乳饮料可与不同物料组合调制成不同营养和风味的乳制品，极大地满足了消费者对于兼具营养和风味、种类多样的乳制品的市场需求。然而，不同原辅料、不同工艺对乳饮料的风味影响却很大[1]。Vogel 等[2]探究蛋白质浓度和不同牛奶蛋白成分对蛋白饮料的影响，为优化蛋白质混合物，提供高蛋白质和功能特性的蛋白质饮料提供参考。韩之皓[3]研究复合益生菌在不同基料中的发酵特性及不同基料对活性乳酸菌饮料功能性的影响，发现复合益生菌在脱脂乳饮料中生长速度最快，且相较于乳清饮料和豆乳饮料在贮藏期内功能性综合评价更高。然而，对于不同口味乳饮料中的特征风味物质的研究仍然很少，而对乳饮料特征风味物质的物质基础和影响因素还不明确。
本研究利用顶空固相微萃取-气质联用（headspace solid-phase microextraction-gas chromatographymass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）仪对8 种不同乳饮料进行关键风味物质的测定，结合相对气味活度值（relative odor activity value，ROAV），分析不同口味乳饮料的挥发性风味物质、特征风味及其物质基础和影响因素，为乳饮料的风味改进和精准调控奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
两种全脂乳粉（编号为GC 和JK）、生牛乳、椰果、果酱、白砂糖、果葡糖浆、乳清蛋白粉、魔芋粉：市售；氯化钠（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
7890A-5975C 气相色谱-质谱联用仪：美国Agilent公司；HP-FFAP 毛细管柱（30 m×0.25 μm×0.25 mm）、50/30 μm DVB/CAR/PDMS 萃取头：美国Supelco 公司。
1.3 方法
1.3.1 乳饮料的制备
按照图1 中的流程调制不同口味的乳饮料，乳饮料样本口味、编号及配料见表1。
图1 乳饮料制作工艺流程
Fig.1 Production process flow of milk beverages
表1 乳饮料样本基本信息
Table 1 Basic information of milk beverage samples
乳粉种类GC JK口味蓝莓草莓椰子黄桃蓝莓草莓椰子黄桃编号LM-GC CM-GC YZ-GC HT-GC LM-JK CM-JK YZ-JK HT-JK配料表饮用水、生牛乳、椰果、全脂乳粉、蓝莓果酱、白砂糖、果葡糖浆、乳清蛋白粉、魔芋粉、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、纽甜、安赛蜜、甜菊糖苷饮用水、生牛乳、椰果、全脂乳粉、草莓果酱、白砂糖、果葡糖浆、乳清蛋白粉、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、阿斯巴甜（含苯丙氨酸）、安赛蜜、甜菊糖苷饮用水、生牛乳、椰果、全脂乳粉、果葡糖浆、白砂糖、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、阿斯巴甜（含苯丙氨酸）、安赛蜜、食品用香精饮用水、生牛乳、椰果、全脂乳粉、桃果酱、白砂糖、果葡糖浆、乳清蛋白粉、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、阿斯巴甜（含苯丙氨酸）、安赛蜜、甜菊糖苷饮用水、生牛乳、椰果、全脂乳粉、蓝莓果酱、白砂糖、果葡糖浆、乳清蛋白粉、魔芋粉、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、纽甜、安赛蜜、甜菊糖苷饮用水、生牛乳、椰果、全脂乳粉、草莓果酱、白砂糖、果葡糖浆、乳清蛋白粉、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、阿斯巴甜（含苯丙氨酸）、安赛蜜、甜菊糖苷饮用水、生牛乳、椰果、全脂乳粉、果葡糖浆、白砂糖、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、阿斯巴甜（含苯丙氨酸）、安赛蜜、食品用香精饮用水、生牛乳、椰果、全脂乳粉、桃果酱、白砂糖、果葡糖浆、乳清蛋白粉、羧甲基纤维素钠、柠檬酸、乳酸、柠檬酸钠、阿斯巴甜（含苯丙氨酸）、安赛蜜、甜菊糖苷
1.3.2 样品前处理
参考葛丽琴等[4]的样品前处理方法处理，抽出萃取头后，在气相色谱-质谱联用仪250 ℃进样口快速解吸5 min，抽出萃取头的同时启动仪器采集数据。
1.3.3 挥发性风味物质测定
1.3.3.1 色谱条件
HP-FFAP 毛细管柱（30 m×0.25 μm×0.25 mm）；进样口温度：250 ℃；升温程序：起始温度40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min 升温至140 ℃，保持3 min，然后以7 ℃/min升温至220 ℃，保持8 min。载气（He）流速1 mL/min，进样量1 μL，不分流进样。
