肉制品挥发性风味物质研究进展

陈美桦1,2,张玉红2,钟政昌1,胡赟2,次仁旺姆2,曹涵文2,李赵敏2,王姗姗2,*

(1.西藏农牧大学食品科学学院,西藏 林芝 860000;2.西藏自治区农牧科学院农产品开发与食品科学研究所,西藏 拉萨 850000)

摘 要:风味是评价肉制品品质的关键指标,其形成机制涉及复杂挥发性化合物的协同作用。本文系统梳理肉制品风味研究方法,包括挥发性物质提取与富集、检测与鉴定,重点总结电子鼻、气相色谱-质谱法、气相色谱-离子迁移谱法及气相色谱-嗅闻法等风味物质检测技术。同时,系统分析红肉(如猪肉、牛肉、羊肉)与白肉(禽肉及水产品)的特征风味物质,揭示不同风味化合物对肉制品风味特征的影响。此外,探讨加工方式(如烤制、发酵)对风味物质组成的调控机制,为肉制品风味定向调控与品质提升提供理论依据。未来研究需融合多组学与智能分析技术,推动风味数据库构建与工业化应用。

关键词:肉制品;挥发性风味物质;风味描述;鉴定方法

风味是驱动消费者接受肉类产品的关键因素,而挥发性风味物质作为风味的直接载体,其组成与含量受肉源特性与加工工艺共同影响。根据肌红蛋白含量差异,肉类可分为红肉(如牛、猪及羊等哺乳动物肉类)和白肉(如禽、鱼、爬行动物、两栖动物、甲壳类动物及双壳类动物等肉类)两大类[1-3]。红肉通常富含肌红蛋白与饱和脂肪酸,在热加工过程中易生成特征性醛类化合物,如猪肉和牛肉中的十六醛、十二醛和十八醛,赋予其更浓郁、复杂的肉香风味;白肉则因不饱和脂肪酸含量较高,其挥发性物质以壬醛、(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等风味清新的醛类为主[4]。这种差异既源于原料的固有化学成分,也与加工方式密切相关。

生肉本身风味较弱,仅呈现血腥味或金属味,但其含有丰富的风味前体物质,为加工过程中风味形成提供物质基础。加工是肉制品风味形成的关键环节,可诱导脂质氧化、蛋白质降解、美拉德反应、硫胺素降解、Strecker降解及脂质-美拉德反应相互作用等一系列反应,生成醛类、醇类、酮类等主要挥发性风味化合物。不同加工方式不仅可调控肉制品风味物质的组成和含量,还可通过物理和化学作用的协同效应塑造肉制品的整体风味轮廓。传统热加工(如煎烤、煮制等)主要通过美拉德反应和脂质氧化生成吡嗪类、噻唑类和呋喃类 化合物[5];发酵肉制品(如腊肉、香肠、火腿等)则依赖微生物或酶的作用产生醇类、酸类、酯类等特征性风味物质[6];现代加工技术,如超高压处理、超声波技术,可通过促进蛋白质水解和诱导脂质氧化影响肉制品风味物质的组成和含量,为风味调控提供新思路。准确、高效地检测肉制品风味物质组成及含量,对深入解析肉制品风味形成机制、优化肉制品加工工艺、提升肉制品品质及开发新型肉制品具有重要意义。目前,食品风味分析检测方法众多,不同方法各具优势与局限,需根据肉品特性及目标化合物进行选择。本文综述肉制品风味研究中常见的挥发性风味物质、特征气味成分鉴定与分析方法,并对红肉与白肉制品的特征风味物质进行系统比较,旨在阐明不同肉制品特征风味物质差异,为肉制品工业化生产和质量控制提供理论基础。

1 肉制品风味物质分析与鉴定方法

1.1 肉制品风味物质分析

肉制品风味物质的形成是一个复杂而精细的过程,涉及原料肉中的固有成分(如游离氨基酸、多肽、呈味核苷酸、脂质等风味前体物质)在加工过程中发生的生物化学变化,包括脂质降解、蛋白质降解、糖类降解、硫胺素降解及美拉德反应等,最终生成各类有机 化合物[7]。肉制品风味物质具有多样性、复杂性及微量性等特点,其分析过程对仪器灵敏度提出较高要求。风味物质分析通常包含提取、分离与富集、检测3 个关键步骤:首先对样品风味物质进行提取,提取出的风味物质往往包含多种化合物,为提高分析准确性和灵敏度,还需进一步分离和富集,常用的分离与富集方法包括色谱技术(如气相色谱(gas chromatography,GC)、液相色谱等)和萃取技术(如顶空(headspace,HS)萃取、固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)等),可根据风味物质的性质(如挥发性、极性、热敏性等)进行选择与优化,以确保尽可能全面地提取样品中的风味物质,以便更加全面反映样品的风味物质。针对肉制品的特殊性,常采用蒸馏提取法和顶空捕集法(包括静态顶空、动态顶空、SPME等)进行风味物质提取,以避免脂质的共提取干扰[8]。完成分离提取后,需结合现代分析技术对风味物质进行定性鉴定与定量分析,目前常用的挥发性风味物质分析技术包括电子鼻(electronic nose,E-nose)、GC-质谱(GC-mass spectrometry,GC-MS)、GC-离子迁移谱(GC-ion mobility spectrometry,GC-IMS)及GC-嗅闻(GC-olfactometry,GC-O)。

1.2 肉制品挥发性风味物质分析技术

1.2.1 E-nose

E-nose是一种智能仿生系统,由传感器阵列、信号处理器和模式识别算法三大核心模块组成,通过模拟人类嗅觉系统对挥发性物质进行识别和检测。其工作流程主要包括:将待测样品置于进样装置后,传感器阵列会特异性捕获挥发性气味分子产生的生物或化学信号,经信号转换器转换为电信号并传输至模式识别系统,基于算法进行风味物质识别与分类,最终由输出终端呈现分析结果[9-10]。在数据分析环节,主成分分析(principal component analysis,PCA)、偏最小二乘法及聚类分析等传统统计方法,以及判别分析、人工神经网络等机器学习算法均展现出良好的适用性[11]。目前,E-nose技术凭借其高效、客观的特点,已广泛应用于肉类掺假鉴别、品种溯源及品质分级等领域[11-13]。Yao Wensheng等[13]采用E-nose技术结合PCA对5 种不同地区红烧鸡进行风味特征研究,PC1方差贡献率达67.6%,能够实现5 个地区红烧鸡样品的聚类区分。Li Fuyang等[14]利用GC-飞行时间-MS(GC-time of flight-MS,GC-TOF-MS)和E-nose技术辨别冕宁、诺邓、撒坝和三川4 种干腌火腿的风味差异,通过PCA和雷达图证实E-nose对乙醇、醛类等物质具有特异性响应,与GC-TOF-MS检测结果一致,为火腿风味鉴别提供了互补性分析方法。柏霜等[15]研究表明,E-nose可根据香气物质实现不同加工方式及加工时间滩羊肉的有效区分。郭进等[16]利用GC-MS、E-nose和电子舌(electronic tongue,E-tongue)技术分析不同犊牛肉制品挥发性物质发现,基于PCA的E-nose技术可更直观地区分其关键挥发性风味成分。袁志宁等[17]证实E-nose技术可灵敏识别发酵鲢鱼鱼糜香肠和蒸煮鱼糜香肠的挥发性成分差异。韩沅汐等[18]为辨别牦牛肉干、牛肉干、鸡肉干等多种风干肉干风味构成及其独特性,采用E-nose技术与HS-GC-IMS对其风味轮廓及成分进行分析发现,不同种类肉干在整体风味轮廓上虽然表现出一定的相似性,但E-nose响应值却存在显著差异,为风干肉干的种类鉴别提供了有力的数据支持。综上,E-nose在肉制品风味图谱构建、品质控制、产地溯源、掺假鉴别等方面展现出独特优势,其快速、无损的检测特性与可靠的感官数据输出,为肉类品质分析提供了高效的技术支撑。

