在乳制品的加工過(guò)程中通常采用熱處理來(lái)確保食品安全和延長(cháng)貨架期，常用的熱處理方法有高溫短時(shí)巴氏殺菌、超高溫瞬時(shí)滅菌等。超高壓技術(shù)作為一種新型的食品保鮮技術(shù)在食品工業(yè)中已有近40 年的應用歷史，目前其應用主要有食品中過(guò)敏物質(zhì)的消減、果蔬汁滅酶殺菌、肉制品保鮮。高壓食品能夠很好地保持原有的營(yíng)養價(jià)值、色澤和天然風(fēng)味。
模擬人味覺(jué)、嗅覺(jué)和視覺(jué)而建立的生物傳感器電子舌、電子鼻和電子眼已越來(lái)越多地應用于食品生產(chǎn)中。在實(shí)際生產(chǎn)研究中通常使用這3 種技術(shù)共同監測食品在貯藏加工后發(fā)生的各種變化。天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院和天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗室的趙旭飛、胡志和、薛璐等人以脫脂乳為原料，采用電子鼻、電子舌、電子眼等現代感官檢測技術(shù)，綜合分析超高壓處理后牛奶的色澤、香氣和滋味的變化，為超高壓技術(shù)在牛奶加工中的應用提供理論參考。
脫脂乳樣品在不同壓力條件（0.1～700 MPa、10～30 min）下透光率的變化結果顯示，當壓力不超過(guò)200 MPa時(shí)，透光率的變化主要取決于壓力的大小，處理時(shí)間的影響較小。當壓力超過(guò)200 MPa時(shí)，壓力和時(shí)間同時(shí)對透光率產(chǎn)生影響。隨著(zhù)壓力的增大和時(shí)間的延長(cháng)，透光率也隨之增大。500 MPa處理20、30 min時(shí)，透光率不再受壓力的影響。
結果顯示，在壓力不超過(guò)200 MPa時(shí)，脫脂乳的平均粒徑隨壓力增大而增加，在200 MPa處理10、20 min和30 min，粒徑分別為86.454、87.169、88.701μm；而當壓力超過(guò)200 MPa時(shí)，隨壓力增加，其平均粒徑均不同程度減小。
一、超高壓處理對脫脂乳色澤的影響
脫脂乳是一種白色乳濁液，而經(jīng)過(guò)超高壓處理之后明顯變得透明。與未處理脫脂乳相比較，不超過(guò)200 MPa處理10、20 min時(shí)，脫脂乳的乳白色外觀(guān)幾乎看不出改變；處理30 min時(shí)其外觀(guān)開(kāi)始變得半透明。當超過(guò)300 MPa處理10～30 min時(shí)，其乳白色的外觀(guān)開(kāi)始改變，色澤變淺，這與透光率和粒徑的變化有關(guān)。
通過(guò)IRIS VA400電子眼檢測不同壓力處理的脫脂乳，在未處理的脫脂乳中，占比例最大的色號分別為3002、3018和3274，其比例分別為24.89%、47.07%和13.98%，總和超過(guò)85%。它們所代表的色澤分別為黃灰色和淡黃綠色。不同壓力條件下處理的脫脂乳中色號的種類(lèi)以及所占的比例均不同，隨著(zhù)壓力的增大主色號逐漸變小。結果顯示，保壓時(shí)間為10 min時(shí)，隨著(zhù)壓力的升高，脫脂乳中比例較高的3018和3274兩種色號消失，這兩種色號都代表淡黃綠色。壓力達到200 MPa時(shí)3002（黃灰色）消失。壓力越高，原本在脫脂乳中含量比較低的色號如2184（中灰色）、2200（淡綠色）和2456（淺灰橄欖色）的比例逐漸增加，使得脫脂乳呈現一種灰色調。當保壓時(shí)間增加到20 min和30 min時(shí)（圖5B、C），隨著(zhù)壓力的增加出現了一些新的色號（1927（灰綠色）、1928（灰綠色）、2199（中黃綠色）、2472（灰黃綠色）），故脫脂乳在較高壓力（超過(guò)200 MPa）呈灰黃綠色。
二、超高壓處理對脫脂乳氣味的影響
1.主成分分析結果