1.3.3.2 质谱条件
电子轰击电离源，电子能量70 eV，传输线温度285 ℃；离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃；质量扫描范围m/z 41～520。
1.3.4 定性与定量分析
1.3.4.1 定性分析
首先去除柱流失的含硅类物质，将未知物质与已知物质进行对比，选择正反匹配度超过80（最大值为100）的物质，参考NIST11.L 标准谱库，可基本判断该未知化合物。
1.3.4.2 定量分析
根据峰面积归一法，计算挥发性化合物的相对百分含量。
1.3.5 关键挥发性物质评价
参照刘登勇等[5]的方法，通过ROAV 法确定乳饮料中的关键风味物质，以评价乳饮料中各组分对整体风味的影响程度。将对样品总体风味产生最大影响的成分ROAV 定义为100，即ROAVmax=100，其他组分的ROAV 按以下公式计算。
式中：Cx 为各挥发性物质的相对含量，%；Tx 为各挥发性物质对应的感觉阈值，mg/kg；Cmax 为样品中对整体风味影响最大的成分的相对含量，%；Tmax 为样品中对整体风味影响最大的成分所对应的感觉阈值，mg/kg。
通常ROAV≥1 的成分被视为样品中的关键风味化合物，而0.1≤ROAV＜1 的成分对于样品的整体风味具有重要的修饰作用。
1.4 数据处理
利用SPSS 统计软件进行方差分析，利用Origin 软件绘制柱状图。
2 结果与分析
2.1 乳饮料挥发性风味物质分析
采用HS-SPME-GC-MS 对8 组不同口味的乳饮料样本进行挥发性风味物质检测和分析，各样本中挥发性物质的种类数量见表2，每组样本挥发性风味物质的组成情况如图2 所示。
图2 各样本挥发性物质组成
Fig.2 Composition of volatile substances in each sample
表2 乳饮料挥发性风味物质种类
Table 2 Classification of volatile flavor substances in milk beverages
物质酸类醛类酮类醇类酯类其他总数CM-JKCM-GCLM-JKLM-GCHT-JKHT-GCYZ-JKYZ-GC 4533532 3 9423612 5 5342632 3 9324602 4 6212021 3 5121131 3 2221131 1 5102121 1
由表2 可知，对全部乳饮料样本展开检测后发现，这些物质的成分涵盖酸类、醛类，其中，不同的乳饮料样本在挥发性物质的具体构成上存在一定差异。CMGC 中所含挥发性风味物质种类最丰富，共计25 种；而YZ-JK 和YZ-GC 样本的挥发性风味物质种类最少，均仅为11 种。从各类物质的数量分布来看，酸类物质在CM-GC 和LM-GC 样本中数量最多，均为9 种；醛类物质在CM-JK 样本中数量最多，为5 种；酮类物质在LMJK 样本中数量最多，为4 种；醇类物质在LM-GC 样本中数量最多，为4 种；酯类物质在CM-GC、LM-JK、LMGC 样本中数量最多，均为6 种，其他物质在CM-JK、LM-JK、HT-GC 和YZ-JK 中数量最多，均为3 种。由图2可知，各样本中酸类物质种类相对较多，其次为醛、酮、酯类等物质。
乳饮料挥发性风味物质见表3。
表3 乳饮料挥发性风味物质
Table 3 Volatile flavor substances in milk beverages
序号1234567891 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26中文名称乙酸丁酸己酸反式-2-甲基-2-戊烯酸4-甲基-2-戊烯酸3-己烯酸正癸酸4-十六烷基酯戊酸棕榈酸6-十八碳烯酸十八碳-9-烯酸2-乙酰苯甲酸油酸反式-9-十八碳烯酸（反油酸）月桂酸正辛醛糠醛苯甲醛5-甲基呋喃醛对苯二甲醛2，4-二甲基苯甲醛2，6-二甲基苯甲醛3-甲基对苯甲醛2-辛基环丙烷辛醛香茅醛5-乙基-2-糠醛香气特征刺激性酸味超过阈值，腐臭的酸味干酪香气、甜香味，刺激味新鲜草莓香，且带有甜润的浆果样香和酸味可作为多种水果型香精的配方原料，香气香味较全面具有干酪、青香、果香、奶香酸腐味，脂肪味，不愉快的味道特殊的蜡样气味猪脂味合成各种药物，香料和染料等猪油味、腐败的哈喇味脂肪味、酸臭味强烈的草木香味焦苦及涩味、苦杏仁味、焦糖味、面包味杏仁香、焦糖香焦糖味用于染料制造，强烈的芳香味温和，甜，苦杏仁气味化妆品行业中，常被用作香水、香精的添加剂，赋予产品芳香，也被用作染料和颜料的原料用作香料和香精的成分，赋予芳香味柠檬、玫瑰香气一种重要的香料和食品添加剂，常用于为食品和饮料增添糠醛类的焦糖、糖浆等复杂风味CAS 编号64-19-7 107-92-6 142-62-1 16957-70-3 10321-71-8 4219-24-3 334-48-5 1000282-86-4 57-10-3 1000336-66-8 1000190-13-7 577-56-0 