淺談奶味香精分析技術(shù)

韓磊

（漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南漯河 462000）

淺談奶味香精分析技術(shù)

韓磊

（漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南漯河 462000）

近幾年我國的食品工業(yè)取得突飛猛進的發(fā)展，食品品質(zhì)和風(fēng)味也在逐漸提升、完善，香精在食品工業(yè)發(fā)展中起著不可替代的作用，奶味香精在食品工業(yè)的應(yīng)用非常廣泛。然而由于奶味香精的呈香成分含量極少，且組成成分比其他食用香精更為復(fù)雜。故而奶味香精呈香成分的分離分析就成為了重點和難點。本文綜述了目前奶味香精分離分析過程中較為常用的先進技術(shù)方法。

奶味香精；色譜法；色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；“電子鼻”技術(shù)；頂空分析法

奶味香精，又稱乳香香味劑、乳香香精，是具有奶香香氣特征的一種食品添加劑。奶味香精依據(jù)不同香氣所對應(yīng)的奶制品品種可以分為煉奶、鮮奶、黃油干酪、酸奶、奶油等香型。奶制品中香味成分的比例和數(shù)量上的不同就可以形成不同的奶香香味。奶味香精可以給食品原料賦香，給食品中原有香氣增香，改善食品中的不良氣味，輔助和穩(wěn)定食品中的原有香氣。在動物飼料、蘸醬、沙司、調(diào)味品、咖啡伴侶、糖果、烘焙產(chǎn)品、低脂涂抹料等食品中，奶味香精可以給非乳制品賦予乳香，甚至可以提供比用“真材實料”更為強烈的奶香風(fēng)味特征。奶味香精在食品工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，通常用于焙烤食品、甜食、冷飲、果汁飲料等的增香。在食用香料香精中奶香型香味料是一種產(chǎn)量較大的品種。當(dāng)前奶香型香味料一般有以下幾種制備方法：運用相關(guān)微生物對奶油進行水解，然后經(jīng)修飾調(diào)配制成奶味香精；對單體香原料采用人工調(diào)配；采用天然萃取物調(diào)配而成花色香精。

通常奶味香精的呈香成分有中短鏈脂肪酸、酯類、內(nèi)酯類物質(zhì)、乙基香蘭素、噻唑類、雙乙酰、乙偶姻、艿-癸內(nèi)酯等化合物[1]。奶味香精呈香成分的特點有：奶香成分含量極小，通常低于1×106g/L，但卻是奶味香氣的主要成分；奶香物質(zhì)組成十分復(fù)雜，通常具有比較高的熱不穩(wěn)定性和揮發(fā)性。奶味香精成分多且復(fù)雜，含量少，因此需要分析方法具有較高的靈敏度、精確度，因此，常規(guī)的分析方法無法滿足要求。本文綜述了當(dāng)前較先進的奶香成分分析技術(shù)，例如色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、“電子鼻”技術(shù)、頂空分析法等。

1 色譜法

1.1 氣相色譜法

氣相色譜法（Gas chromatography，GC）是以氣體作為流動相進行分離檢測的色譜法，根據(jù)固定相的不同，分為氣固色譜法和氣液色譜法。GC適合測定具有揮發(fā)性、熱穩(wěn)定性好的有機物，檢測器靈敏度較高，可以對復(fù)雜的化合物進行分析檢測，在奶味香精領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。GC目前常用的是一維色譜（僅一根色譜柱），能夠分析某種、或某類簡單化合物[1]。而最新的二維氣相色譜，是將分離機理不同的兩個一維色譜采用物理方法串聯(lián)成一個色譜，樣品在第一支色譜柱預(yù)分離后，再進入第二支色譜柱作進一步分離，因此，可以更有效地分離和分析成分較為復(fù)雜的化合物。奶味香精一般含有上百種低分子揮發(fā)性物質(zhì)，所以應(yīng)用二維氣相色譜技術(shù)進行檢測時十分快捷方便。董振霖等人[2]建立了氣相色譜法檢測10種植物源性和動物源性食品中乙草胺殘留量檢測方法；李輝等人[3]建立了測定大豆、黃瓜、甜菜等六種植物源性農(nóng)產(chǎn)品中惡霉靈殘留的氣相色譜-火焰光度法。

