂肪酸組成，結果見表3。

a-無香型;b-淡香型;c-濃香型圖1 三種香型牛油脂肪酸組成的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatograms of fatty acid compositionof three types of butter with three different flavors

由表3可以看出，不同香型牛油脂肪酸組成有所不同，其差異主要是因為各脂肪酸碳鏈長短和不飽和鍵數(shù)量不同[14]，部分脂肪酸甚至未檢出。結果顯示，3種香型(無香、淡香、濃香)牛油共有的脂肪酸共檢測出12種，且共有脂肪酸總含量分別為77.59%、94.44%、89.75%，所占比例較大。其中，棕櫚酸、9-(Z)-十八碳烯酸、硬脂酸和亞油酸是3種香型牛油最主要且共有的脂肪酸。在共有的脂肪酸中，9-(Z)-十八碳烯酸、肉豆蔻腦酸及油酸含量均隨香氣的增強而增加，表明這3種游離脂肪酸可能對牛油風味有較大貢獻。有研究表明，游離脂肪酸一方面直接作為風味化合物，另一方面也作為風味前體物貢獻油脂的特征風味[15]。值得注意的是，UFA是風味形成的重要前體物質(zhì)[16]。本實驗研究的3種牛油(無香、淡香、濃香)UFA總含量分別為30.16%、33.60%、41.95%，其中以9-(Z)-十八碳烯酸為代表。由此可推斷，9-(Z)-十八碳烯酸的含量對牛油風味具有較大的影響。濃香型牛油獨有的脂肪酸也大部分屬于UFA，如甲基(9E)-十六碳-9-烯酸、花生四烯酸、5,8-十八碳二烯酸等。然而，UFA本身易發(fā)生氧化反應，產(chǎn)生醛、酮、酸等物質(zhì)，導致牛油哈敗變質(zhì)，即人們所說的“哈喇味”[17]，降低產(chǎn)品風味品質(zhì)。該結果揭示了牛油理化指標中酸價、丙二醛指標隨牛油香型不同產(chǎn)生變化規(guī)律的原因所在，驗證了牛油油脂中UFA組成及含量與牛油的品質(zhì)及其特征風味的形成密切相關。

表3 三種香型牛油脂肪酸的組成及相對含量Table 3 The composition and relative contents of fatty acids of three types of butter with three different falvors

注：“-”表示未檢出。

2.3 電子鼻測定結果分析

2.3.1 主成分分析

電子鼻分析通過模擬人類嗅覺系統(tǒng)實現(xiàn)對不同樣品的整體香氣特征進行區(qū)分[18]，其分析方法主要包括主成分分析(principle component analysis, PCA)和線性判別分析(linear discriminant analysis, LDA)。PCA分析法將所提取的傳感器多指標信息進行數(shù)據(jù)轉換和降維，對降維后的特征向量進行線性分類得到二維散點圖[19]，從而把復雜的多變量信息簡單直觀地表達出來。通過PCA，不同香型牛油樣品在第一和第二主成分中的得分散點圖如圖2所示。圖中主成分1(PC1)的方差貢獻率為98.72%，主成分2(PC2)方差貢獻率為0.85%，累積方差貢獻率達99.57%。說明通過PCA分析可以將10個傳感器作為變量的電子鼻圖譜矩陣轉換成以PC1和PC2作為變量的得分矩陣，并且保留了電子鼻的香氣圖譜里99.57%的信息[20]。但如圖2所示，3種香型牛油具有相似的感應特征，彼此交疊，說明不同香型牛油之間的風味組成成分相近，利用電子鼻結合PCA分析所得數(shù)據(jù)間差異并不明顯，因此，考慮進行LDA分析。

圖2 三種風味牛油主成分分析圖
Fig.2 PCA analysis of three types of butter with three
different flavors

2.3.2 LDA

LDA分析法是有監(jiān)督模式的線性模式識別算法，能彌補PCA分析法的不足。相比之下，它能從所有數(shù)據(jù)中收集信息，進一步提高分類精度[21]。3種香型牛油樣本的LDA如圖3所示。圖中LD1和LD2的貢獻率分別52.02%、28.66%，兩種主成分的總貢獻率為80.68%。由圖3所示，3種不同香型牛油的分析數(shù)據(jù)點分布于各自區(qū)域，各橢圓區(qū)域互不重疊，表明利用LDA能準確識別出不同香型牛油的特征氣味，并對其進行良好區(qū)分。從橢圓區(qū)域之間的距離來看，濃香型牛油所在橢圓區(qū)域和淡香型牛油所在橢圓區(qū)域距離較遠，但二者與無香型牛油所在橢圓區(qū)域距離相差不大，說明濃香型和淡香型牛油的揮發(fā)性風味物質(zhì)差異較大，為探究具體差異還需做進一步定性定量分析。