尽管E-nose技术在肉制品风味评估领域展现出显著的应用潜力,但其仍存在若干技术局限性。在实际应用中,该技术易受环境因素(如温度、湿度及干扰性气体等)干扰;同时,高性能设备的研发与维护成本高昂,目前主要作为科研辅助工具使用[11,19]。在设备性能方面,E-nose系统还存在固有缺陷:对单一化合物的特异性识别能力不足;数据库依赖性高,对新物质或未知物质的分析能力有限;易产生交叉敏感性,可能导致误判现象。这些特性限制了其在复杂基质样品中的定量分析可靠性。

1.2.2 GC-MS

GC-MS是目前最为成熟的双谱联用技术,也是风味化合物分析领域的主流技术。该技术将GC和MS相结合,前者实现挥发性化合物的高效分离,后者通过电子轰击使分子电离产生特征碎片离子,根据碎片离子的质荷比(m/z)进行定性分析,并结合峰面积实现定量分析,从而实现复杂混合物中挥发性成分的高效分离和准确鉴定。GC-MS技术具有分离效果好、灵敏度高及重现性好等优点,能够有效分离肉制品中的微量风味组分,在挥发性风味物质的定性与定量分析方面展现出广泛的适用性。聂鑫等[20]利用GC-MS技术探究醪糟广式香肠在0、2、4 d风干过程中挥发性风味物质的动态变化,共检出40 种挥发性风味物质,其中酯类、醛类、烃类和酮类物质含量呈上升趋势,酸类物质含量呈下降趋势,而醇类物质含量保持相对稳定。刘雅娜等[21]采用GC-MS技术揭示鹅肉成熟过程中醛类、酮类、醇类、酯类、烃类及含硫化合物等挥发性风味成分的变化规律,证实成熟过程可促进含硫化合物和醛类物质的形成,有利于缓解鹅肉腥味并增强其肉香味,为调控和优化鹅肉风味和推动鹅肉产业化发展提供了有力支持。孙光城等[22]采用GC-MS技术比较不同部位牛肉(牛后腿、牛肩、牛霖、牛腩、牛腱)制作的牛肉牛肝菌酱的挥发性风味物质差异,发现牛肉牛肝菌酱含有醛类、烃类、醇类、酮类等多种挥发性风味物质,其中酯类和烃类是牛腩制作样品的主要风味贡献物质。

除分离与鉴定风味成分外,GC-MS在风味成分定量分析与产品鉴别方面也表现出色。Jin Yuxi等[23]采用GC-MS和E-nose技术对972 只不同品种鸡肉的挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)进行定性、定量分析;王丹[24]采用GS-MS与E-nose联用技术建立不同地区肉干、腊肉和腊肠等传统肉制品的PCA判别模型与软独立建模分类模型及指纹图谱,证实1-辛烯-3-醇、丁醇和己醛(相对含量分别为2.39%、0.30%、13.2%)为东胜肉干的特征风味物质,醛类、醇类、酸类、酯类为腊肉的主要特征风味物质,益阳腊肉中2-壬酮相对含量达16.2%,为烟熏过程产生的芳香气味物质,成都腊肉的特征风味物质主要为酚类,为不同传统肉制品的特征风味追溯提供有力支持。

GC-MS在肉制品风味检测中的另一个重要应用为风味成分与产品品质的关联分析。通过对比不同品种、不同加工条件下肉制品的风味成分差异,可揭示风味成分与产品品质之间的内在联系。孙杰等[25]基于GC-MS分析发现醛类、醚类和某些杂环类物质可能对五香牛肉干关键风味形成起决定性作用;周舟等[26]采用HS-SPME结合GC-MS探究不同贮藏温度下固始鹅块的风味品质与关键香气成分构成差异,PCA与聚类分析结果显示,冰温与微冻、冷藏与冷冻条件下的固始鹅块在关键风味物质含量与种类上差异不大,为其风味品质改良提供理论支撑。这些研究充分体现GC-MS技术在肉制品风味解析、工艺优化及品质提升中的重要作用。

SPME-GC-MS是当前肉制品风味化合物研究中最为有效的分析方法之一。SPME具有操作简便、快速高效、绿色环保(无需有机溶剂)及高选择性等优势,通过高效富集挥发性风味物质,与GC-MS联用可有效提高肉制品风味化合物分析的效率和准确性,目前已被广泛应用于各种肉制品风味分析[27]。例如,彭斌等[28]利用SPME-GC-MS技术分析热风干燥对草鱼肉挥发性风味化合物的影响,系统揭示热风干燥参数(温度、时间)对草鱼肉挥发性风味特征的调控规律;蔡雪梅等[29]采用SPME技术对啤酒鸭烹饪过程中产生的挥发性风味物质进行高效捕获,结合GC-MS技术成功鉴定出醇类、酯类、醛类、酮类、烃类等54 种挥发性化合物,这些化合物共同构成啤酒鸭的独特风味;张浩等[30]以玉树牦牛5 个主要部位肌肉为研究对象,通过SPME-GC-MS结合相对气味活度值分析,最终鉴定出2-乙基-1-己醇等13 种关键风味化合物。

对于含高分子物质和不挥发性物质的复杂样品,HS-SPME作为GC-MS前处理技术展现出独特优势,可有效避免萃取固定相污染[31]。Yao Wensheng等[32]利用HS-SPME-GC-MS、HS-GC-IMS及E-nose技术对烤绵羊肉进行风味轮廓分析,HS-SPME-GC-MS共鉴定出67 种挥发性化合物,包括醛类、醇类、酮类、酯类、萜烯类、吡嗪类等,涵盖范围更广,尤其对烷烃类等质子亲和力较低的化合物,GC-MS仍能有效鉴定;HS-GC-IMS采用顶空进样,无需复杂的前处理富集步骤,但无法实现低质子亲和力化合物(如烷烃)鉴定,限制了其在某些复杂体系中的应用。张晓靖[33]采用HS-SPME-GC-MS从发酵鱼中鉴定出88 种挥发性化合物,其中16 种为关键气味活性化合物。王珺等[34]采用HS-SPME-GC-MS分别从兔肉4 个不同部位(前腿肌、后腿肌、背最长肌、腹肌)鉴定出52、42、36、70 种挥发性风味物质,包括醛类、酮类、醇类、烃类化合物等。通过系统优化萃取条件 (如萃取头类型、萃取温度、萃取时间等),可有效提升HS-SPME萃取效率,从而获得更全面、更准确的分析结果。张丽燕等[35]在采用HS-SPME-GC-MS技术分析北京鸭胸肉挥发性风味物质时,通过条件优化确定最佳萃取参数为75 μm CAR/PDMS萃取头、样品量4 g、温度60 ℃、萃取时间40 min。在此条件下,共鉴定出37 种挥发性风味物质,其中醛类与醇类化合物为北京鸭胸肉特征风味的主要贡献组分。

