廖紫玉，魏光强，田洋,2,3，黄艾祥

（1.云南农业大学 食品科学技术学院，昆明 650201；2.食药同源资源开发与利用教育部工程研究中心，昆明 650201；3.云南省生物大数据重点实验室，昆明 650201）

0 引言

“乳扇”也称“饵线”，是云南大理白族地区的一种极具民族特色的酸凝拉伸型干酪[1]，因其较高的营养价值及独特的风味广受人们喜爱，已有1 000多年的食用历史[2]。乳扇既可生食，也可熟食，熟食可分为煎、炸、煮3种[3]，其中最普遍的是油炸，油炸乳扇风味浓郁，色泽金黄，撒上白糖或食盐食用更加酥脆可口。油炸奶酪这种食用方式仅在国内出现，是由于乳扇中包裹的乳清蛋白可以阻止乳扇的融化[4]，是酶凝类奶酪所不能实现的。

风味是影响消费者选择的一个重要因素，油炸食品以其蓬松的质地和在炸制过程中生成的大量易挥发性风味物质，如醛类、酮类、醇类和吡嗪类等共同形成的特殊香味[5]，深受人们的喜爱。研究表明[6]，生乳扇的主要香气是奶油味、酸味、水果味、油脂味和硫味等，部分消费者不能接受其酸腐味，经过煎炸或烤制后的乳扇却受到大众欢迎，目前热加工乳扇的风味还鲜见报道。乳扇中蛋白质含量高达30%以上，乳糖6.8%[6]，较高的氨基酸和还原糖含量在热加工过程中发生美拉德反应可能会产生丙烯酰胺，丙烯酰胺是热加工食品中最为常见的危害物之一[7]。因此，对于油炸乳扇丙烯酰胺含量的测定就显得尤为重要。

目前对乳扇的研究主要集中在加工工艺的优化[8-9]、凝团特性[10]、菌种的筛选[11]及特性研究等方面，对乳扇深加工及相关产品的研究相对较少，文献报道中仅有米酒乳扇的工艺研究[13]。随着近年来大理旅游业的发展，乳扇的知名度越来越高，乳扇即食产品具有良好的发展前景。本研究采用顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用技术并结合香气活性值分析生食、油炸和空气煎炸乳扇的挥发性风味物质及关键风味物质，并测定3种即食乳扇的蛋白质、脂肪、水分和丙烯酰胺的含量及色泽和质构特性。揭示生食、油炸和空气煎炸乳扇的品质及风味特征，阐述热加工乳扇感官接受度高的原因，为促进云南特色乳制品产业的发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 实验材料

乳扇，购自云南大理喜洲镇陶记乳扇。

1.1.2 主要试剂

2-辛醇（色谱纯），阿拉丁试剂有限公司；无水硫酸铜、硫酸钾（均为分析纯），天津市瑞金特化学品有限公司；浓硫酸（分析纯），重庆川东化工有限公司；氢氧化钠、无水乙醇（均为分析纯），天津市风船化学试剂科技有限公司。

1.2 仪器与设备

7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪，美国安捷伦公司；SE206索氏提取机，济南阿尔瓦仪器有限公司；KN520凯氏定氮仪，济南阿尔瓦仪器有限公司；TA.XT.plus质构仪，英国SMS公司；CM-5分光色差计，日本KONICAMINOLTA公司；山本SB-6918空气炸锅，宁波嘉乐电器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 乳扇热加工工艺

油炸：将切好的乳扇置于预热好的油锅中油炸，油炸温度150℃，油炸50 s，充分粉碎后混合。空气煎炸：将切好的乳扇置于预热好的空气炸锅中炸制，炸制温度设定为140℃，3.25 min，充分粉碎后混合。

1.3.2 理化指标测定

水分、蛋白质及脂肪含量的测定：分别参见GB 5009.3-2016、GB 5009.5-2016、GB5009.6-2016。

1.3.3 色泽测定

将不同加工方式的乳扇用超微粉碎机粉碎后置于分光色差仪上进行检测，每个样品重复测定3次，与生乳扇进行对比。

1.3.4 质构测定

将不同加工方式的乳扇切割成宽度为3 cm长度为4 cm的方块，进行质构测定。参数设置：使用圆柱型探头P/36R，进行两次压缩，纤维方向垂直于压缩盘。测量前探头下降速率5 mm/s；测试速率1 mm/s；测试后探头回程速率1 mm/s；触发力2.0 N；下压距离10 mm；形变量为50%，每个样品测定9次[14]。

