奶制品的風味及其影響因素課件

牛奶及其制品風味奶制品風味影響因素

.牛奶及其制品風味奶制品風味影響因素.11.牛奶風味成份及物質(zhì)2.牛奶中風味物質(zhì)的來源3.牛奶風味的影響因素4.不良風味的預(yù)防措施5.加熱對牛奶中風味物質(zhì)的影響6.高強度脈沖電場對牛乳風味的影響.1.牛奶風味成份及物質(zhì)2.牛奶中風味物質(zhì)的來源.2牛奶風味成份及物質(zhì)奶及奶制品的風味取決于復(fù)雜的風味系統(tǒng)．其中最主要的風味來源有以下兩方面：一是牛奶中蛋白、脂肪等成分形成的風味：二是來自于奶牛泌乳期采食的飼料成分及其在體內(nèi)的代謝作用等對牛奶產(chǎn)生的風味：另外牛奶風味還與其吸收牛舍周圍環(huán)境中的氣味、加工工藝以及成品中細菌污染和化學變化等方面有關(guān)。.牛奶風味成份及物質(zhì)奶及奶制品的風味取決于復(fù)雜的風味系統(tǒng)．其中3牛奶的風味物質(zhì)是指引起牛奶產(chǎn)生一種特有風味的一些化學物質(zhì)，多屬有機物，主要包括游離脂肪酸、醇、酯、內(nèi)酯、醛、酮、酚、醚、含硫化合物及萜類等多種有機化合物。

2006年，Schlichtherle等用GC-MS聯(lián)用法結(jié)合內(nèi)標法對牛奶的風味進行定性和定量分析，結(jié)果檢測出強揮發(fā)性的物質(zhì)有辛烷、環(huán)氧乙烷、己酸、苯己酮、壬醛、辛酸、十二烷、十三烷、2-癸醛、2,4(E)-十二烯醛、2-亞甲基-環(huán)戊醇、癸酸等，都是牛奶中風味物質(zhì)的重要成分.牛奶的風味物質(zhì)是指引起牛奶產(chǎn)生一種特有風味的一些化學物質(zhì)，多4

牛奶中風味物質(zhì)的來源

牛奶中的風味物質(zhì)來源有多個方面，不能僅僅局限于某個單一的方面。大量研究表明鮮奶中風味物質(zhì)來源主要有四種途徑。一、飼料所含的一些風味活性不經(jīng)過任何改變直接從飼料中通過血液進入乳腺組織。二、反芻動物采食后，飼料中一些風味活性物質(zhì)在反芻動物的瘤胃中發(fā)生一系列的生化反應(yīng)，形成新的風味活性物質(zhì)，被機體吸收后進入乳液。2004年，Carpion{}F究表明一些植物被動物采食后，其中的一些獨特化合物在瘤胃內(nèi)被氧化或酸化形成新的化合物被動物所吸收。三、一些風味化合物進入血液，在血液中發(fā)生一系列的生化應(yīng)，形成新的風味活性物質(zhì)。四、一些風味化合物是由牛乳中的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物降解而成，或者是由每一類物質(zhì)的衍生物之間相互反應(yīng)而生成。其形成過程可以簡略的圖片來概括.牛奶中風味物質(zhì)的來源牛奶中的風味物質(zhì)來源有多個方面，不5..6新鮮牛乳的風昧

新鮮牛乳有一種鮮美的香味，這種香味中所含的成分是很復(fù)雜的。目前尚不能確定是何種物質(zhì)造成其微弱的，而又典型的氣味。在正常牛乳中，已確定了促進風味形成的微量滋味和香味物質(zhì)是丙酮、乙醛、油酸、丁酸、甲硫醚及其他游離脂肪酸和羰基化合物類，這些痕量物質(zhì)在牛奶香味形成上具有特殊的意義。此外，還有甲酸、乙酸等有機酸類和甲醛、丁酮、2一己酮、2一戊酮等羰基化合物類，以及其他種類的微量揮發(fā)性成分，如乙醚、乙醇、氯仿、乙腈、氯化乙烯等。牛乳在濃縮氣味的閾值比較高時，則能夠散發(fā)出麥芽味和奶牛味。若牛乳有明顯的滋味和氣味，被認為是不正?，F(xiàn)象。香味和滋味物質(zhì)首先吸附在蛋白質(zhì)上，隨之進入乳制品中。因此，只有生鮮牛乳的滋味和氣味才能夠使乳制品獲得正常滋味。.新鮮牛乳的風昧新鮮牛乳有一種鮮美的香味，這種香味中所含的7