近年来,随着TOF-MS技术的发展,GC-MS的分析性能进一步提升。全二维GC-TOF-MS(comprehensive two-dimensional GC-TOF-MS,GC×GC-TOF-MS)基于2 根不同性质色谱柱实现二次分离,充分发挥GC×GC的高分离效能和TOF-MS的高采集速率优势,能够实现对复杂样品中挥发性风味物质的高效分离和精准鉴定,目前已广泛应用于肉类风味分析领域。马小明[36]采用GC×GC-TOF-MS技术分析滩羊肉风味物质,共鉴定出12 种显著上调的代谢物、2 种显著下调的代谢物及6 种主要差异代谢物。Huang Xuhui等[37]利用GC×GC-TOF-MS与GC-MS探究新鲜鳗鱼和烤鳗鱼挥发性物质区别,GC×GC-TOF-MS比GC-MS多检出39 种挥发性化合物,表明GC×GC-TOF-MS在肉制品风味分析中具有更高的鉴定和识别能力。

1.2.3 GC-IMS

GC-IMS结合了GC的高效分离能力和IMS的高灵敏度优势,适用于复杂基质样品中VOCs的精准分析。该技术首先利用GC对VOCs进行分离,随后通过离子迁移管对分离组分进行离子迁移分析,从而实现对样品VOCs指纹信息的快速采集与定性、定量分析。GC-IMS具有检测限低、灵敏度高、选择性强、分析速率快等特点。此外,GC-IMS技术可在大气压条件下工作,无需真空系统,样品前处理简单,无需复杂的浓缩与富集即可进样检测,有助于保持风味组分的原始信息。

目前,GC-IMS技术已广泛应用于食品风味组成分析、产地溯源、肉类加工与贮藏过程中风味变化监测、食品分类及掺假鉴别等领域。郭娅慧等[38]利用GC-IMS分析青海果洛、四川阿坝和云南香格里拉牦牛肉特征风味化合物,共检出26 种挥发性风味化合物,并通过指纹图谱和PCA揭示不同区域牦牛肉在风味物质组成上的差异,其中云南香格里拉牦牛肉挥发性风味物质含量显著高于其他地区,并进一步确定乙二醇二聚体、2-庚酮和乙醇为构成区域风味差异的关键化合物。在食品风味物质分析方面,GC-IMS能够检测含量较低但风味贡献显著的挥发性物质,为食品风味品质评价和质量控制提供有力支持。Kang Yandong等[39]基于GC-IMS快速、无损、高通量的特点,对天祝白色牦牛不同肌肉代谢化合物进行分析,共检出34 种VOCs与6 种未知化合物,通过二维图谱直观展示各部位VOCs分布,揭示了牦牛肉不同部位的VOCs差异。Jia Dan等[40]采用GC-IMS对迪庆藏猪干腌火腿中的VOCs进行指纹分析,共鉴定出78 种VOCs,结合偏最小二乘法判别分析筛选出24 种潜在挥发性风味标记物,并通过热图聚类分析进一步揭示这些标记物在发酵过程中的动态变化规律。邱月等[41]利用GC-IMS系统比较4 种热加工方式(炒制、煎制、烤制、煮制)对牛肉挥发性风味物质组成与含量的影响,确定了不同热加工牛肉的特征风味物质。Li Ping等[42]通过HS-GC-IMS对7 个采样阶段金华干腌火腿VOCs进行定性与定量分析,共鉴定出醛类、醇类、酮类、酯类和呋喃类等53 种VOCs,其中丁醛、3-甲基丁醛、异戊醛、2-己酮、2-戊酮和2-丁酮是金华干腌火腿香气特征演变过程中的关键风味活性物质。Li Cong等[43]利用HS-GC-MS-O、GC-IMS及E-nose分析水煮咸鸭挥发性风味物质,GC-IMS检出50 种挥发性成分,包括GC-MS难以捕捉的硫化物(如3-甲硫基丙醛)、烃类物质、特定异构体(如(E)-2-辛烯醛的2 种离子态)以及部分低浓度醛类与低阈值化合物,检测范围较GC-MS更广,体现出其在肉制品风味分析中的高灵敏度、高通量、快速高效、适用于复杂基质中痕量成分分析的技术优势。

1.2.4 GC-O

GC-O是一种将GC的高效分离能力与人类嗅觉评价相结合,用于挥发性化合物定性分析的创新技术,能够精准解析样品中挥发性化合物的气味特性及其对整体风味的贡献度[44]。香气稀释分析方法的引入为GC-O技术提供了评估化合物气味阈值和气味活性的方法论基础[45-46]。Schieberle[47]进一步将香气提取物稀释分析(aroma extract dilution analysis,AEDA)系统化,通过连续稀释与嗅闻检测确定风味物质的阈值,并据此计算气味活度值(odor activity value,OAV)。OAV为化合物含量与其阈值的比值,目前已成为衡量食品整体风味贡献的核心指标。Chen Dewei等[48]利用GC-O对中华绒螯蟹熟肉进行分析,共检出15 个气味活性区域,并采用14 类描述词对各区域气味特征进行完整表征。

目前,GC-O技术已发展形成多种分析方法。GC-O-MS作为最常见的风味物质鉴定方法之一,通过同步实现挥发性物质分离、风味活性化合物识别和定量及人工嗅闻,不仅能获取特征风味活性物质的结构信息,还能直接评估其感官贡献,同时具备痕量组分和未知化合物检测能力,相较于单独使用GC-O和GC-MS,显著提高了关键气味成分的筛选与鉴定能力[49-50]。Sun Yuwei等[51]通过GC-O-MS分析熟制牛肉丸香气活性成分,确定己醛(青草香)、1-辛烯-3-醇(蘑菇香)、芳樟醇(花香)、 2-乙基己基乙酸酯(泥土味)、二烯丙基二硫醚(洋葱、蒜香味)、丁香酚(辛香)、α-蒎烯(松木香)及茴香脑(茴香味)为其贮藏期间的关键香气成分。Liu Huan等[52]利用GC-O-MS结合OAV对烤前和烤后羊肉香气化合物进行定性和定量分析,证实己醛和1-辛烯-3-醇 是区分生熟羊肉香气差异的关键物质。近年来,GC-O-TOF-MS技术凭借其超高分辨率和精确质量数测定能力,为风味研究提供了新的技术路径。Jiang Pengfei等[53]利用GC-O-TOF-MS对5 种不同干燥方式处理扇贝挥发性风味化合物进行分析,鉴定出27 种特征香气化合物,其中三甲胺含量最高,同时结合时间强度法描述各类气味化合物的强度和气味特征,筛选出17 种高强度香气化合物,其中真空冷冻干燥和冷风干燥扇贝2-乙酰-1-吡咯啉香气强度值最高。作为风味研究的核心工具,GC-O通过与多种分析仪器联用,可有效解决关键风味化合物鉴定、香气特征解析、香气化合物-感官特性关联及风味活性物质形成机理等科学问题,有助于实现肉制品风味物质的全面评估。

