艾對(duì)，張富新，李延華，蘇偉麗，劉玲，于玲玲，葛萍

1(陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安，710119)

2(富平縣畜牧技術(shù)推廣中心，陜西富平，711700)

乳中富含蛋白質(zhì)、脂肪、乳糖、礦物質(zhì)、維生素以及各種生物活性成分［1－2］，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。目前人類利用較多的乳類主要為羊乳和牛乳，二者在風(fēng)味上有較大差異。人們普遍認(rèn)為牛乳具有乳香味［3］，而羊乳具有典型的膻味。乳的風(fēng)味與其化學(xué)組成密切相關(guān)，尤其是揮發(fā)性化合物［4］。

本文采用HS/SPME－GC/MS法檢測(cè)羊乳和牛乳的揮發(fā)性化合物，旨在探討其中揮發(fā)性化合物組成的差異，為進(jìn)一步提高乳的品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 乳樣

羊乳，陜西紅星乳業(yè)有限公司養(yǎng)殖場(chǎng)的混合奶樣，牛乳，西北農(nóng)林科技大學(xué)畜牧場(chǎng)的混合奶樣。

1.2 檢測(cè)方法

1.2.1 HS/SPME 條件

在20 mL 的頂空瓶(75.5 mm ×22.5 mm)中加入12 mL奶樣和3.6 g NaCl，用密封墊迅速密封頂空瓶，在磁力攪拌(900 r/min)下，70℃平衡30 min后，將已老化的CAR/PDMS(Supelor，USA)萃取頭(300℃下老化1 h)插入頂空瓶，推出萃取纖維頭，距液面1 cm，頂空萃取90 min后，迅速插入GC進(jìn)樣口進(jìn)行分析。

1.2.2 GC/MS 條件

氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀(TRACE 1300－ISQ，Thermo Fisher Scientific，USA)配備 HP－INNOWAX 石英毛細(xì)管色譜柱(60 m × 0.32 mm × 0.25 μm，Agilent，USA)。氣相色譜條件:采用程序升溫模式，起始溫度為40℃，保持10 min，以4℃/min升至80℃，保持10 min，再以4℃/min升至180℃，保持30 min;進(jìn)樣口溫度為250℃;以氦氣(純度99.99%)為載氣，流速是1 mL/min;不分流進(jìn)樣，時(shí)間為5 min。質(zhì)譜儀條件:接口溫度為250℃;離子源溫度為250℃;電離方式為EI;電離能量為70 eV;燈絲發(fā)射電流為20 μA;溶劑延遲時(shí)間為0.5 min;質(zhì)量掃描范圍為45～500 u。

1.3 揮發(fā)性化合物的定性與定量

利用GC/MS工作站軟件Xcalibur自帶 NIST標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)自動(dòng)檢索各組分質(zhì)譜數(shù)據(jù)。定性檢測(cè)需SI和RSI均大于800(最大值是1 000)，并結(jié)合質(zhì)譜裂解規(guī)律確定其化學(xué)成分;定量檢測(cè)按各揮發(fā)性化合物峰面積歸一化法計(jì)算各組分相對(duì)峰面積百分比。

2 結(jié)果與分析

2.1 羊乳和牛乳中揮發(fā)性化合物的組成

采用HS/SPME對(duì)羊乳和牛乳中揮發(fā)性化合物進(jìn)行萃取，再經(jīng)GC/MS檢測(cè)，結(jié)果見表1、圖1和圖2。

從表1可以看出，牛乳中共檢測(cè)出33種揮發(fā)性化合物，其中酸類8種、烴類8種、酯類2種、酮類3種、醛2種、醇類4種、芳香族類2種和其他類4種。牛乳中主要揮發(fā)性成分為酸類化合物、烴類化合物、醇類化合物和酮類化合物，占總揮發(fā)性成分的88.16%。在酸類化合物中相對(duì)含量較高的為乙酸(2.14%)、丁酸(3.38%)、己酸(14.59%)、苯甲酸(20.44%)、辛酸(18.19%)和月桂酸(5.64%);烴類化合物中主要有 1－丁烯(1.11%)、苯乙烯(1.58%)、十 二 烷 (1.51%)、十 四 烷 (2.16%)和 十 五 烷(1.34%);醇類化合物中主要有 2－甲基異丙醇(2.19%)和 1－十三醇(1.43%);酮類化合物中主要有丙酮(13.1%)。此外，相對(duì)含量較高的還有甘菊環(huán)(1.12%)和萘(2.44%)。

表1 羊乳和牛乳中揮發(fā)性化合物的組成Table 1 Analysis results of volatile compounds in cow milk and goat milk by GC/MS

續(xù)表1

圖1 牛乳中揮發(fā)性化合物的總離子流圖Fig.1 Total ion chromatogram of volatile compounds from cow milk

圖2 羊乳揮發(fā)性化合物的總離子流圖Fig.2 Total ion chromatogram of volatile compounds from goat milk

