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不同牧场牛奶香气活性物质的GC-MS-O分析
基于GC-MS从牛奶样品中共鉴定出37种挥发性风味物质,为进一步确定引起4个牧场牛奶样品感官差异的主要香气活性物质,本研究进一步采用GC-MS-O技术从中分析出AI≥1的14种气味活性物质,并通过标准曲线计算这些香气活性物质在牛奶中的精确含量(表4),其中包括酸类7种(乙酸、丁酸、己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十二酸)、酮类2种(2-庚酮和苯乙酮)、醛类2种(己醛和癸醛)、醇类1种(1-辛烯-3-醇)以及萜烯类2种(柠檬烯和苯乙烯)。
为更清晰地了解4个牧场牛奶样品香气活性物质浓度的异同,对4个牧场牛奶样品的14种香气活性物质的精确定量结果进行热图和层次聚类分析,结果如图4所示。横向代表不同样品间的浓度差异,纵向聚类结果代表14种成分间的浓度差异关系,热图颜色由蓝至红反映各成分浓度由低至高。4个牧场牛奶样品热图聚类分析结果显示,一牧牛奶样品聚为第一类,说明一牧牛奶样品的香气活性物质分布不同于其他3个牧场,这主要与其短链脂肪酸含量显著高于其他3个牧场有关(P<0.05)。
它们分别为乙酸(AI=1.5,63.55 μg/kg)、丁酸(AI=2,22.31 μg/kg)、己酸(AI=2,51.06 μg/kg)、辛酸(AI=2.5,125.55 μg/kg)、壬酸(AI=1.5,8.79 μg/kg)、癸酸(AI=2.5,72.21 μg/kg),这些脂肪酸广泛存在于牛奶中,其中丁酸在低浓度下具有较为浓郁的奶香味,此外,苯乙酮(AI=1,24.82 μg/kg)在一牧中的含量也最高,苯乙酮由苯基丙氨酸的β-氧化形成酮酸后经脱羧生成,且苯乙酮与奶酪的香气强度呈正相关。
二牧聚为第二类,其中的十二酸(AI=1,27.72 μg/kg)和柠檬烯(AI=2.5,20.26 μg/kg)含量显著高于其他牧场(P<0.05),这可能是引起差异的主要香气活性物质,萜烯类化合物通常具有水果味、草本味或树脂味,Fernandez-Garcia等报道了法国高原地区采集的牛奶中萜烯类浓度均高于平原地区。因此4个牧场牛奶样品间萜类物质浓度的差异可能是由于地区不同。三牧和四牧聚为第3类,表示其香气活性物质分布整体上没有显著差异,这与两者的香气活性物质含量普遍偏低有关。但从表4的定量结果可以得出己醛(AI=2,52.89 μg/kg)和癸醛(AI=1,36.06 μg/kg)在三牧中的含量均最高,醛类化合物在低浓度时,会产生令人愉悦的草本气味,且1-辛烯-3-醇是嗅闻得到唯一的醇类物质且仅在三牧中出现,它具有典型的蘑菇香气,超过适当的浓度水平,会使牛奶有金属味。以上聚类结果与图3C结果一致,表明这14种香气活性物质是引起4个牧场牛奶感官差异的主要贡献者。