圖3 三種風味牛油線性判別分析圖
Fig.3 LDA analysis of three types of butter with three
different flavors

2.4 不同香型牛油揮發(fā)性物質(zhì)分析

運用HS-SPME-GC-MS并結合計算機質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索，采用峰面積歸一化法測得揮發(fā)物質(zhì)各組分的相對百分含量。無香型、淡香型和濃香型牛油鑒定出的化合物占易揮發(fā)成分總量的比例分別為：93.55%、94.47%、89.04%(見圖4)。由圖4可以看出，不同香型牛油的揮發(fā)性物質(zhì)中醛類化合物占比最多(70.14%，75.93%，79.6%)，其次是烴類化合物(6.48%，10.13%，1.42%)、其他類化合物(7.62%，6.72%，2.97%)和醇類化合物(5.22%，1.33%，2.11%)。此外，結果發(fā)現(xiàn)，隨著牛油香氣濃度的增強，3種牛油中醛類化合物的相對含量也隨之增加，但是烴類化合物含量最高為淡香型牛油，由此可以初步推測：不同香型牛油中起決定性作用的揮發(fā)性化學成分可能是醛類化合物，淡香型牛油中可能存在重要的烴類風味化合物。

圖4 三種香型牛油揮發(fā)性物質(zhì)相對含量比較
Fig.4 Comparison of relative contents of volatile substances
in three types of butter with three different flavors

3種香型牛油經(jīng)分析所得TIC圖如圖5所示，其化合物名稱、相對含量(以相對峰面積%計)結果見表4。從牛油中共鑒定出62個揮發(fā)性化合物。牛油的揮發(fā)性風味物質(zhì)主要包括烴類(19個)、醇類(10個)、醛類(10個)、酮類(8個)、酯類(8個)、其他化合物(7個)。

由表4可以看出，3種香型(無香、淡香、濃香)牛油揮發(fā)性風味物質(zhì)組成差異較大，分別檢出風味化合物34、27、23種。無香型牛油中主要的風味物質(zhì)有右旋萜二烯、正戊醇、4-乙基環(huán)己醇、異戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、仲辛酮、己酸丁酯、2-正戊基呋喃、1,2,4,5-四甲苯和五甲基苯；淡香型牛油中主要的風味物質(zhì)有右旋萜二烯、異戊醛、己醛、庚醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、辛醛、壬醛、2-正戊基呋喃、1,2,4,5-四甲苯和2-乙基對二甲苯；濃香型牛油中主要的風味物質(zhì)有(-)-檸檬烯、環(huán)氧丙醇、戊醛、異戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛和2-正戊基呋喃。除共有的6種風味化合物(異戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛和2-正戊基呋喃)外，3種香型牛油均具有各自獨有的風味物質(zhì)，且共有的6種化合物中有5種均是醛類，進一步推測醛類化合物在牛油風味中起主要作用，但不同香型牛油中也存在其他風味物質(zhì)貢獻特殊風味。

a-無香型;b-淡香型;c-濃香型圖5 三種香型牛油的總離子流色譜圖Fig.5 TIC of three types of butter with three different flavors

表4 三種樣品的SPME-GC-MS分析結果Table 4 SPME-GC-MS results of three types of butter with three different flavors