羊乳中共檢測(cè)出49種揮發(fā)性化合物，其中酸類13種、烴類9種、酯類3種、酮類5種、醛類2種、醇類3種、芳香族類8種以及其他類6種。羊乳中揮發(fā)性成分主要由酸類、烴類、酮類和芳香族類化合物組成，占總揮發(fā)性化合物的89.40%。酸類化合物中相對(duì)含量較高的為乙酸(1.18%)丁酸(1.41%)、己酸(5.57%)、苯甲酸(4.31%)、辛酸(16.21%)、癸酸(33.75%)、月桂酸(6.22%);烴類化合物中主要是十 五 烷 (0.84%)、十 四 烷 (0.69%)、1－十 三 烯(0.65%);酮類化合物中主要是丙酮(5.73%)、2－壬酮(1.66%);芳香族類化合物中主要是 1－甲基－4－(1－甲基 乙 基)苯 (2.56%)和 1，2，4，5－四 甲 基 苯(1.21%)。此外，相對(duì)含量較高的還有鄰苯二甲酸二甲酯(3.02%)、苯甲醛(1.46%)、壬醛(1.01%)和甘菊環(huán)(1.52%)。

2.2 羊乳和牛乳中揮發(fā)性化合物的差別

將GC/MS檢測(cè)到的揮發(fā)性化合物進(jìn)行分類，結(jié)果見表2。從表1和表2可以看出，羊乳和牛乳中檢出揮發(fā)性化合物分別為49種和33種，其中22種揮發(fā)性化合物在牛羊乳中均被檢出，這些化合物中揮發(fā)性酸類化合物最多(有7種)，分別是乙酸、丁酸、己酸、苯甲酸、庚酸、辛酸和月桂酸;其次是烷烴、芳香族、醇、醛和雜環(huán)，分別是1－十三烯、十四烷、十五烷、二十烷、鄰苯二甲酸二甲酯、十二酸內(nèi)酯、丙酮、2－壬酮、乙苯、對(duì)二甲苯、1－甲基－4－(1－甲基乙基)苯、苯乙醇、苯甲醛、甘菊環(huán)、1－甲基萘。由此可見，羊乳和牛乳中含有許多相同種類的揮發(fā)性化合物。

表2 羊乳和牛乳中揮發(fā)性化合物的比較Table 2 Contrast between goat milk and cow milk of volatile compounds

然而羊乳和牛乳中揮發(fā)性化合物中也存在一定的差異。其中揮發(fā)性酸類、酮類和芳香族類化合物差異較大，尤其是酸類化合物，羊乳中檢出13種，而牛乳中只有8種。羊乳的揮發(fā)性酸種類極為豐富，尤其是低級(jí)揮發(fā)性脂肪酸(C2:0～C10:0)，如壬酸和癸酸，而這在牛乳中均未檢測(cè)到。特別值得注意的是羊乳中癸酸含量達(dá)33.75%。同時(shí)，羊乳中還檢測(cè)到牛乳中沒有的一些揮發(fā)性支鏈脂肪酸，如3－甲基戊酸和4－甲基辛酸。羊乳和牛乳中這些揮發(fā)性脂肪酸的差異可能與羊乳的膻味有關(guān)。何勝華等人［5］的研究認(rèn)為，羊乳中揮發(fā)性辛酸、壬酸和癸酸可能是主要的致膻成分;李林強(qiáng)等人［6］的研究認(rèn)為羊奶中癸酸是膻味的主要影響成分;Chilliard等人［7］和Carunchia等人［8］的研究認(rèn)為支鏈脂肪酸(4－甲基辛酸)是主要的致膻物質(zhì)，這種支鏈脂肪酸含量雖然很低，但其膻味閾值極低，對(duì)羊奶風(fēng)味影響較大。羊乳和牛乳在酮類和芳香族類化合物的差異主要體現(xiàn)在種類上，酮類化合物多是由不飽和脂肪酸氧化、熱降解，氨基酸降解或微生物代謝產(chǎn)生，可賦予乳特有的風(fēng)味特性［9］。除此之外，在羊乳中還檢測(cè)到噻唑類和吲哚(陳腐味)等雜環(huán)化合物，而牛乳中未檢測(cè)到，這些雜環(huán)類化合物閾值低，對(duì)乳的風(fēng)味也有重要的影響。

3 結(jié)論

通過(guò)HS/SPME對(duì)羊乳和牛乳中揮發(fā)性化合物的萃取，再經(jīng)GC/MS分離和檢測(cè)，羊乳中共檢出49種成分，牛乳中共檢出33種揮發(fā)性成分。羊乳中揮發(fā)性成分主要由酸類、烴類、酮類和芳香族類化合物組成，牛乳中主要揮發(fā)性成分為酸類化合物、烴類化合物、醇類化合物和酮類化合物。羊乳的揮發(fā)性成分比牛乳更為復(fù)雜，尤其是揮發(fā)性直鏈脂肪酸(癸酸)和支鏈脂肪酸(4－甲基辛酸)，這可能是引起羊乳和牛乳不同風(fēng)味的主要原因。

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