1.3 特征风味成分鉴定与分析

OAV是指挥发性香气成分浓度与其嗅觉阈值的比值。OAV越大,表明该香气成分对整体风味贡献越大,常用于关键风味化合物筛选及其风味贡献程度量化。通常认为,当OAV≥1时,该化合物对整体风味具有显著贡献,可被认定为关键香气化合物。Jiang Hao等[54]采用HS-SPME-GC-MS和OAV分析3 种盐焗鸡的特征风味物质,鉴定出辛醛、壬醛、糠醛、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇、肉桂酸乙酯8 种关键风味化合物(OAV≥10)。汪修意等[55]利用SPME-GC-MS对5 种坛子肉的挥发性活性物质进行分析,共鉴定出60 种挥发性活性物质,并基于OAV法筛选出7 种关键挥发性风味物质。

GC-O常用分析方法包括稀释至阈值法、频率检测法、峰后强度法和时间-强度法4 类[50,56]。其中,AEDA和香气稀释分析均基于逐步稀释原理。AEDA通过对样品提取物进行连续稀释,结合GC-O技术,以最高稀释倍数(又称风味稀释(flavor dilution,FD)因子,即气味化合物初始浓度和最大稀释浓度的比值)评估气味活性化合物的贡献强度[57]。FD因子越大,表明该化合物对整体香气的贡献越大。目前,该技术已应用于白姑鱼和小黄鱼关键香气成分鉴定,2-辛烯-1-醇在2 种鱼肉中的FD因子均为40,是二者共同的关键气味物质[58]。Jiang Shui等[59]利用GC-O结合AEDA对宣威、诺邓、三川和撒坝4 种干腌火腿进行分析,共鉴定出20 种香气活性化合物。其中,3-甲基丁醛是4 种干腌火腿中FD因子最大的物质,均达150,表明3-甲基丁醛可能是云南干腌火腿的关键呈味物质。此外,醛类是高芳香活性化合物中占比最高的化合物,因其高挥发性和低阈值对干腌火腿香气具有重要贡献。Feng Yunzi等[60]基于AEDA从肉鸡肉汤和土鸡肉汤中鉴定出17 种共同香气活性物质,其中土鸡肉汤中的香气活性物质FD因子普遍高于肉鸡鸡汤,(E,E)-2,4-癸二烯醛是2 种鸡汤中FD因子最高的香气活性化合物。尽管AEDA能够有效反映香气活性化合物对整体风味的贡献程度,但其操作耗时、流程较复杂,且具有最高FD因子的化合物未必为最重要的香气活性组分。

频率检测法通过一组评估者在特定实验条件下对气味物质进行嗅闻,依据各物质检出频率评估其对样品整体香气的贡献程度。该方法常用于识别样品中的特征风味活性物质。Jiang Shui等[59]利用频率检测法对4 种火腿中的20 种挥发性化合物进行嗅闻,其中3-甲基丁醇和2,6-二甲基吡嗪检出频率均超过7 次,表明两者对云南干腌火腿香气具有重要贡献;同时,3-甲基丁醛、二甲基二硫醚、2,6-二甲基吡嗪、1,3-辛二烯、苯甲醛和二甲基三硫醚检出频率均超过7 次,表明这些挥发性化合物对诺邓干腌火腿的整体香气具有重要贡献。

峰后强度法是在色谱分析出现峰后对气味强度进行跟踪记录的方法,通常采用5~9 点标度法进行描述。王丹等[61]利用峰后强度法分析传统手工和方便包装羊肉泡馍的风味差异,由10 名专业评价员进行嗅闻,记录每位评价员所感知的气味特征及强度等级(1~4级),并将6 名以上评价员共同检出的香味活性物质确定为关键性风味成分。结果表明,(E)-2-癸烯醛、2-十一烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛为传统羊肉泡馍的关键性香味物质,1-辛烯-3-醇、(E)-肉桂醛、(E)-2-辛烯醛、4-异丙基苯甲醇为方便包装羊肉泡馍的关键性香味物质。峰后强度操作简单,但对评价员要求较高,且评价标准较难统一。

时间-强度法又分为OSME法和指距法,通过实时记录气味物质的强度与持续时间,能够完整反映气味从出现、达到峰值到消退的全释放过程,适用于分析复杂样品中气味物质的释放动力学和相互作用[62]。陈臣等[63]采用OSME法对不同加工方式(生食、微波、油炸、焙烤)乳扇进行分析,由5 名评价员对气味特征及其强度(0~5级)进行描述和记录。GC-O分析表明,微波处理乳扇酸味增强,而油炸和焙烤乳扇则呈现烘烤、焦香及坚果等特征风味。综上,AEDA法、频率检测法和时间-强度法因其良好的相关性,成为目前研究关键风味成分的常用方法[50,62]

相较于FD因子和OAV,风味重组与缺失实验是近几年提出的更全面验证关键性香气化合物的方法[33]。风味重组一般是基于GC-MS、GC-O、GC-IMS技术准确定量香气成分和OAV(通常OAV≥1),并将重要香味物质按样品浓度配制添加至特定模拟基质中,构建香气重组模型(模型1),由评估员通过三角测试分析模型1与样品香气的相似性;缺失模型(模型2)通过从模型1中逐一去除单个挥发性化合物制备,并通过感官评价比较模型1 与模型2之间的风味差异,从而确定对整体香气有显著贡献的关键化合物;基于缺失实验结果,选取特征香气活性化合物进行重组实验(模型3)并与实际样品进行对比,评价模型3与样品香气的相似性[64]。Liu Huan等[52] 对烤制前后羊肉关键香气化合物进行研究,利用GC-O-MS技术进行定性和定量分析,并基于15 种关键性香味成分(OAV>1)构建重组模型,开展风味重组与缺失实验。结果表明,3-甲基丁醛、戊醛、己醛、庚醛、2-戊基呋喃、辛醛、壬醛和1-辛烯-3-醇8 种关键性香气成分对羊肉整体风味存在显著影响(P<0.05),其中己醛和1-辛烯-3-醇是区分烤制前后羊肉的关键性香味化合物(P<0.01)。Li Cong等[43]利用风味重组和缺失实验验证水煮咸鸭中OAV≥1香气活性化合物对整体风味的贡献,重组实验表明重组模型与水煮咸鸭香味成分相似,缺失实验表明己醛对水煮咸鸭整体香气贡献显著(P≤0.05),而戊醛、1-辛烯-3-醇等其他物质的作用相对次要,证实OAV≥1的化合物是核心风味贡献者。An Yueqi等[65]利用风味重组与缺失实验评估GC-IMS与AEDA的准确性和可靠性,成功鉴定出导致鱼糜凝胶产生过热味的关键活性化合物,包括(E,E)-2,4-癸二烯醛、庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、2,3-戊二酮、2,6-二甲基吡嗪、2-丙基吡啶、苯并噻唑、2-甲氧基苯硫酚和2-糠硫醇。Nie Ruotong等[66]通过GC-O、GC-MS、AEDA、OAV、风味重组与缺失实验及感官评价确证烤鸡不同部位特征香气化合物存在差异,其中1-辛烯-3-醇是鸡胸肉和鸡腿肉烘烤后的关键化合物,可赋予其蘑菇香味。Pu Dandan等[67]采用GC-O结合AEDA、OAV分析从烟熏猪腿中鉴定出27 种重要风味化合物,进一步通过风味重组与缺失实验验证,确认其中7 种关键香气活性化合物对产品风味具有主要贡献。风味重组与缺失技术能够全面精准地鉴定挥发性组分中的关键气味活性物质,可有效弥补传统基于GC-O-MS检测与FD因子或OAV筛选可能存在的遗漏,是目前风味解析领域确定特征香味物质最有效的手段[33]