1.3.5 丙烯酰胺含量的测定

丙烯酰胺含量的测定根据国标《GB 5009.204-2014食品安全国家标准食品中丙烯酰胺的测定》检验。

1.3.6 挥发性风味物质测定

（1）SPME条件。精确称量2.0 g的乳扇样品于20 mL的顶空瓶中，加盖密封。加入内标物200 ng 2-辛醇，采用CTC三位一体自动进样器，萃取头：50/30μm DVB/CARonPDMS；温度：50℃；时间：震荡15 min，萃取30 min；震荡速度：250 rpm；解析时间：5 min；GC循环时间：50 min，萃取完成后，拔出探针，插入气相色谱进样口，推出萃取层，然后GC-MS进行挥发性化合物的检测分析。

（2）色谱条件。色谱柱：DB-wax（30 m×0.25 mm×0.25μm）；进样量：10μL；进样温度：260℃；分流比：无分流；载气：氦气（99.999%）；流量：1 mL/min；柱温：40℃保持5 min，以5℃/min升至220℃，20℃/min升至250℃，保持2.5 min；接口温度：260℃。

（3）质谱条件：离子源温度：230°C；四级杆温度：150°C；电离方式：EI+，70 ev；扫描方式：全扫描；质量范围：20~400。

（4）定性定量分析。3种即食乳扇乳扇样品分别重复3次相同实验以确保实验数据的准确性。各物质检索与NIST2014谱库进行匹配，其物质含量根据其峰面积与内标物质峰面积及内标物质浓度进行计算。所用内标物为200 ng 2-辛醇。计算公式：挥发性化合物质量浓度/（μg·kg-1）=（挥发性化合物峰面积/内标物峰面积）×内标物质量浓度。

1.4 挥发性风味成分的OAV值计算

OAV是风味物质的相对质量与其嗅觉阈值的比值，通过该数据我们可以更为精准直观的看出风味化合物对样品特征香气的影响。

式中：Ci为待测挥发性成分的质量浓度/（μg·kg-1）；OTi为任一组分在水中的香气阈值/（μg·kg-1）。

1.5 感官评定

由10人组成感官评定小组，评定前需对小组成员进行培训。评分范围1～9分，分别对两种热加工即食乳扇的油脂味、坚果味、奶香味、酸味、咀嚼性、硬度、组织、香气、色泽进行评价。

1.6 数据处理

数据处理及分析主要采用软件Excel 2013、SPSS 24，采用Origin Pro2018作图。

2 结果与分析

2.1 加工方式对即食乳扇挥发性风味物质的影响

2.1.1 即食乳扇挥发性风味物质种类和含量

从表1可知，3种即食乳扇挥发性风味物质共检出110种。主要包括17种醛类，23种醇类，22种酮类，12种酯类，17种酸类，4种醚类，18种其他类化合物。其中，生乳扇中62种、油炸乳扇中检出69种、空气煎炸中检出83种挥发性风味物质。

表1 即食乳扇中挥发性物质的含量及OAVs值

（续表1）

（续表1）

如图1所示，生乳扇中检测到含量较高的挥发性风味物质是酸类（3809.86±1295.98μg/kg）和醇类物质（4808.17±1143.7μg/kg），其中己酸、丁酸和辛酸是乳扇中的主要酸类物质，具有强烈而丰富的乳酪和酸败的风味，乳扇中己酸含量远高于其他酶凝奶酪[15]。脂肪酸类化合物不仅是乳扇中主要的风味物质，也是其他风味物质如甲基酮、醇、酯等的前体物质[16-17]。醇类物质通常阈值较高，对乳扇风味贡献相对较小，但是它可以与脂肪酸进一步反应生成酯，对风味有着间接影响[18]；主要赋予奶酪芳香、植物香、酸香味等。酮类和酯类阈值都较低，在乳扇中含量不高，但是都对乳扇风味组成发挥着重要作用。酮类物质具有令人愉悦的奶油香气，能有效提高乳扇的感官品质[19]。酯类一般给人以甜的果香及奶油味[20]，同时还可以缓解短链酸类物质引起的尖刺感[21]，使整体风味变得柔和[22]。醛类物质化学性质都比较活泼，容易还原成相应的醇和脂肪酸，因此生乳扇中醛类含量不高，但其阈值低，对风味的贡献较大，大多数醛类具有脂肪香。

