肉湯中特征風(fēng)味體系的形成機(jī)理及分析方法研究進(jìn)展

關(guān)海寧　徐筱君　孫薇婷　劉登勇　刁小琴

摘 要：肉湯風(fēng)味良好，營養(yǎng)豐富，而且具有一定的保健功效。本文從肉湯的營養(yǎng)價(jià)值、基本分類入手，重點(diǎn)闡述肉湯風(fēng)味體系的形成機(jī)理、影響因素、肉湯在貯藏、加工過程中風(fēng)味的變化規(guī)律以及用于鑒定肉湯風(fēng)味的典型分析方法，簡要闡述關(guān)鍵性風(fēng)味的成分屬性，為后期傳統(tǒng)肉湯制品的加工、品質(zhì)升級及風(fēng)味研究提供一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：肉湯;特征風(fēng)味;形成機(jī)理;影響機(jī)制;分析方法

Recent Progress in the Formation Mechanism and Analytical Methods for Characteristic Flavor Compounds in Broth

GUAN Haining， XU Xiaojun， SUN Weiting， LIU Dengyong*， DIAO Xiaoqin*

（National and Local Joint Engineering Research Center of Storage， Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products， Food Safety Key Laboratory of Liaoning Province， College of Food and Technology，

Bohai University， Jinzhou 121013， China）

Abstract： Broth has a palatable flavor， rich nutrition and health benefits. Beginning with an overview of the nutritional value and basic classification of meat broth， this paper is focused on the formation mechanism of flavor compounds in broth， the factors influencing it， the pattern of changes in flavor compounds during storage and processing， and the traditional analytical methods for identifying broth flavor compounds. In addition， the key flavor components are briefly described. It is expected that this review will provide a theoretical basis for the processing and quality improvement of traditional Chinese meat soup and research on flavor compounds in broth.

Keywords： broth; characteristic flavor compounds; formation mechanism; mechanism; analytical methods

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210106-004

中圖分類號：TS251.1

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2021）01-0066-08

引文格式：

關(guān)海寧， 徐筱君， 孫薇婷， 等. 肉湯中特征風(fēng)味體系的形成機(jī)理及分析方法研究進(jìn)展[J]. 肉類研究， 2021， 35（1）： 66-73. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210106-004. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

GUAN Haining， XU Xiaojun， SUN Weiting， et al. Recent progress in the formation mechanism and analytical methods for characteristic flavor compounds in broth[J]. Meat Research， 2021， 35（1）： 66-73. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210106-004. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

肉湯是在適量的水中加入肉類等原材料和佐料利用文火長時(shí)間慢燉而成。煮制時(shí)原料中氨基酸、核苷酸、礦物質(zhì)等風(fēng)味物質(zhì)外泄，溶于水中，為肉湯帶來了良好風(fēng)味與營養(yǎng)物質(zhì)。肉湯不僅營養(yǎng)豐富，還對預(yù)防肥胖具備一定的潛力，展現(xiàn)風(fēng)味的同時(shí)還具有保健功效[1]。例如，雞湯具有緩解感冒[2]、增強(qiáng)免疫力[3]、消除疲勞[4]、補(bǔ)充氣血[5]等功效。骨湯中鈣的含量豐富，可以作為膳食鈣補(bǔ)充劑，預(yù)防因鈣缺乏所引起的疾病[6]。魚湯中富含膠原蛋白，具有抗氧化作用，對緩解視覺疲勞與精神壓力也有積極影響[7]。牛肉湯中富含很多維生素、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)與礦物質(zhì)，同時(shí)也是鐵和鋅的豐富來源[8]。