112-80-1 112-79-8 143-07-7 124-13-0 98-01-1 100-52-7 620-02-0 623-27-8 15764-16-6 1123-56-4 32723-67-4 56196-06-6 106-23-0 23074-10-4相对分子量60.021 88.052 116.084 114.068 114.068 114.068 172.146 326.318 256.240 282.256 282.256 164.047 282.256 282.256 200.178 128.120 96.021 106.042 110.037 134.037 134.073 134.073 150.068 280.277 154.136 124.052分子式C2H4O2 C4H8O2 C6H12O2 C6H10O2 C6H10O2 C6H10O2 C10H20O2 C16H32O2 C9H8O3 C18H34O2 C18H34O2 C12H24O2 C8H16O C5H4O2 C7H6O C6H6O2 C8H6O2 C9H10O C9H10O C9H10O2 C19H36O C10H18O C7H8O2相对含量/（mg/kg）CM-JK 10.16-2.92 1.42----------7.05-6.35 1.03 2.08-1.63--1.27-CM-GC 4.95 3.54 4.61-2.27 0.65 5.85---0.78-8.22-12.20-3.06 2.22-2.28-----2.28 LM-JK 11.75 2.06---0.62-6.47----11.03---6.18-2.85-0.90-----LM-GC 9.67 1.68 2.10---4.84--11.99 2.43-3.84 6.40 6.47-4.20-1.51--0.78----HT-JK 12.02-----9.02--9.33 6.14 18.52-8.51-0.02 14.41---------HT-GC 25.76-----5.83--2.87--21.19 8.45--8.26---------YZ-JK 9.53-1.88-------------9.99-----7.76---YZ-GC 7.02-3.60-----21.14---6.99 8.71---------15.14--
续表3 乳饮料挥发性风味物质
Continue table 3 Volatile flavor substances in milk beverages
序号27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49中文名称2H-吡喃-3（6H）-酮α-吡喃酮二氢-3-亚甲基-2，5-呋喃二酮（衣康酸酐）2（5H）-呋喃酮2-羟基-2-环戊烯-1-酮1-苯基-2-（1-哌啶基）乙烷酮α-紫罗兰酮5-己基二氢-2-（3H）-呋喃酮环丁醇芳樟醇3-呋喃甲醇2-呋喃甲醇顺式对薄荷-8（10）-烯-9-醇3，7-二甲基-3，6-辛二烯-1-醇苯甲醇丁酸乙酯丙二酸二乙酯正丁内酯乙酸苯甲酯2-甲氧基苯基甲酸酯肉桂酸甲酯乙酸，5-[3-（4-甲氧基苯基）恶唑烷-2-基]戊酯11-十八碳烯酸正丙酯香气特征有干草气味刺激性和强烈的醋酸味黄油香味、焦香味枫焦糖味有花香香气，似紫罗兰花，还有木香气息，并伴有果香香韵清淡水果味、愉快的桃子香特殊的酒精味道玫瑰香味/花香型、佛手柑味、薰衣草味可用作食品和香料中的添加剂，赋予食物和香料独特的天然香甜味道微弱芳香气味和苦辣味、焦糖味、椰子、焦土豆气味花香微弱的蜜甜水果香具有香槟和水果的味道醚样芳香味微弱甜香、焦糖香气花香味芳香味可可香、果香CAS 编号29431-30-9 504-31-4 2170-03-8 497-23-4 10493-98-8 779-52-2 127-41-3 706-14-9 2919-23-5 78-70-6 4412-91-3 98-00-0 15714-13-3 5944-20-7 100-51-6 105-54-4 105-53-3 96-48-0 140-11-4 1000368-70-7 103-26-4 1000185-43-2 1000336-71-7相对分子量114.014 112.016 84.021 98.040 203.131 192.151 170.131 72.060 154.140 98.037 98.037 154.140 154.136 108.058 116.084 160.074 86.037 150.068 152.047 162.068 279.147 324.303分子式C5H6OS C5H4O2 C5H4O3 C4H4O2 C5H6O2 C13H17NO C13H20O C10H18O2 C10H18O C5H6O2 C5H6O2 C10H18O C10H18O C7H8O C6H12O2 C7H12O4 C4H6O2 C9H10O2 C10H10O2相对含量/（mg/kg）CM-JKCM-GC--2.37 