不同可见光照波段对无菌牛奶氧化感官的影响

徐 雯 卢立新，2

（1.江南大学包装工程系，江苏 无锡 214122；2.中国包装总公司 食品包装技术与安全重点实验室，江苏 无锡 214122）

不同可见光照波段对无菌牛奶氧化感官的影响

徐 雯1卢立新1，2

（1.江南大学包装工程系，江苏 无锡 214122；2.中国包装总公司 食品包装技术与安全重点实验室，江苏 无锡 214122）

研究不同可见光光照波段对无菌牛奶乳脂氧化感官的影响，确定对牛奶感官变化影响最大的光照波段。将牛奶试样分别放入透光对照组、蓝色滤光组（400～500nm）、绿色滤光组（500～600nm）、红色滤光组（600～700nm）和避光对照组中，定期测评试样的感官变化（色差、质地、气味和滋味）。结果表明，绿色滤光组条件下的试样感官变化最为显著，其次是蓝色滤光组的。

油脂氧化；光照；无菌牛奶；感官评价

光照是诱使食品油脂氧化、导致食品色变和风味劣变的重要因素之一。在油脂氧化过程中起重要作用的光敏成分在不同的可见光光照波段有着不同的吸附特性，光敏成分吸收峰越大，光敏成分作用生成的单重态氧越多，光照氧化程度就越严重［1］。Word J.P等［2，3］研 究 了 不 同 颜 色 的 光 照 对挪威高达奶酪感官特性的影响，结果表明光诱导光敏剂的降解与氧化气味、日晒滋味和酸化滋味等感官属性高度相关。感官属性对油脂氧化劣变程度的评价也受到越来越多研究人员的重视［4，5］。

本试验根据油脂氧化机理，依照存在的光敏剂的吸光特性，研究不同可见光光照波段对无菌牛奶乳脂感官的影响，确定对牛奶感官变化影响最大的光照波段，分析牛奶光照氧化导致感官变化的原理，为后期确定牛奶中起关键作用的光敏成分提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

原料：国内某品牌全脂UHT灭菌纯牛奶，出厂上市4d，百利包，该产品每100g中脂肪含量≥3.1g；

智能人工气候箱：PRX－450C，常州诺基仪器有限公司；

测色色差计：WSC－S，上海精密科学仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 试样制备 将60支25mL的比色管清洗干净，用高压灭菌锅灭菌（灭菌温度为124℃，灭菌时间为15min）后备用。在无菌操作台上，用75%酒精棉球消毒纯牛奶袋口，用灭菌剪刀切开，将牛奶灌装到无菌比色管中，为排除氧气含量对试验结果的影响，将奶液充满整个比色管，并且用无菌的塞子塞紧，以确保管内无氧状态。为确保比色管的密封性，在比色管塞口处涂上真空油脂。

1.2.2 不同光照波段光照储存试验 通过使用不同色号的滤光膜［3，6］来改变光源，得到不同波段的光照条件。考虑到常见含油食品中的光敏剂在400～500，600～700nm可见光范围内有较大吸收峰，所以在选择滤光膜时希望能把可见光谱分为400～500，500～600，600～700nm。最终确定色号为019fire（红）、068sky blue（蓝）和089moss green（绿）3种膜，滤光膜的透光光谱见图1。

为保证光照条件的稳定性和均匀分布性，将滤光膜裹贴在人工气候箱每层空间内的支架上，后期将铝箔包裹的纸箱置于气候箱空余空间，纸箱中的样品作为避光对照组，而未用膜阻隔的空间层的样品作为透光对照组，获得5种不同光照波段的光照试验条件。

将制好的样品分成5份，分别放在改造后气候箱中于不同光照条件下。试验中气候箱光照强度设为30 000lux，温度23℃，湿度50%RH。

图1 3种滤光膜的透光光谱Figure 1 Transmittance spectra of three kinds of filter film

1.3 样品的感官分析

按简单描述分析方法［7］，从色变、质地、气味和滋味4方面评价试样的感官变化，其中色变指标使用色差计进行测量，后3个指标通过由5位受训评估员组成的感官评价小组进行分析评估，小组成员对应相应描述进行选择，之后折合成分数统计氧化感官变化程度。每个指标的具体描述见表1。每组试样有3个平行样，测量值舍去离群值后取平均值。

