在乳制品的加工過程中通常采用熱處理來確保食品安全和延長貨架期，常用的熱處理方法有高溫短時巴氏殺菌、超高溫瞬時滅菌等。超高壓技術作為一種新型的食品保鮮技術在食品工業中已有近40 年的應用歷史，目前其應用主要有食品中過敏物質的消減、果蔬汁滅酶殺菌、肉制品保鮮。高壓食品能夠很好地保持原有的營養價值、色澤和天然風味。
模擬人味覺、嗅覺和視覺而建立的生物傳感器電子舌、電子鼻和電子眼已越來越多地應用于食品生產中。在實際生產研究中通常使用這3 種技術共同監測食品在貯藏加工后發生的各種變化。天津商業大學生物技術與食品科學學院和天津市食品生物技術重點實驗室的趙旭飛、胡志和、薛璐等人以脫脂乳為原料，采用電子鼻、電子舌、電子眼等現代感官檢測技術，綜合分析超高壓處理后牛奶的色澤、香氣和滋味的變化，為超高壓技術在牛奶加工中的應用提供理論參考。
脫脂乳樣品在不同壓力條件（0.1～700 MPa、10～30 min）下透光率的變化結果顯示，當壓力不超過200 MPa時，透光率的變化主要取決于壓力的大小，處理時間的影響較小。當壓力超過200 MPa時，壓力和時間同時對透光率產生影響。隨著壓力的增大和時間的延長，透光率也隨之增大。500 MPa處理20、30 min時，透光率不再受壓力的影響。
結果顯示，在壓力不超過200 MPa時，脫脂乳的平均粒徑隨壓力增大而增加，在200 MPa處理10、20 min和30 min，粒徑分別為86.454、87.169、88.701μm；而當壓力超過200 MPa時，隨壓力增加，其平均粒徑均不同程度減小。
一、超高壓處理對脫脂乳色澤的影響
脫脂乳是一種白色乳濁液，而經過超高壓處理之后明顯變得透明。與未處理脫脂乳相比較，不超過200 MPa處理10、20 min時，脫脂乳的乳白色外觀幾乎看不出改變；處理30 min時其外觀開始變得半透明。當超過300 MPa處理10～30 min時，其乳白色的外觀開始改變，色澤變淺，這與透光率和粒徑的變化有關。
通過IRIS VA400電子眼檢測不同壓力處理的脫脂乳，在未處理的脫脂乳中，占比例最大的色號分別為3002、3018和3274，其比例分別為24.89%、47.07%和13.98%，總和超過85%。它們所代表的色澤分別為黃灰色和淡黃綠色。不同壓力條件下處理的脫脂乳中色號的種類以及所占的比例均不同，隨著壓力的增大主色號逐漸變小。結果顯示，保壓時間為10 min時，隨著壓力的升高，脫脂乳中比例較高的3018和3274兩種色號消失，這兩種色號都代表淡黃綠色。壓力達到200 MPa時3002（黃灰色）消失。壓力越高，原本在脫脂乳中含量比較低的色號如2184（中灰色）、2200（淡綠色）和2456（淺灰橄欖色）的比例逐漸增加，使得脫脂乳呈現一種灰色調。當保壓時間增加到20 min和30 min時（圖5B、C），隨著壓力的增加出現了一些新的色號（1927（灰綠色）、1928（灰綠色）、2199（中黃綠色）、2472（灰黃綠色）），故脫脂乳在較高壓力（超過200 MPa）呈灰黃綠色。
二、超高壓處理對脫脂乳氣味的影響
1.主成分分析結果
采用HeraclesII電子鼻對不同條件處理的樣品進行主成分分析。0.1～700 MPa處理10 min時，主成分1（50.542%）和主成分2（21.435%）的貢獻率之和為71.977%；處理20 min時主成分1（46.222%）和主成分2（27.145%）的貢獻率之和為73.367%；處理30 min時主成分1（74.422%）和主成分2（9.426%）的貢獻率之和為83.848%。3 個時間下的識別指數分別為55、71、0.2，均低于80，表明不同壓力處理的樣品之間沒有明顯差異。因此，脫脂乳100～700 MPa處理10～30 min時氣味差異不明顯。
2.電子鼻-氣相色譜分析結果
根據HeraclesII電子鼻采集的數據信息，不同壓力下處理20 min脫脂乳的氣相色譜圖如上圖所示，不同壓力條件下（0.1～700 MPa、10～30 min）處理的脫脂乳峰面積變化。脫脂乳中比例較高的氣味成分在經過超高壓處理之后沒有很大的變化。但隨著處理壓力的增加和時間的延長，一些新的氣味成分開始出現。
3.氣味物質定性分析結果
結果顯示，所篩選成分的相關指數均不低于70%。將不同條件下處理的脫脂乳樣品氣味與Aro Chem base數據庫進行對比分析，發現其主要由醛類、醇類、酮類、酯類、雜環類等組成。在未處理脫脂乳中醛類占2.64%，醇類占0.56%，酮類占71.34%，酯類占10%，雜環類占5.41%，其他類占4.94%。這些成分組成了脫脂乳總體的風味特性。
脫脂乳中檢出較多的丙酮、2-丁酮、乙醛、己醛、二甲基硫等在不同時間、壓力條件下呈不同的變化趨勢，這形成脫脂乳和高壓處理之后的整體風味特性。
三、超高壓處理對脫脂乳滋味的影響
利用Astree電子舌檢測高壓處理后脫脂乳滋味的變化，采用主成分分析和味覺分析的方法分別對超高壓處理脫脂乳的滋味進行分析。
結果顯示，與未處理的脫脂乳相比，不同壓力下處理10 min脫脂乳的酸味和鮮味分別在400 MPa處理時降低54%和77%，并在700 MPa處理時超過脫脂乳水平；咸味和苦味在100 MPa處理時降到最低后隨著壓力的增高而增強；甜味變化趨勢與酸味相反，在400 MPa處理時由4.1（脫脂乳）增加到9.9后，在700 MPa處理時降到3.6。處理20 min時，各種滋味的總體趨勢與處理10 min時相似，所有味覺成分在500 MPa處理后幾乎不再改變。處理30 min時，與脫脂乳相比，酸、咸、鮮味隨著壓力增大均不同程度減弱，而甜味和苦味在加壓后增加6～7 倍。
04結論
不同超高壓處理條件會改變脫脂乳透明度和粒徑，取決于壓力和保壓時間，且脫脂乳粒徑和透明度的變化存在一定的關系，在壓力超過200 MPa時平均粒徑不同程度減小，而透明度增加。不同時間高壓處理還會引發脫脂乳色澤、氣味和滋味等感官品質的變化，與未處理的脫脂乳相比，經過高壓處理后其色澤由乳白變為灰色透明，氣味上并無明顯性差異，但滋味上有明顯區別（10 min時識別指數高達94）。
來源：《食品科學》2019年40卷19期172-184頁，作者：趙旭飛，胡志和，薛璐，魯丁強，賈凌云，程凱麗。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190415-198。.轉載請注明來源。