1.79---5.17--2.37 0.31--21.11 4.81 1.69-3.17-4.60----2.94 1.80-------1.36 1.03-6.72 2.48---2.83 7.63 0.43-LM-JK 1.00 0.58-1.46--0.72-0.17--3.07---6.27-0.80 5.53-3.39-2.25 LM-GC--0.93 1.49----0.33--2.24 7.06 2.83-9.63-0.89 7.87-2.59--HT-JK----6.13----5.71 0.78------------HT-GC---3.25 2.99------2.16-----------YZ-JK---1.82-1.21-----1.34-----------YZ-GC--------0.09--2.83-----------
续表3 乳饮料挥发性风味物质
Continue table 3 Volatile flavor substances in milk beverages
注：-表示未检测出该物质；表中部分物质因现有数据库及文献资料不足，暂无法获取其分子式与香气特征。
序号50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62中文名称溴乙酸十八烷基酯酞酸二乙酯1，4-二甲基-1H-咪唑呋喃2，5-二甲酰基呋喃乙酰基环已烯角鲨烯2-己烯，1-甲氧基-3-甲基-，（E）-反角鲨烯2，6-二甲基双环[3.2.1]辛烷3，4-环氧环己基甲基3，4-环氧环己基甲酸酯6-甲基八氢香豆素香兰素香气特征芳香味类似水果气味特异鱼肝油萜臭气味微弱药草气味香草味，具有香荚兰香气及浓郁的奶香CAS 编号18992-03-5 84-66-2 6338-45-0 110-00-9 823-82-5 932-66-1 7683-64-9 56052-84-7 111-02-4 1000215-28-2 2386-87-0 80648-29-9 121-33-5相对分子量390.213 222.089 96.069 68.026 124.016 124.089 410.391 128.120 410.391 138.140 252.140 168.120 152.050分子式C12H14O4 C5H8N2 C4H4O C6H4O3 C8H12O C30H50 C8H16O C30H50 C14H20O4 C8H8O3相对含量/（mg/kg）CM-JK-9.81--0.78-2.08-6.04----CM-GC 5.39 13.16--1.30--------LM-JK-12.65--1.21 3.41 15.63----LM-GC 1.73 6.50-----------HT-JK----------4.68-4.74 HT-GC-9.78-4.50-1.29-3.67-----YZ-JK-13.71---22.70-----13.78 16.27 YZ-GC-29.84 1.62------3.02---
由表3 可知，所有乳饮料样本共检出62 种挥发性物质，包括酸类15 种、醛类11 种、酮类8 种、醇类7 种、酯类10 种、其他物质11 种，不同乳饮料样本风味物质种类和含量也不相同。对各种风味物质测定结果进行归类分析。
2.1.1 酸类物质
8 种乳饮料样品中共检出15 种不同的酸类物质，在8 种乳饮料中均检测到了乙酸，作为奶牛瘤胃内粗粮发酵的主要物质，乙酸被其乳腺所吸收并转化为乳脂肪。然而，过高的乙酸浓度可能会导致强烈的酸味，从而对乳饮料的口感造成负面影响；除乙酸外，草莓口味乳饮料中的酸类物质以己酸、月桂酸为主；蓝莓口味乳饮料中的酸类物质主要由丁酸和油酸构成；黄桃口味乳饮料中的酸以正葵酸、反油酸为主；椰子口味的乳饮料则富含己酸。酸类物质的主要来源是乳脂的脂肪分解[6]。其中，丁酸、己酸等脂肪酸是构成乳制品的乳脂香和适口性的主要成分，赋予食物奶油香气[7]，但超过阈值，会产生不良气味；正癸酸、油酸、反油酸的主要来源是脂肪氧化的初级氧化过程产生的过氧化物，长期接触空气会产生醛、酮、酸及其他小分子物质等次级氧化产物[8-9]，导致不良化合物、气味生成[10]，因此，这些物质基础可能是导致乳饮料风味差异的关键物质。
2.1.2 醛类物质
8 种乳饮料样品中共鉴定出11 种醛类物质，除YZ-GC 外，均检测到糠醛，糠醛为乳粉美拉德反应的不健康产物，具有焦苦及涩味、苦杏仁味、焦糖味、面包味，研究发现糠醛类物质含量低时有利于保持产品货架期稳定性[11]，糠醛在JK 中的含量高于GC，可能是导致乳饮料风味差异的一个重要因素。草莓口味乳饮料中的醛类物质以苯甲醛为主；蓝莓口味乳饮料中的醛类物质以5-甲基呋喃醛为主；黄桃口味乳饮料中的醛类物质以正辛醛为主；椰子口味乳饮料中的醛类物质以3-甲基对苯甲醛、2-辛基环丙烷辛醛为主。乳制品中醛类物质的生成途径有两种：美拉德反应和脂肪酸氧化反应。当醛类物质的浓度较低时，会散发出令人愉悦的草香、花香和油脂香[12]，然而，当醛类物质浓度升高时，就会产生刺鼻的哈喇味以及油脂氧化酸败的气味，这些都是各种氧化风味的来源[13]。