目前市場上肉湯種類繁多，按照工藝的發(fā)展而言，大致分為3 類。第1類是19世紀(jì)末發(fā)展的復(fù)配濃縮湯，如濃縮的豬骨湯、雞湯，口感較好但制作工藝復(fù)雜，保存期短，運(yùn)輸困難;第2類是20世紀(jì)末發(fā)展的以真空冷凍干燥方式加工的沖調(diào)湯，如紫菜蛋花湯、蔬菜肉湯、菌菇肉湯等，相比于濃縮湯而言方便易沖調(diào);第3類是2007年左右發(fā)展的成品湯，可以加熱即食，食材天然、營養(yǎng)均衡，目前在市場上還不常見[9]。隨著社會的發(fā)展，人們的消費(fèi)水平提高，健康、營養(yǎng)、方便、快捷的食品更加受廣大群眾的喜愛，因此肉湯類產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。近年來有許多國內(nèi)外的學(xué)者將視線聚焦在肉湯的原料屬性、加工工藝、工藝參數(shù)等方面，并與其風(fēng)味形成進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析。如肖麗翠等[10]研究了不同品種的黃羽肉雞所制成的雞湯風(fēng)味物質(zhì)差異，結(jié)果表明，蘆花雞的鮮味氨基酸與核苷酸含量最高，適宜煲煮，湯味鮮美。趙芩等[11]研究了常壓與高壓2 種熬煮方法對雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)高壓熬煮的雞湯滋味更加濃郁。這些研究對肉湯類產(chǎn)品的風(fēng)味調(diào)控、風(fēng)味形成機(jī)理探究及風(fēng)味改良等方面有重大貢獻(xiàn)。本文以肉湯為研究視角，概述肉湯所呈現(xiàn)的風(fēng)味及影響肉湯風(fēng)味釋放的因素，并總結(jié)了幾種檢測肉湯中風(fēng)味物質(zhì)的主要方法，為肉湯中風(fēng)味物質(zhì)的研究、發(fā)現(xiàn)、提取與分析提供參考。

1 原料屬性對肉湯風(fēng)味的影響

原料選取對于肉湯的風(fēng)味具有重要影響，原輔料的差別主要包括動(dòng)物品種、性別、年齡、胴體部位、香辛料等。品種不同所制成的肉湯感官屬性有很大差異，主要體現(xiàn)在質(zhì)地和風(fēng)味屬性上。不同原料肉中的風(fēng)味物質(zhì)含量、膠原蛋白含量、剪切力及蒸煮損失均有不同，其口感、彈性及風(fēng)味也存在很大差異[12]。

丁奇等[13]對比分析北京油雞、三黃雞、奔跑雞和散養(yǎng)雞的雞湯中游離氨基酸的組成對雞湯風(fēng)味的貢獻(xiàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三黃雞湯中鮮味氨基酸含量最高（18.42%），而甜味氨基酸含量最高的為奔跑雞湯（30.41%），并得出這2 種雞湯滋味比其他2 種雞湯更為清香、鮮美。動(dòng)物性別也是影響湯汁風(fēng)味的重要因素，不同性別動(dòng)物原料肉所制成肉湯的風(fēng)味也存在顯著差異。張艷等[14]利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）對不同性別肉雞雞湯中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行測定，結(jié)果表明，2 種雞湯共檢測出揮發(fā)性物質(zhì)78 種，母雞肉湯和公雞肉湯的揮發(fā)性物質(zhì)種類分別為76、67 種，含量分別為1 369.84、1 029.61 μg/100 mL，主要為醛類、酮類、醇類、烷烴類、酸類和酯類，兩者共同含有的揮發(fā)性物質(zhì)為65 種，但揮發(fā)性物質(zhì)種類和含量差別較大。袁華根[15]對老母雞與愛拔益加（AA）肉雞中揮發(fā)性香味前體物進(jìn)行對比研究發(fā)現(xiàn)，老母雞湯中的香味成分總含量顯著高于AA肉雞，對風(fēng)味產(chǎn)生貢獻(xiàn)的游離脂肪酸含量也高于AA肉雞，得出老母雞所制成的肉湯風(fēng)味優(yōu)于AA肉雞肉湯。

此外，輔料對肉湯風(fēng)味的改善有一定的調(diào)控作用，如在肉湯中加入香辛料可以給湯帶來特殊風(fēng)味。秦艷秀等[16]

采用感官評價(jià)、電子鼻和GC-MS方法研究香葉循環(huán)煮制過程對豬里脊肉湯揮發(fā)性風(fēng)味的影響，研究得出，肉湯中揮發(fā)性風(fēng)味成分的增加多源于香葉的直接引入，在實(shí)際生產(chǎn)中香辛料的補(bǔ)充可調(diào)控、改善湯風(fēng)味，以維持產(chǎn)品風(fēng)味穩(wěn)定。