甲硫醚雖然是微量的，但它是構(gòu)成牛乳風味的主體，是牛乳香氣的主要成分。該化合物香氣閾值在蒸餾水中約為12×10-6，如高于此閾值，就會立即產(chǎn)生過度的牛乳味和其他臭味。生牛乳往往有牛呼出氣般的氣味，其原因是甲硫醚濃度高。此外，還因為與乳腺相同的血管在氣體交換中帶出含量略高的甲硫醚的氧化衍生物CH3一SO2一CH3，現(xiàn)代分析證明，牛呼出氣的特殊氣味是由于其中含有二甲砜等物質(zhì)。從牛血液中可以分離出這種物質(zhì)，其含量略高，亦會產(chǎn)生過度的生牛乳臭味和麥芽臭味。乳在加工和加熱處理中會產(chǎn)生一些物理化學過程，這些過程能促進牛乳成分中新的滋味和香味物質(zhì)的形成。.甲硫醚雖然是微量的，但它是構(gòu)成牛乳風味的主體，8加工中產(chǎn)生的風味物質(zhì)蛋白質(zhì)變化產(chǎn)生的風昧加熱乳的異味是由于含硫組分濃度的增加而引起的。含硫組分包括了二甲基硫化物(DMS)、硫化氫(H2S)、二甲基二硫化物(dimethyldisulfide)和甲硫醇(MeSH)Badings和deJong在加熱乳中發(fā)現(xiàn)了MeSH、DMS、H2S和dimethyldisulfide，Dimethyl

disulfide和MeSH只表現(xiàn)出痕量．H2S濃度的對數(shù)與乳的加熱風味密度有一個強烈的線性關(guān)系。.加工中產(chǎn)生的風味物質(zhì)蛋白質(zhì)變化產(chǎn)生的風昧.9脂肪所產(chǎn)生的風味乳脂肪是牛乳加熱處理風味的另一來源。牛乳水解釋放的β一酮基脂肪酸經(jīng)熱脫羧作用可形成甲基酮，同樣，γ一和δ一脂肪酸則可產(chǎn)生內(nèi)酯。UHT牛乳的風味主要來自2一烷(烴)酮、內(nèi)酯和硫化物。甲基酮和內(nèi)酯在加熱處理乳中有較大的濃度,甲基酮在乳脂肪的非氧化型風味惡化中有顯著作用。苯甲醛、d～檸檬油精和檸檬醛風味強度的濃度分別為17．8*10-6，53．0*10-6和19．8*10-6。2一己醛，2一庚酮，2一壬酮以及δ一十二內(nèi)酯在UHT乳中對風味貢獻非常大。.脂肪所產(chǎn)生的風味乳脂肪是牛乳加熱處理風味的另一來源。牛乳水解10糖類變化產(chǎn)生的風味一旦牛乳經(jīng)受強烈的熱處理(如溫度115℃，處理時間10min)，其風味主要來源于麥芽酚、異麥芽酚以及由于糖的轉(zhuǎn)化和美拉德反應(yīng)而產(chǎn)生的呋喃酮。美拉德反應(yīng)對在乳與乳制品的加熱、干燥和貯存過程中的風味形成起著重要作用。美拉德反應(yīng)中，乳糖和牛乳蛋白質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的羰一氨反應(yīng)，反應(yīng)過程包括：①羰基一氨基反應(yīng)；②分子重排；③更進一步的氨基反應(yīng)；④氨基糖的降解，生成風味化合物和褐色素。形成的風味化合物包括：呋喃、吡咯、吡嗪以及其他含S、N、O的雜環(huán)化合物。部分由美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)產(chǎn)生的風味物質(zhì)有：麥芽酚、5一羥甲基糠醛、4一羥基一2，5一二甲基一3(2H)一呋喃酮、鄰氨基苯乙酮和2，5一二甲基吡嗪。.糖類變化產(chǎn)生的風味一旦牛乳經(jīng)受強烈的熱處理(如溫度115℃11美拉德反應(yīng)