2.1.3 酮类物质
8 种乳饮料样品中共检测出8 种不同的酮类物质，除HT-JK、YZ-GC 样本外，均检测到2（5H）-呋喃酮，为美拉德反应产物，被认为是乳饮料中黄油香、焦糖味的重要来源。除2（5H）-呋喃酮外，草莓口味乳饮料中的酮类物质以二氢-3-亚甲基-2，5-呋喃二酮为主；黄桃口味乳饮料中的酮类物质以2-羟基-2-环戊烯-1-酮为主。热加工中的脂肪降解[14]、游离脂肪酸脱羧[15]以及美拉德反应，会导致酮类物质产生，使乳饮料产生不良风味。酮类物质的阈值较低，一般具有焦糖味或谷物香气[16]，酮类物质在样本中含量较少，不是引起气味差异的主要物质。
2.1.4 醇类物质
8 种乳饮料样品中共检测出7 种不同的醇类物质，除HT-JK 外，均检测到2-呋喃甲醇。除2-呋喃甲醇外，草莓口味乳饮料中的醇类物质以苯甲醇为主；蓝莓口味乳饮料中的醇类物质以环丁醇为主。醇类物质一般由醛类化合物还原、氨基酸代谢或经乳糖发酵形成独特风味[17]，阈值较高，气味弱，对乳品风味影响低于醛、酮类化合物，仅在高浓度下对乳品风味起调节作用。
2.1.5 酯类物质
8 种乳饮料样品中一共检测出10 种酯类物质，除HT-JK 样本外，其余样本中均检测出酞酸二乙酯，具有芳香气味，可能导致乳饮料风味差异。草莓、蓝莓口味乳饮料中的酯类物质以丁酸乙酯、肉桂酸甲酯为主。酯类物质一般有两种生成途径，有机酸与醇类发生酯化反应，或是羟基酸类物质分子内酯化生成酯类物质[18]，阈值较低[19]，是主要的风味物质。其中具有花果香的丁酸乙酯、肉桂酸甲酯是重要的果香气味来源。
2.1.6 其他物质
8 种乳饮料样本中共检测出11 种其他物质，其中乙酰基环已烯拥有独特的果实气息，是用作合成香料和香精的原料；香兰素可以散发出浓郁的香草与香荚兰味道，并带有一种淡淡的奶油风味，这种物质可能源自牛体内的微生物分解木质素产生松柏醇，进而进入牛奶之中，并在加热过程中进一步转化为香兰素，香兰素通常会被应用于各种食物以提升其口味或者保持其稳定性[20]。
2.2 ROAV 鉴定关键性风味物质
为进一步筛选造成不同原料乳饮料风味和口感差异的关键香气成分，利用ROAV 探讨分析乳饮料中关键性挥发性风味物质，以评价乳饮料中各组分对整体风味的影响程度，进而确定关键香气成分[21]。乳饮料ROVA 见表4。
表4 乳饮料ROVA
Table 4 ROVA of milk beverages
注：-表示未检测出该物质。
中文名称乙酸丁酸己酸正癸酸糠醛苯甲醛5-甲基呋喃醛香茅醛α-紫罗兰酮环丁醇芳樟醇2-呋喃甲醇苯甲醇丁酸乙酯正丁内酯乙酸苯甲酯呋喃香兰素香气特征刺激性酸味超过阈值，腐臭的酸味干酪香气、甜香味，刺激味酸腐味，脂肪味，不愉快的味道焦苦及涩味、苦杏仁味、焦糖味、面包味杏仁香、焦糖香焦糖味柠檬、玫瑰香气具有花香、木香，伴有果香香韵特殊的酒精味道玫瑰香味/花香型、佛手柑味、薰衣草味微弱芳香气味和苦辣味、焦糖味、椰子、焦土豆气味微弱的蜜甜水果香具有香槟和水果的味道微弱甜香、焦糖香气花香味香草味，具有香荚兰香气、奶香味阈值/（mg/kg）99 2.4 3 10 2.8 0.750 89 1.11 0.006 0.003 78 4.6 0.000 22 4.5 2.54621 0.000 9 1 0.364 4.5 0.053 ROAV CM-JK 0.001 9-0.018 2-0.042 4 0.025 7 0.035 1 3.959 4---0.001 3 0.155 2 100.000 0-0.163 0--CM-GC 0.001 8 0.053 4 0.055 7 0.021 2 0.039 6 0.107 4-----0.010 9 0.095 6 100.000 0----LM-JK 0.001 7 0.012 4--0.031 7-0.036 9-2.731 0 0.000 5-0.009 8-100.000 0 0.011 5 0.218 3--LM-GC 0.000 9 0.006 5 0.006 5 0.004 5 0.014 0-0.012 7--0.000 7-0.004 7-100.000 0 0.008 3 0.201 9--HT-JK 0.000 5--0.003 5 0.019 8-----100.000 0------0.344 8 HT-GC 8.817 1--19.747 8 100.000 0------16.240 3----33.916 0-YZ-JK 0.031 4-0.204 5-1.161 8------0.097 3-----100.000 0 YZ-GC 5.913 8-100.000 0------1.698 3--------
