顶空固相微萃取_气质联用技术分析曲拉干酪素挥发性成分及来源_罗丽

顶空固相微萃取-气质联用技术分析曲拉干酪素挥发性成分及来源罗丽1，孙科1，鲁迎瑞1，刘恭1，何萧1，宋礼1，张兰威2，*(1.甘肃华羚生物技术研究中心，甘肃兰州730000;2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150090)收稿日期：2015－12－22作者简介：罗丽(1987－)，女，硕士，研究方向:食品科学，E－mail :1072838931@ 。

*通讯作者：张兰威(1961－)，男，博士，教授，研究方向:乳制品及益生菌功能，E－mail :zhanglw@ 。

基金项目:国际科技合作重点项目计划(2011DFA32550)。

摘要：通过SPME－GC－MS 检测不同来源干酪素、曲拉及鲜奶中的挥发性成分，分析曲拉干酪素的特殊挥发性成分及来源。

结果表明，曲拉干酪素特殊挥发性成分主要为3－羟基－2－丁酮、甲苯和二氧化硫，2－丁酮、壬醛可能对曲拉干酪素特殊气味具有独特贡献。

其中，3－羟基－2－丁酮部分来源于曲拉，部分来源于生产环节;2－丁酮、壬醛和甲苯来源于生产环节，二氧化硫可能源于生产环节，也可能源于贮藏过程。

此外，曲拉原料地域差异对干酪素气味影响较大，色泽对其气味的影响较小。

关键词：曲拉，干酪素，GC－MS 分析，特殊挥发性成分，来源Analysis of volatile compounds and sources from Qula casein basedby SPME －GC －MS methodLUO Li 1，SUN Ke 1，LU Ying －rui 1，LIU Gong 1，HE Xiao 1，SONG Li 1，ZHANG Lan －wei 2，*(1.Gansu Hualing Biotechnology Ｒesearch Center ，Lanzhou 730000，China ;2.College of Food Science and Engineering ，Harbin Institute of Technology ，Harbin 150090，China )Abstract :In this stuy ，in order to explore the special volatile compounds of Qula casein as well as their source ，the SPME －GC －MS had been used to detect the volatile chemistries of caseins extracte from different raw materials as well as Qula and fresh milk .The results indicated that acetic acid ，3－oxhydryl －2－butanone ，nonanal ，toluene and sulfur dioxide were the distinctively substance of the Qula casein ，which had unique contribution to the Qula casein special odor and acetic acid was root in Qula .3－oxhydryl －2－butanone was partly root in Qula ，and partly from the production process .Nonanal ，toluene and sulfur dioxide were from the preparation procedure .In addition ，regional divergence of Qula had a biggish contribution to the smell of casein but not the color of the raw material .Key words :Qula ;casein ;GC －MS analysis ;special volatile components ;source 中图分类号：TS252.1文献标识码：A文章编号：1002－0306（2016）14－0083－07doi ：10．13386/j．issn1002－0306．2016．14．008曲拉是牧民将牦牛乳脱脂、煮沸、加酸发酵、风干而制成的奶干渣，含有蛋白、脂肪、乳糖和矿物质等多种营养物质，其主要成分是酪蛋白，含量达到80%左右［1］，是当地牧民的传统食物。

酪蛋白又称干酪素，具有良好的黏合、成膜、光亮、乳化以及稳定的性能，广泛应用于皮革、造纸、塑料、纺织、医药以及食品等行业［2－3］。

甘肃、青海等地利用曲拉富含的牦牛乳酪蛋白作为生产干酪素原料，取得了良好经济效益，但曲拉制作过程中，由于部分成分氧化和微生物作用等导致不饱和脂肪酸的产生，不饱和脂肪酸与空气中氧作用形成过氧化物，再进一步氧化形成醛、酮、酸类化合物［4－5］，这些挥发性化合物导致曲拉干酪素形成异味，不易让人接受。

因此，曲拉干酪素不愉快的气味成了制约曲拉干酪素市场发展的重要因素之一。

为解决曲拉干酪素异味问题，本实验通过对曲拉及干酪素挥发性成分的对比分析，找出曲拉干酪素不同于牛乳干酪素的挥发性成分，初步讨论曲拉干酪素特殊挥发性成分及其来源。

并通过比较不同产地曲拉及不同色泽曲拉的差异挥发性成分，初步说明不同产地及品质曲拉原料对曲拉干酪素成品气味的影响，为生产高品质曲拉干酪素提供支持。

1材料与方法1.1材料与仪器牦牛乳采自甘肃省合作市；牛乳采自甘肃省兰州市榆中县；牛乳干酪素、牦牛乳干酪素自制；曲拉干酪素甘肃华羚酪蛋白股份有限公司；曲拉产地分别为甘肃（深色、浅色）、青海、四川、西藏，购自甘肃华羚酪蛋白股份有限公司；氯化钠分析纯。

SPME 手动进样手柄、萃取纤维头75μm CAＲ/PDMS 美国Supelco 公司；7890全二维气相色谱质谱联用仪美国Agilent 公司；AL104电子天平梅特勒－托利多仪器有限公司；DZKW 恒温水浴锅上海实验仪器厂。

