在乳制品的加工過程中通常采用熱處理來確保食品安全和延長(zhǎng)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(yīng)用歷史，目前其應(yīng)用主要有食品中過敏物質(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(yǎng)價(jià)值、色澤和天然風(fēng)味。
模擬人味覺、嗅覺和視覺而建立的生物傳感器電子舌、電子鼻和電子眼已越來越多地應(yīng)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(jiān)測(cè)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(yàn)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(xiàn)代感官檢測(cè)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(yīng)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(jié)果顯示，當(dāng)壓力不超過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(dāng)壓力超過200 MPa時(shí)，壓力和時(shí)間同時(shí)對(duì)透光率產(chǎn)生影響。隨著壓力的增大和時(shí)間的延長(zhǎng)，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(jié)果顯示，在壓力不超過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(dāng)壓力超過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(duì)脫脂乳色澤的影響
脫脂乳是一種白色乳濁液，而經(jīng)過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200 MPa處理10、20 min時(shí)，脫脂乳的乳白色外觀幾乎看不出改變；處理30 min時(shí)其外觀開始變得半透明。當(dāng)超過300 MPa處理10～30 min時(shí)，其乳白色的外觀開始改變，色澤變淺，這與透光率和粒徑的變化有關(guān)。
通過IRIS VA400電子眼檢測(cè)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(hào)分別為3002、3018和3274，其比例分別為24.89%、47.07%和13.98%，總和超過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(hào)的種類以及所占的比例均不同，隨著壓力的增大主色號(hào)逐漸變小。結(jié)果顯示，保壓時(shí)間為10 min時(shí)，隨著壓力的升高，脫脂乳中比例較高的3018和3274兩種色號(hào)消失，這兩種色號(hào)都代表淡黃綠色。壓力達(dá)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(hào)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(xiàn)一種灰色調(diào)。當(dāng)保壓時(shí)間增加到20 min和30 min時(shí)（圖5B、C），隨著壓力的增加出現(xiàn)了一些新的色號(hào)（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200 MPa）呈灰黃綠色。
二、超高壓處理對(duì)脫脂乳氣味的影響
1.主成分分析結(jié)果
采用HeraclesII電子鼻對(duì)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)率之和為83.848%。3 個(gè)時(shí)間下的識(shí)別指數(shù)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(jié)果
根據(jù)HeraclesII電子鼻采集的數(shù)據(jù)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)過超高壓處理之后沒有很大的變化。但隨著處理壓力的增加和時(shí)間的延長(zhǎng)，一些新的氣味成分開始出現(xiàn)。
3.氣味物質(zhì)定性分析結(jié)果
結(jié)果顯示，所篩選成分的相關(guān)指數(shù)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(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)其主要由醛類、醇類、酮類、酯類、雜環(huán)類等組成。在未處理脫脂乳中醛類占2.64%，醇類占0.56%，酮類占71.34%，酯類占10%，雜環(huán)類占5.41%，其他類占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(shì)，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(duì)脫脂乳滋味的影響
利用Astree電子舌檢測(cè)高壓處理后脫脂乳滋味的變化，采用主成分分析和味覺分析的方法分別對(duì)超高壓處理脫脂乳的滋味進(jìn)行分析。
結(jié)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)超過脫脂乳水平；咸味和苦味在100 MPa處理時(shí)降到最低后隨著壓力的增高而增強(qiáng)；甜味變化趨勢(shì)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(shì)與處理10 min時(shí)相似，所有味覺成分在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(jié)論
不同超高壓處理?xiàng)l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)過高壓處理后其色澤由乳白變?yōu)榛疑该?，氣味上并無明顯性差異，但滋味上有明顯區(qū)別（10 min時(shí)識(shí)別指數(shù)高達(dá)94）。
來源：《食品科學(xué)》2019年40卷19期172-184頁，作者：趙旭飛，胡志和，薛璐，魯丁強(qiáng)，賈凌云，程凱麗。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190415-198。.轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來源。