由表4 可知，8 种乳饮料样品中，共有18 种挥发性成分提供香气。其中丁酸乙酯在CM 和LM 样本中ROAV 均大于1；乙酸在HT-GC 和YZ-GC 样本中ROAV 均大于1；香兰素在YZ-JK 样本中ROAV 大于1；2-呋喃甲醇在HT-GC 样本中ROAV 大于1；对总体香气贡献较大，认为这些香气物质可能是导致乳饮料风味差异的关键风味物质。其中丁酸乙酯是原料奶中最主要的香气物质[22]，具有香槟和水果的味道，参与乳饮料花香、果香的构成。香兰素具有香草味、香荚兰香气、奶香味；己酸在未超过阈值的情况下具有奶油香气，使乳饮料的乳香味更明显。2-呋喃甲醇具有微弱芳香气味和苦辣味、焦糖味、椰子、焦土豆气味，是造成乳饮料风味和口感差异的重要因素。同时，乙酸苯甲酯在3 组样本中对乳饮料的风味具有修饰作用（0.1≤ROAV＜1）。此外，具有花香味的乙酸苯甲酯[23]，可能赋予乳饮料花香风味。
2.3 各口味乳饮料关键风味物质分析
2.3.1 草莓口味乳饮料
由表3 可知，仅在草莓口味乳饮料样本中检测到的物质有11 种。JK 样本中的反式-2-甲基-2-戊烯酸、香茅醛、5-己基二氢-2-（3H）-呋喃酮、苯甲醇、丙二酸二乙酯含量高于GC 样本，均为香精原料或香精成分。其中香茅醛在CM-JK 样本中ROAV 大于1，是草莓口味乳饮料的重要香气成分，具有柠檬、玫瑰的香气，可用于制备食用香精及日用香料的原料[24]。反式-2-甲基-2-戊烯酸具有新鲜草莓香气，是用于制作香精的有机合成中间体，可用来增加产品的草莓香味；5-己基二氢-2-（3H）-呋喃酮，也称为γ-癸内酯，是样品中草莓味果香的重要来源，具有桃香味[25]。丙二酸二乙酯仅在JK样品中检出，具有醚样芳香气味，可用作香料的稀释剂，用于调制香精，可能导致乳粉不良风味的产生。GC 中的苯甲醛、对苯二甲醛、5-乙基-2-糠醛、2-甲氧基苯基甲酸酯含量高于JK。其中苯甲醛、5-乙基-2-糠醛被认为是乳饮料中焦香味的重要来源，苯甲醛可能是在原料乳进行灭菌的过程中发生美拉德反应产生的，具有杏仁香、焦糖香[26]，对乳饮料风味具有修饰作用（0.1≤ROAV＜1）。具有芳香味的2-甲氧基苯基甲酸酯和对苯二甲醛仅在CM-GC 样本中检出，含量分别为2.83、2.28 mg/kg，可能导致乳饮料风味和口感差异。
2.3.2 蓝莓口味乳饮料
由表3 可知，仅在蓝莓口味乳饮料样本中检测到的物质有8 种。α-吡喃酮、α-紫罗兰酮仅在LM-JK 样本中检出，含量分别为0.58、0.72 mg/kg。α-吡喃酮具有干草味，可能来源于饲料中的香豆素[27]，可能使乳饮料产生不良风味。α-紫罗兰酮是一种食品香料[28]，具有花香、木香，伴有果香香韵，在LM-JK 样本中ROAV大于1，是LM-JK 乳饮料样本中的重要香气成分。
2.3.3 黄桃口味乳饮料
由表3 可知，仅在黄桃口味乳饮料样本中检测到的物质有7 种。2-乙酰苯甲酸、芳樟醇仅在JK 中被检出，含量分别为18.52、5.71 mg/kg。其中2-乙酰苯甲酸是合成各种药物、香料和染料的原料，可能是导致乳饮料口感和风味差异的重要因素之一；芳樟醇在HT-JK样本中ROAV 大于1，是黄桃口味乳饮料中的重要香气成分，芳樟醇予许多芳香植物花香和果香[29]，同时它也参与构建了乳饮料的花香与果香的风味。HT-GC中呋喃的ROAV 大于1，对总体香气贡献大，由美拉德反应、糖类热降解等途径产生[30]。
2.3.4 椰子口味乳饮料
由表3 可知，仅在椰子口味乳饮料样本中检测到的物质有7 种。6-甲基八氢香豆素仅在JK 样本中被检出，含量为13.78 mg/kg，具有药草味；仅在GC 中检测出棕榈酸，含量为21.14 mg/kg，由乳甘油三酯在一定条件下水解产生，具有特殊的蜡样气味，风味阈值低，特征明显，可能是造成乳饮料风味和口感差异的重要因素。
3 结论
本研究采用HS-SPME-GC-MS 技术分析乳饮料中关键风味物质，结果表明不同原料乳饮料的关键风味物质从组成和含量上存在一定差异，8 种不同口味乳饮料样本中共检出62 种挥发性物质，酸类、醛类、酯类是主要的风味物质。此外通过ROAV 分析表明丁酸乙酯、己酸、香兰素、2-呋喃甲醇，对总体香气贡献较大，可能是导致乳饮料风味差异的关键风味物质，乙酸苯甲酯对乳饮料的风味具有重要修饰作用。最后，针对不同风味进行关键风味物质分析，研究发现，草莓口味乳饮料中香茅醛在CM-JK 样本中ROAV 大于1，是草莓口味乳饮料的重要香气成分，苯甲醛的ROAV 为0.1～1，对乳饮料风味具有修饰作用。蓝莓口味乳饮料中α-紫罗兰酮ROAV 大于1，是LM-JK 乳饮料样本中的重要香气成分。黄桃口味乳饮料中芳樟醇在HT-JK样本中ROAV 大于1；呋喃在HT-GC 样本中的ROAV大于1，是黄桃口味乳饮料中的重要香气成分，对总体香气贡献大。这些香气物质可能是导致乳饮料风味和口感差异的主要原因。
[1] KAWAGUCHI T, AKIYAMA M, ONISHI M, et al. Effect of homogenization pressure on sensory characteristics and flavor release of and preference for flavored dairy beverages[J]. Nippon Shokuhin Kagaku Kogaku Kaishi, 2016, 63(1): 25-34.