序號類別中文名稱英文名稱相對含量/%無香型淡香型濃香型感覺閾值/(μg·kg-1)[22-25,34-35]12345678910111213141516171819烴類化合物異戊烷Isopentane-0.20-NF正己烷Hexane0.78--NF1,5-己二烯-3-炔1,5-Hexadien-3-yne0.17--NF3-甲基-1-己烯1-Hexene, 3-methyl-0.69--NF環(huán)丙烯Cyclopropene-0.110.03NF2,2,4-三甲基戊烷2,2,4-trimethylpentane0.17--NF1-氯庚烷1-Chloroheptane-0.27-NF乙基環(huán)戊烷Ethylcyclopentane0.95--NF3,5-二甲基-1-己烯3,5-Dimethyl-1-hexene-0.49-NF叔丁基環(huán)己烷tert-Butylcyclohexane-0.32-NF(-)-檸檬烯(-)-Limonene--1.090.01右旋萜二烯Cyclohexene,1-methyl-4-(1-methylethenyl)-, (4R)-2.928.02-10丙烷Propane0.22-0.02NF1-氯辛烷1-Chlorooctane-0.34-NF1-異丙基-2-丙烯-1-醇1-Isopropyl-2-propene-1-ol-0.13-NF2,3,4-三甲基正己烷Hexane,2,3,4-trimethyl-0.41--NF甲基十八烷基二乙氧基硅烷diethoxymethyloctadecyl-Silane-0.24-NF(1,1-二甲基)-環(huán)己烷Cyclohexane,(1,1-dimethylpropyl)-0.17--NF丙二烯1,2-propadiene-0.010.28NF12345678910醇類合物環(huán)氧丙醇2,3-Epoxy-1-propanol--1.96NF正戊醇Pentyl alcohol1.530.55-4 000α-丙基苯乙醇Benzeneethanol, a-propyl---0.15NF3-甲基-1-己醇1-Hexanol, 3-methyl-0.33--NF正己醇Hexyl alcohol0.62--2 500甲基異丁甲醇2-Methyl-1-pentanol-0.78-NF庚醇n-heptanol0.78--31,5-己二烯醇1,5-Hexadien-3-ol0.21--NF4-乙基環(huán)己醇4-Ethylcyclohexanol1.31--NF2,4-二甲基 -(2R,4R)-1-庚醇1-Heptanol,2,4-dimethyl-, (2R,4R)-0.44--NF12345678910醛類化合物戊醛Valeraldehyde--3.9212異戊醛Isovaleraldehyde13.6114.4512.580.4反式-2-戊烯醛trans-2-Pentenal0.61--1 500己醛Hexanal34.4637.4324.014.5反式-2-己烯醛trans-2-Hexenal0.39--17庚醛Heptaldehyde10.7412.6718.353(E,E)-2,4-壬二烯醛trans,trans-2,4-Nonadienal-1.46-0.09辛醛octanal5.165.237.580.7壬醛1-Nonanal5.174.0513.1614-異丙基苯甲醛4-Isopropylbenzaldehyde-0.64-NF

續(xù)表4

序號類別中文名稱英文名稱相對含量/%無香型淡香型濃香型感覺閾值/(μg·kg-1)[22-25,34-35]12345678酮類化合物1,2-丙二烯-1,3-二酮(9CI)1,2-Propadiene-1,3-dione(9CI)--0.64NF3-甲基-2-戊酮2-Pentanone, 3-methyl-0.67--NF仲辛酮2-Octanone1.04--504-甲基苯戊酮4'-Methylvalerophenone0.050.11-NF2,3-二甲基苯乙酮Ethanone,1-(2,3-dimethylphenyl)-0.27--NF1-(乙酰氧基)-2-丁酮2-Butanone,1-(acetyloxy)---0.17NF2,3-庚烷二酮heptane-2,3-dione0.03-0.35NF2,5-二甲基-3-己酮3-Hexanone,2,5-dimethyl---0.20NF12345678酯類化合物己酸丁酯Butyl hexanoate1.45--7002-甲基丁酸丙酯Butanoic acid,2-methyl-, propyl ester0.040.11-NF碳酸丙烯酯Propylene carbonate--0.15NF丙烯酸-2,3-環(huán)氧丙酯2-Propenoic acid,2-oxiranylmethyl ester--0.17NF二碳酸二叔丁酯Di-tert-butyl dicarbonate--0.19NF2-丙烯酸乙烯酯2-Propenoic acid,ethenyl ester--0.10NF丙氨酸乙酯Alanine, ethyl ester-0.140.97NF丙位庚內(nèi)酯4-Heptanolide0.54--4001234567其他化合物異丙胺Isopropylamine-0.27-NF2,2-二甲基戊二酸酐2,2-Dimethylglutaric anhydride-0.23-NF2-正戊基呋喃2-Pentylfuran1.431.772.6661,2,4,5-四甲苯1,2,4,5-Tetramethylbenzene3.232.68-NF2-甲基萘2-Methylnaphthalene--0.310.058 1五甲基苯pentamethyl phenyl2.96--NF2-乙基對二甲苯Benzene,2-ethyl-1,4-dimethyl--1.77-NF

