原料奶優(yōu)良風(fēng)味保持體系的建立及應(yīng)用研究

趙 軍馬燕芬高 民盧德勛*

(1.內(nèi)蒙古興安盟九州大地飼料有限公司，烏蘭浩特 137400;2.內(nèi)蒙古農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所，呼和浩特 010031)

原料奶風(fēng)味是評(píng)價(jià)原料奶品質(zhì)的一項(xiàng)重要感官指標(biāo)，要想生產(chǎn)出風(fēng)味優(yōu)良的奶制品，關(guān)鍵是原料奶的質(zhì)量和風(fēng)味。研究表明原料奶容易受“A、B、C”3種因素的影響而極易產(chǎn)生不良風(fēng)味，進(jìn)而影響原料奶的質(zhì)量。其中A代表吸收性(absorbed)，主要指吸收飼料、牛舍、牛體以及周圍環(huán)境中的異味而使牛奶產(chǎn)生不良味道;B代表細(xì)菌性(bacterial)，主要指由于細(xì)菌污染而使牛奶產(chǎn)生酸味、腐敗味、麥芽味等;C代表化學(xué)性(chemical)，主要指由于氧化、日照、藥物的使用等而使牛奶產(chǎn)生異味［1－4］。而獲得風(fēng)味純正的原料奶，必須嚴(yán)格控制原料奶生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括飼料、飼養(yǎng)、擠奶、貯藏、運(yùn)輸、檢驗(yàn)等。如果控制或操作不當(dāng)，每個(gè)環(huán)節(jié)都有可能受到吸收性、生物性和化學(xué)性污染，進(jìn)而產(chǎn)生飼料味、牛棚味、酸敗味、氧化味等，嚴(yán)重影響原料奶中所固有的優(yōu)良風(fēng)味［5－9］。本研究將建立保持原料奶優(yōu)良風(fēng)味的危害分析關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)體系，并對(duì)執(zhí)行該體系的效果進(jìn)行分析，以達(dá)到提前預(yù)防和控制原料奶生產(chǎn)過程中不良風(fēng)味的產(chǎn)生及保持其優(yōu)良風(fēng)味的目的，為HACCP體系在原料奶生產(chǎn)過程中的應(yīng)用提供可行性依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)以內(nèi)蒙古呼和浩特市武川縣特牧餌千頭奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)1 000頭泌乳牛為試驗(yàn)動(dòng)物，采用前后對(duì)照法，進(jìn)行為期90 d的試驗(yàn)。1～30 d為HACCP體系的對(duì)照期，按牛場(chǎng)常規(guī)的飼養(yǎng)管理程序進(jìn)行;31～90 d為正試期，嚴(yán)格按照制訂的HACCP體系進(jìn)行。每天記錄收購(gòu)的原料奶化驗(yàn)結(jié)果;分別在試驗(yàn)開始的 10、20、30、50、70和 90 d采集6次奶樣，測(cè)定其風(fēng)味物質(zhì)的變化。采樣時(shí)間點(diǎn)和來(lái)源見表1。

表1 原料奶采集時(shí)間點(diǎn)和來(lái)源Table 1 Sampling time points and origins of raw milk

1.2 試驗(yàn)飼糧組成

按該牛場(chǎng)的常規(guī)飼料配方進(jìn)行飼喂，飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表2。

表2 飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of diets(DM basis) %

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 原料奶理化指標(biāo)的測(cè)定

乳成分用FOSS－6000型乳成分分析儀進(jìn)行測(cè)定。細(xì)菌總數(shù)用FOSS-FC型牛奶細(xì)菌總數(shù)測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定。酸度用NaOH滴定法進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)樣設(shè)2個(gè)重復(fù)?？股刂笜?biāo)用Snap快速檢測(cè)法進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)讀數(shù)小于1.1為陰性，大于1.1為陽(yáng)性。

1.3.2 原料奶中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定

取20 mL奶樣放入40 mL專用樣品瓶中，加入6.40 g NaCl，用EST8100型吹掃捕集自動(dòng)進(jìn)樣器和Encon吹掃捕集濃縮儀對(duì)原料奶中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分離提取，然后用氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC－7890、MS－5975C)采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行測(cè)定。內(nèi)標(biāo)為丁酸甲酯，濃度是 0.027 μg/mL。