美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物很復(fù)雜，其中對乳的風味起作用的主要為羥甲基糠醛。不同熱處理條件下牛乳中的羥甲基糠醛的含量見表1。羥甲基糠醛由葡萄糖或果糖經(jīng)脫水反應(yīng)生成，作為一種能有效防治神經(jīng)退行性疾病，認知損害和抗心肌缺血的心血管病藥物.美拉德反應(yīng)美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物很復(fù)雜，其中對乳的風味起作用的主12香蘭素(香草醛)

是一個非常可口的組分，它的鑒定也是基于相關(guān)保留時間和氣味形成基礎(chǔ)之上的。香草醛可能對熱處理乳熱指示性的風味形成有貢獻。Cobb等人認為，熱處理乳中的香草醛可能起源于植物木質(zhì)素，也許瘤胃微生物打碎木質(zhì)素成為松柏醇，它轉(zhuǎn)移到乳中，并在乳被加熱時氧化成為香草醛。松柏苷被認為是植物中的木質(zhì)素前體，也提供作為乳中香草醛前體的可能性。香草醛是一種重要的香料。白色針狀結(jié)晶或淺黃色晶體粉末。有濃烈的香氣。.香蘭素(香草醛)是一個非常可口的組分，它的鑒定也是基于相關(guān)13

一般當乳品經(jīng)受超高溫滅菌處理時，會產(chǎn)生不同程度的風味變化。牛乳的香味物質(zhì)構(gòu)成復(fù)雜，現(xiàn)今已得到證實的物質(zhì)有：二甲基硫醚、羰基化合物(如乙酮、丁酮、乙醛、甲醛等)、阿卡諾爾、低級脂肪酸、內(nèi)酯、脂類、硫化物、含氮化合物和脂肪族以及芳香族烴等。對牛乳加熱處理的程度不同，產(chǎn)生的加熱異味類型也有所差異。低溫巴氏殺菌牛乳(溫度73℃，殺菌時間10s)基本上不產(chǎn)生異味；高溫巴氏殺菌(溫度83℃，殺菌時間10s)就會產(chǎn)生蒸煮昧。蒸煮味主要來自巰基化合物，而巰基化合物(蒸煮味的來源)主要是由牛乳蛋白質(zhì)(尤其是脂肪球膜蛋白和β一乳球蛋白)的熱變化引起的。..14牛奶風味物質(zhì)的特點

牛奶中風味物質(zhì)主要特征是：（1）分子量小，牛奶中風味活性物質(zhì)分子量一般小于400Da；（2多樣性，大多數(shù)風味物質(zhì)經(jīng)各種化學反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來，因而性質(zhì)各異，具有幾十種類別；（3）不穩(wěn)定性，牛奶中風味物質(zhì)的含量一般從小于1μg/到1.0×106μg/L；（4）閾值，牛奶中風味物質(zhì)的閾值一般從小于0.001μg/L到大于1000μg/L[13]牛奶風味物質(zhì)的特點牛奶中風味物質(zhì)主要特征是：（1）分子量牛奶風味的影響因素

牛奶風味取決于復(fù)雜的風味系統(tǒng)，其風味的影響因素很多，主要包括奶牛機體的新陳代謝作用、飼料原料和添加劑的影響、微生物作用、生物酶作用及生產(chǎn)工藝的影響具體影響因素包括以下幾個方面

