潘明慧,曹宏芳,王彩云,楊蕾蕾,艾娜絲*,孫寶國(guó)
(1 北京工商大學(xué) 北京食品營(yíng)養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心 北京市食品添加劑工程技術(shù)研究中心 北京 100048 2 內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司 呼和浩特 010110 3 內(nèi)蒙古乳業(yè)技術(shù)研究院有限責(zé)任公司 呼和浩特 010110)
牛奶含有豐富的乳蛋白和礦物質(zhì),易被人體消化吸收,是人體重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,被稱為“白色血液”[1]。同時(shí)牛奶是最接近人類“全價(jià)食品”模式的食物,膳食中最完美的食物之一[2-3]。隨著人們更健康、更營(yíng)養(yǎng)的飲食習(xí)慣的發(fā)展,對(duì)牛奶的消費(fèi)和需求量逐年上升,而“進(jìn)口純牛奶優(yōu)于國(guó)產(chǎn)奶”的觀念也隨之盛行。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2018年我國(guó)包裝牛奶的進(jìn)口數(shù)量是67.33 萬(wàn)t,2019年我國(guó)包裝牛奶的累計(jì)進(jìn)口量達(dá)89.06 萬(wàn)t,2020年1~11月份的包裝牛奶的進(jìn)口量已超92 萬(wàn)t。包裝牛奶的進(jìn)口量呈顯著上升趨勢(shì)。有研究者針對(duì)進(jìn)口牛奶的保質(zhì)期、安全及營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)進(jìn)口牛奶的保質(zhì)期普遍比國(guó)產(chǎn)牛奶長(zhǎng)約1 倍,如UHT 常溫牛奶,國(guó)產(chǎn)的保質(zhì)期平均約6 個(gè)月,而進(jìn)口的保質(zhì)期約1年,然而同種品牌的牛奶在其本土國(guó)家的保質(zhì)期也僅是3~6 個(gè)月。進(jìn)口常溫奶通常采用海運(yùn),從運(yùn)輸、安檢到上架基本要耗時(shí)約3 個(gè)月時(shí)間,如果保質(zhì)期為6 個(gè)月,就說(shuō)明上架時(shí)已經(jīng)到臨保期[4]。此外,有研究表明存儲(chǔ)和運(yùn)輸?shù)臈l件也會(huì)對(duì)牛奶的風(fēng)味和口感產(chǎn)生不同程度的影響[5-6]。在國(guó)內(nèi)購(gòu)買(mǎi)的進(jìn)口牛奶新鮮度及感官品質(zhì)都有待驗(yàn)證。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),進(jìn)口牛奶的抽檢不合格率相對(duì)較高[7],尤其是進(jìn)口的巴氏奶,抽檢不合格率高達(dá)50%。進(jìn)口牛奶通過(guò)對(duì)滅菌工藝的調(diào)整延長(zhǎng)其保質(zhì)期[8],使得牛奶中有益健康的活性成分含量減少,如乳鐵蛋白、乳球蛋白和乳白蛋白;而有害健康的副產(chǎn)物增加,如糠氨酸、乳果糖等[9]。
基于上述原因,本論文選用銷量較高且較典型的2 款國(guó)產(chǎn)牛奶和4 款進(jìn)口牛奶的風(fēng)味品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比分析,從風(fēng)味品質(zhì)的視角闡述國(guó)產(chǎn)牛奶與進(jìn)口牛奶的差別,同時(shí)結(jié)合定量描述性感官評(píng)價(jià)法評(píng)估牛奶的感官屬性及其強(qiáng)度,為消費(fèi)者選擇國(guó)產(chǎn)純牛奶和進(jìn)口純牛奶提供試驗(yàn)依據(jù)。
所有試驗(yàn)樣品均經(jīng)過(guò)UHT 牛奶滅菌工藝處理(如圖1所示),其中2 款典型的國(guó)產(chǎn)牛奶來(lái)自中國(guó)乳都——內(nèi)蒙古呼和浩特,將其分別命名為C1、C2;4 種銷量相對(duì)較高且典型的進(jìn)口牛奶分別從德國(guó)進(jìn)口1 種、新西蘭進(jìn)口2 種、澳大利亞1種,分別命名為A1、A2、A3、A4,樣品的詳細(xì)信息如表1所示。
圖1 牛奶的UHT 滅菌工藝流程Fig.1 UHT sterilization process of milk