目前常用的挥发性风味物质分析技术基本原理与优缺点如表1所示。

表1 挥发性物质分析鉴定方法
Table 1 Analysis and identification methods for volatile substances

E-nose对挥发性物质进行无损、无需复杂前处理、分析整体气味,难以识别可提供气味指纹图谱采用有高效分离能力的GC具有良好的定性和定量能预处理较繁琐、耗时较量与极性的物质分离后进力,灵敏度高、分离效率长,难以检测低含量物GC-MS入MS进行电离,确定各高、重现性高,可获取风质,难以分离复杂生物样[23,54,68]化合物的分子质量和官能味活性化合物的结构信品,MS数据无法直接转化样品经2 根不同性质的色高分辨率、高灵敏度、高TOF-MSTOF-MS,实现高分辨率选择性、高分析物峰容量消耗时间长、成本高[68,70]和宽检测范围使含有复杂基质的适于痕量组分(醛类、定量分析准确性低,二次分离及检测,根据醇类、酯类、酮类、缺乏类似NIST[68,71]高或峰面积定量可获得三维数据后进行分流,一部分进入贡献度,测定挥发性风味效率较低,稳定性较差、GC-OMS或火焰离子化检测器进成分含量和种类,直观反环境条件要求高、重复性[49,68]行成分分析,另一部分则映风味物质的感官特性与差,需专业评估人员,难通过嗅探口进行嗅闻强度特征以在工业领域大规模应用GC-O-MS人类嗅觉感知,同步获取的识别、分子结构信息的同步获取,分析准确,可测效率低,不适用于高负[49]检测方法基本原理优点缺点参考文献通过模拟人类嗅觉系统,操作简单、灵敏度高、识别和检测样本量小、分析速率快,或量化单一化合物[12,68-69]将样品气化,不同分子质团,并通过MS库检索解析息,鉴定复杂组分为感官响应GC×GC-谱柱高效分离,实时进入MS分析,生成三维数据集化合物先经GC逐步分离,检测限低(ng~pg级),GC-IMS再进入离子迁移管进行迁移时间定性,根据峰胺类、芳香族等)分析,质谱库的参考数据库样品通过GC毛细管柱分离解析各风味成分对风味的对挥发性物质的定性分析高灵敏度,实现香气物质融合GC分离、MS鉴定和需在真空条件下工作,检GC峰、气味特征、MS图检测到微量气味成分荷场景

2 不同肉制品特征风味物质

2.1 红肉制品特征风味物质

红肉一般是指畜肉,主要包括猪肉、牛肉、羊肉及兔肉等动物肉类,因其肉色较深,呈暗红色,故称为红肉。肉的风味主要基于肉品基质成分(如蛋白质、脂肪、矿物质等)通过脂质氧化、美拉德反应、硫胺素降解及脂肪酸热分解等反应生成。红肉蛋白质量分数通常为10%~20%,脂肪质量分数约为15%,其中牛羊肉蛋白质量分数可达20%左右,为红肉风味形成提供了丰富的前体物质[72]。研究[73]显示,牦牛肉蛋白质量分数高达24.34%,其蛋白质分解可生成苯丙氨酸和酪氨酸等芳香氨基酸风味前体物质,以及一些低阈值、高挥发性的醛类,赋予牦牛肉果香和发酵香。不同物种的肉品具有多种共同的挥发性化合物,如硫化合物、含氮杂环化合物、含氧杂环化合物等,这些物质赋予肉品相似的基本香气。然而,物种间挥发性物质含量及特有气味化合物(如醛类、酮类、醇类、酸类、酯类等)差异赋予各肉品特有风味[74-75]。例如,牛肉中挥发性化合物以醛类、酮类和醇类为主,呈现草香味,该典型特征主要与己醛、庚醛、1-戊烯-3-醇等物质有关;猪里脊与牛里脊挥发性化合物谱相似,其中酮类(如3-羟基丁酮)占比超过50%,但与牛肉相比,猪肉展现出更高的甜味和果味,这主要源于1-戊醇、1-甲氧基丙-2-醇等醇类成分[76]。Li Xiu等[77]研究发现,醛类、醇类和烃类化合物为驴、牛、猪、羊颈肉关键挥发性风味化合物,其中正己醛是4 种颈肉中最具挥发性的风味成分,可赋予肉品清新的草香气味。Ahamed等[78]研究表明,牛肉中壬醛、辛醛、十六醛、苯甲醛、1-辛醇、己酸、庚酸、辛酸和2-乙酰吡咯等关键风味物质可作为区分其与其他肉制品的生物标志物,猪肉则以己醛、1-辛烯-3-醇等物质作为生物标志物。兔肉主体风味化合物则由醛类、酮类、醇类及烃类化合物共同构成[34]。然而,羊肉的标志性膻味是其区别于其他红肉的关键特征,研究[79]表明,短链支链脂肪酸(如4-乙基辛酸、4-甲基壬酸和4-甲基辛酸)是羊肉特征香气的主要贡献者。

红肉制品的风味不仅受自身固有成分的影响,还与加工方式、加工工艺及外源佐料(如调味料)等多种因素密切相关,各因素相互作用共同塑造肉制品的特征风味。外源热处理会诱导美拉德反应、脂质氧化等一系列化学反应,产生特征风味物质,从而赋予肉制品独特风味。例如,炙烤促使氨基酸与还原糖发生美拉德反应,生成2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪及 2-乙酰基吡咯等吡嗪和吡咯类化合物,同时脂质受热氧化降解产生己醛、庚醛、辛醛等中长链醛,赋予肉品特征 肉香[80]。温和炖煮则能够保留更多酮类、酯类等呈味物质,赋予肉品醇厚的酯香并保留肉品本味。然而,高温可诱导脂质氧化与氨基酸降解,产生更多醛类、呋喃类和含硫杂环化合物,增强脂肪味与肉香味[81]。蒸煮与温和炖煮的风味形成机制类似。Qiu Yue等[5]研究发现,蒸煮羊肉与烤制羊肉更能保留羊肉味和脂肪味相关物质,如(E)-2-辛烯醛和2-庚烯醛等,而烤制羊肉的油腻和烧焦味更加突出,主要与吡嗪类、呋喃类物质密切相关。发酵肉制品通过微生物或酶的作用(如乳酸发酵)产生酸类,同时蛋白质分解和脂肪氧化生成醇类、醛类、酮类、酸类、酯类等多种特征挥发性成分。不同发酵肉制品的特征风味物质种类和含量存在差异[82]。例如,发酵香肠特征挥发性化合物包括酯类、醛类及醇类[83],干腌火腿芳香味主要源于醇类、醛类及酸类[14],而腊肉主要特征风味成分包括有醛类、酮类、酚类等[84]。在迪庆藏香猪火腿风味研究中,3-甲基-2-丁烯醛、3-(甲硫基)丙醛、己酸乙酯和2-丁酮等物质是发酵540 d迪庆藏香猪火腿独特风味的关键贡献者[40]。此外,醛类是干腌羊肉火腿贮藏期间的主要特征风味物质[85]。加工工艺与调味料等因素协同作用也有助于肉制品产生特征风味。例如,传统红烧肉的特征风味主要源于脂质氧化、酯化和美拉德反应,酱油、料酒和蔗糖等配料与瘦肉及脂肪成分相互作用,促进2-呋喃醛、吡嗪、吡咯、含硫化合物及酯类的形成。其中,己醛和二甲基三硫醚是红烧肉脂香和肉香的主要贡献者,而2,3-辛二酮和1-辛烯-3-醇则赋予其焦糖和甜味特征[86]