GC在奶味香精的分析檢測中最為常見，但也存在一些缺點和不足，例如無法定性檢測香氣成分中含量較少、但貢獻較大的成分。

1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法（HPLC）是在經(jīng)典液相色譜法（LC）的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。HPLC以液體為流動相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將待要分離的物質(zhì)泵入填充固定相的色譜柱，樣品在兩相之間進行多次交換，在柱內(nèi)實現(xiàn)分離后，流入檢測器進行檢測，從而實現(xiàn)對待測樣品的分離與分析。該方法已成為化學(xué)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)學(xué)、商檢和法檢等學(xué)科領(lǐng)域中重要的分離分析技術(shù)[4]。相比GC，HPLC具有分離時間短、分離效能高、選擇性高、且揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性因素的限制等優(yōu)點，更適用高分子化合物、不穩(wěn)定天然產(chǎn)物等的分析與檢測。HPLC能檢測出某些GC檢測不到但對奶味香精貢獻很大的物質(zhì)。隨著高靈敏度的檢測儀器的使用，分離柱的逐步改進，HPLC法已廣泛應(yīng)用到乳品分析中的各個方面。由于液相色譜法可以檢測出一些對奶味香精貢獻較大但氣相色譜法卻檢測不到的物質(zhì)，因此將來在奶味香精成分分析中HPLC法將會發(fā)揮重要的作用。因此，在奶味香精分析技術(shù)將來的研究進程中，高效液相色譜法意義重大。高效液相色譜已廣泛應(yīng)用于環(huán)境基質(zhì)中有機污染物質(zhì)的檢測。劉紅玉等[5]采用高效液相色譜檢測番茄與土壤中的吩胺霉素殘留。黃國宏[6]采用高效液相色譜技術(shù)對食品中的呈香物質(zhì)進行分析。賀家亮等人[7]論述了高效液相色譜在乳品分析中的應(yīng)用

2 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法

在對奶制品風(fēng)味物質(zhì)的研究中，HPLC和MS聯(lián)用技術(shù)目前得到較為廣泛的應(yīng)用，有學(xué)者還利用此法建立乳制品風(fēng)味物質(zhì)的指紋圖譜。在乳制品風(fēng)味研究中，采用固相微萃取與氣質(zhì)聯(lián)用處理樣品時不會引起有機溶劑污染，該法也得到了廣泛的應(yīng)用。

2.1 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）主要由質(zhì)譜儀與氣相色譜相連而成。目前，氣相色譜法對香氣貢獻較大的一些微量成分難以定性，GC-MS可以將從氣相色譜儀溶出的各種成分進行準(zhǔn)確測定，然后對其進行定性定量分析，是一種對香精進行檢測的方法。于鐵妹等[8]采用GC-MS檢測到奶味香精中的特征呈香物質(zhì)，例如乙偶姻、乙基香蘭素等。另外有學(xué)者利用GC-MS建立奶味香精的指紋圖譜，發(fā)現(xiàn)其主要呈香物質(zhì)為為內(nèi)酯類及醛類，包括乙基香蘭素、艿-十一內(nèi)酯、香蘭素等香料[9]。

2.2 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）的關(guān)鍵是使流動狀液體蒸發(fā)揮發(fā)、流動狀樣品全部離子化、除去溶劑蒸汽以及將濃縮離子送往質(zhì)譜分析器。LC-MS要比GC-MS適用范圍廣，特別適用于易分解、難汽化的大分子樣品。研究報道，LC-MS也可用于食品中呈香物質(zhì)指紋圖譜的繪制，研究食品中呈香物質(zhì)的種類及含量，對標(biāo)準(zhǔn)制定和質(zhì)量控制有著積極的指導(dǎo)[10,11]。

2.3 固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用

固相微萃?。⊿PME）是一種樣品前處理技術(shù)，它集萃取、濃縮、解吸于一體，通常與GC、MS聯(lián)用，能快速、高效地進行樣品的提取、分離和分析。近年來SPME-GC-MS應(yīng)用廣泛，適用于氣體樣品和液體樣品，該技術(shù)在天然產(chǎn)物分析領(lǐng)域取得了一定的研究進展。該法可以平衡萃取或部分萃取目標(biāo)樣品，可以直接與高效液相色譜、毛細管電泳儀、GC-MS，這些特點使該項技術(shù)在諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。Povolo等[12]使用SPME-GC-MS檢測牛乳中的揮發(fā)性呈香物質(zhì)，共檢測到了11種化合物，例如戊酮、苯甲醛、丙酮、四氫呋喃等。

3 “電子鼻”技術(shù)

當(dāng)前對食品和風(fēng)味進行分析時，通常采用感官評價，比如人員感官評價以及頂空氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)等[13]。人員感官評價中因為不同的人好惡不同，在不同的時間表現(xiàn)也不一樣，穩(wěn)定性極差，因此在整個評價過程中，主觀性太強，基本無法避免誤差。頂空氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，該技術(shù)對基礎(chǔ)設(shè)備要求十分嚴(yán)格，故而該技術(shù)測定準(zhǔn)確率很高，但是測定成本過高的缺點也十分明顯。“電子鼻”顧名思義就是具有感知并識別氣味功能的電子系統(tǒng)。系統(tǒng)通過對單因素進行實驗，對測定過程中的關(guān)鍵影響因素直接進行考察，然后運用主成分分析法，自動找尋最佳儀器設(shè)定參數(shù)，簡而言之就是通過模擬人的嗅覺器官對樣品氣味進行感知。電子鼻可以準(zhǔn)確、客觀、快捷的評價氣味，具有重復(fù)性好、操作便捷的優(yōu)點。