1，奶牛的自身因素

(1)，不同品種的奶牛，牛奶的成分和風味是不同的。據(jù)Guretzky在2006年的報道，美國2005年~2006年統(tǒng)計，娟姍牛比荷斯坦牛產(chǎn)奶量低，但乳脂率高，品質(zhì)和風味好；同時，Piccinini等發(fā)現(xiàn)水牛的乳汁營養(yǎng)豐富，味道香美，與黃牛相比其乳糖、乳蛋白、礦物質(zhì)、維生素的含量較高。不同個體牛奶的風味也不相同，即使是同一品種不同個體的奶牛其牛奶的產(chǎn)量和風味也不盡相同牛奶風味的影響因素牛奶風味取決于復(fù)雜的風味系統(tǒng)，其風味的影

(2)，同一頭奶牛在一個泌乳期內(nèi)，不同泌乳階段牛奶的風味和成分也是不同的。一般初乳的風味和功能較好，泌乳期的各個月乳成分變化很大，乳脂率在第一個月高，第二個月開始下降，第三、第四個月降到最低，從第五個月開始上升，到第十、十一個月達到高峰(2)，同一頭奶牛在一個泌乳期內(nèi)，不同泌乳階段牛奶的風味

(3)，同一奶牛不同胎次也影響牛奶的品質(zhì)和風味。一般隨著胎次的增加，牛奶的品質(zhì)和風味下降。胎次可以影響牛奶的乳脂和乳蛋白的含量（每增加一胎，乳蛋白降低0.02%~0.05%，乳脂率降低0.2%左右），進而顯著影響奶牛群中不合格牛奶數(shù)及比例分布，若通過一定措施改善不同胎次牛群的比例，將可提高整個牛群的乳質(zhì)和風味(3)，同一奶牛不同胎次也影響牛奶的品質(zhì)和風味。一般隨著2，飼養(yǎng)管理及環(huán)境因素

飼養(yǎng)管理及環(huán)境的優(yōu)劣直接影響牛奶的品質(zhì)和風味。2007年，馬燕芬研究報道劣質(zhì)飼料可使牛奶中伴有臭味、氧化味、酸味等不愉快的味道，2008年，Rekik等研究報道由于奶牛乳房炎而使牛奶中的體細胞數(shù)明顯升高，高體細胞數(shù)的牛奶中含有較多脂肪和蛋白氧化酶，使脂肪和蛋白質(zhì)分解增加，因而產(chǎn)生過多的游離脂肪酸，導致牛奶產(chǎn)生澀味、苦味等不良風味。2，飼養(yǎng)管理及環(huán)境因素飼養(yǎng)管理及環(huán)境的優(yōu)劣直接影響牛奶

3，牛奶的存儲及運輸因素

牛奶是微生物良好的培養(yǎng)基，若奶中微生物含量超標，將引起牛奶腐敗變味，進而危害人體健康。貯存和運輸?shù)娜萜鞑牧蠎?yīng)無毒無害且應(yīng)有制冷裝置，使牛奶的溫度控制在4℃左右，即使在4℃左右貯存也不要超過2d。每次用后要對奶罐徹底沖洗消毒，防止微生物寄居。2005年，蒙名燕等研究表明，牛奶儲存的溫度影響著微生物的變化。在40℃以下，新鮮牛奶有2h抑菌期；在4℃~6℃下貯存24h微生物數(shù)基本不變；在15℃以下貯存10h微生物數(shù)變化也不大；若溫度超過20℃，貯存時間超過4h后微生物數(shù)迅速增長，進而影響了牛奶的風味3，牛奶的存儲及運輸因素牛奶是微生物良好的培養(yǎng)基，4，飼料成分因素

泌乳期奶牛飼喂不同的飼料可直接影響牛奶的品質(zhì)和風味。1956年，Morgan和Pereira通過在奶牛的飼料中添加一些蕪菁、洋白菜、油菜等十字花科植物和給奶牛飼喂鮮苜蓿和豆科青貯等時，發(fā)現(xiàn)在擠出的奶在當時含有很濃的飼料氣味。此外，在擠奶前給泌乳牛喂玉米青貯、青刈玉米和甘薯等時擠出的牛奶中也會伴有相應(yīng)的氣味，但伴有這種氣味的牛奶加熱到85℃左右后通風則即能將氣味消除4，飼料成分因素泌乳期奶牛飼喂不同的飼料可直接影響牛奶