感官评价小组有5名受训评估员，每组试样有3个平行样，因此每个试样可得到15个测量值。感官测评受到个人主观性影响较大，因此直接舍去离群测量值，剩余测量值取平均值，并用标准差估计整组数据的均方差。各组数据的均方差最大约为0.18，各组数据离散型较小，多次测量数据的平均值偏离真值的程度小，因此认为本试验中感官测评数据是可靠的。

表1 感官测评指标描述Table 1 Description of sensory evaluation indicators

2 结果与分析

2.1 光照波段对色变的影响

使用SAS软件对所有牛奶样品的色差值进行方差分析，结果表明，除了L值在第3天和第5天的P值约为0.07，其他各组数据P值均小于0.05，部分组别的P值甚至小于0.001，因此认为，相比于色差计测量造成的组内误差，光照波段对牛奶样品色变的影响是显著的。5组试样中牛奶样品的色差值变化趋势见图2。

由图2（a）可知，避光组的L值几乎不变，其他4组试样L值均有变大的趋势，但4组试样L值之间无明显差异。L值代表亮度，牛奶的白色是由于酪蛋白及脂肪球对光的不规则反射的结果［8］，相比于避光组，其他4组亮度变大可能是由于乳脂肪氧化，牛奶颜色变淡，从而亮度值变大。

由图2（b）可知，5组试样a值均呈现增大趋势，3d之后趋于平衡，5组试样a值之间无明显差异。a值代表的是红绿色变化，正为红，负为绿，a值稍有变大是由于牛奶中微量存在的叶绿素遇光降解造成的，当叶绿素降解完全之后，a值保持在一个相对平衡的位置。

由图2（c）可知，避光组和红光组b值无明显变化，其他3组b值变小，3d后趋于平衡。b值代表的是黄蓝色的变化，正为黄，负为蓝，0为中性色。牛奶是一种白色或稍带微黄色的不透明液体，微黄色是由于乳中溶有少量的胡萝卜素、叶黄素及核黄素等造成的［8］。绿色、蓝色滤光组和透光组的b值减少代表黄色程度降低，是由于这3组试样中核黄素的迅速降解，说明造成核黄素降解的关键波段在绿光组（400～500nm）或者蓝光组（500～600nm），这与同期荧光光谱测量的结果是吻合的。

图2 不同组别牛奶样品色差值的变化趋势Figure 2 Trends in color values of different groups of milk samples

2.2 光照波段对牛奶感官品质的影响

使用SAS软件对5组试样中牛奶样品的感官评价值进行方差分析，结果表明，各组数据的P值均小于0.05，部分组别的P值甚至小于0.001，因此认为，相比于感官评价测量造成的组内误差，光照波段对牛奶样品质地、气味和滋味等感官指标的影响是显著的。不同组别牛奶样品的质地、气味和滋味变化趋势见图3。

2.2.1 对质地的影响 由图3（a）可知，整个试验中，5个组别的牛奶试样之间质地无明显差异，质地分数均在1分以上，对照表1的感官测评指标可知5组试样质地均匀，未出现明显沉淀、分层现象。

2.2.2 对气味的影响 由图3（b）可知，试验的前7d，5组试样的气味均迅速下降，但各组试样之间在统计上无明显差别；第7天，5组试样均出现一定程度塑料味，这种塑料异味来源于油脂氧化产生的挥发性醛类的气味；从第7天开始，避光组、绿光组出现的曝光异味相比与其他组别更为显著；到了第15天，蓝光组也出现显著异味。

所有试样从第7天起出现曝光异味；3组有色滤光条件下，绿色滤光组的试样气味变化相对显著。另外，避光组出现异味的程度也较为严重，与理论不符，但避光组气相色谱分析醛类含量并不多，这可能与牛奶的特性［8，9］和避光组储存条件有关：牛奶本身具有较强的吸附性，很容易吸收外界的气味，避光组试样是放在一个相对狭小的纸盒中的，相对于其他组试样所处环境来说空气流通速度极慢，因纸盒内的某些异味很难散去，就慢慢的被纸盒中的试样吸收，但这些异味并非牛奶氧化所产生的挥发性物质，因此同期试验的气相色谱分析中避光组醛类含量较低。