表1 UHT 純牛奶的詳細(xì)樣品信息Table 1 Detailed sampling information of UHT pure whole milk
2-甲基-3-庚酮(色譜純級(jí))、正構(gòu)烷烴(C6-C30,色譜純級(jí)),美國(guó)Sigma 公司;氯化鈉(分析純級(jí)),西隴科學(xué)股份有限公司;所有風(fēng)味物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品(色譜純級(jí),純度>99.9%),日本TCI 公司。
Trace DSQII 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(配EI 離子源及Xcalibur 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)),美國(guó)Thermo Finnigan 公司;SA402B 味覺(jué)分析系統(tǒng) (配AAE、CT0、CA0、C00、AL1 和GL1 傳感器及Taste 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)),日本Insent 公司;PEN3 電子鼻(配10個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體型化學(xué)傳感元件及Winmuster 數(shù)據(jù)處理軟件),德國(guó)AIRSENSE 公司;DF-101S 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,鞏義市予華儀器;AL204 精密分析天平,瑞士METTLER TOLEDO 公司。
1.3.1 SPME-GC-MS 分析
1.3.1.1 固相微萃取 準(zhǔn)確移取8 mL 牛奶樣品于20 mL 頂空萃取瓶中,加入 (1.0000±0.0005)g氯化鈉和10 μL 內(nèi)標(biāo)(2-甲基-3-庚酮,質(zhì)量濃度為20 μg/mL),40 ℃水浴平衡20 min,磁力攪拌速度為20 r/min。平衡后用已活化好的PDMS/DVB萃取頭頂空吸附30 min 后,將萃取頭插入GC 進(jìn)樣口解析5 min。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3 次。
1.3.1.2 色譜條件 DB-WAX 毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度為250 ℃,不分流進(jìn)樣;載氣為氦氣,流速為1.0 mL/min;升溫程序:初始溫度為30 ℃,不保持,以3 ℃/min 升至90℃,保持1 min,再以6 ℃/min 升至210 ℃,保持1 min,總升溫程序運(yùn)行時(shí)間為42 min。
1.3.1.3 質(zhì)譜條件 色譜-質(zhì)譜傳輸線溫度為230℃,離子源溫度為250 ℃;離子化方式:電離轟擊(EI),電子能量為70 eV;質(zhì)量掃描范圍:45~350 u。
1.3.1.4 定性方法 采用NIST 譜庫(kù)離子比對(duì)(Mass spectrum,MS)、保留指數(shù) (Retention index,RI)及標(biāo)準(zhǔn)品定性(Standard,Std)3 種方法對(duì)檢測(cè)的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性分析。
1.3.1.5 定量方法 采用內(nèi)標(biāo)法半定量,以2-甲基-3-庚酮為內(nèi)標(biāo),通過(guò)各組分峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積比等于各組分質(zhì)量濃度與內(nèi)標(biāo)質(zhì)量濃度比,計(jì)算各風(fēng)味物質(zhì)的質(zhì)量濃度。
1.3.2 智能感官分析
1.3.2.1 電子鼻(Electronic nose,E-nose) 取8 mL 牛奶樣品于頂空瓶中,加入(1.0000±0.0005)g的氯化鈉,40 ℃水浴平衡20 min,磁力攪拌速率為20 r/min,然后插入電子鼻探頭吸取頂空部位的氣體,分析樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)。
