浅谈奶味香精分析技术

韩磊

（漯河职业技术学院，河南漯河 462000）

浅谈奶味香精分析技术

韩磊

（漯河职业技术学院，河南漯河 462000）

近几年我国的食品工业取得突飞猛进的发展，食品品质和风味也在逐渐提升、完善，香精在食品工业发展中起着不可替代的作用，奶味香精在食品工业的应用非常广泛。然而由于奶味香精的呈香成分含量极少，且组成成分比其他食用香精更为复杂。故而奶味香精呈香成分的分离分析就成为了重点和难点。本文综述了目前奶味香精分离分析过程中较为常用的先进技术方法。

奶味香精；色谱法；色谱-质谱联用；“电子鼻”技术；顶空分析法

奶味香精，又称乳香香味剂、乳香香精，是具有奶香香气特征的一种食品添加剂。奶味香精依据不同香气所对应的奶制品品种可以分为炼奶、鲜奶、黄油干酪、酸奶、奶油等香型。奶制品中香味成分的比例和数量上的不同就可以形成不同的奶香香味。奶味香精可以给食品原料赋香，给食品中原有香气增香，改善食品中的不良气味，辅助和稳定食品中的原有香气。在动物饲料、蘸酱、沙司、调味品、咖啡伴侣、糖果、烘焙产品、低脂涂抹料等食品中，奶味香精可以给非乳制品赋予乳香，甚至可以提供比用“真材实料”更为强烈的奶香风味特征。奶味香精在食品工业中应用十分广泛，通常用于焙烤食品、甜食、冷饮、果汁饮料等的增香。在食用香料香精中奶香型香味料是一种产量较大的品种。当前奶香型香味料一般有以下几种制备方法：运用相关微生物对奶油进行水解，然后经修饰调配制成奶味香精；对单体香原料采用人工调配；采用天然萃取物调配而成花色香精。

通常奶味香精的呈香成分有中短链脂肪酸、酯类、内酯类物质、乙基香兰素、噻唑类、双乙酰、乙偶姻、艿-癸内酯等化合物[1]。奶味香精呈香成分的特点有：奶香成分含量极小，通常低于1×106g/L，但却是奶味香气的主要成分；奶香物质组成十分复杂，通常具有比较高的热不稳定性和挥发性。奶味香精成分多且复杂，含量少，因此需要分析方法具有较高的灵敏度、精确度，因此，常规的分析方法无法满足要求。本文综述了当前较先进的奶香成分分析技术，例如色谱法、色谱-质谱联用、“电子鼻”技术、顶空分析法等。

1 色谱法

1.1 气相色谱法

气相色谱法（Gas chromatography，GC）是以气体作为流动相进行分离检测的色谱法，根据固定相的不同，分为气固色谱法和气液色谱法。GC适合测定具有挥发性、热稳定性好的有机物，检测器灵敏度较高，可以对复杂的化合物进行分析检测，在奶味香精领域应用较为广泛。GC目前常用的是一维色谱（仅一根色谱柱），能够分析某种、或某类简单化合物[1]。而最新的二维气相色谱，是将分离机理不同的两个一维色谱采用物理方法串联成一个色谱，样品在第一支色谱柱预分离后，再进入第二支色谱柱作进一步分离，因此，可以更有效地分离和分析成分较为复杂的化合物。奶味香精一般含有上百种低分子挥发性物质，所以应用二维气相色谱技术进行检测时十分快捷方便。董振霖等人[2]建立了气相色谱法检测10种植物源性和动物源性食品中乙草胺残留量检测方法；李辉等人[3]建立了测定大豆、黄瓜、甜菜等六种植物源性农产品中恶霉灵残留的气相色谱-火焰光度法。