图1 即食乳扇中醛类、醇类、酮类、酯类、酸类物质含量变化

热加工后乳扇中醇类、酯类和酸类物质含量明显下降，醇类物质的下降可能是由于高温对挥发性成分的破坏，空气煎炸乳扇由于经过高温循环热风过程，使得乳扇的风味前体物质分解损失，导致挥发出相应的风味物质较少。短链的酯类物质在常温下极易挥发[6]，经过高温热解后乳扇中酯类物质损失较大。空气煎炸相比油炸乳扇中保留了部分酸类物质。酮类物质油炸后含量降低，可能是因为受多不饱和脂肪酸的化学挥发和过氧化作用的影响导致，空气煎炸后含量高于生乳扇中的，是由于美拉德反应和脂质氧化产生了一些新的风味化合物，如2,3-丁二酮，2-十一酮等。乳扇热加工后美拉德反应生成了大量醛类物质，其中3-甲基丁醛的含量为油炸乳扇（90.79±28.26μg/kg）、空气煎炸乳扇（88.81±39.13μg/kg），研究表明，3-甲基丁醛在切达奶酪中的最适含量是73～210μg/kg[23]，在这个含量范围内其对奶酪的风味贡献是坚果味，而且是均衡、理想的风味。油炸乳扇中的大量挥发性醛类物质是油脂直接热处理过程中产生的。油炸乳扇中还检测到较高含量的醚类物质（1269.83±662.28μg/kg），是因为油炸过程中，乳扇中的水分释放在高温油脂中，使得部分油脂水解缩合成分子量较大的醚类物质[24]。热加工乳扇中共检出了15种杂环类及芳香族物质，其中呋喃和吡嗪类被认为是焙烤食品的主要香气化合物，在美拉德反应过程中随温度的升高含量增加。

2.1.2 即食乳扇挥发性风味物质主成分分析

即食乳扇的挥发性风味物质PCA结果如图2。

图2 即食乳扇挥发性风味物质的PCA分析

由图2可知，第一和第二主成分贡献率分别为35.4%和28.8%，累计方差贡献率为64.2%，基本可以反映原始数据的整体信息[25]。在95%置信区间内，3组样本具有明显的区域分布特征且表现出聚类趋势，各组之间均分散无交叉。生食和热加工乳扇分别在第一主成分的正半轴和负半轴，说明热加工处理后的乳扇样品风味物质变化很大，生熟乳扇存在显著差异。油炸和空气煎炸的乳扇样品分别位于第二主成分的负半轴和正半轴，表明它们在第二主成分上差异明显。说明三者之间风味存在一定的差异，加工方式明显影响了即食乳扇风味物质的产生。

2.1.3 即食乳扇挥发性风味物质的OAV值分析

通过挥发性风味物质的OAV进一步确定即食乳扇中的香气活性。由表1可知，3种即食乳扇中分别有16、18、21种物质（OAV>1）被判定为是它们的特征香气成分。生乳扇中己酸（OAV：228.79）、壬醛（OAV：146.61）、丁酸（OAV：96.41）等物质对整体香气起到关键作用。己酸赋予奶酪独特的奶臭味，壬醛是油酸氧化的产物[26]，具有脂肪气味、柑橘香和花香[27]，对乳扇的风味有较好的贡献。丁酸是原料乳中固有的脂肪酸，可赋予乳扇特殊的酸臭味[28]，辛酸赋予腐臭味和油脂味[6]。因此生乳扇不被部分人所接受可能是由于这些高OAV值的酸类物质造成。

对比油炸和空气煎炸乳扇的关键香气成分发现：二者共有的关键香气物质有13种：3-甲基丁醛、壬醛、乙醛、反式-2-壬烯醛、1-辛烯-3-醇、1-戊醇、2-壬酮、2-十一酮、2-戊酮、异丁酸、己酸、辛酸、丁酸。它们使得两种热加工乳扇的香气具有相似之处，且醛类物质OAV值均不小于10，因此，经过热加工后乳扇中醛类物质对香气整体起到关键性的作用，其中3-甲基丁醛赋予了乳扇浓郁的坚果风味。壬醛（OAV：387.57）、反式-2-壬烯醛（OAV：125.63）为油炸乳扇中最重要的关键香气物质，反式-2-壬烯醛是导致贮存啤酒中不协调异味和不新鲜黄油味的一种醛类物质[29]，壬醛赋予的浓厚油脂味以及反式-2-壬烯醛产生的不协调味道可能是导致油炸乳扇脂肪味较高的主要原因。2,3-丁二酮根据其（OAV：9804.5），被认为是空气煎炸乳扇中最重要的关键香气化合物，它是发酵乳风味形成的关键性风味物质，赋予发酵乳奶油与坚果仁风味[30]，以及丰富的酸奶酪味，黄油香，奶糖香等，使得乳扇整体风味更为饱满。丁酸、辛酸和己酸在空气煎炸后所能呈现出的酸腐味急剧下降，但相比油炸又有一定保留，因此就保留了乳扇独特的酸香风味。

然而，空气煎炸和油炸乳扇各自都有一些OAV大于1的特征成分，如苯乙醛、正己醇、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮、己酸乙酯、吡嗪在空气煎炸中的OAV大于1，2-已烯醛、2-正戊基呋喃在油炸乳扇中的OAV大于1，这些成分以及差异较大的成分（如油炸乳扇中壬醛、反式-2-壬烯醛OAV值明显高于空气煎炸）使得两者之间的香气有所不同。