電子鼻參數(shù)設(shè)置:樣品測(cè)試間隔時(shí)間為1 s,清洗時(shí)間120 s,歸零時(shí)間10 s,樣品準(zhǔn)備時(shí)間5 s,測(cè)定時(shí)間120 s,載氣流速200 mL/min,進(jìn)樣流量200 mL/min。測(cè)定溫度為室溫25 ℃。每個(gè)樣品平行測(cè)定3 次。傳感器響應(yīng)信號(hào)在90 s 基本穩(wěn)定,選定信號(hào)采集時(shí)間為115~120 s 的穩(wěn)定傳感信號(hào)進(jìn)行分析。
1.3.2.2 電子舌(Electronic tongue,E-tongue) 試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)傳感器和參比電極進(jìn)行活化,然后連接傳感器并對(duì)傳感器進(jìn)行自檢。自檢通過(guò)后,將樣品和參比液加至電子舌專用杯刻度線,約35 mL,對(duì)樣品除甜味外的滋味進(jìn)行測(cè)定,甜味用GL1 傳感器單獨(dú)測(cè)定,檢測(cè)溫度為室溫25 ℃。每個(gè)樣品測(cè)定4 個(gè)平行。檢測(cè)結(jié)果用Taste analysis application 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接和修正(以參比液為對(duì)照),然后將電勢(shì)值轉(zhuǎn)化為味覺(jué)值。
1.3.3 描述性感官評(píng)價(jià) 選擇乳香味、乳脂味、清香味、蒸煮味、金屬味、牛膻味、稠厚度、青草味、甜味及咸味共10 個(gè)屬性對(duì)6 個(gè)牛奶樣品進(jìn)行描述性感官評(píng)價(jià),同時(shí)對(duì)樣品的整體喜好度進(jìn)行打分,具體屬性描述及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2[10]。
表2 定量描述性檢驗(yàn)及整體喜好度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Standard of quantitative descriptive analysis and overall preference
試驗(yàn)篩選20 名有豐富的乳制品評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行樣品的定量描述性感官評(píng)價(jià),60 名消費(fèi)者進(jìn)行樣品的整體喜好度評(píng)價(jià)。將6 個(gè)牛奶樣品以3 位隨機(jī)數(shù)字編碼并隨機(jī)順序呈遞給評(píng)價(jià)人員進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)人員可用無(wú)鹽餅干和飲用水清除余味后進(jìn)行下一個(gè)樣品的評(píng)價(jià),定量描述性評(píng)價(jià)采用1~7 分制,1 分表示無(wú)此屬性,2~3 分表示此屬性較淡,4 分表示適中,5~6 分表示此屬性較強(qiáng),7 分表示此屬性極強(qiáng);整體喜好度評(píng)價(jià)也采用1~7分制,1 分表示非常不喜歡,2~3 分表示比較不喜歡,4 分表示喜好度一般,可以接受,5~6 分表示比較喜歡,7 分表示非常喜歡。
所有試驗(yàn)均重復(fù)3 次,數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差顯示。使用SPSS Statistics 22.0 進(jìn)行單因素方差分析 (One-way ANOVA) 和聚類分析(Cluster analysis,CA);采用SIMCA 14.1 進(jìn)行樣品的主成分分析 (Principle component analysis,PCA),并繪制載荷圖;采用Origin 2018 完成其余繪圖。
樣品中的定性定量結(jié)果如表3所示。在6 種牛奶樣品中共定性出22 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),其中酮類物質(zhì)種類最多(8 種),酸類和烴類次之(各5種),此外包括醇類物質(zhì)2 種、醛類物質(zhì)和含硫化合物各1 種。根據(jù)定量結(jié)果,針對(duì)每類風(fēng)味物質(zhì)在國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品中的質(zhì)量濃度對(duì)比分布如圖2所示。