1987年，Larick等研究發(fā)現(xiàn)在奶牛日糧中的甜菜及甜菜副產(chǎn)品中的三甲胺乙內(nèi)酯（甜菜堿）在奶牛消化道里易轉(zhuǎn)變成三甲胺，生成的三甲胺在牛奶中易產(chǎn)生一種魚腥味。當奶牛采食普通的黑麥和大麥時所產(chǎn)生的三甲胺也易使牛奶產(chǎn)生一種魚腥味，但也有研究表明，甜菜糖、甜菜湯及甜菜葉所產(chǎn)生的魚腥味的發(fā)生率是很低的，隨著牛體及飼料的不同而會發(fā)生不同的變化

.1987年，Larick等研究發(fā)現(xiàn)在奶牛日糧中的甜菜及甜22牛奶的風味還會隨著奶牛采食飼料的數(shù)量、質(zhì)量以及飼料的成熟情況而發(fā)生變化。1988年，Sehovic研究表明泌乳期內(nèi)，采食高山地區(qū)牧草（雙子葉屬植物為主）的奶牛與采食低洼地區(qū)牧草（禾本科屬植物為主）的奶牛，所生產(chǎn)的牛奶的風味顯著不同。1999年，日本報道了香草可改變牛奶風味，根據(jù)香草成分向牛乳轉(zhuǎn)移情況，確認香茅草、西澤薄荷等的成分移向牛乳臭味少，風味好，可用于開發(fā)清爽味，容易飲用的牛乳。奶風味可能與動物機體能量平衡狀態(tài)有關(guān)，動物能夠通過動員機體儲備來處理能量負平衡，但當機體儲備空虛和能量不足時，奶中干物質(zhì)量降低，并同時伴有腐敗風味.牛奶的風味還會隨著奶牛采食飼料的數(shù)量、質(zhì)量以及飼料的成熟情況23

2005年，Ekn和Skeie在測試了不同粗飼料利用率對挪威奶山羊乳風味的影響，試驗結(jié)果表明在牧草充足的春季，飼喂?jié)饪s物的水平不影響山羊奶的風味，通過味覺感觸品定山羊奶的質(zhì)量，口感較好，風味清香；但在牧草缺乏的秋冬季節(jié)，所產(chǎn)出的山羊奶則伴有一股難聞的腐敗風味。同年，Kay等研究表明，奶牛單獨采食TMR后其產(chǎn)奶量、體重和體況均高于采食TMR+牧草/的奶牛，但牛奶風味卻低于采食牧草的奶牛。2006年，鄭瑞波等研究表明泌乳奶牛日糧中含脂肪5%~6%時，奶牛對養(yǎng)分的利用率最高，若在泌乳早期高的產(chǎn)奶牛日糧中添加25g~30g蛋氨酸羧基類似物，乳脂率明顯提高，牛奶風味也得到明顯改善.2005年，Ekn和Skeie在測試了不同粗飼料利用率24同年，焦凌梅等發(fā)現(xiàn)在奶山羊的日糧中添加新鮮胡蘿卜對山羊奶有較好的除擅效果。在此基礎(chǔ)上，進一步對胡蘿卜中的化學成分進行分析發(fā)現(xiàn)，類胡蘿卜素（維生素A）可以與游離脂肪酸發(fā)生酯化反應(yīng)，降低游離肪酸含量，從而降低羊奶中的膻味。與此同時，焦凌梅等使用含葉綠素較多的青柑橘皮作為實驗材料添加到泌乳奶山羊的日糧中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)山羊奶在色澤、風味上均良好，并且具有了一點清香的風味.同年，焦凌梅等發(fā)現(xiàn)在奶山羊的日糧中添加新鮮胡蘿卜對山羊奶有較25