“電子鼻”技術(shù)是由傳感器和自動化模式識別系統(tǒng)組成的可以精確識別各種氣味得智能系統(tǒng)。該技術(shù)可以準(zhǔn)確、快速、客觀、全面地測定食品氣味，因而電子鼻技術(shù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品風(fēng)味鑒別體系。目前“電子鼻”技術(shù)已廣泛地應(yīng)用到食品、化妝品、化工、醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測等行業(yè)，特別是國外對電子鼻的研究十分活躍。尤其是在食品行業(yè)中的應(yīng)用，如奶類、酒類、飲料、肉類、煙草、茶葉等具有揮發(fā)性氣味的食品的分類和識別[14]。因此，對奶味香精揮發(fā)性成分的分析可以采用電子鼻技術(shù)，并且這種技術(shù)十分有效。王蓓等人[15]通過利用電子鼻對不同類型的天然奶味香精與自制天然奶味香精樣品的總體香氣組分進行采集得到傳感器響應(yīng)值，并通過統(tǒng)計質(zhì)量控制分析和主成份分析兩種方法對采集的數(shù)據(jù)進行處理，表明電子鼻技術(shù)可以客觀、方便地確定自制奶味香精與其他香精樣品的風(fēng)味相似程度，并能夠迅速地對自制奶味香精樣品的香氣品質(zhì)進行評價。

4 頂空分析法

頂空分析法，先將試樣置于密閉容器中，將樣品釋放的一部分揮發(fā)性氣體，聚于容器頂空，再注入氣GC進行分析。頂空分析法分為頂空固相微萃?。℉S-SPME）、動態(tài)頂空分析和靜態(tài)頂空分析三類。靜態(tài)頂空法是在已達平衡的密閉容器中，從固體或液體的頂部空間來提取氣態(tài)樣品的一種方法。靜態(tài)頂空氣態(tài)取樣可以避免復(fù)雜的樣品基體成分在直接的進樣測定時被帶入分析儀器系統(tǒng)，避免由于基體成分的帶入而影響和干擾對樣品中揮發(fā)性成分的研究。肖作兵等人[16]結(jié)合GC-MS（氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)）與HS-SPME對烤牛肉的揮發(fā)性成分物質(zhì)提取與分析，檢測結(jié)果顯示其含有42種揮發(fā)性成分，主要有羧雜環(huán)類（吡嗪環(huán)、噻唑環(huán)）化合物、醇類、酚類化合物、酸類化合物以及醛類化合物等化合物。焦慧等[17]通過聯(lián)用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法對市場上的豬肉、牛肉、羊肉與雞肉等香精揮發(fā)性風(fēng)味成分進行了分析，檢測結(jié)果顯示其共有醇、醛、酮、酯、酸、吡嗪類化合物等80種揮發(fā)性成分[18]。本文研究的奶味香精通常含有一百多種易揮發(fā)性物質(zhì)。因此，在奶味香精分析技術(shù)進展中，頂空氣相色譜法的應(yīng)用將越來越普遍。

5 展望

近年來，我國食品加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，食品風(fēng)味的分析技術(shù)是食品工業(yè)的重要技術(shù)，其發(fā)展速度更快。傳統(tǒng)的評價方法，主觀性強、誤差大，已經(jīng)不適合現(xiàn)代分析技術(shù)的要求?，F(xiàn)代儀器分析技術(shù)準(zhǔn)確性高、靈敏度高、重現(xiàn)性好，將會被廣泛應(yīng)用到食品呈香物質(zhì)的分離分析中。香精是食品重要的風(fēng)味物質(zhì)，奶味香精也是香精研究的難點、重點和熱點，在高校和科研院所人員的共同努力下，奶味香精分析技術(shù)必將取得更大進展。

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Analysis Technology of Milk Flavor

HAN Lei
(Luohe Vocational Technology College,Luohe 462000,China)

In recent years,China's food industry has made rapid development,food quality and flavor are also gradually improved,the essence of the development of the food industry plays an irreplaceable role.Milk flavor is one of the most widely used flavors in the food industry.However,the flavor components of milk flavor are very few,and the composition is more complex than other flavors.Therefore,the separation and analysis of aroma components of milk flavor has become the focus and difficulty.Therefore this paper tried to analyze the meaning and classification of milk flavor analysis technology.

Milk flavor;chromatography;GC/LC-MS;"electronic nose"technology;headspace analysis

TQ657+.1

A

1008-1038(2017)04-0020-04

2017-03-01

韓磊（1985—），男，助教，研究方向為食用香精