酮類物質(zhì)是牛奶中的特征香氣組分,尤其是甲基酮類物質(zhì)[11],在適宜濃度條件下,一般具有清香和果香味[12],對(duì)牛奶的風(fēng)味具有貢獻(xiàn)作用。牛奶中酮類物質(zhì)的產(chǎn)生主要由熱加工過(guò)程中的脂肪降解[13]和游離脂肪酸經(jīng)氧化為β-酮酸后脫羧反應(yīng)[14]產(chǎn)生。由圖2和表3看出,酮類物質(zhì)中,2-庚酮、2-辛酮、2-十一酮和2-壬酮在6 種牛奶樣品中均有檢出,且2-庚酮、2-壬酮和2-十一酮在進(jìn)口牛奶樣品中的質(zhì)量濃度顯著(P<0.05)高于國(guó)內(nèi)樣品。2-癸酮、2-十五酮和苯乙酮僅在國(guó)內(nèi)樣品中檢出,而在進(jìn)口牛奶樣品中未檢出。2-癸酮和苯乙酮分別具有花香氣味和堅(jiān)果香氣[15],苯乙酮由苯基丙氨酸的β-氧化形成酮酸后經(jīng)脫羧生成[16],同時(shí)有文獻(xiàn)報(bào)道,苯乙酮與奶酪的香氣強(qiáng)度呈正相關(guān)[17]。此外,2-十三酮具有木質(zhì)香氣[18],僅在4 個(gè)進(jìn)口牛奶樣品中檢出,有研究證明2-十三酮對(duì)奶油和奶味香精的風(fēng)味品質(zhì)具有貢獻(xiàn)作用[18-20],但在牛奶中少有檢出。
圖2 各風(fēng)味組分在國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品中的質(zhì)量濃度對(duì)比情況Fig.2 Comparison of the mass concentration of volatile compounds between UHT milk in China and abroad
法方性定A4,RI Std MS b 62.14±3.49 MS,RI Std a 1.39±0.03,RI Std MS b 43.24±0.86 MS,RI Std-,RI Std MS bc 15.27±0.57 MS,RI Std-,RI Std MS c 3.89±0.92 MS,RI Std-MS,RI Std b 51.72±3.88,RI Std MS b 22.82±1.66 MS,RI Std 21.87±1.30,RI Std MS 14.49±6.38 MS,RI Std-MS,RI Std bc 0.60±0.03,RI Std MS a 0.90±0.10 MS,RI Std a 10.80±0.81,RI Std MS a 16.82±2.78 MS,RI Std ab 7.80±0.70 MS,RI Std-,RI Std MS b 2.33±0.63,RI Std MS b 2.60±0.04,RI Std MS-果結(jié)量定性定質(zhì)物味風(fēng)性發(fā)揮的品樣奶牛溫常外內(nèi)國(guó)3表Qualitative and quantitative results of volatile compounds among UHT milk from China and abroad Table 3 -1/μg·L 度濃量質(zhì)數(shù)指留保A3 A2 A1 C2 C1[24]值獻(xiàn)文值算計(jì)b 60.62±5.33 a 84.03±2.02 b 55.56±3.89 c 29.17±4.14 c 28.92±1.04 1 180 1 177 a 1.41±0.25 a 1.42±0.23 ab 1.21±0.26 b 0.79±0.07 ab 1.05±0.31 1 297 1 280 bc 40.10±0.28 a 60.59±2.53 c 36.40±4.53 d 12.01±0.94 d 12.09±0.44 1 387 1 385---0.17±0.07-1 489 1 489 b a 18.38±3.24 bc 36.64±14.63 14.64±0.94 c 4.06±0.33 c 4.26±0.09 1 599 1 597----0.28±0.04 1 627 1 643 bc 5.32±0.65 a 12.74±1.94 b 5.83±0.63--1 814 1 809----0.27±0.05 2 021 2 019 a c 99.24±3.28 39.41±12.67-d 9.09±1.14-943 949 a 64.06±2.58 d 9.70±3.77 e 4.18±0.44 c 15.35±0.31-1 000 998-----1 094 1 012 19.80±10.36----1 200 1 176-11.28±5.82---1 500 1 493 b 0.68±0.11 a 1.73±0.79 bc 0.63±0.08--1 454 1 455---b 0.29±0.12 c 0.15±0.05 1 628 1 