在乳制品的加工过程中通常采用热处理来确保食品安全和延长货架期，常用的热处理方法有高温短时巴氏杀菌、超高温瞬时灭菌等。超高压技术作为一种新型的食品保鲜技术在食品工业中已有近40 年的应用历史，目前其应用主要有食品中过敏物质的消减、果蔬汁灭酶杀菌、肉制品保鲜。高压食品能够很好地保持原有的营养价值、色泽和天然风味。
模拟人味觉、嗅觉和视觉而建立的生物传感器电子舌、电子鼻和电子眼已越来越多地应用于食品生产中。在实际生产研究中通常使用这3 种技术共同监测食品在贮藏加工后发生的各种变化。天津商业大学生物技术与食品科学学院和天津市食品生物技术重点实验室的赵旭飞、胡志和*、薛璐等人以脱脂乳为原料，采用电子鼻、电子舌、电子眼等现代感官检测技术，综合分析超高压处理后牛奶的色泽、香气和滋味的变化，为超高压技术在牛奶加工中的应用提供理论参考。
超高压处理对脱脂乳透光率的影响
脱脂乳样品在不同压力条件（0.1～700 MPa、10～30 min）下透光率的变化结果显示，当压力不超过200 MPa时，透光率的变化主要取决于压力的大小，处理时间的影响较小。当压力超过200 MPa时，压力和时间同时对透光率产生影响。随着压力的增大和时间的延长，透光率也随之增大。500 MPa处理20、30 min时，透光率不再受压力的影响。
超高压处理对脱脂乳平均粒径的影响
结果显示，在压力不超过200 MPa时，脱脂乳的平均粒径随压力增大而增加，在200 MPa处理10、20 min和30 min，粒径分别为86.454、87.169、88.701μm；而当压力超过200 MPa时，随压力增加，其平均粒径均不同程度减小。
超高压处理对脱脂乳感官特性的影响
01
超高压处理对脱脂乳色泽的影响
脱脂乳是一种白色乳浊液，而经过超高压处理之后明显变得透明（图3）。与未处理脱脂乳相比较，不超过200 MPa处理10、20 min时，脱脂乳的乳白色外观几乎看不出改变；处理30 min时其外观开始变得半透明。当超过300 MPa处理10～30 min时，其乳白色的外观开始改变，色泽变浅，这与透光率和粒径的变化有关。
通过IRIS VA400电子眼检测不同压力处理的脱脂乳，在未处理的脱脂乳中，占比例最大的色号分别为3002、3018和3274，其比例分别为24.89%、47.07%和13.98%，总和超过85%。它们所代表的色泽分别为黄灰色和淡黄绿色。不同压力条件下处理的脱脂乳中色号的种类以及所占的比例均不同，随着压力的增大主色号逐渐变小。结果显示，保压时间为10 min时，随着压力的升高，脱脂乳中比例较高的3018和3274两种色号消失，这两种色号都代表淡黄绿色。压力达到200 MPa时3002（黄灰色）消失。压力越高，原本在脱脂乳中含量比较低的色号如2184（中灰色）、2200（淡绿色）和2456（浅灰橄榄色）的比例逐渐增加，使得脱脂乳呈现一种灰色调。当保压时间增加到20 min和30 min时（图5B、C），随着压力的增加出现了一些新的色号（1927（灰绿色）、1928（灰绿色）、2199（中黄绿色）、2472（灰黄绿色）），故脱脂乳在较高压力（超过200 MPa）呈灰黄绿色。
02
超高压处理对脱脂乳气味的影响
1.主成分分析结果
采用HeraclesII电子鼻对不同条件处理的样品进行主成分分析，分析结果如图6A～C所示。0.1～700 MPa处理10 min时，主成分1（50.542%）和主成分2（21.435%）的贡献率之和为71.977%；处理20 min时主成分1（46.222%）和主成分2（27.145%）的贡献率之和为73.367%；处理30 min时主成分1（74.422%）和主成分2（9.426%）的贡献率之和为83.848%。3 个时间下的识别指数分别为55、71、0.2，均低于80，表明不同压力处理的样品之间没有明显差异。因此，脱脂乳100～700 MPa处理10～30 min时气味差异不明显。
2.电子鼻-气相色谱分析结果
根据HeraclesII电子鼻采集的数据信息，不同压力下处理20 min脱脂乳的气相色谱图如上图所示，不同压力条件下（0.1～700 MPa、10～30 min）处理的脱脂乳峰面积变化见原文图8。脱脂乳中比例较高的气味成分在经过超高压处理之后没有很大的变化。但随着处理压力的增加和时间的延长，一些新的气味成分开始出现。
3.气味物质定性分析结果
结果显示，所筛选成分的相关指数均不低于70%。将不同条件下处理的脱脂乳样品气味与Aro Chem base数据库进行对比分析，发现其主要由醛类、醇类、酮类、酯类、杂环类等组成。在未处理脱脂乳中醛类占2.64%，醇类占0.56%，酮类占71.34%，酯类占10%，杂环类占5.41%，其他类占4.94%。这些成分组成了脱脂乳总体的风味特性。
脱脂乳中检出较多的丙酮、2-丁酮、乙醛、己醛、二甲基硫等在不同时间、压力条件下呈不同的变化趋势，这形成脱脂乳和高压处理之后的整体风味特性。
03
超高压处理对脱脂乳滋味的影响
利用Astree电子舌检测高压处理后脱脂乳滋味的变化，采用主成分分析和味觉分析的方法分别对超高压处理脱脂乳的滋味进行分析。
结果显示，与未处理的脱脂乳相比，不同压力下处理10 min脱脂乳的酸味和鲜味分别在400 MPa处理时降低54%和77%，并在700 MPa处理时超过脱脂乳水平；咸味和苦味在100 MPa处理时降到最低后随着压力的增高而增强；甜味变化趋势与酸味相反，在400 MPa处理时由4.1（脱脂乳）增加到9.9后，在700 MPa处理时降到3.6。处理20 min时，各种滋味的总体趋势与处理10 min时相似，所有味觉成分在500 MPa处理后几乎不再改变。处理30 min时，与脱脂乳相比，酸、咸、鲜味随着压力增大均不同程度减弱，而甜味和苦味在加压后增加6～7 倍。
结 论
不同超高压处理条件会改变脱脂乳透明度和粒径，取决于压力和保压时间，且脱脂乳粒径和透明度的变化存在一定的关系，在压力超过200 MPa时平均粒径不同程度减小，而透明度增加。不同时间高压处理还会引发脱脂乳色泽、气味和滋味等感官品质的变化，与未处理的脱脂乳相比，经过高压处理后其色泽由乳白变为灰色透明，气味上并无明显性差异，但滋味上有明显区别（10 min时识别指数高达94）。