[2] VOGEL K G 3rd, CARTER B G, CHENG N, et al. Ready-to-drink protein beverages: Effects of milk protein concentration and type on flavor[J]. Journal of Dairy Science, 2021, 104(10): 10640-10653.
[3] 韩之皓. 基于不同基质对复合益生菌在活性乳酸菌饮料中功能特性及挥发性代谢物研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学,2019.HAN Zhihao. Study on the functional characteristics and volatile metabolites of compound probiotics in active lactic acid bacteria beverage based on different matrix[D]. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2019.
[4] 葛丽琴, 孙雪枫, 王远兴. 速溶豆粉、牛奶粉及羊奶粉挥发性成分的比较[J]. 食品工业科技, 2019, 40(10): 248-254.GE Liqin, SUN Xuefeng, WANG Yuanxing. Comparison of volatile components of instant soybean powder, milk powder and goat milk powder[J]. Science and Technology of Food Industry, 2019, 40(10):248-254.
[5] 刘登勇, 周光宏, 徐幸莲. 确定食品关键风味化合物的一种新方法: “ROAV” 法[J]. 食品科学, 2008, 29(7): 370-374.LIU Dengyong, ZHOU Guanghong, XU Xinglian. ROAV method: A new method for determining key odor compounds of Rugao ham[J].Food Science, 2008, 29(7): 370-374.
[6] WANG J, YANG Z J, WANG Y D, et al. The key aroma compounds and sensory characteristics of commercial Cheddar cheeses[J]. Journal of Dairy Science, 2021, 104(7): 7555-7571.
[7] 张晓梅, 仝令君, 迟雪露, 等. 奶牛乳、水牛乳与牦牛乳的挥发性风味物质分析[J]. 食品研究与开发, 2017, 38(18): 126-131.ZHANG Xiaomei, TONG Lingjun, CHI Xuelu, et al. Analysis of volatile flavor components of cattle milk, buffalo milk and yak milk[J].Food Research and Development, 2017, 38(18): 126-131.
[8] XU L R, YU X Z, LIU L, et al. A novel method for qualitative analysis of edible oil oxidation using an electronic nose[J]. Food Chemistry, 2016, 202: 229-235.
[9] BARRIUSO B, ASTIASARÁN I, ANSORENA D. A review of analytical methods measuring lipid oxidation status in foods: A challenging task[J]. European Food Research and Technology, 2013,236(1): 1-15.
[10] CLARKE H J, MANNION D T, O′SULLIVAN M G, et al. Development of a headspace solid-phase microextraction gas chromatography mass spectrometry method for the quantification of volatiles associated with lipid oxidation in whole milk powder using response surface methodology[J]. Food Chemistry, 2019, 292: 75-80.
[11] 贾宏信. 富含鱼油乳粉贮藏过程中糠醛类化合物及其挥发性成分变化研究[J]. 中国乳品工业, 2023, 51(12): 20-23.JIA Hongxin. Study on the changes of furfural compounds and volatile organic compounds during the storage of milk powder[J]. China Dairy Industry, 2023, 51(12): 20-23.
[12] GIOACCHINI A M, DE SANTI M, GUESCINI M, et al. Characterization of the volatile organic compounds of Italian ‘Fossa’ cheese by solid-phase microextraction gas chromatography/mass spectrometry[J]. Rapid Communications in Mass Spectrometry, 2010, 24(23): 3405-3412.
[13] 张亦, 王亮, 吕自力, 等. 牛、山羊和骆驼酸奶营养与理化特性的比较研究[J]. 中国乳品工业, 2022, 50(10): 14-22.ZHANG Yi, WANG Liang, LYU Zili, et al. Comparative studies on the nutritional and physicochemical properties of yogurts from cow′s, goat′s, and camel′s milk powder[J]. China Dairy Industry,2022, 50(10): 14-22.
[14] IRANMANESH M, EZZATPANAH H, AKBARI-ADERGANI B, et al. SPME/GC-MS characterization of volatile compounds of Iranian traditional dried Kashk[J]. International Journal of Food Properties,2018, 21(1): 1067-1079.
[15] 程玉佳. 羊乳粉加工及贮藏过程中氧化风味物质的形成规律与控制技术研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2023.CHENG Yujia. Study on the formation rule and control technology of oxidized flavor compounds during the processing and storage of goat milk powder[D].Yangling: Northwest A & F University, 2023.