2.2 加工方式对即食乳扇感官品质的影响

2.2.1 加工方式对即食乳扇色泽的影响

由焦糖化和美拉德反应共同生成的红色和黄色是油炸食品的特征颜色[31]。由表2可以看出，与生乳扇相比，经过热加工后的乳扇色泽金黄。空气煎炸乳扇的方式同样能赋予乳扇较好的感官，同时空气煎炸乳扇亮度值（L*）显著高于油炸乳扇。

表2 即食乳扇的色泽

2.2.2 加工方式对即食乳扇质地的影响

由表3可知，油炸使乳扇高温膨化，表面形成多孔结构的干燥层[14]，而空气煎炸由高温热风带走乳扇更多水分，导致油炸乳扇的硬度值明显低于空气煎炸乳扇。空气煎炸乳扇的脆性和咀嚼性都高于油炸乳扇，是因为乳扇属于拉伸型干酪，即使经过高温油炸膨化，乳扇内部还含有少量水分，可能仍然存在力的作用，因此脆性和咀嚼性较低，而空气煎炸过程形成更干燥和紧密的外壳层会阻止油吸收到食物内部，并产生更好的脆性和咀嚼性。

表3 热加工乳扇的TPA参数

2.3 加工方式对即食乳扇理化指标的影响

由表4可知，油炸乳扇水分含量显著高于空气煎炸乳扇（P＜0.05），是因为油炸工艺使得乳扇中水分气化往乳扇内部迁移，而空气煎炸则是由热空气带走水分，水分含量的降低也使得热加工乳扇中蛋白质及脂肪含量高于生乳扇，但油炸过程蛋白质损失，因此油炸乳扇的蛋白质含量降低。含油量是影响油炸食品品质和消费者行为的重要因素之一，油炸后乳扇中脂肪含量达54.4±0.23%，这是因为高温油炸使乳扇表面温度迅速升高，水分汽化，水和水蒸气从空隙中迁移出，热油取代了原来水和水蒸气占有的空间[32]，乳扇膨化吸油。而空气煎炸是通过高温热风加热膨化，因此，含油量显著低于油炸乳扇。

表4 即食乳扇的理化指标

2.4 加工方式对即食乳扇安全指标（丙烯酰胺含量）的影响

食品中的丙烯酰胺主要是食品中的天冬酰胺等游离氨基酸与还原糖在一定温度下（温度＞120℃）通过美拉德反应产生[33]，因此，前体物水平、加工温度、时间以及美拉德反应产物等均可影响食品中丙烯酰胺的含量[34]。乳扇中较高的蛋白质和乳糖含量为丙烯酰胺的生成提供了前提条件，在此通过对3种即食乳扇中丙烯酰胺含量的检测发现，样品中丙烯酰胺含量均小于10μg/kg，根据国标定量限，均判定为未检出。推测可能是由于乳扇油炸时间较短导致丙烯酰胺含量较低，且大量研究表明，高碳水化合物、低蛋白质的植物性食品经过热加工后产生的丙烯酰胺含量较多，而肉制品生成的较少[7]，目前产生丙烯酰胺比较典型的几类食物是薯片、面包、饼干、咖啡等[35]。因此，热加工乳扇具有较好的食用安全性。

表5 即食乳扇的丙烯酰胺含量

2.5 热加工即食乳扇感官评价

通过对两种热加工即食乳扇进行感官评分，由图3可知，空气煎炸乳扇坚果味、奶香味和整体香气评分值高于油炸乳扇，空气煎炸乳扇保留了部分酸味，同时油脂味明显低于油炸乳扇，这与风味分析的结果一致。空气煎炸乳扇色泽能达到与传统油炸较为一致的水平，而咀嚼性和硬度与质构数据在一定程度上相符。

图3 即食乳扇的感官描述分析图

3 结 论

经过热加工后的即食乳扇色泽金黄、口感酥脆、香味浓郁、质量安全。3种即食乳扇中共鉴定出110种挥发性风味物质，加工方式明显影响了即食乳扇的主要风味成分。热加工处理可以有效降低乳扇中的酸腐味，且生成大量具有坚果香和焦香味物质2,3-丁二酮、3-甲基丁醛、吡嗪等风味物质。在生食、油炸、空气煎炸乳扇中分别有16、18、21种关键香气成分，经过热加工后的乳扇中共有的15中关键香气化合物（如3-甲基丁醛、1-辛烯-3-醇、1-戊醇、2-壬酮等）共同造成了热加工乳扇的高感官接受度。为研究热加工酸凝奶酪风味形成机制提供理论基础。