628 a 10.56±1.94-a 11.05±1.21 b 3.1±0.42 b 2.31±0.16 1 849 1 844 ab 13.53±4.88 a 19.77±5.76 bc 8.27±0.97 c 4.74±1.74 c 2.54±0.59 2 050 2 059 a 11.56±3.66 a 11.53±3.39 ab 7.46±3.80 b 3.21±0.84 b 3.39±1.09 2 279 2 271---0.20±0.10-1 430 1 458 a 3.21±0.63-b 2.10±0.11 c 0.56±0.12 c 0.52±0.05 1 484 1 495 bc 2.14±0.40 bc 2.29±0.26 bc 1.89±0.16 c 1.53±0.40 a 3.76±1.06 1 508 1 511--0.43±0.20--1 912 1 922(P<0.05)。異差性著顯有具度濃量質(zhì)分組稱名質(zhì)物酮庚2-酮2-辛酮壬2-酮2-癸酮一十2-酮乙苯酮三十2-酮五2-十烷二十異烷癸烯α-蒎烷二十烷五十酸乙酸丁酸己酸辛酸癸-3-醇烯1-辛醇己基乙2-醛甲苯砜基甲二味風(fēng)間品樣示表母號(hào)序類酮1 2 3 4 5 6 7 8類烴9 10 11 12 13類酸14 15 16 17 18類醇19 20類醛21物合化硫含22字寫(xiě)小同:不注
脂肪酸類物質(zhì)主要由乳中甘油三酯經(jīng)脂解酶水解產(chǎn)生[21],酸類物質(zhì)的閾值相對(duì)較低,尤其是中短鏈脂肪酸[22],對(duì)乳制品的風(fēng)味具有貢獻(xiàn)作用。此外,脂肪酸不僅本身是香氣活性物質(zhì),還是酮、醛、內(nèi)酯、酯類化合物的前體物質(zhì)[23],試驗(yàn)中共檢測(cè)出5 種酸類物質(zhì),其中辛酸和癸酸通常具有腐敗味和刺激性氣味,在國(guó)內(nèi)外樣品中均有檢出,但在國(guó)外牛奶樣品的質(zhì)量濃度顯著(P<0.05)高于國(guó)內(nèi)樣品。在國(guó)內(nèi)樣品中未有乙酸檢出,丁酸在低濃度時(shí)有較濃郁的奶香味,在兩個(gè)國(guó)內(nèi)樣品和澳大利亞進(jìn)口樣品(A4)中檢出。
烴類化合物是一類典型的揮發(fā)性化合物。烴類物質(zhì)的生成主要與飼料有關(guān)[25],它們也可通過(guò)脂肪自動(dòng)氧化過(guò)程或類胡蘿卜素的分解形成,因其具有很高的感知閾值,對(duì)牛奶的風(fēng)味影響較小[26]。烴類物質(zhì)中,僅異十二烷和癸烷在國(guó)內(nèi)牛奶中檢出,而α-蒎烯、十二烷和十五烷未檢出。異十二烷又名2,2,4,6,6-五甲基庚烷,在烴類物質(zhì)中濃度相對(duì)較高,曾多次在牛奶中檢出[26-28],然而其產(chǎn)生機(jī)制及香氣貢獻(xiàn)尚不清楚。醇類物質(zhì)來(lái)源于多種代謝途徑,是重要的揮發(fā)性化合物,在乳制品中具有果味、甜味和苦味等貢獻(xiàn)[26]。試驗(yàn)中檢測(cè)出醇類物質(zhì)有2 種,包括1-辛烯-3-醇和2-乙基己醇,其中1-辛烯-3-醇具有典型的蘑菇香氣,超過(guò)適當(dāng)?shù)臐舛人剑瑫?huì)導(dǎo)致樣品帶有金屬味[29]。2-乙基己醇是在牛奶中經(jīng)常被檢測(cè)的風(fēng)味組分[26-28,30],然而其閾值相對(duì)較高且在樣品中濃度較低,對(duì)牛奶的風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。
苯甲醛具有典型的苦杏仁和焦糖香氣,對(duì)牛奶整體良好風(fēng)味的形成有重要作用[31],在國(guó)內(nèi)牛奶樣品C1 中的質(zhì)量濃度顯著(P<0.05)高于其余樣品。含硫化合物對(duì)乳制品的風(fēng)味影響較大,通常大多數(shù)含硫化合物與乳制品中的蒸煮味有關(guān),也有含硫化合物對(duì)乳制品的風(fēng)味具有貢獻(xiàn)作用,如甲硫醇(奶酪中的關(guān)鍵香氣物質(zhì)[32])。試驗(yàn)中僅有二甲基砜一種含硫化合物在樣品A1 中檢出。
國(guó)內(nèi)外常溫牛奶的揮發(fā)性風(fēng)味組分的質(zhì)量濃度差異具有一定的規(guī)律性,然而牛奶樣品整體的風(fēng)味品質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)間的協(xié)調(diào)作用有關(guān)?;趪?guó)內(nèi)外樣品中的風(fēng)味物質(zhì)的定性定量結(jié)果,對(duì)樣品進(jìn)行主成分分析 (Principle component analysis,PCA)和聚類分析(Cluster analysis,CA),如圖3所示。