GC在奶味香精的分析检测中最为常见，但也存在一些缺点和不足，例如无法定性检测香气成分中含量较少、但贡献较大的成分。

1.2 高效液相色谱法

高效液相色谱法（HPLC）是在经典液相色谱法（LC）的基础上发展而来的。HPLC以液体为流动相，采用高压输液系统，将待要分离的物质泵入填充固定相的色谱柱，样品在两相之间进行多次交换，在柱内实现分离后，流入检测器进行检测，从而实现对待测样品的分离与分析。该方法已成为化学、医学、工业、农学、商检和法检等学科领域中重要的分离分析技术[4]。相比GC，HPLC具有分离时间短、分离效能高、选择性高、且挥发性和热稳定性因素的限制等优点，更适用高分子化合物、不稳定天然产物等的分析与检测。HPLC能检测出某些GC检测不到但对奶味香精贡献很大的物质。随着高灵敏度的检测仪器的使用，分离柱的逐步改进，HPLC法已广泛应用到乳品分析中的各个方面。由于液相色谱法可以检测出一些对奶味香精贡献较大但气相色谱法却检测不到的物质，因此将来在奶味香精成分分析中HPLC法将会发挥重要的作用。因此，在奶味香精分析技术将来的研究进程中，高效液相色谱法意义重大。高效液相色谱已广泛应用于环境基质中有机污染物质的检测。刘红玉等[5]采用高效液相色谱检测番茄与土壤中的吩胺霉素残留。黄国宏[6]采用高效液相色谱技术对食品中的呈香物质进行分析。贺家亮等人[7]论述了高效液相色谱在乳品分析中的应用

2 色谱-质谱联用法

在对奶制品风味物质的研究中，HPLC和MS联用技术目前得到较为广泛的应用，有学者还利用此法建立乳制品风味物质的指纹图谱。在乳制品风味研究中，采用固相微萃取与气质联用处理样品时不会引起有机溶剂污染，该法也得到了广泛的应用。

2.1 气相色谱-质谱联用

气相色谱-质谱联用（GC-MS）主要由质谱仪与气相色谱相连而成。目前，气相色谱法对香气贡献较大的一些微量成分难以定性，GC-MS可以将从气相色谱仪溶出的各种成分进行准确测定，然后对其进行定性定量分析，是一种对香精进行检测的方法。于铁妹等[8]采用GC-MS检测到奶味香精中的特征呈香物质，例如乙偶姻、乙基香兰素等。另外有学者利用GC-MS建立奶味香精的指纹图谱，发现其主要呈香物质为为内酯类及醛类，包括乙基香兰素、艿-十一内酯、香兰素等香料[9]。

2.2 液相色谱-质谱联用

液相色谱-质谱联用（LC-MS）的关键是使流动状液体蒸发挥发、流动状样品全部离子化、除去溶剂蒸汽以及将浓缩离子送往质谱分析器。LC-MS要比GC-MS适用范围广，特别适用于易分解、难汽化的大分子样品。研究报道，LC-MS也可用于食品中呈香物质指纹图谱的绘制，研究食品中呈香物质的种类及含量，对标准制定和质量控制有着积极的指导[10,11]。

2.3 固相微萃取-气质联用

固相微萃取（SPME）是一种样品前处理技术，它集萃取、浓缩、解吸于一体，通常与GC、MS联用，能快速、高效地进行样品的提取、分离和分析。近年来SPME-GC-MS应用广泛，适用于气体样品和液体样品，该技术在天然产物分析领域取得了一定的研究进展。该法可以平衡萃取或部分萃取目标样品，可以直接与高效液相色谱、毛细管电泳仪、GC-MS，这些特点使该项技术在诸多领域广泛应用。Povolo等[12]使用SPME-GC-MS检测牛乳中的挥发性呈香物质，共检测到了11种化合物，例如戊酮、苯甲醛、丙酮、四氢呋喃等。

3 “电子鼻”技术

当前对食品和风味进行分析时，通常采用感官评价，比如人员感官评价以及顶空气质联用技术等[13]。人员感官评价中因为不同的人好恶不同，在不同的时间表现也不一样，稳定性极差，因此在整个评价过程中，主观性太强，基本无法避免误差。顶空气质联用技术，该技术对基础设备要求十分严格，故而该技术测定准确率很高，但是测定成本过高的缺点也十分明显。“电子鼻”顾名思义就是具有感知并识别气味功能的电子系统。系统通过对单因素进行实验，对测定过程中的关键影响因素直接进行考察，然后运用主成分分析法，自动找寻最佳仪器设定参数，简而言之就是通过模拟人的嗅觉器官对样品气味进行感知。电子鼻可以准确、客观、快捷的评价气味，具有重复性好、操作便捷的优点。