2.2 白肉制品特征风味物质

2.2.1 禽肉制品特征风味物质

禽肉包括鸡、鸭、鹅及鸽子等动物的肉类,是一类高蛋白、低饱和脂肪酸、低胆固醇的健康肉品[87]。氨基酸、肽类、核苷酸、核糖、硫胺素、脂质等前体风味化合物是形成禽肉及其制品特征风味的主要来源[7]。这些化合物在禽肉加热过程中通过不同的途径生成,共同构成禽肉的特征香气[7]

丙酮和1,4-二甲苯可赋予鸡肉强烈的辛辣风味特征,而(E,E)-2,4-癸二烯醛则是典型的鸡肉香味物质。相比之下,鸭肉含有更高丰度的硫或含氮化合物,如(E)-2-丁烯腈和3-甲基-3-丁烯腈,可赋予鸭肉强烈的辛辣味与较弱的烃类风味[76,88]。壬醛、辛醛和二甲基四硫化物已被报道为鸡肉基本特征气味化合物,其中辛醛和壬醛主要源于油酸氧化分解,适当含量可改善鸡肉香气[89]。此外,己醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-壬烯醛、庚醛和(E,E)-2,4-十二烯醛等短链饱和醛、烯醛、不饱和醇是中国土鸡(除白羽肉鸡外)特有的香气化合物[89]。同样地,在桂花板鸭加工过程中,醛类和醇类是主要关键挥发性风味物质,其中(E,E)-2,4-癸二烯醛、壬醛、辛醛、1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃是构成其特征风味的重要组成部分。(E,E)-2,4-癸二烯醛和1-辛烯-3-醇源于多不饱和脂肪酸(如花生四烯酸和亚油酸)的氧化降解,可赋予桂花板鸭脂香和青草香味[90]。北京烤鸭的特征香气化合物包括含硫化合物(如2-糠硫醇、二甲基三硫、3-甲硫基丙醛)、饱和醛类(如己醛、庚醛、辛醛、壬醛)、1-辛烯-3-醇及(E,E)-2,4-癸二烯醛等[91]。固始鹅块的风味以酮类及醇类物质为主导,通常可赋予其乳香、清香和果香特征;而盐水鹅风味物质以醛类居多,其次为醇类及杂环化合物[26,92]。由此可见,醛类和醇类物质是禽肉及其制品中香味贡献的主体风味化合物。然而,加工方式不同也会导致禽肉及其制品特征风味物质产生差异。例如,Yao Wensheng等[13]研究发现,不同地区红烧鸡风味特征各异:山东德州扒鸡特征风味与醛类、酮类化合物显著相关;而庚醇和1-戊醇是甘肃静宁红烧鸡的关键风味物质;安徽符离集烧鸡特征风味则由萜烯类物质如1,8-桉叶素和芳樟醇贡献,赋予其新鲜味、芳香味和咸味;黄教授烧鸡的风味轮廓与河南道口烧鸡相似,均具有青新的果香和辛辣香气。综上,不同的风味特征,正是肉制品各自特有加工工艺塑造其核心风味物质的直接结果。

2.2.2 水产制品特征风味物质

白肉除禽肉外,还包括鱼类、甲壳类动物和软体动物等水产品[1]。水产品富含的优质蛋白质与多不饱和脂肪酸等营养物质作为重要的风味前体物质,在降解与转化过程中形成组成与含量各异的风味化合物,共同构成其独特风味特征。熟制海产品风味以醛类、芳香杂环类化合物及硫化物为主导。例如,熟制扇贝的特征风味物质主要包括三甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和二甲基二硫等吡嗪类及含硫化合物,可赋予其烘烤味、坚果味及硫磺气味;熟制虾风味则以2-乙酰-1-吡咯啉、二甲基三硫及2-戊基呋喃为主导[93]。Luo Jiaqiang等[94]对多种海产品的风味特征分子进行总结:熟制甲壳类(如蟹、虾)产品的特征风味物质以索托隆、吲哚及一系列有机酸为主;软体动物(如牡蛎、鱿鱼)产品的风味则以2-乙基吡嗪、2-乙酰-2-噻唑啉和2-乙酰吡嗪等典型烤坚果香气化合物为主导;油性鱼(如三文鱼、沙丁鱼)的风味主要由1-辛烯-3-酮、庚醛及2-甲基萘等泥土味和土腥味化合物主导;而白肉鱼(如尖吻鲈、比目鱼)特征风味物质则以(E)-2-壬烯醛、1-己醇等具有鱼腥味的物质为主。海水鱼制品的“鱼腥味”通常与二溴氯甲烷、三溴甲烷和2-溴-5-甲氧基甲苯等含溴化合物有关;淡水鱼制品的特征香气则由己醛、辛醛和(E)-2-壬烯醛等典型青草味化合物,(Z)-4-庚烯醛等鱼腥味和油脂味化合物,具有鲜鱼味的(E,E,Z)-2,4,6-壬三烯醛,具有金属味的(E)-4,5-环氧-(E)-2-癸烯醛及具有蘑菇味的1-辛烯-3-酮等物质协同作用产生[95]。赵玲等[96]研究发现,醛类(如己醛、庚醛和辛醛)在秋刀鱼香气成分中占据重要地位,主要赋予其鱼腥味和油脂香味。其中,己醛主要来源于亚油酸热降解,具有强烈的青草味,对烤秋刀鱼风味具有重要贡献。陈方雪等[97]利用E-nose和GC-MS技术探究武昌鱼在传统日晒和阴干2 种干制方式下的风味差异,发现日晒干制武昌鱼的醛类OAV总和占所有挥发性风味成分的54.36%,其中己醛、庚醛、辛醛、壬醛等呈现青草味、哈喇味、鱼腥味及油脂味等风味特征。此外,己醇和1-辛烯-3-醇可赋予武昌鱼青草味、鱼腥味和蘑菇香[97]。1-辛烯-3-醇是水产品中的特征挥发性风味物质,主要源于脂质氧化,可赋予产品典型的蘑菇香[98]。某些醛类(如辛醛、壬醛、庚醛)与吡嗪类(如2-甲基吡嗪)在低含量时可赋予产品愉快的气味,但过量则会产生回锅味等不愉快风味[99]。不同肉制品中的主要风味物质及其特征气味描述如表2所示,可为理解不同类型和品种肉制品风味及工艺优化提供参考。

表2 不同肉制品特征风味物质分析
Table 2 Analysis of characteristic flavor substances of different meat products

