藍波奶酪揮發性風味成分的分離與鑒定

張玥琪，郭貝貝，孫豐義，孫 杰，陳海濤*，張玉玉，孫寶國

（北京工商大學 北京市食品風味化學重點實驗室，食品營養與人類健康北京高精尖創新中心，北京 100048）

藍波奶酪揮發性風味成分的分離與鑒定

張玥琪，郭貝貝，孫豐義，孫 杰，陳海濤*，張玉玉，孫寶國

（北京工商大學 北京市食品風味化學重點實驗室，食品營養與人類健康北京高精尖創新中心，北京 100048）

采用頂空固相微萃取法和同時蒸餾萃取法提取藍波奶酪中的揮發性風味成分，利用氣相色譜-質譜聯用技術對揮發性風味成分進行分離鑒定。結果表明，經過氣相色譜-質譜聯用技術分析，共鑒定出111 種揮發性成分，包括烴類2 種、醛類6 種、酮類12 種、酸類20 種、酯類49 種、醇酚類13 種、含硫含氮及其他雜環化合物9 種。可能對風味造成影響的化合物有：2-庚酮、2-壬酮、丁酸、己酸、辛酸、正癸酸、癸酸乙酯、3-（甲硫基）-1-丙醇、6-庚基四氫-2H-吡喃-2-酮。

藍波奶酪；同時蒸餾萃取；固相微萃取；氣相色譜-質譜聯用；揮發性風味物質

近年來我國乳制品行業發展迅猛，各種奶類制品因其高營養價值和醇厚的口味被國內消費者廣為接受，作為西方飲食文化基礎的奶酪也漸漸進入人們的生活。藍紋奶酪，又稱藍波奶酪，是成熟過程中內部生長藍綠霉菌一類奶酪的總稱［1］。它作為進口奶酪的典型代表，以其獨特的風味和口感征服了國內消費者。然而由于這類奶酪最初只在某些特定地區生產或成熟［2］，因此其價格高于其他種類的奶酪。由于其市場前景廣闊，近些年來國內外生產廠家均開始對其工業化生產的探索［1，3-6］。為了緩解進口奶酪壟斷高端市場的局面［7］，并為國產奶酪提供更純正的風味，對于進口奶酪香成分的分析勢在必行。

本實驗采用固相微萃取（solid phase micro extraction，SPME）和同時蒸餾萃取（simultaneous distillation extraction，SDE）結合氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用方法對藍波奶酪進行分離鑒定，旨在確定其主要風味成分，為國產藍波奶酪風味提供一定參考，以提高國產奶酪競爭力。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

安拉三角形藍波奶酪（丹麥） 北京華澳永盛商貿有限責任公司；無水硫酸鈉、乙醚（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；C6～C30正構烷烴 美國Supelco公司；氮氣（體積分數99.9%） 北京氦普北分氣體有限公司。

1.2 儀器與設備

100 mL圓底燒瓶、1 L圓底燒瓶 北京玻璃儀器廠；手動SPME進樣器、固定搭載裝置、75 μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（carboxen/polydimethylsiloxane，CAR/ PDMS）萃取頭 美國Supelco公司；SDE裝置（定制加工） 北京玻璃儀器廠；G7890B-5977A型GC-MS聯用儀 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 SPME法提取揮發性成分

萃取前把SPME纖維在GC-MS進樣口老化。稱取8 g藍波奶酪樣品于30 mL樣品瓶中，用聚四氟乙烯隔墊密封，放入60 ℃的恒溫水浴平衡40 min后，將SPME萃取纖維通過瓶蓋插入樣品中的頂空部分，推出纖維，頂空吸附50 min；然后抽回纖維，從樣品瓶中拔出萃取頭，再將萃取頭插入GC-MS進樣口，推出萃取頭解吸5 min，進行GC-MS分析。

1.3.2 SDE法提取揮發性成分

稱取100 g藍波奶酪樣品，將其置于1 000 mL圓底燒瓶中，按照料液比1∶3（g/mL）加入300 mL蒸餾水，攪拌均勻，置于SDE裝置的一端，油浴加熱，溫度為（130±1） ℃，磁力攪拌；取50 mL萃取溶劑于100 mL圓底燒瓶中，加入少質沸石，置于SDE裝置的另一端，用恒溫水浴鍋加熱，溫度控制在（45±1） ℃。待兩側都開始回流時計時，共3 h。將所得萃取液加入適質無水硫酸鈉，密封置于20 ℃的冰箱中冷凍脫水干燥，靜置。過濾，除去硫酸鈉。所得濾液用旋轉蒸發器濃縮至6～8 mL，然后用氮吹儀吹掃至0.5 mL，得到透明無色、香氣濃郁的透明液體，待GC-MS分析。