吹掃捕集的條件:樣品在40℃攪拌加熱并通入氦氣(40 mL/min)吹掃 30 min，然后通過260℃，2 min熱解析，將揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)解析下來(lái)，再自動(dòng)進(jìn)行色譜分析［10］。

氣相色譜條件:HP－5毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm ×0.5 μm);起始溫度40 ℃，保留4 min，然后以5℃/min上升到100℃，保留2 min，再以10℃/min上升到220℃，保留5 min;進(jìn)樣口溫度250℃，檢測(cè)器溫度280℃，載氣為高純氦氣。

質(zhì)譜條件:HP5975C，進(jìn)樣口溫度250℃，電離方式采用電子倍增器(EM，1 176.5 V)，離子源230℃，四極桿150℃，掃描范圍45～550 μm。

1.4 原料奶風(fēng)味的評(píng)價(jià)方法

1.4.1 原料奶風(fēng)味的感官評(píng)價(jià)

本試驗(yàn)采用10分制評(píng)分法［11］對(duì)原料奶進(jìn)行人工感官評(píng)價(jià)，評(píng)分及等級(jí)見表3。此表參照美國(guó)乳品科學(xué)協(xié)會(huì)(ADSA)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合本地區(qū)收購(gòu)原料奶感官評(píng)價(jià)制訂。

鮮奶味:具有鮮乳獨(dú)具的純香味，滋味可口而稍甜，無(wú)酸味、咸味、苦味等;細(xì)菌腐敗味:酸味、苦味、麥芽味、腐爛味;氧化紙板味:魚腥味、金屬味、紙板味、油膩味、嘗后有澀感;脂肪酸敗味:皂化味、酸腐味、苦味、丁酸味。

＞9～10分為1級(jí)奶(excellent):具有乳特有的乳香味，滋味可口而稍甜，無(wú)其他任何異味;＞8～9分為2級(jí)奶(good):具有乳特有的乳香味，滋味可口而稍甜，有輕微的異味;＞7～8分為3級(jí)奶(fair):乳中固有的香味稍差，有微酸味或有其他異味;7分以下為4級(jí)奶(poor/unacceptable):有明顯的異味，如酸臭味、牛糞味、金屬味、魚腥味、汽油味等。

表3 原料奶風(fēng)味感官評(píng)價(jià)評(píng)分及等級(jí)Table 3 Scoring and grading of sensory evaluation of raw milk flavor

1.4.2 原料奶風(fēng)味的(FII)法風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)

風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)的計(jì)算公式［10］為:

式中:FII為風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)，F(xiàn)I1為優(yōu)良揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的風(fēng)味強(qiáng)度，A1為對(duì)應(yīng)優(yōu)良揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在總優(yōu)良揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中所占的比例，F(xiàn)I2為不良揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的風(fēng)味強(qiáng)度，A2為對(duì)應(yīng)不良揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在總不良揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中所占的比例。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，SPSS 11.5統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果

2.1 建立保持原料奶優(yōu)良風(fēng)味的HACCP體系

按照建立HACCP體系的原則，對(duì)原料奶生產(chǎn)過程進(jìn)行了逐步分析，找出了引起原料奶風(fēng)味變化的潛在危害，確定了關(guān)鍵控制點(diǎn)，并由此建立了保持原料奶優(yōu)良風(fēng)味的HACCP體系(表4)。最終確定的關(guān)鍵控制點(diǎn)有奶牛的飼料和飲水、飼喂和疾病、環(huán)境衛(wèi)生以及牛奶的擠奶過程、過濾、冷卻貯藏、運(yùn)輸、原料奶驗(yàn)收。

表4 保持原料奶風(fēng)味的HACCP體系Table 4 A HACCP system for preserving flavor of raw milk

續(xù)表4

2.2 執(zhí)行 HACCP體系后原料奶理化指標(biāo)及產(chǎn)奶量的變化

由表5可知，與執(zhí)行HACCP體系前相比，執(zhí)行后原料奶的乳脂、乳蛋白、乳糖和干物質(zhì)的比率以及酸度、抗生素指標(biāo)變化均不顯著(P＞0.05)，但其中酸度趨于降低，抗生素指標(biāo)趨于增高;細(xì)菌總數(shù)顯著降低(P＜0.05);產(chǎn)奶量顯著提高(P＜0.05)。根據(jù)執(zhí)行體系前后標(biāo)準(zhǔn)誤可看出，執(zhí)行HACCP體系后各指標(biāo)均較為穩(wěn)定。