类别研究对象特征风味化合物气味描述鉴定方法参考文献炭烤腌牛肉3-甲硫基2-丙丙烯醛-、1-2硫-甲醇氧、基2-苯乙酚基-、3,15,-3二-苯甲并基噻吡唑嗪、、呋2,喃5-二酮、甲基3-甲吡基嗪苯酚、烤味土、豆酚味味、、烟大熏蒜味味、、咸咖鲜啡味味、、烤坚肉果味味、、甜爆味米、花皮味革GC-MS、GC-O[80]煮制牛肉庚醛、壬醛甜香味、水果味GC-IMS[41]炒制牛肉苯甲醛、丁酮甜香味、黄油味GC-IMS[41]煎制牛肉(E)-2-庚烯醛、(E)-2-己烯醛牛脂肪香味、青香、木香GC-IMS[41]烤制牛肉3-羟基-2-丁酮、乙酸丙酯、乙酸乙酯奶香味、果香、酒香GC-IMS[41]熟牛肉丸己醛、1-辛烯-3-醇、芳丁樟香醇酚、、2α-乙-蒎基烯己、基茴乙香酸脑酯、二烯丙基二硫醚、肉香、奶香、辛辣香、蒜香GC-O-MS[51]炭烤羊肉己醛、苯丙甲醛醛、、3-1-甲辛基烯丁-3醛-醇、、戊1醛-庚、醇庚、醛(E、)-辛2-辛醛烯、-壬1-醛醇、、(2E,3)--2戊-辛二烯酮醛、、2-(戊E)基-2呋-壬喃烯醛、肉香、脂肪香、烘烤香、青草香、甜香Flash GC E-nose、GC-O-MS[100]烤羊肉己醛、3-甲基丁醛、戊醛、庚醛、辛醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃烘烤香、脂肪香、青草香、肉香、甜香GC-O-MS、GC E-nose[52]传统红烧猪肉己醛、辛醛、壬醛、2,3-辛二酮、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃、甲硫醇、二甲基三硫醚肉香、脂肪香、焦糖香、甜味、酱香GC-MS-O[86]红肉酱猪肉2-甲基丁醛、2-乙二基甲-3基,5-二二硫甲、基2吡,3-嗪丁、二3酮-辛、酮庚、烷3-甲基丁酸乙酯、烘烤香、烤土奶豆酪风香味味、、黄脂肪油味味、大蒜味、GC-IMS、E-nose、E-tongue[101]大河黑猪干腌火腿己醛、3-甲基丁醛、壬醛、辛醛青草香、甜味、果香、坚果香、焦糖香GC-MS[102]诺邓干腌火腿3-甲基-3-丁烯-1-醇、庚醛、丁酸烘烤味、脂肪味、果香、奶酪香气GC-TOF-MS[14]撒坝干腌火腿3-丁烯-1-醇、甲基乙酰乙酸酯脂肪香、果香GC-TOF-MS[14]三川干腌火腿(E)-2-辛烯醛、苯乙醛、3-乙基苯甲醛、1-辛烯-3-醇、1-辛醇花香、脂肪香、蘑菇香GC-TOF-MS[14]哈尔滨风干肠己酸、乙酸、异戊酸、丁酸、壬醛、乙偶姻、羟基丙酮、己酸乙酯、丁香酚、对甲酚甜味、辛辣味、发酵味、肉味、烟熏味、油腻味SAHFES--GSPCM-MES-G、CG-MC-SO、-MS[103]醪糟广式香肠正己醛、3-甲基丁酸乙酯青草味、果香GC-MS[20]冷吃兔芳樟醇十六、醛乙酸、柠芳樟檬酯醛、、D乙-酸柠香檬叶烯酯、、蒎苯烯乙、醇γ-依、兰4-油松烯油醇、柑橘味、柠檬香、胡椒香、花香HS-SPME-GC-MS[104]冷吃兔柠檬醛、茴(E香,E脑)-2、,44-癸-乙二烯烯基醛-2、-甲十氧六基醛苯、酚芳、樟(-醇)、-4苄-萜醇品、醇苯乙醇、柠檬味、脂肪味茴、香烧味烤、味烟、熏果味香味、花香味、HS-SPME-GC-MS[105]烧鸡己醛、壬醛、D-柠檬烯鸡肉味、鸡油味、茴香味、八角味、陈皮味、桂皮味SPME-GC-MS[106]黄羽肉鸡己醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-壬烯醛、庚醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛鸡肉脂肪味、蘑菇味、烤肉味E-nose、GC-O、GC-MS[88-89]盐烤鸡己癸醛醛、、庚(E醛)-2、-壬2-戊醛基、呋(E)喃-5、-甲乙基酸糠己醛酯、、(E苯,E乙)-2烯,4、-庚辛二醛烯、醛壬、醛对、茴1-香辛醛烯、-3肉-醇桂、酸糠乙醛酯、花香、果香、甜脂味肪、香桂气皮、香坚气果味、酒香、E-nose、GC-MS[107]安徽符离集烧鸡2-庚酮、3-α甲-蒎基烯丁醛、丙、酸糠醛乙酯、、1,8柠-桉檬叶烯素、、芳甲樟基醇异、丁2-基戊酮酮、茴香脑、鲜香、咸香HS-GC-IMS、E-nose[13]山东德州扒鸡己醛苯、甲壬醛醛、、庚辛醛醛、、3-乙甲基基丁异醛丁、基酮乙偶、姻丙、酸戊乙醛酯、肉香味、鲜香HS-GC-IMS、E-nose[13]甘肃静宁烧鸡庚醇、2-丁2酮-己、烯(E-)1--2醇-庚、烯2-醛庚、酮1、-戊己醇酸、、1乙-己酸醇乙、酯1-、辛乙烯酸-3丁-醇酯、、乙乙偶醇姻、乙醇、肉香味、果香HS-GC-IMS、E-nose[13]黄教授烧鸡(E)-2-辛烯醛、庚醛、戊醛、2-丁酮、2-己烯-1-醇、丙酮、2-戊基呋喃、1-戊醇青新的果香、辛辣香气、肉香味HS-GC-IMS、E-nose[13]