注：“-”表示未檢出；下劃線標注的為3種香型牛油的共有風味化合物；NF表示未查閱到相應化合物的感覺閾值。

2.4.1 醛類化合物

醛類化合物是3種牛油樣品(無香、淡香、濃香)最重要的揮發(fā)性風味物質(zhì)，主要包括異戊醛(分別為13.61%、14.45%、12.58%)、己醛(分別為34.46%、37.43%、24.01%)、庚醛(分別為10.74%、12.67%、18.35%)、辛醛(分別為5.16%、5.23%、7.58%)、壬醛(分別為5.17%、4.05%、13.16%)。異戊醛稀釋后有令人愉快的果香氣味，己醛呈生的油脂和青草氣及蘋果香味，庚醛呈魚腥氣味，辛醛有類似蜂蜜的氣息，壬醛呈玫瑰香、柑橘香，具有脂肪香氣[26-27]。庚醛、辛醛和壬醛相對含量均隨著牛油香氣增強而增加，由此可以推測這3種醛類可能是導致3種牛油香氣差異最主要的物質(zhì)；而反式-2-戊烯醛和反式-2-己烯醛是無香型牛油獨有的醛類特征風味物質(zhì)；(E,E)-2,4-壬二烯醛和4-異丙基苯甲醛是淡香型牛油獨有的醛類特征風味物質(zhì)，其中(E,E)-2,4-壬二烯醛含量最高，呈甜香味或米飯香[28]，表明其可能對淡香型牛油風味有特殊貢獻；戊醛是濃香型牛油獨有的醛類特征風味物質(zhì)且含量較高，它的閾值低且稀釋后具有面包香或果香，可以推測戊醛在一定程度上強化了牛油香氣。

2.4.2 烴、醇、酮、酯及其他化合物

從整體比例上看，其余化合物對牛油香氣形成的貢獻不如醛類化合物顯著，但是對牛油整體風味也有其特殊的貢獻。由表4可以看出，除醛類物質(zhì)外，2-正戊基呋喃是不同香型牛油中僅存的共同風味化合物，并且3種香型牛油的烴類化合物種類最多。

各種烷烴(C5-C17)物質(zhì)，因其香氣閾值一般較高，香氣較弱或無氣味，對整體風味直接的貢獻并不大。但風味研究中[29]認為它們是形成對肉的風味有貢獻的雜環(huán)化合物的重要中間體，可以推測，該類物質(zhì)對牛油產(chǎn)品肉香風味的形成具有不可忽視的基底作用。無香型和淡香型牛油中均含有右旋萜二烯(分別為2.92%、8.02%)，此類風味化合物具有似檸檬香、橙香[30]的清淡香氣，表明烴類化合物中的右旋萜二烯可能對淡香型牛油的清淡香氣做出了較大貢獻。

大部分醇類化合物含有令人愉快的香氣，其中不飽和醇類物質(zhì)閾值較低，對風味貢獻較大[31]，但本實驗結果顯示，檢測出的大部分醇類化合物為飽和醇，且多數(shù)醇類化合物為無香型牛油所獨有，淡香型和濃香型牛油的醇類化合物含量均較少，說明醇類化合物可能對牛油風味貢獻較少。其中濃香型牛油獨有的環(huán)氧丙醇雖含量較高，但其并不具有特殊香氣。

多數(shù)酮類化合物具有特殊的清香氣味，且香味優(yōu)異持久，但其閾值較高，對氣味的貢獻相對較小。本實驗中，淡香型牛油僅含1種酮類化合物且含量極低，無香型、濃香型牛油獨有的酮類化合物種類較多，因此酮類化合物可能是淡香型牛油與其余兩者產(chǎn)生差異的主要原因。

酯類化合物多有特殊氣味且具有調(diào)味作用，它為食品提供水果清香、花香和蜂蜜的味道[32]。如表4所示，僅濃香型牛油有較多酯類物質(zhì)，丙氨酸乙酯僅存于淡香型和濃香型牛油(分別為0.14%、0.97%)，可推斷酯類化合物對增加牛油香氣可能具有重要的作用。

在其他化合物中，呋喃類化合物大都具有很強的肉香味以及極低的香氣閾值，幾乎存在于所有的食品香味中[33]。2-正戊基呋喃具有類火腿香味，在3種香型(無香、淡香、濃香)牛油中含量分別為1.43%、1.77%、2.66%，含量較高且呈遞增的現(xiàn)象，因此2-正戊基呋喃是牛油風味中至關重要的一種風味物質(zhì)。