1.3.3 GC-MS測定條件

GC條件：HP-INNOWax毛細管色譜柱（30 m×250 μm，0.25 μm）；進樣口溫度240 ℃；升溫程序：起始柱溫50 ℃，保持2 min，以8 ℃/min升溫到110 ℃，以6 ℃/min升至220 ℃，最后以10 ℃/min升至240 ℃，保持1 min；載氣為氦氣；流速1.0 mL/min；進樣質1.0 μL；分流比5∶1（SPME不分流）。

MS條件：電子電離源；電子能質70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；質質掃描范圍m/z 20～350；掃描方式：全掃描；溶劑延遲3 min（SPME無溶劑延遲）；調諧文件為標準調諧。

1.4 數據處處

1.4.1 定性分析

定性分析：對藍波奶酪中揮發性成分的定性分析主要以NIST 11譜庫檢索及保留指數為主。保留指數（I）是在分析樣品中添加了C6～C30正構烷烴內標物后，根據以下公式進行計算［8］。

式中：t’（i）為待測組分的調整保留時間/min；n和n+1分別為未知物流出前、后正構烷烴的碳原子數；t’（n）和t’（n+1）分別為具有n和n+1個碳原子正構烷烴的保留時間/min。

1.4.2 定質分析

采用峰面積歸一化法進行定量分析，求得各揮發性成分的相對含量。

2 結果與分析

2.1 SPME法和SDE法提取風味物質的比較

續表1

從表1可以看出，結合SPME和SDE 2 種方法從藍波奶酪中提取揮發性風味成分，經過GC-MS分析，共鑒定出111 種揮發性成分，包括烴類2 種、醛類6 種、酮類12 種、酸類20 種、酯類49 種、醇酚類13 種、含硫含氮及其他雜環化合物9 種。2 種方法均檢測到的化合物有40 種。

表2 SPME法和SDE法萃取藍波奶酪揮發性風味成分種類的相對含量Table 2 Comparison of volatile compounds in SPME and SDE extracts from blue cheese

由表2可以看出，SPME法萃取鑒定出化合物58 種，SDE法萃取出化合物93 種。采用SPME法提取藍波奶酪中的揮發性風味成分58 種，烴類（0.07%）、醛類（0.48%）、酮類（3.06%）、酸類（83.03%）、酯類（10.50%）、醇酚類（2.43%）、含硫含氮及其他雜環化合物（0.42%）；采用SDE法提取藍波奶酪中的揮發性風味成分93 種，烴類（0.01%）、醛類（0.71%）、酮類（7.75%）、酸類（62.87%）、酯類（23.96%）、醇酚類（3.21%）、含硫含氮及其他雜環化合物（1.50%）。

2.2 揮發性化合物分析

烴類化合物檢出2 種，相對含質占比重很小，卻普遍存在于奶酪成分中，但由于烴類物質具有較高的芳香閾值，因此對于奶酪的整體風味貢獻較小［9］。

醛類化合物檢出較少，占相對含質不到1%，通常表現出青透氣息，如3-糠醛和苯甲醛都提供苦杏仁味香氣［10］。由于醛類通常閾值極低，因此對香氣的貢獻較大。醛類化合物主要源于不飽和脂肪酸的氧化反應。另外，斯特雷克爾氨基酸反應及原類降解也可以形成部分醛類化合物［11］。在此并沒有檢出文獻中常見的己醛、壬醛等短鏈醛類，這可能和奶酪品種有關［12-14］。

酮類化合物閾值低，具有獨特的風味，是奶酪中不可或缺的風味組分。在此共檢出12 種，其中甲基酮類化合物最為重要，其形成與霉菌有很大的關系，多是由不飽和脂肪酸氧化所產生的［15］。甲基酮是表面霉菌成熟奶酪以及藍波奶酪最主要的特征風味物質之一，這也是這兩類奶酪風味明顯不同于其他類型奶酪的根本原因［16-17］。2-烷酮類主要貢獻了水果香、花香和霉腐香氣，如2-十一酮具有果香、酮香、脂肪香，并帶有奶油、乳酪的味道；2-庚酮［18］是由亞油酸氧化而來的，主要貢獻了干酪的奶油香味，提供了藍波奶酪的典型風味［19］。

酸類化合物是影響奶酪風味的重要化合物之一，其本身具有揮發性風味的同時還是甲基酮、仲醇、內酯、酯等風味物質的前體化合物［20］。酸類化合物在2 種方法中檢出的相對含質均超過50%，且2 種方法共同檢出的化合物高達13 種，其中多有低碳數脂肪酸，其較低的閾值保證了藍波奶酪的典型發酵風味［21］。如2 種方法均檢測到了含質較高的丁酸、己酸、辛酸、正癸酸這4 種中短鏈脂肪酸，它們具有較為強烈的酸腐味、奶香味，對奶酪的特征風味有重要貢獻。其來源主要為牛乳發酵［13］。

