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近年來(lái)規(guī)?；翀?chǎng)已成為生產(chǎn)主體，牛奶的規(guī)?；a(chǎn)能夠保證奶牛、飼料、技術(shù)等的一致性，但不同地區(qū)的環(huán)境因素仍會(huì)造成牛奶中脂肪、蛋白質(zhì)等品質(zhì)指標(biāo)存在差異，進(jìn)而導(dǎo)致不同牧場(chǎng)牛奶之間的風(fēng)味差異。牛奶風(fēng)味是決定消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)與否的重要因素之一。目前關(guān)于牛奶風(fēng)味的研究大多集中在不同殺菌方式的比較方面，對(duì)于不同地區(qū)牧場(chǎng)牛奶風(fēng)味差異的研究較少。

本研究以4個(gè)不同感官特性牧場(chǎng)的牛奶為研究對(duì)象，采用CATA法、GC-MS以及GC-MS-O聯(lián)用技術(shù)研究了牛奶的感官特征和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。采用單因素方差分析、對(duì)應(yīng)分析（CA）和偏最小二乘回歸（PLSR）等方法，分析影響不同牧場(chǎng)牛奶感官差異的香氣活性化合物，以期為實(shí)際乳品工業(yè)中的牛奶感官品質(zhì)的控制提供進(jìn)一步的理論參考。

一、材料與方法

01 材料與試劑

從河北的6個(gè)牧場(chǎng)獲取6份牛奶樣品，通過(guò)初步感官評(píng)價(jià)（數(shù)據(jù)未顯示）篩選出4種感官差異較大的牛奶樣品，分別標(biāo)記為一牧、二牧、三牧、四牧（表1）。

02 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的提取

利用SPME-Arrow萃取頭進(jìn)行風(fēng)味化合物的萃取，并對(duì)提取工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)優(yōu)化后的條件：10g樣品置于40mL的頂空瓶中，向其中加入1g氯化鈉提高萃取效率，并向其中添加1μL質(zhì)量濃度為0.816mg/mL的2-甲基-3-庚酮作為內(nèi)標(biāo)。在45℃水浴鍋中平衡20min后，利用SPME-Arrow的萃取頭吸附30min，在GC-MS中解吸5min。

03 GC-MS條件

色譜條件：DB-WAX型毛細(xì)管柱（60m×0.25mm，0.25?μm），以氦氣作為載氣，設(shè)置恒定流速1.2mL/min。升溫程序：起始柱溫為40℃，以4℃/min升溫到230℃，維持2min。采用不分流模式。

質(zhì)譜條件：電子電離（electronionization，EI）源，電子能量70eV；進(jìn)樣口溫度250℃，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃；全掃描模式，質(zhì)量掃描范圍m/z35～350。

04 GC-MS-O條件

采用配備嗅覺(jué)檢測(cè)端口的GC-MS。高純氮?dú)猓?9.99%）作為GC-O分析的載氣。嗅聞口與質(zhì)譜儀進(jìn)樣分流比1∶1，嗅聞口和傳輸線的溫度分別保持在230℃和250℃，在檢測(cè)口通入濕潤(rùn)的空氣。其他條件同1.3節(jié)GC-MS條件。由4名有牛奶感官經(jīng)驗(yàn)的小組成員進(jìn)行，針對(duì)牛奶香氣物質(zhì)對(duì)評(píng)價(jià)員進(jìn)行額外12h培訓(xùn)（每周3h，共4周）。嗅聞時(shí)，實(shí)時(shí)記錄香氣化合物出現(xiàn)的時(shí)間、氣味特征以及氣味強(qiáng)度（aromaintensity，AI）。參考文獻(xiàn)方法并進(jìn)行調(diào)整，將AI分5個(gè)等級(jí)，分別以0、1、2、3、4分的形式表示香氣強(qiáng)度，“0”表示未識(shí)別到任何氣味，“1”表示可以準(zhǔn)確識(shí)別氣味但持續(xù)時(shí)間短，“2”表示能快速識(shí)別氣味且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，“3”表示能準(zhǔn)確快速識(shí)別氣味且持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，“4”表示能準(zhǔn)確快速識(shí)別氣味且持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。如果2個(gè)及其以上的小組成員感知到氣味，就確定一個(gè)香氣活性物質(zhì)。

05 定性定量分析

采用NIST14譜庫(kù)、計(jì)算化合物的保留指數(shù)（retentionindex，RI）與文獻(xiàn)中的保留指數(shù)進(jìn)行對(duì)比以及比對(duì)嗅聞結(jié)果對(duì)牛奶中化合物進(jìn)行定性分析。RI計(jì)算：將正構(gòu)烷烴C7～C30與牛奶在相同的色譜條件下得出GC保留時(shí)間，根據(jù)公式計(jì)算待測(cè)物i的RI（tn＜ti＜tn＋1）：

式中：n為碳原子數(shù)；tn為碳原子數(shù)為n的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間；tn＋1為碳原子數(shù)為n＋1的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間；ti為樣品i的保留時(shí)間。

定量分析：內(nèi)標(biāo)半定量法，根據(jù)化合物及內(nèi)標(biāo)化合物峰面積比值計(jì)算各揮發(fā)性組分的濃度。對(duì)嗅聞得到的香氣活性物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法（內(nèi)標(biāo)為2-甲基-3-庚酮）精確定量。

06 感官評(píng)價(jià)

從北京工商大學(xué)學(xué)生中招募到50名未經(jīng)培訓(xùn)的消費(fèi)者（18名男性和32名女性，年齡19～25歲）完成CATA問(wèn)卷（圖1）。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，每個(gè)參與者都簽署了一份知情同意書(shū)，參與者均具有長(zhǎng)期飲用牛奶的習(xí)慣（每周至少5次）。并對(duì)招募的消費(fèi)者評(píng)價(jià)員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需的流程介紹以及感官評(píng)價(jià)等基本知識(shí)培訓(xùn)。

CATA問(wèn)卷中的感官屬性在文獻(xiàn)及實(shí)驗(yàn)室感官評(píng)價(jià)專家小組討論確定的基礎(chǔ)上，再由10名消費(fèi)者集體討論，根據(jù)樣品本身的屬性以及參與者的語(yǔ)言習(xí)慣對(duì)描述詞進(jìn)行調(diào)整后最終確定。在回答完每個(gè)評(píng)估樣本的CATA問(wèn)題后，參與者還需要使用1～9分的享樂(lè)量表對(duì)樣品的總體喜愛(ài)程度進(jìn)行評(píng)分。

將4份15mL的牛奶樣品置于30mL的品評(píng)杯中。樣本隨機(jī)3位數(shù)編碼呈送給參與者。期間還提供了無(wú)鹽餅干和瓶裝凈水清潔口腔。

07 數(shù)據(jù)處理

采用單因素方差分析比較GC-MS測(cè)得的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的半定量及精確定量結(jié)果，并采用Tukey事后比較法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析（以P＜0.05表示差異顯著）。CATA數(shù)據(jù)以感官屬性的頻率表示，通過(guò)具有顯著差異的氣味描述詞進(jìn)行CA，將氣味屬性的頻率和4個(gè)牛奶樣本之間的相關(guān)性可視化。使用PLSR，以探索CATA氣味感官屬性（頻率）與香氣活性物質(zhì)之間的關(guān)系。利用IBMSPSSStatistics23、SIMCA14及Origin2018等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及圖像繪制。