表5 執(zhí)行HACCP體系后原料奶理化指標(biāo)及產(chǎn)奶量的變化Table 5 Changes of physical and biochemical indices of raw milk andmilk yield after performing the HACCP system

2.3 執(zhí)行 HACCP體系后原料奶風(fēng)味物質(zhì)的變化

由表6可知，執(zhí)行體系前后各來(lái)源的原料奶中有共同的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)乙醇、丙酮、二甲硫、苯甲醛、苯乙醛、十六烷、丁基苯酚、2，6－二叔丁基－4－氧丙基苯酚及亞硫酸酯等，但它們的濃度有所不同。各來(lái)源的原料奶也存在特有的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，由于化合物的種類及濃度不同，導(dǎo)致了執(zhí)行體系前后原料奶風(fēng)味存在差異。

2.4 執(zhí)行 HACCP體系后原料奶感官評(píng)分的變化

由表7可知，執(zhí)行體系前后原料奶感官評(píng)分差異不顯著(P＞0.05)，均在9分以上，屬于1級(jí)奶，但是執(zhí)行體系后感官評(píng)分大于執(zhí)行前。

表6 執(zhí)行HACCP體系后原料奶風(fēng)味物質(zhì)的變化Table 6 Changes of milk flavor compounds after performing the HACCP system μg/dL

續(xù)表6

續(xù)表6

表7 執(zhí)行HACCP體系后原料奶感官評(píng)分的變化Table 7 Changes of sensory score of raw milk flavor after performing the HACCP system

2.5 執(zhí)行HACCP體系后原料奶風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)的變化

由表8可知，執(zhí)行HACCP體后，二甲硫的風(fēng)味強(qiáng)度除貯藏2 h后的奶樣大于1.0外，其余均小于1.0，且執(zhí)行HACCP體系后均大于執(zhí)行體系前;苯甲醛的風(fēng)味強(qiáng)度均小于0.5，但執(zhí)行體系后均大于執(zhí)行體系前;苯乙醛的風(fēng)味強(qiáng)度均大于0.5，除運(yùn)輸罐的奶樣外，執(zhí)行體系后均大于執(zhí)行體系前;執(zhí)行體系后檢出己醛;在貯藏2 h后及運(yùn)輸罐的奶樣有3－甲基丁醛檢出;其他化合物的風(fēng)味強(qiáng)度均小于0.1。通過風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)法綜合評(píng)價(jià)可明顯看出，執(zhí)行體系后風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)大于執(zhí)行體系前，且采樣方式及原料奶貯藏過程對(duì)風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)影響較大。

表8 執(zhí)行HACCP體系后原料奶風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)的變化Table 8 Changes of flavor intensity index after performing the HACCP system

3 討論

3.1 執(zhí)行HACCP體系的可行性及必要性

HACCP體系被認(rèn)為是控制食品安全和風(fēng)味品質(zhì)最好、最有效的管理體系，由食品的危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)2部分組成，通過對(duì)食品生產(chǎn)過程的各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和審批，從而確保生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品是優(yōu)質(zhì)安全的。其主要作用是預(yù)防和控制微生物危害、化學(xué)危害和物理危害，判斷影響食品安全性的危害以何種方式、在哪道工序中存在以及應(yīng)如何預(yù)防和控制。其目標(biāo)是確保合格的衛(wèi)生設(shè)備、衛(wèi)生規(guī)則以及其他操作因素應(yīng)用于生產(chǎn)安全衛(wèi)生食品，是食品企業(yè)執(zhí)行安全操作的規(guī)程。

在原料奶生產(chǎn)過程中，HACCP體系能夠?qū)撛谖：τ邢绕诘挠X察，通過對(duì)可能產(chǎn)生原料奶中不良風(fēng)味的關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行預(yù)防和監(jiān)控，來(lái)控制和消除原料奶風(fēng)味缺陷，給加工企業(yè)及消費(fèi)者一個(gè)安全的保障。王芳芳等［12］及姚永明等［13］分別對(duì)HACCP體系在原料奶生產(chǎn)上的應(yīng)用進(jìn)行了研究，在原料奶質(zhì)量的控制中起到很好的效果。本研究把HACCP體系應(yīng)用在保持原料奶的風(fēng)味上，驗(yàn)證得出執(zhí)行體系后的原料奶風(fēng)味要優(yōu)于執(zhí)行體系前，且原料奶各種指標(biāo)均較執(zhí)行體系前穩(wěn)定。