2007年，Thomas等研究發(fā)現(xiàn)在荷斯坦犢牛和泌乳奶牛的飲水中添加柑桔和香草香料能刺激干物質(zhì)的采食和促進體重的增加，但相對于干物質(zhì)的攝入量、水的消耗以及奶的生產(chǎn)無顯著變化[30]。同年，馬燕芬（譯）發(fā)現(xiàn)采食牧草的奶牛所生產(chǎn)奶酪的花香味和青草氣味程度顯著高于采食TMR日糧組成的奶酪氣味（P＜0.05）.2007年，Thomas等研究發(fā)現(xiàn)在荷斯坦犢牛和泌乳奶牛26此外，在奶牛飼草中添加檸檬草，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)牛奶中含有檸檬醛（0.211μg/kg），對牛奶風味改善起到一定的積極作用，不僅可以提高奶牛的免疫力，增進奶牛的健康，具有的令人愉快的檸檬香味，還可以改善牛舍的不良氣味，使牛群生存在一個安逸的環(huán)境里，更有利于生產(chǎn)的進一步進行。研究人員還發(fā)現(xiàn)，對奶牛場的奶牛噴灑有香味的物質(zhì)（例如茴香油）后，能使奶牛相處得更好，奶量也因此增加。研究人員說，過去奶牛之間普遍存在互相咬、擠、撞現(xiàn)象，導致奶牛緊張不安，產(chǎn)奶量大受影響。而噴灑了茴香油以后，奶牛的好斗性大大降低，情緒放松，安分閑適，從而使產(chǎn)奶量明顯提高.此外，在奶牛飼草中添加檸檬草，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)牛奶中含有檸檬醛（27此外，在奶牛日糧中適當補充抗氧化營養(yǎng)素的中草藥，有助于降低牛奶中產(chǎn)生氧化臭味及其它不良風味，改善牛奶乳風味。一些抗氧化劑（如Cu2+）易促使牛奶產(chǎn)生氧化味，其它抗氧化劑則會降低牛奶產(chǎn)生氧化味。牛奶中含有高濃度的Cu2+時，尤其是當牛奶中富含有高比例的不飽和脂肪酸時極易產(chǎn)生氧化味。CharmleyNicholson的研究表明，奶牛采食制成粉狀的豆餅和8000IU/d維生素E所產(chǎn)牛奶含有氧化味。飼喂油脂可預(yù)防牛奶產(chǎn)生氧化味，但并沒有確切維生素E添加量，一般來說至少需要3000IU/d維生素E才能預(yù)防奶牛產(chǎn)生氧化味。2007年，Zingg等研究表明給泌乳奶牛加喂維生素E可增強牛奶風味的穩(wěn)定性，在泌乳奶牛的日糧中分別添加中草藥劑30g/d、50g/d時，二組牛奶的乳脂率分別提高5.2%和7.0%，并且新鮮度、口感等均較對照組有明顯改善.此外，在奶牛日糧中適當補充抗氧化營養(yǎng)素的中草藥，有助于降低牛28不良風味的預(yù)防措施1，牛奶中不良飼料味的預(yù)防措施

(1)在奶牛采食后5h擠奶．或在擠奶前2～4h限制其采食含有不適氣味的飼料?；驍D奶之后再讓其采食含不適氣味飼料，奶中的飼料味即能被排除。(2)采用足夠的通風即能解決谷倉或牛棚中飼料味的轉(zhuǎn)移。(3)巴氏消毒會顯著減少或改變其他飼料味。(4)根據(jù)芳香味物質(zhì)具有揮發(fā)性的特點，可通過蒸發(fā)技術(shù)去除這些味道。不良風味的預(yù)防措施1，牛奶中不良飼料味的預(yù)防措施(1)在奶2，牛奶中的其他不良風味的預(yù)防措施

(1)在每次使用之前．要對所有和牛奶直接接觸的儀器設(shè)備和用具表面進行清洗、消毒。并嚴格控制細菌的類型和數(shù)量。主要包括每天清洗所有的牛奶桶和牛奶管道．儲奶罐在每次清空時也都要被清洗干凈。另外還要確保牛場、奶車廂和儲奶房間的干凈衛(wèi)生。(2)牛奶在被送入乳品廠加工之前，必須盡