采用HeraclesII電子鼻對不同條件處理的樣品進(jìn)行主成分分析。0.1～700 MPa處理10 min時(shí)，主成分1（50.542%）和主成分2（21.435%）的貢獻率之和為71.977%；處理20 min時(shí)主成分1（46.222%）和主成分2（27.145%）的貢獻率之和為73.367%；處理30 min時(shí)主成分1（74.422%）和主成分2（9.426%）的貢獻率之和為83.848%。3 個(gè)時(shí)間下的識別指數分別為55、71、0.2，均低于80，表明不同壓力處理的樣品之間沒(méi)有明顯差異。因此，脫脂乳100～700 MPa處理10～30 min時(shí)氣味差異不明顯。
2.電子鼻-氣相色譜分析結果
根據HeraclesII電子鼻采集的數據信息，不同壓力下處理20 min脫脂乳的氣相色譜圖如上圖所示，不同壓力條件下（0.1～700 MPa、10～30 min）處理的脫脂乳峰面積變化。脫脂乳中比例較高的氣味成分在經(jīng)過(guò)超高壓處理之后沒(méi)有很大的變化。但隨著(zhù)處理壓力的增加和時(shí)間的延長(cháng)，一些新的氣味成分開(kāi)始出現。
3.氣味物質(zhì)定性分析結果
結果顯示，所篩選成分的相關(guān)指數均不低于70%。將不同條件下處理的脫脂乳樣品氣味與Aro Chem base數據庫進(jìn)行對比分析，發(fā)現其主要由醛類(lèi)、醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)等組成。在未處理脫脂乳中醛類(lèi)占2.64%，醇類(lèi)占0.56%，酮類(lèi)占71.34%，酯類(lèi)占10%，雜環(huán)類(lèi)占5.41%，其他類(lèi)占4.94%。這些成分組成了脫脂乳總體的風(fēng)味特性。
脫脂乳中檢出較多的丙酮、2-丁酮、乙醛、己醛、二甲基硫等在不同時(shí)間、壓力條件下呈不同的變化趨勢，這形成脫脂乳和高壓處理之后的整體風(fēng)味特性。
三、超高壓處理對脫脂乳滋味的影響
利用Astree電子舌檢測高壓處理后脫脂乳滋味的變化，采用主成分分析和味覺(jué)分析的方法分別對超高壓處理脫脂乳的滋味進(jìn)行分析。
結果顯示，與未處理的脫脂乳相比，不同壓力下處理10 min脫脂乳的酸味和鮮味分別在400 MPa處理時(shí)降低54%和77%，并在700 MPa處理時(shí)超過(guò)脫脂乳水平；咸味和苦味在100 MPa處理時(shí)降到最低后隨著(zhù)壓力的增高而增強；甜味變化趨勢與酸味相反，在400 MPa處理時(shí)由4.1（脫脂乳）增加到9.9后，在700 MPa處理時(shí)降到3.6。處理20 min時(shí)，各種滋味的總體趨勢與處理10 min時(shí)相似，所有味覺(jué)成分在500 MPa處理后幾乎不再改變。處理30 min時(shí)，與脫脂乳相比，酸、咸、鮮味隨著(zhù)壓力增大均不同程度減弱，而甜味和苦味在加壓后增加6～7 倍。
04結論
不同超高壓處理條件會(huì )改變脫脂乳透明度和粒徑，取決于壓力和保壓時(shí)間，且脫脂乳粒徑和透明度的變化存在一定的關(guān)系，在壓力超過(guò)200 MPa時(shí)平均粒徑不同程度減小，而透明度增加。不同時(shí)間高壓處理還會(huì )引發(fā)脫脂乳色澤、氣味和滋味等感官品質(zhì)的變化，與未處理的脫脂乳相比，經(jīng)過(guò)高壓處理后其色澤由乳白變?yōu)榛疑该鳎瑲馕渡喜o(wú)明顯性差異，但滋味上有明顯區別（10 min時(shí)識別指數高達94）。
來(lái)源：《食品科學(xué)》2019年40卷19期172-184頁(yè)，作者：趙旭飛，胡志和，薛璐，魯丁強，賈凌云，程凱麗。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190415-198。.轉載請注明來(lái)源。