“电子鼻”技术是由传感器和自动化模式识别系统组成的可以精确识别各种气味得智能系统。该技术可以准确、快速、客观、全面地测定食品气味，因而电子鼻技术技术广泛应用于食品风味鉴别体系。目前“电子鼻”技术已广泛地应用到食品、化妆品、化工、医药、环境监测等行业，特别是国外对电子鼻的研究十分活跃。尤其是在食品行业中的应用，如奶类、酒类、饮料、肉类、烟草、茶叶等具有挥发性气味的食品的分类和识别[14]。因此，对奶味香精挥发性成分的分析可以采用电子鼻技术，并且这种技术十分有效。王蓓等人[15]通过利用电子鼻对不同类型的天然奶味香精与自制天然奶味香精样品的总体香气组分进行采集得到传感器响应值，并通过统计质量控制分析和主成份分析两种方法对采集的数据进行处理，表明电子鼻技术可以客观、方便地确定自制奶味香精与其他香精样品的风味相似程度，并能够迅速地对自制奶味香精样品的香气品质进行评价。

4 顶空分析法

顶空分析法，先将试样置于密闭容器中，将样品释放的一部分挥发性气体，聚于容器顶空，再注入气GC进行分析。顶空分析法分为顶空固相微萃取（HS-SPME）、动态顶空分析和静态顶空分析三类。静态顶空法是在已达平衡的密闭容器中，从固体或液体的顶部空间来提取气态样品的一种方法。静态顶空气态取样可以避免复杂的样品基体成分在直接的进样测定时被带入分析仪器系统，避免由于基体成分的带入而影响和干扰对样品中挥发性成分的研究。肖作兵等人[16]结合GC-MS（气质联用技术）与HS-SPME对烤牛肉的挥发性成分物质提取与分析，检测结果显示其含有42种挥发性成分，主要有羧杂环类（吡嗪环、噻唑环）化合物、醇类、酚类化合物、酸类化合物以及醛类化合物等化合物。焦慧等[17]通过联用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法对市场上的猪肉、牛肉、羊肉与鸡肉等香精挥发性风味成分进行了分析，检测结果显示其共有醇、醛、酮、酯、酸、吡嗪类化合物等80种挥发性成分[18]。本文研究的奶味香精通常含有一百多种易挥发性物质。因此，在奶味香精分析技术进展中，顶空气相色谱法的应用将越来越普遍。

5 展望

近年来，我国食品加工产业发展迅速，食品风味的分析技术是食品工业的重要技术，其发展速度更快。传统的评价方法，主观性强、误差大，已经不适合现代分析技术的要求。现代仪器分析技术准确性高、灵敏度高、重现性好，将会被广泛应用到食品呈香物质的分离分析中。香精是食品重要的风味物质，奶味香精也是香精研究的难点、重点和热点，在高校和科研院所人员的共同努力下，奶味香精分析技术必将取得更大进展。

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Analysis Technology of Milk Flavor

HAN Lei
(Luohe Vocational Technology College,Luohe 462000,China)

In recent years,China's food industry has made rapid development,food quality and flavor are also gradually improved,the essence of the development of the food industry plays an irreplaceable role.Milk flavor is one of the most widely used flavors in the food industry.However,the flavor components of milk flavor are very few,and the composition is more complex than other flavors.Therefore,the separation and analysis of aroma components of milk flavor has become the focus and difficulty.Therefore this paper tried to analyze the meaning and classification of milk flavor analysis technology.

Milk flavor;chromatography;GC/LC-MS;"electronic nose"technology;headspace analysis

TQ657+.1

A

1008-1038(2017)04-0020-04

2017-03-01

韩磊（1985—），男，助教，研究方向为食用香精