牛乳加熱及乳粉加工中熱相關(guān)工藝對(duì)氧化風(fēng)味的影響研究.pdf

1、由于生鮮乳的供應(yīng)存在地域、季節(jié)等因素的限制,乳粉的加工和使用一直受到人們的重視。無論乳粉被直接消費(fèi),還是復(fù)原后替代生鮮乳作為生產(chǎn)原料應(yīng)用于食品中,都存在一定的缺陷。其中,乳粉加工及貯藏過程中發(fā)生的氧化風(fēng)味劣變是限制其食用和應(yīng)用的主要瓶頸。本課題的目的是研究加熱處理以及乳粉加工中的熱相關(guān)工藝,包括預(yù)熱、濃縮、干燥對(duì)牛乳中氧化風(fēng)味物質(zhì)(OFC)的影響;分析牛乳體系中脂質(zhì)氧化環(huán)境和風(fēng)味前體的暴露情況,同時(shí)分析乳粉顆粒的形態(tài)和表面組成特性受加工

2、工藝的影響情況,研究它們?cè)诩庸きh(huán)節(jié)和乳粉貯藏環(huán)節(jié)對(duì)氧化風(fēng)味形成的作用及潛在機(jī)理。
　　首先,采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜分析加熱乳中的揮發(fā)性物質(zhì),發(fā)現(xiàn)OFC隨加熱強(qiáng)度的增加而增加,與原料乳相比,90℃超過2min加熱可明顯增加己醛含量(P<0.05),90℃、20min加熱時(shí)己醛含量增加了2.70倍;在設(shè)定的加熱強(qiáng)度內(nèi),建立了OFC和加熱參數(shù)之間良好的回歸關(guān)系:決定系數(shù)大于0.86。加熱后牛乳體系的氧化環(huán)境發(fā)生改變,與原料乳相比

3、,90℃、20min加熱時(shí),DPPH·清除率降低了23.15％,過氧化值(POV)增加了37.23%。對(duì)OFC前體(乳脂肪)受熱破壞情況的研究發(fā)現(xiàn):低強(qiáng)度加熱不會(huì)導(dǎo)致脂肪球分布出現(xiàn)明顯變化;同時(shí),隨著加熱強(qiáng)度的增加乳脂肪球膜中的具有保護(hù)作用的XDH/XO和BTN蛋白逐步遭到破壞。
　　乳粉加工中熱相關(guān)工藝對(duì)OFC形成的影響研究表明:與原料乳和加熱乳相比,濃縮乳和乳粉中OFC顯著增加,而濃縮乳中的OFC略高于乳粉。此外,也發(fā)現(xiàn)濃縮溜

4、出液中OFC的濃度高于濃縮乳,這表明濃縮過程中發(fā)生風(fēng)味物質(zhì)損失的同時(shí),也會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的脂質(zhì)氧化反應(yīng)。對(duì)乳粉加工過程中牛乳氧化環(huán)境和風(fēng)味前體暴露情況的研究表明,與原料乳相比,經(jīng)過預(yù)熱、濃縮及干燥處理后,牛乳體系的DPPH·清除率出現(xiàn)不同程度的降低,而POV呈現(xiàn)增加趨勢(shì);濃縮后牛乳脂肪球發(fā)生了聚集,濃縮乳的脂肪球d3,2顯著增加(P<0.05);加熱或濃縮均可改變?nèi)橹厩蚰ぶ蠿DH/XO和BTN蛋白組成。通過分析指出乳粉加工工藝造成的牛乳體系

5、中氧化環(huán)境和風(fēng)味前體暴露情況的顯著改變,是OFC顯著增加的誘因和起點(diǎn)。
　　乳粉的顆粒特性與貯藏后氧化風(fēng)味的形成密不可分。乳粉顆粒表面特性分析發(fā)現(xiàn):僅干燥工藝顯著影響乳粉表面游離脂肪含量(P<0.05);乳粉貯藏后表面游離脂肪中油酸、亞油酸及總不飽和脂肪酸的含量降低不明顯;X射線光電子能譜分析表明乳粉顆粒的表面組成與整體組成明顯不同,并且顯著受熱相關(guān)工藝影響。另外,乳粉顆粒影像信息的量化統(tǒng)計(jì)得到乳粉顆粒大小的范圍為33.24-53

6、.60μm,靜態(tài)等溫吸附測(cè)定得到乳粉顆粒的孔隙率范圍為1.73-17.09mm3/g,發(fā)現(xiàn)這些乳粉顆粒的形態(tài)特性會(huì)受到乳粉工藝的影響,即這些乳粉的表面特性是工藝可控的。
　　乳粉OFC濃度在貯藏中呈現(xiàn)增加趨勢(shì),同時(shí)發(fā)現(xiàn)不同乳粉加工工藝及參數(shù)對(duì)貯藏中OFC的形成產(chǎn)生不同的影響。乳粉貯藏后復(fù)原乳的總抗氧化能力基本完全耗盡,而POV出現(xiàn)大幅度增加。乳粉顆粒特性與貯藏中OFC濃度的相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn):乳粉顆粒的形態(tài)而非顆粒的表面組成是造成貯藏

7、中乳粉OFC顯著增加的主要影響因素。
　　對(duì)貯存中乳粉的自由基檢測(cè)結(jié)果表明:在貯藏3月和6月乳粉中均發(fā)現(xiàn)自由基存在,該自由基以單峰形式存在,g值為2.0054,隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng),自由基強(qiáng)度增加。另外,乳粉氧化風(fēng)味的控制研究表明,添加抗壞血酸可以有效降低曝光或避光貯藏乳粉中OFC的形成,并發(fā)現(xiàn)形成了新的自由基。
　　最后,乳粉復(fù)原乳在酸奶中的應(yīng)用研究表明:乳粉復(fù)原乳酸奶中醛類、甲基酮類、烯醛類、烯酮類、呋喃、苯并噻唑等化合物