图1挥发性成分总离子流图Fig.1Total ion chromatogram of volatile components注：A 牛乳干酪素；B 牦牛乳干酪素；C 曲拉干酪素；D 牛乳；E 牦牛乳；F 曲拉。

1.2实验方法1.2.1干酪素制备工艺流程（牦）牛乳干酪素：(牦)牛乳(1000mL )→脱脂(40 45ħ，6600r /min 离心脱脂10min )→巴氏杀菌(72ħ，15 20s )→冷却→凝乳(3032ħ、不断搅拌脱脂乳、缓慢加入稀盐酸至pH4.6)→加热20min 至50ħ→洗涤(300mL 蒸馏水分四次洗涤)→脱水(4000r /min 离心10min )→造粒(20目)→干燥(55ħ，6h )曲拉干酪素：曲拉→溶解(40 45ħ用20%NaOH 调节pH 至9.0，溶解时间45min )→过滤→脱脂(40 45ħ，6600r /min 离心脱脂10min )→巴氏杀菌(72ħ，15 20s )→冷却→凝乳(30 32ħ、不断搅拌脱脂乳、缓慢加入稀盐酸至pH4.6)→加热20min 至50ħ→洗涤(300mL 蒸馏水分四次洗涤)→脱水(4000r /min 离心10min )→造粒(20目)→干燥(55ħ，6h )1.2.2样品前处理取10g 干酪素（或乳）样品放入50mL 顶空瓶中，密封瓶口，在60ħ水浴中平衡30min 。

将已经老化好的萃取头插入顶空瓶中进行萃取吸附30min ，拔出萃取头，插入气相色谱仪，推出纤维头于250ħ解吸5min ，拔出萃取头。

1.2.3色谱条件OV1701石英毛细柱（60m ˑ0.25mm ，0.5μm ）；载气（He ）流速1mL /min ；分流进样，分流比20ʒ1，分流流量：20mL /min ；升温程序：50ħ保持1min ，5ħ/min 升温至260ħ，保持10min ；进样口温度：250ħ。

1.2.4质谱条件电子轰击（EI ）离子源：电子能量70eV ；离子源温度：230ħ；四级杆温度：150ħ；质量扫描范围：m /z 30 550。

1.2.5数据处理利用随机携带的Xcalibur 工作站NIST Libary 和Wiley Libary 自动检索各组分质谱数据，并参考文献及标准图谱对结果进行核对与确认，仅报道正反匹配度均大于800（最大值为1000）的鉴定结果。

2结果与分析2.1干酪素气味成分分析利用SPME 纤维头吸附不同原料干酪素中挥发性风味物质，GC－MS 检测结果见图1（A C ），根据GC－MS 分析所得质谱信息经计算机用NIST MSSearch 标准质谱数据库检索，得到曲拉干酪素、牦牛乳干酪素和牛乳干酪素中含有挥发性成分20多种。

表1表示的曲拉干酪素、牦牛乳干酪素和牛乳干酪素的挥发性物质及相对百分含量中，醛类、烃类物质表1挥发性成分气－质联用分析结果Table 1GC－MS analysis of volatile components化合物名称相对含量（%）牦牛乳牦牛乳干酪素曲拉曲拉干酪素牛乳牛乳干酪素酸类－17.3153.998 6.154－－乙酸－ 5.18717.945 4.151－－丁酸－10.19920.287 2.003－－异丁酸－－0.612－－－异戊酸－－0.406－－－己酸－ 1.92413.463－－－2－甲基己酸－－0.213－－－辛酸－－ 1.072－－－醇类22.704－8.681－－－乙醇22.704－0.558－－－异丁醇－－0.356－－－2－甲基丁醇－－0.688－－－（2S ，3S ）－（+）－2，3－丁二醇－－ 3.329－－－异戊醇－－ 1.519－－－1－戊醇－－0.670－－－正己醇－－ 1.246－－－2－乙基己醇－－0.315－－－酮类11.17114.0919.48613.8770.00212.563丙酮 5.5618.388－ 4.40561.2879.9372－丁酮－ 2.8360.293 3.6708.715 2.626反式－3－戊烯－2－酮－－ 1.785－－－3－羟基－2－丁酮－ 2.8677.408 5.795－－2－庚酮 5.610－－－－－酯类－－0.865－－－乙酸乙酯－－0.327－－－丁酸乙酯－－0.241－－－正己酸乙酯－－0.297－－－醛类13.08225.83616.26923.737－36.471苯甲醛－ 2.0010.989 2.875－ 4.481壬醛－ 4.671 1.94211.412－10.553反式－2－壬烯醛－－0.530－－癸醛－－－－－ 1.176异丁醛－－0.326－－ 1.761戊醛 2.533 4.573 1.285 1.238－0.991异戊醛－－ 2.022 1.291－ 2.720己醛 2.8929.232 5.039－－7.078庚醛－ 5.359 3.565 5.327－ 4.879正辛醛－－0.571 1.594－ 2.832糠醛7.657－－－－－烃类 2.58815.7987.16725.413－26.345二氯甲烷－－－－－7.817三氯甲烷－－－ 2.315－ 4.0614－甲基环己烷－－ 1.696－－－正己烷－ 2.8580.491 1.023－ 4.973正辛烷－－0.75－－－在三种干酪素中均有检出，且在挥发性成分中相对含量较高，为主要挥发性物质，可能为干酪素气味主要来源。