2.5 牛油關鍵風味物質(zhì)的確定

根據(jù)1.3.5提到的方法，計算3種香型牛油中各揮發(fā)性風味物質(zhì)的ROAV值，以確定關鍵風味物質(zhì)(ROAV≥1)和重要風味物質(zhì)(0.1≤ROAV<1)，無香型、淡香型、濃香型牛油揮發(fā)性風味物質(zhì)分析結果如表5、表6、表7所示。醛類風味物質(zhì)對牛油的整體風味貢獻最大，其余類別風味物質(zhì)貢獻相對較小。3種香型牛油共有的關鍵風味物質(zhì)有：異戊醛、己醛、庚醛、辛醛和壬醛，其中異戊醛對三者的風味貢獻最大，己醛、庚醛、辛醛和壬醛對三者的風味貢獻較大，但對三者貢獻程度略有不同，表明異戊醛、己醛、庚醛、辛醛和壬醛是形成牛油香氣的主體風味物質(zhì)，也是造成不同牛油香氣差異的主要原因。(E,E)-2,4-壬二烯醛是淡香型牛油獨有的醛類關鍵風味物質(zhì)，戊醛是濃香型牛油獨有的醛類重要風味物質(zhì)。除醛類外，右旋萜二烯是無香型牛油的重要風味物質(zhì)，也是淡香型牛油的關鍵風味物質(zhì)。2-正戊基呋喃對3種香型牛油風味貢獻均較小，但也起著重要的修飾作用，表明2-正戊基呋喃對牛油總體風味存在一定貢獻。正戊醇、正己醇因為相對含量低且感覺閾值高，對牛油的風味貢獻很小，庚醇是無香型牛油獨有的醇類重要風味物質(zhì)，但對牛油整體風味貢獻不大，也驗證了上文提出的推論：醇類化合物可能對牛油風味貢獻較少。值得注意的是，(-)-檸檬烯具有檸檬香和柑橘香[34]，2-甲基萘具有強烈的刺激氣味[35]，均為濃香型牛油獨有的關鍵風味物質(zhì)，而(-)-檸檬烯對濃香型牛油整體風味貢獻最大，說明(-)-檸檬烯、2-甲基萘是濃香型牛油特征風味的重要來源，尤其是(-)-檸檬烯。

表5 無香型牛油揮發(fā)性風味物質(zhì)ROAV值Table 5 ROAV of volatile substances of no fragrant butter

表6 淡香型牛油揮發(fā)性風味物質(zhì)ROAV值Table 6 ROAV of volatile substances of light fragrantbutter

表7 濃香型牛油揮發(fā)性風味物質(zhì)ROAV值Table 7 ROAV of volatile substances of fragrant butter

3 結論

本文圍繞不同香型牛油的風味品質(zhì)開展了一系列實驗研究。從AV、PV、MDA和脂肪酸含量的分析發(fā)現(xiàn)，3種香型牛油PV值相同，AV、MDA值變化趨勢與牛油風味香型變化存在一定關系。游離脂肪酸對AV、MDA值和牛油特征風味的形成有明確影響，其中9-(Z)-十八碳烯酸的含量可能對牛油風味具有較大的影響。電子鼻分析結果表明，LDA更能有效地區(qū)分不同香型的牛油風味，且濃香型和淡香型牛油之間風味物質(zhì)差異較大。HS-SPME-GC-MS結合相對氣味活度值(ROAV)法分析結果顯示，3種香型牛油的揮發(fā)性風味成分有明顯的不同且醛類物質(zhì)貢獻了大部分的香氣成分，異戊醛、己醛、庚醛、辛醛和壬醛是造成不同牛油香氣差異的主要原因，其中以異戊醛為代表。(E,E)-2,4-壬二烯醛對增強清淡香氣有特殊貢獻，戊醛在一定程度上增強了濃香型牛油香氣。除醛類物質(zhì)外，右旋萜二烯與淡香型牛油清淡香氣相關，(-)-檸檬烯、2-甲基萘是濃香型牛油特征風味的重要來源，2-正戊基呋喃對牛油整體風味也具有一定貢獻，酯類化合物對濃香型牛油風味可能有特殊貢獻。通過本實驗的研究，一方面可以準確獲知牛油的風味來源，初步得出醛類化合物為關鍵牛油風味香氣物質(zhì)，進一步為研究牛油風味形成機制提供理論基礎；另一方面有助于研究強化牛油特征風味的新型工藝，開發(fā)出風味更加豐富、品質(zhì)更優(yōu)的牛油系列產(chǎn)品。