[16] 李安, 邢军, 马龙, 等. GC-MS 比较三种发酵乳的挥发性化合物[J]. 中国乳品工业, 2020, 48(2): 12-17.LI An, XING Jun, MA Long, et al. Volatile compounds in fermented milk were compared by GC-MS[J]. China Dairy Industry,2020, 48(2): 12-17.
[17] SANCHEZ L J, ZHU D, FREW R, et al. Optimization of nuclear magnetic resonance and gas chromatography-mass spectrometrybased fingerprinting methods to characterize goat milk powder[J].Journal of Dairy Science, 2021, 104(1): 102-111.
[18] 刘晓凤. 牛羊乳脂类及乳粉加速氧化风味物质比较研究[D]. 西安: 陕西科技大学, 2023.LIU Xiaofeng. Comparative study on bovine and goat milk fat and flavor substances of milk powder in accelerated oxidation[D]. Xi′an:Shaanxi University of Science & Technology, 2023.
[19] 张闹, 葛武鹏, 张艳, 等. 基于HS/SPME-GC/MS 分析不同泌乳期母乳的挥发性成分差异[J]. 中国乳品工业, 2023, 51(1): 9-14, 56.ZHANG Nao, GE Wupeng, ZHANG Yan, et al. Differences of volatile components in different lactation stages of human milk were analyzed based on HS/SPME -GC/MS[J]. China Dairy Industry,2023, 51(1): 9-14, 56.
[20] PENG J F, WEI M L, HU Y W, et al. Simultaneous determination of maltol, ethyl maltol, vanillin, and ethyl vanillin in foods by isotope dilution headspace solid-phase microextraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry[J]. Food Analytical Methods, 2019, 12(8): 1725-1735.
[21] 王丹, 丹彤, 孙天松, 等. SPME-GC-MS 结合ROAV 分析单菌及复配发酵牛乳中关键性风味物质[J]. 食品科学, 2017, 38(8): 145-152.WANG Dan, DAN Tong, SUN Tiansong, et al. Analysis of key volatile compounds in fermented cow milk produced by pure and mixed cultures by SPME-GC-MS combined with ROAV[J]. Food Science,2017, 38(8): 145-152.
[22] 李宁, 孙宝国. 乳品风味物质研究进展[J]. 食品与发酵工业,2016, 42(8): 240-251.LI Ning, SUN Baoguo. Advances in the flavor of dairy products[J].Food and Fermentation Industries, 2016, 42(8): 240-251.
[23] 马玥. 冰葡萄酒混合香气感知相互作用规律及机理的研究[D].无锡: 江南大学, 2021.MA Yue. Rules and mechanisms of perceptual interaction of odor mixtures: Application to icewine aroma[D].Wuxi: Jiangnan University, 2021.
[24] 蔡国祥. 以香茅醛为原料的合成研究进展[J]. 中国食品添加剂,2021, 32(5): 119-125.CAI Guoxiang. Research advance of citronellal used as a raw material in organic synthesis[J]. China Food Additives, 2021, 32(5): 119-125.
[25] 陈炬龙. 生物制备天然香料γ-癸内酯乳化形成及工艺优化调控[D]. 上海: 上海应用技术大学, 2023.CHEN Julong. Study on the formation of emulsification and process optimization of the preparation of natural perfume γ-decalactone via biotransformation[D].Shanghai: Shanghai Institute of Technology, 2023.
[26] 罗天淇, 张健, 余志坚, 等. 传统宫廷奶酪挥发性风味物质研究[J]. 中国乳品工业, 2019, 47(4): 14-19.LUO Tianqi, ZHANG Jian, YU Zhijian, et al. Studies on volatile flavor compounds of traditional royal cheese[J]. China Dairy Industry,2019, 47(4): 14-19.
[27] 牟林林, 张冬梅, 尤佳, 等. 甘草提取物的生物学功能及其在动物生产中的应用[J]. 饲料研究, 2024(3): 138-142.MU Linlin, ZHANG Dongmei, YOU Jia, et al. Biological functions of licorice extract and its applications in animal production[J]. Feed Research, 2024(3): 138-142.
[28] 葛怡青, 仝涛. 食品用香料α-紫罗兰酮的生物活性研究进展[J].食品工业科技, 2022, 43(20): 481-488.GE Yiqing, TONG Tao. Research progress on bioactivities of food flavor α-ionone[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022,43(20): 481-488.
[29] CHEN M C, ZHU Y J, LIU B, et al. Changes in the volatiles, chemical components, and antioxidant activities of Chinese jasmine tea during the scenting processes[J]. International Journal of Food Properties, 2017, 20(3): 681-693.
[30] GUO J, ZHAO R M, LI J Q, et al. Furan formation from ingredient interactions and furan mitigation by sugar alcohols and antioxidants of bamboo leaves in milk beverage model systems[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2019, 99(11): 4993-4999.