2 加工工藝及其參數(shù)對肉湯風(fēng)味的影響

2.1 烹飪形式的影響

肉湯中風(fēng)味物質(zhì)的溶出效果與肉湯的烹飪方式密切相關(guān)，不同的烹飪形式會不同程度激發(fā)湯汁的風(fēng)味，從而凸顯湯汁特性。Zhang Man等[17]研究傳統(tǒng)陶土燉鍋、商用陶瓷電燉鍋和低溫模式（80～90 ℃加熱）3 種加熱方式對雞湯質(zhì)量的影響，研究發(fā)現(xiàn)，低溫模式下所制成雞湯中的主要香氣物質(zhì)、呈鮮氨基酸與肌苷酸（inosine monophosphate，IMP）含量均高于傳統(tǒng)陶土燉鍋與商用陶瓷電燉鍋烹飪的雞湯，同時(shí)表現(xiàn)出風(fēng)味更好、滋味改善、異味降低等特點(diǎn)。杜華英等[18]對砂鍋煲湯、高壓煮制和常壓煮制下雞湯風(fēng)味變化規(guī)律進(jìn)行研究，結(jié)果表明，相同煮制時(shí)間下，砂鍋煲湯感官品質(zhì)最佳，相同煮制方法條件下，煮制時(shí)間最長的實(shí)驗(yàn)組感官品質(zhì)最佳。劉達(dá)玉等[19]對比常壓與高壓條件下熬制的骨湯，評鑒出高壓不僅使骨湯整體香味更加濃郁，且營養(yǎng)物質(zhì)溶出效率高。張穎等[20]比較常壓蒸發(fā)和真空濃縮2 種濃縮方式雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味變化規(guī)律時(shí)發(fā)現(xiàn)，真空濃縮不僅會減少雞湯中的醛類物質(zhì)，而且更好保留了雞湯中獨(dú)特的風(fēng)味物質(zhì)，相對于常壓蒸發(fā)對雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響更大。

2.2 加工參數(shù)的影響

在肉湯熬制過程中，原料中水溶性的糖、糖醇類、氨基酸、核苷酸、無機(jī)鹽、有機(jī)酸等呈味物質(zhì)逐漸釋放到湯中，不同的風(fēng)味物質(zhì)與人體味蕾細(xì)胞結(jié)合，呈現(xiàn)不同的特定風(fēng)味。肉湯制作中加熱溫度是影響肉湯風(fēng)味釋放的重要因素，煮制時(shí)間、料液比等因素也都對肉湯中風(fēng)味物質(zhì)的釋放有顯著影響[21]。例如，Qi Jun等[22]研究燉煮時(shí)間（1、2、3 h）對中國黃羽肉雞整體風(fēng)味特征的影響，結(jié)果表明，雞肉在燉煮3 h左右香味成分含量最高，燉煮2 h左右風(fēng)味趨于穩(wěn)定，延長燉煮時(shí)間可以改善雞湯的香氣但會降低湯中風(fēng)味成分含量。Pérez-Palacios等[23]研究烹飪溫度（103、85 ℃）和烹飪時(shí)間（3、4、5 h）對雞湯中風(fēng)味化合物與感官屬性的影響，認(rèn)為風(fēng)味化合物會隨著烹飪時(shí)間與溫度的增加而增加，呈鮮物質(zhì)含量及等鮮濃度都在103 ℃、5 h時(shí)達(dá)到最高。步營等[24]分析高壓魚湯在不同熬制時(shí)間過程中的風(fēng)味變化規(guī)律，在最佳熬煮時(shí)間內(nèi)，檢測到多達(dá)37 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

2.3 冷（凍）藏的影響

肉湯原料凍藏會引起原料肉蛋白變性、脂肪氧化等問題，對肉湯風(fēng)味有很大影響。張文文[25]探究不同凍藏時(shí)間對黃羽雞湯風(fēng)味變化規(guī)律的影響，得出在凍藏處理后，雞湯游離氨基酸、核苷酸及礦物元素含量顯著高于未凍藏處理組雞湯，但氯化物含量顯著低于未凍藏處理組雞湯，原料凍藏降低了雞湯的總體滋味強(qiáng)度。Li Xiao等[26]研究（4±1） ℃冷藏和（-2.5±1.0） ℃超冷凍貯藏對黃羽肉雞雞湯中非揮發(fā)性和揮發(fā)性化合物的影響，結(jié)果表明，與冷藏相比，超冷凍貯藏的雞湯中酮類和碳?xì)浠衔锖棵黠@較低，醛類和醇類含量較高。相對于冷藏，超冷凍貯藏能更好地保存雞湯的風(fēng)味物質(zhì)。