续表2

注:SAFE.溶剂辅助风味蒸发(solvent-assisted flavor evaporation)。

类别研究对象特征风味化合物气味描述鉴定方法参考文献河南道口烧鸡2-己烯-1-醇、戊醛、庚醛、壬醛、辛醛清新的果香、辛辣香气HS-GC-IMS、E-nose[13]德州鸡排壬醛、癸醛、己醛、辛醛、庚醛、柠檬烯、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃、桉树脑、草蒿脑、丁香酚、芳樟醇、α-蒎烯、茴香脑肉香味、五香味、药材香E-nose、GC-MS[108]桂花板鸭(E,E)-2,4-癸二烯醛、1-辛烯-3-醇脂肪香、青草味、果香HS-SPME-GC-MS[90]三穗卤鸭己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、辛醛、正庚醛、D-柠檬烯、α-蒎烯、γ-丁内酯清香、叶香气味、蘑菇香、蔬菜香SPME-GC-MS[109]水煮咸鸭戊醛、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、(E)-2-辛烯醛、苯甲醛、(E)-2-壬烯醛、果味、蘑菇味、脂肪味、甜味、癸醛、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、1-戊醇、乙酸乙酯、D-柠檬烯、2-戊基呋喃淡香味、土豆味、焦糖味HS-GC-O-MS、GC-IMS、E-nose[43]固始鹅块2,3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮、桉叶油醇、1-辛烯-3-醇乳香、清香、果香HS-SPME-GC-MS[26]新鲜罗丝鱼片1-辛烯-3-醇、十二醇、癸醛鱼腥味E-nose、HS-SPME-GC-MS[110]鱿鱼-铜盆鱼复合鱼糜1-辛烯-3-醇、正庚醇、正己醛花香、青草香HS-SPME-GC-MS[111]熟制金鲳鱼己醛、异戊醛、(E)-2-十二烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-十二烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-癸烯醛、癸醛、β-月桂烯、柠檬烯、萜烯、壬醛、(E)-2-壬烯醛油脂香、青草香、蘑菇香E-nose、GC-IMS、SPME-GC-MS[112]罗非鱼糕(蒸煮、烘3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、(E)-2-癸烯醛、癸醛、辛醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、烤、空气炸、平底锅(E,E)-2,4-癸二烯醛、2,5-二甲基吡嗪、3-甲基丁醛、2,3-戊二酮、3-戊酮、肉香、坚果香、烘烤风味、脂肪味、煎、油炸)1-戊醇、戊醛、2-甲基丙醛、1-戊烯-3-酮果香、花香、炸土豆风味GC-MS[113]中国传统发酵鱼露3-甲基丁酸、2-甲基丁酸、1-辛烯-3-醇、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛、(E)-2-辛烯醛、甲基壬酮、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、4-乙基愈创木酚坚果香、花香、脂肪香E-nose、SPME-GC-MS、HS-GC-IMS[114]烤制罗非鱼壬醛、辛醛、庚醛、己醛、戊醛、丁醛、丙醛、2-甲基丁醛、2-庚醇、乙酸乙酯脂肪香、麦芽味、果香、花香HS-GC-IMS[115]白肉蒸制大黄鱼1-辛烯-3-醇、己醛、壬醛蘑菇味、水果味、烧烤味、青草味E-nose、SPME-GC-MS[116]尖吻鲈(E)-2-辛烯醛、癸醛、1-己醇坚果味、油脂味、青草味、海洋味、酒精味HS-SPME-GC-MS[93]金枪鱼癸醛、2-十一烯醛、辛醛、2-乙酰基-1-吡咯啉、辛酸、(Z)-4-庚烯醛、青草味、果味、海洋味、油脂味、鱼腥味、皮革味、癸酸、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-庚烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛霉味HS-SPME-GC-MS[93]扇贝三甲基吡嗪、(E,E,Z)-1,3,5-辛三烯、吲哚、甲硫醛、2-十一酮、烤制、坚果味、青草味、粪便味、肉香、二甲基二硫醚、柠檬烯、2,5-二甲基吡嗪、3-辛醇果香、硫磺味、苔藓味HS-SPME-GC-MS[93]鱿鱼1-辛醇、1-己醇、3-辛醇、3-甲基丁酸、吲哚、二甲基二硫醚青草味、金属味、酒精味、苔藓味、硫磺味、黄油味、奶酪味、洋葱味HS-SPME-GC-MS[93]虾2-乙酰-1-吡咯啉、二甲基三硫、2-戊基呋喃烘烤味、爆米花味、硫味、青草味HS-SPME-GC-MS[93]温室养殖虾干(E,E)-2,4-壬二烯醛、3,5-二乙基-2-甲基吡嗪鱼腥味、焦糊味GC-MS[117]

3 结 语

挥发性风味物质是决定肉制品特征香气的关键因素。不同类型肉制品各具其独特香气和风味特征。红肉(如猪肉、牛肉、羊肉等)及其制品的特征风味以醛类(如己醛、庚醛)、酮类及含硫化合物为主,其中羊肉的膻味主要源于4-甲基辛酸等短链支链脂肪酸,熟牛肉风味特征与吡嗪、Strecker醛及含硫化合物相关,而猪肉的甜味则源于3-羟基-2-丁酮等酮类。白肉及其制品中,禽肉(如鸡肉、鸭肉)的风味物质以(E,E)-2,4-癸二烯醛和醇类(如1-辛烯-3-醇)为核心;熟制海产品的风味以醛类、芳香杂环类化合物及硫化物为主导,通常呈现鱼腥味;淡水鱼制品的特征香气则由己醛、辛醛、(E)-2-壬烯醛等典型青草味化合物赋予。这些风味差异主要源于肉类固有的蛋白质组成、脂肪类型及加工方式的本质区别。当前,肉制品挥发性风味物质研究已经形成以仪器分析为主、感官评价为辅的多技术融合、多维度解析的成熟体系。E-nose技术凭借其快速、便捷、无损的整体指纹分析能力,可实现肉制品整体风味轮廓的初步筛选;GC-MS技术凭借高分辨率和强大的定性、定量能力,成为解析挥发性物质的金标准;新兴的GC-IMS技术以高灵敏度与精准定性能力,通过数据可视化揭示肉制品痕量风味物质的动态变化;GC-O技术则弥补了传统方法在实时检测和感官关联性分析中的不足,建立了化学分析与感官属性的直接关联,可精准锁定关键气味活性化合物(OAV>1)。

多种技术联合运用已成为深入解析肉制品风味轮廓、研究特征风味物质的重要发展趋势。未来研究需紧密融合尖端分析技术,交叉融合分析化学、多组学方法、感官科学及人工智能技术,在深入解析复杂风味形成机制的基础上,建立和完善白肉、红肉制品特征风味物质指纹图谱数据库,实现肉制品风味的精准设计、智能化数据分析,为肉制品研发、加工工艺优化和品质提升提供理论支撑。

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Research Progress on Volatile Flavor Compounds in Meat Products

CHEN Meihua1,2, ZHANG Yuhong2, ZHONG Zhengchang1, HU Yun2, CIREN Wangmu2, CAO Hanwen2, LI Zhaomin2, WANG Shanshan2,*

(1. College of Food Science, Xizang Agricultural and Animal Husbandry University, Nyingchi 860000, China;2. Institute of Agri-products Development and Food Sciences, Xizang Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences, Lhasa 850000, China)

Abstract: Flavor is a critical indicator for evaluating the quality of meat products, and its formation mechanism involves the synergistic effect of complex volatile compounds. This paper systematically reviews the methods used in research on the flavor of meat products, covering the extraction, enrichment, detection and identification of volatile substances, with a focus on detection techniques for flavor substances including electronic nose, gas chromatography-mass spectrometry,gas chromatography-ion mobility spectrometry, and gas chromatography-olfactometry. Additionally, it delves into the characteristic flavor compounds of red meat (beef, pork and lamb) and white meat (poultry and aquatic products), and reveals the impact of various flavor compounds on the flavor characteristics of meat products. Moreover, this review examines the regulatory mechanism of processing methods (roasting and fermentation) on the composition of flavor compounds,providing a theoretical basis for the targeted flavor regulation and quality improvement of meat products. Future research should integrate multi-omics and intelligent analysis technologies to promote the construction and industrial application offlavor databases.

Keywords: meat products; volatile flavor compounds; flavor description; identification methods

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20250623-206

中图分类号:TS251.5

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2026)07-0081-13

引文格式:
陈美桦, 张玉红, 钟政昌, 等. 肉制品挥发性风味物质研究进展[J]. 肉类研究, 2026, 40(7): 81-93. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20250623-206. http://www.rlyj.net.cn

CHEN Meihua, ZHANG Yuhong, ZHONG Zhengchang, et al. Research progress on volatile flavor compounds in meat products[J]. Meat Research, 2026, 40(7): 81-93. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20250623-206.http://www.rlyj.net.cn

收稿日期:2025-06-23

基金项目:“十四五”国家重点研发计划重点专项(2022YFD1302105);西藏自治区财政项目(XZNKYSPS-2024-C-047;XZCZ-SS-2025-008)

第一作者简介:陈美桦(1999—)(ORCID: 0009-0007-5104-9954),女,硕士研究生,研究方向为食品加工与安全。E-mail: 2014365486@qq.com

*通信作者简介王姗姗(1990—)(ORCID: 0009-0004-8791-2826),女,副研究员,博士,研究方向为畜产品加工与综合利用。E-mail: wang.3368@163.com