酯類化合物具有較低的閾值，通常提供甜味和水果味［22］，可以緩解短鏈酸類化合物帶來的尖刺感，使奶酪的整體風味更加柔和，然而過多的酯類化合物則容易引起奶酪偏水果味的缺陷［23］。酯類化合物是檢測出種類最多的化合物，相對含質也僅次于酸類化合物，但SDE法萃取藍波奶酪中檢出的酯類化合物種類和相對含質都遠大于SPME法，這應該是由于SDE法經過長時間的加熱蒸煮，使得藍波奶酪樣品中酸和醇反應生成了較多的酯類物質，這一點從丁酸的相對含質和丁酯類化合物的相對含質中可以看出。己酸乙酯、辛酸乙酯、庚酸乙酯等脂肪酸乙酯的混合物稱為黃油脂［24］，提供了奶酪的骨架香氣，是乳制品中的典型風味成分。

醇酚類化合物共檢出13 種，2 種方法檢出重合率近50%。通常醇類物質具有芳香、植物香以及酸敗等氣味，其能與脂肪酸進一步反應形成酯，從而對風味產生影響［9］。3-甲基-1-丁醇具有酒樣香氣、花香味，2-庚醇、2-壬醇具有奶油香氣，苯乙醇具有花香味。

含硫含氮及其他雜環化合物共檢出9 種，含質較少，但這類化合物通常具有極低的閾值，使得其成為重要的風味物質。主要來源為乳蛋白中甲硫氨酸的降解［25］，通常具有辛辣、焦甜等刺激的味道，這是霉質奶酪與其他種類奶酪的主要區別所在。

本實驗與文獻［6，26］相比，檢出對藍波奶酪風味成分有重要影響的物質中酮類和酸類：2-壬酮、2-庚酮、己酸、丁酸、辛酸、正癸酸等與文獻基本一致，但在酯類化合物文獻檢出低碳數乙酯類化合物偏多，而本實驗中檢出高碳數乙酯類化合物較多，這可能與奶酪的成熟工藝有關［7］，而本實驗選用奶酪并無明顯水果味缺陷可能也是由于酯類化合物之間的差異所導致。此外差異較大的為含硫含氮及其他化合物，文獻［6，10，23，26］中對于此類化合物的檢出也不盡相同，這可能由于藍波奶酪的來源、品種及加工工藝有關，同時也可能是造成藍波奶酪風味之間存在差異的重要原因，這有待進一步實驗探索。同時與其他品種奶酪相比，藍波奶酪此類化合物的檢出明顯偏多，因此這可能是造成藍波奶酪有別于其他種類奶酪風味差別的重要原因之一。

3 結 論

本實驗結合SPME和SDE 2 種方法從藍波奶酪中提取揮發性風味成分，經GC-MS分析，共鑒定出111 種揮發性成分，包括烴類2 種、醛類6 種、酮類12 種、酸類20 種、酯類49 種、醇酚類13 種、含硫含氮及其他雜環化合物9 種。

SPME法萃取鑒定出化合物58 種，SDE法鑒定出化合物93 種。2 種方法均檢測的到的化合物有40 種。SPME法有利于低沸點揮發性風味成分的提取，而SDE更有利于高沸點、低揮發性化合物的提取。

在所鑒定出的化合物中酮類、酸類、酯類、含硫含氮及其他化合物對于藍波奶酪的特征風味有較突出貢獻［27］。其中影響較大的化合物有：2-庚酮、2-壬酮、丁酸、己酸、辛酸、正癸酸、癸酸乙酯、3-（甲硫基）-1-丙醇、6-庚基四氫-2H-吡喃-2-酮。

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Analysis of Volatile Flavor Compounds in Blue Cheese

ZHANG Yueqi， GUO Beibei， SUN Fengyi， SUN Jie， CHEN Haitao*， ZHANG Yuyu， SUN Baoguo
（Beijing Innovation Centre of Food Nutrition and Human Health， Beijing Key Labaratory of Flavor Chemistry，Beijing Technology and Business University， Beijing 100048， China）

The volatile flavor components of blue cheese were extracted by solid-phase micro extraction （SPME） or simultaneous distillation extraction （SDE）， and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）. A total of 111 volatile compounds were identified in blue cheese， including 2 hydrocarbons， 6 aldehydes， 12 ketones， 20 acids， 49 esters，13 alcohols and phenols， and 9 sulfur-containing compounds or nitrogen-containing compounds or heterocyclic compounds. 2-Heptanone， 2-nonanone， butanoic acid， hexanoic acid， n-decanoic acid， decanoic acid ethyl ester， 3-（methylthio）-1-propanol， and 6-heptyltetrahydro-2H-pyran-2-one may have impacts on the flavor of blue cheese.

blue cheese； solid-phase micro extraction （SPME）； simultaneous distillation extraction （SDE）； gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）； volatile flavor compounds

TS207.3

A

1002-6630（2015）16-0132-05

10.7506/spkx1002-6630-201516024

2014-12-25

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2014BAD04B06；2011BAD23B01）

張玥琪（1991—），女，碩士研究生，研究方向為香料香精。E-mail：yilan0707@126.com

*通信作者：陳海濤（1973—），男，高級工程師，碩士，研究方向為香料香精。E-mail：chenht@th.btbu.edu.cn