從圖3中可看出,基于樣品中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的定性定量結(jié)果,國(guó)內(nèi)外常溫牛奶樣品區(qū)分效果明顯,國(guó)內(nèi)兩個(gè)牛奶(C1、C2)區(qū)別于國(guó)外的牛奶樣品聚為一類,德國(guó)進(jìn)口牛奶(A1)相較于新西蘭和澳大利亞進(jìn)口牛奶在揮發(fā)性風(fēng)味組分中更接近與國(guó)產(chǎn)牛奶。
圖3 基于風(fēng)味物質(zhì)定性定量結(jié)果國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品的主成分分析(a)和聚類分析(b)Fig.3 PCA (a) and CA (b) based on the qualitative and quantitative results of UHT milk from China and abroad
利用電子鼻和電子舌對(duì)國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品的滋氣味進(jìn)行智能感官分析。PEN3 電子鼻傳感器陣列包括10 個(gè)金屬氧化物傳感器,分別為W1S(對(duì)烴類物質(zhì)敏感)、W2S(對(duì)醇類物質(zhì)敏感)、W5S(對(duì)氮氧化合物敏感)、W6S(對(duì)氫氣敏感)、W1C(對(duì)芳香性化合物敏感)、W3C (對(duì)氨類和芳香化合物敏感)、W5C (對(duì)烯烴和芳香性化合物敏感)、W1W(對(duì)硫化氫敏感)、W2W (對(duì)芳香化合物和有機(jī)硫化物敏感)、W3S(對(duì)碳?xì)浠衔锩舾校33]。利用電子鼻對(duì)國(guó)內(nèi)外牛奶的整體氣味進(jìn)行智能感官分析,根據(jù)電子鼻各傳感器對(duì)樣品的響應(yīng)情況如圖4所示。從圖中可以看出每個(gè)傳感器對(duì)6 個(gè)牛奶樣品的響應(yīng)規(guī)律基本相同,傳感器響應(yīng)值隨檢測(cè)時(shí)間的增加,呈先上升后下降最后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì)。其中傳感器W5S、W2W 和W1W 的響應(yīng)情況最強(qiáng),分別是對(duì)氮氧化合物、芳香化合物和有機(jī)硫化物氣味化合物的檢測(cè)。樣品間每一傳感器的響應(yīng)強(qiáng)度存在差異,選取趨于穩(wěn)定后的116~120 s 的響應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行后續(xù)分析。
圖4 電子鼻對(duì)國(guó)內(nèi)外常溫牛奶樣品的傳感響應(yīng)情況Fig.4 Sensing response of E-nose to UHT milk from China and abroad
利用電子舌對(duì)國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品進(jìn)行整體滋味分析,將5 個(gè)傳感器的電勢(shì)值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的9個(gè)味覺(jué)值,根據(jù)樣品的味覺(jué)值繪制的雷達(dá)圖如圖5所示。從圖5中可以看出國(guó)內(nèi)外常溫純牛奶的滋味差異,4 個(gè)進(jìn)口牛奶樣品的滋味輪廓相似,而2 個(gè)國(guó)內(nèi)牛奶樣品的滋味輪廓極為相似,且國(guó)內(nèi)牛奶樣品的豐富度明顯優(yōu)于進(jìn)口牛奶,咸味、澀味及澀味的回味相較于進(jìn)口牛奶較弱,酸味和苦味的回味相對(duì)較強(qiáng)。
圖5 國(guó)內(nèi)外常溫奶的電子舌響應(yīng)味覺(jué)輪廓圖Fig.5 Sensing response of E-tongue to UHT milk from China and abroad