2.2.3 对滋味的影响 由图3（c）可知，5组试样在滋味上变化的趋势与气味相仿。第4天，5组试样的滋味分数呈现一定的差异，但在统计上并不显著；从第7天开始，透光组和绿光组牛奶试样出现苦涩滋味，到了第10天，蓝光组也出现苦涩和腥臭滋味，避光组和红光组无明显变质滋味。

图3 不同组别牛奶样品感官品质的变化（变化范围±2）Figure 3 Changes in texture，smell and taste of different groups of milk samples（range±2）

综上，透光组、绿光组、蓝光组的氧化气味和滋味变化比起红光组和避光组要明显得多，这与各组滤光膜的透光特性是吻合的，绿光组试样中的原卟啉和蓝光组试样中的核黄素降解得更为迅速，加速了乳脂氧化的速率，自然产生的挥发性醛类也越多，气味和滋味的恶变也越显著。

3 结论

（1）牛奶颜色的变化是直接与牛奶的氧化程度及牛奶中光敏化合物的降解程度相关。牛奶氧化程度越高，牛奶L值越大，颜色越浅；牛奶中光敏化合物降解的越彻底，牛奶的a值越大，b值越小。

（2）不同光照波段下，牛奶试样感官测评在气味和滋味两方面变化较为显著。在蓝色、绿色、红色滤光组中，绿色滤光组条件下的试样产生的感官变化（气味和滋味）最为明显，紧跟其后的是蓝色滤光组的。由此可知，500～600nm的波段对无菌牛奶乳脂的感官影响最为显著，但是400～500nm波段对牛奶光照氧化风味方面也有着不可忽视的影响。

1 Mortensen G，Bertelsen G，Mortensen B K，et al.Light－induced changes in packaged cheeses－a review［J］.International Dairy Journal，2004，14（2）：85～102.

2 Word J P，Veberg A，Nilson A，et al.The role of naturally occurring chlorophyll and porphyrins in light－induced oxidation of dairy products.A study based on uorescence spectroscopy and sensory analysis［J］.International Dairy Journal，2005（15）：343～353.

3 Word J P，Veberg A，Lundby F，et al.In uence of storage time and color of light on photooxidation in cheese：A study based on sensory analysis and uorescence spectroscopy［J］.International Dairy Journal，2006（15）：1 218～1 226.

4 Hanne Larsen，Siri Birgitte Geiner Tellefsen，Annette Veberg Dahl.Quality of sour cream packaged in cups with different light barrier properties measured by fluorescence spectroscopy and sensory analysis［J］.Journal of food science，2009，8（17）：345～350.

5 陈旭，尹京苑，赵镭，等.小麦面粉对油炸型方便面感官品质的影响［J］.食品科学，2010，31（19）：29～32.

6 Mats Lennersten，Hans Lingnert.Influence of wavelength and packaging material on lipid oxidation and colour changes in lowfat mayonnaise［J］.Food Science and Technology，2000，4（33）：253～260.

7 韩北忠，童华荣.食品感官评价［M］.北京：中国林业出版社，2009：140～142.

8 张列兵，吕加平.新版乳制品配方［M］.北京：中国轻工业出版社，2003：4～13.

9 朱川，刘雅，钟芳，等.冰淇淋感官评定方法的建立［J］.食品与机械，2007（3）：127～131.

Effects of different bands of visible lights on the photooxidation sensory analysis in UHT milk

XU Wen1LU Li－xin1，2

（1.Department of Packaging Engineering，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu214122，China；2.Key Laboratory of Food Packaging Techniques and Safety of China National Packaging Corporation，Wuxi，Jiangsu214122，China）

The milk samples were placed in the transparent control group，blue filter group（400～500nm），green filter group（500～600nm），red filter group（600～700nm）and non－transparent control group，with a regular measure in sensory changes（color，texture，smell and taste）.The results showed that the samples of green filter group had a significant change on the sensory evaluation，followed by the blue filter group.

lipid oxidation；light；UHT milk；sensory evaluation

10.3969／j.issn.1003－5788.2012.03.053

徐雯（1987－），女，江南大学在读硕士研究生。E－mial：zhbctsf＠126.com

卢立新

2011－12－01