3.2 執(zhí)行 HACCP體系后原料奶揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析評(píng)價(jià)

原料奶中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要是由低級(jí)脂肪酸、丙酮類、乙醛類、碳酸氣及其他揮發(fā)性物質(zhì)組成的復(fù)雜混合物，且二甲硫是鮮牛奶中的重要香氣成分，高于閾值則產(chǎn)生類似牛糞的臭味［14－19］。韓清波等［18］研究表明，鮮奶典型的香味物質(zhì)是丙酮、乙醛、油酸、丁酸、甲硫醚及其他游離脂肪酸和羰基化合物，這些痕量物質(zhì)在牛奶香味形成上具有特殊的意義。Nurstan［19］的研究也表明，牛奶中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)大體上可歸納為2大類:一類是烴、醇、醛、酮、酸、酯、內(nèi)酯等簡(jiǎn)單化合物;另一類是含有氧、氮、硫的雜環(huán)化合物，如呋喃及其衍生物、噻吩及其衍生物。本研究對(duì)原料奶中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，得出了相似的結(jié)果，原料奶中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)由醇類、酚類、醛類、酮類、酸類、酯類、烴類等共同構(gòu)成。執(zhí)行HACCP體系前后各來(lái)源的原料奶中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)存在差異，這可能與奶牛的遺傳、飼養(yǎng)環(huán)境、飼料的種類、擠奶方式及環(huán)境、原料奶的貯藏及運(yùn)輸條件有密切關(guān)系。

風(fēng)味強(qiáng)度表示某種物質(zhì)對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度，由風(fēng)味物質(zhì)的濃度和其閾值相比得到。在原料奶或奶制品中，一般認(rèn)為某物質(zhì)的風(fēng)味強(qiáng)度值小于0.5說明該物質(zhì)對(duì)牛奶風(fēng)味的貢獻(xiàn)不顯著;若某物質(zhì)的風(fēng)味強(qiáng)度在0.5～1.0之間，則說明該物質(zhì)對(duì)牛奶風(fēng)味有貢獻(xiàn);若某物質(zhì)風(fēng)味強(qiáng)度值大于1.0，說明該物質(zhì)對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)顯著。但是，某物質(zhì)風(fēng)味的好壞是由多種風(fēng)味物質(zhì)相互作用而形成的。因此，在評(píng)價(jià)和判斷某物質(zhì)風(fēng)味好壞時(shí)，應(yīng)將各風(fēng)味物質(zhì)的風(fēng)味強(qiáng)度綜合起來(lái)進(jìn)行考慮，故使用風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。通過比較本研究對(duì)執(zhí)行體系前后各來(lái)源的原料奶風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)可明顯看出，執(zhí)行體系后風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)大于執(zhí)行體系前，即執(zhí)行體系后的原料奶風(fēng)味要優(yōu)于執(zhí)行前。通過比較執(zhí)行體系前后的風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)差值還可看出，擠奶過程及原料貯藏過程對(duì)原料奶風(fēng)味的影響也較大，說明擠奶過程及原料貯藏過程是HACCP體系中的2個(gè)重要的關(guān)鍵控制點(diǎn)。

4 結(jié)論

①本研究建立了保持原料奶優(yōu)良風(fēng)味的HACCP體系。

②執(zhí)行HACCP體系后，原料奶細(xì)菌總數(shù)顯著降低，產(chǎn)奶量顯著提高，且各指標(biāo)均較執(zhí)行體系前穩(wěn)定。

③執(zhí)行HACCP體系前后揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在種類及濃度上存在差異，導(dǎo)致了原料奶風(fēng)味的差異;通過感官評(píng)價(jià)和風(fēng)味強(qiáng)度指數(shù)綜合評(píng)價(jià)可以看出，各來(lái)源的原料奶風(fēng)味均優(yōu)于執(zhí)行該體系前。

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