基于電子鼻和電子舌對(duì)國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品的智能感官分析結(jié)果,對(duì)樣品進(jìn)行主成分分析(PCA)和聚類分析(CA),如圖6所示。根據(jù)智能感官分析結(jié)果的主成分分析,6 個(gè)常溫奶樣品得到較好的區(qū)分效果,國(guó)內(nèi)的2 個(gè)牛奶樣品的滋氣味最為接近,聚為一類,國(guó)外4 個(gè)樣品中滋氣味相似,樣品A3 和A4 最為接近,聚為一類,與風(fēng)味組分的定性定量結(jié)果一致。
圖6 基于智能感官分析結(jié)果的國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品主成分分析(a)和聚類分析(b)Fig.6 PCA (a) and CA (b) based on the the results of intelligent sensory analysis of UHT milk from China and abroad
試驗(yàn)中選擇20 名具有豐富的乳制品評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的感官評(píng)價(jià)人員針對(duì)國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品的乳香味、乳脂味等共10 個(gè)感官屬性進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)評(píng)價(jià)人員的打分結(jié)果繪制的風(fēng)味輪廓圖如圖7所示。從圖7可以看出,國(guó)內(nèi)兩個(gè)牛奶樣品感官輪廓相似,乳香味和乳脂味明顯優(yōu)于進(jìn)口牛奶樣品,且異味(牛膻味、金屬味和青草味)明顯弱于進(jìn)口牛奶樣品,蒸煮味是表征UHT 奶受熱強(qiáng)度的特征風(fēng)味[34],國(guó)產(chǎn)的兩個(gè)牛奶樣品的蒸煮味明顯弱于進(jìn)口的牛奶樣品;進(jìn)口牛奶樣品的感官輪廓也較為相似,德國(guó)和澳大利亞進(jìn)口牛奶樣品(A1 和A4)的乳香味、乳脂味相對(duì)接近國(guó)內(nèi)牛奶樣品,而異味(牛膻味、金屬味和青草味)和蒸煮味較強(qiáng)。新西蘭進(jìn)口牛奶(A2 和A3)的乳香味、乳脂味、清香味和甜味相對(duì)較弱,且異味較強(qiáng)。
圖7 國(guó)內(nèi)外常溫奶樣品的風(fēng)味輪廓圖Fig.7 Flavor profile of UHT milk samples from China and abroad
選擇60 位消費(fèi)者對(duì)6 種牛奶樣品的整體喜好度進(jìn)行打分,結(jié)果如表4所示。兩個(gè)國(guó)內(nèi)樣品的整體喜好度評(píng)分最高,而新西蘭進(jìn)口牛奶(A2 和A3)的整體喜好度相對(duì)較差。
表4 國(guó)內(nèi)外常溫奶的整體喜好度評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 Overall preference evaluation results of UHT milk from China and abroad
試驗(yàn)通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外常溫牛奶的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性定量發(fā)現(xiàn)進(jìn)口牛奶中的酮類、酸類和含硫化合物的含量較高。此外,智能感官結(jié)果顯示國(guó)內(nèi)兩個(gè)牛奶樣品的傳感器響應(yīng)情況相似,且進(jìn)口牛奶樣品的響應(yīng)情況相似,說(shuō)明進(jìn)口牛奶樣品間存在相似性且與國(guó)內(nèi)牛奶差異明顯。描述性感官評(píng)價(jià)說(shuō)明國(guó)內(nèi)牛奶樣品的乳香味和乳脂味較濃且異味較弱,整體喜好度評(píng)分最好。總之,從風(fēng)味分析的角度,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上買(mǎi)的進(jìn)口牛奶品質(zhì)相對(duì)國(guó)產(chǎn)牛奶較弱,一方面因延長(zhǎng)保質(zhì)期采取的過(guò)熱加工使牛奶中的異味增加,另一方面因長(zhǎng)時(shí)間的存儲(chǔ)和運(yùn)輸使口感變差。國(guó)產(chǎn)牛奶在保證新鮮的同時(shí)保留了牛奶香濃的口感,是真正適合國(guó)人的牛奶,應(yīng)呼吁消費(fèi)者建立對(duì)國(guó)民品牌的自信心。