3 肉湯風(fēng)味的形成機(jī)理

圖1所示的是肉湯風(fēng)味的形成機(jī)制。肉湯烹制過程中，其風(fēng)味的形成除原有的小分子游離呈味物質(zhì)（小分子簇）外，更重要的是由其營養(yǎng)成分蛋白質(zhì)、脂類及碳水化合物等發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)所形成。如脂肪氧化與降解、氨基酸和肽類的熱解、硫胺素的分解、美拉德反應(yīng)以及組分之間的相互作用等。這些反應(yīng)過程交加錯(cuò)雜，所產(chǎn)生的醛類、酮類、醇類、烷烴類、酯類、含氧（氮）雜環(huán)化合物以及在此基礎(chǔ)上形成烯醛、硫醇、噻吩等特征香味是構(gòu)成肉湯風(fēng)味特征的重要物質(zhì)。除這些化學(xué)反應(yīng)之外，基于營養(yǎng)成分的多組分混合體系與產(chǎn)物之間的內(nèi)在相互作用也是肉湯風(fēng)味形成與協(xié)調(diào)過程中關(guān)鍵的貢獻(xiàn)因素之一，進(jìn)而成為肉湯特征風(fēng)味的重要形成機(jī)理。

3.1 蛋白質(zhì)的變化

肉湯中的物質(zhì)必須能溶于水并且能進(jìn)入味蕾孔刺激味細(xì)胞才能產(chǎn)生風(fēng)味。在肉湯熬制過程中，蛋白質(zhì)會在熱作用下分解為小分子多肽，小分子多肽再進(jìn)一步水解生成游離氨基酸。肉湯中的鮮味主要由多肽與氨基酸提供，游離氨基酸除本身具有呈味特性外，還可在較高溫度下經(jīng)Strecker氨基酸反應(yīng)產(chǎn)生揮發(fā)性醛類[27]。林萌莉等[28]對雞湯中多肽與鮮味構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行探究，結(jié)果表明，雞湯中的蛋白質(zhì)加熱降解產(chǎn)生的多肽序列中甜味、鮮味氨基酸比例較高，其中的鮮味多肽主要來源于肌肉蛋白。周濤[29]研究發(fā)現(xiàn)，溫度升高或料液比增加使雞肉水浸液中的可溶性蛋白和游離氨基酸含量呈先增加后減少的趨勢。顧偉鋼等[30]對3 種不同烹制方法（水煮、燉煮和高壓蒸煮）的豬肉湯進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，燉煮豬肉的蛋白質(zhì)降解程度高于水煮和高壓蒸煮，且大部分蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到湯汁中，賦予肉湯最佳的營養(yǎng)和風(fēng)味。

3.2 脂肪氧化

肉中的脂肪包括皮下脂肪和其他積存的脂肪組織、肌肉中的甘油三酯和結(jié)構(gòu)磷脂。脂肪氧化對肉湯風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生起到重要作用，脂肪自身及其熱解產(chǎn)物本身就具有風(fēng)味且脂肪是脂溶性風(fēng)味物質(zhì)的良好溶劑，能為肉湯帶來特殊風(fēng)味[31]。

脂質(zhì)產(chǎn)生特征性香氣的途徑主要是熱降解和熱降解產(chǎn)物的次級反應(yīng)。在肉湯煮制過程中，原料肉中的脂質(zhì)熱解生成游離脂肪酸，在加熱條件下?lián)]發(fā)產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)。不飽和脂肪酸（油酸、亞油酸、花生四烯酸）因含有雙鍵，在加熱過程中進(jìn)一步發(fā)生氧化，可以生成酮、醛、酸等對風(fēng)味化合物有重要作用的揮發(fā)性羰基化合物[32]，或者參與美拉德反應(yīng)產(chǎn)生揮發(fā)性雜環(huán)化合物，使肉的風(fēng)味更加濃郁。脂肪氧化會形成大量的肉類特征風(fēng)味物質(zhì)[33]，吳寶森等[34]研究也發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)闹狙趸梢源龠M(jìn)肉制品的風(fēng)味。杜超[35]研究反復(fù)燉煮對雞湯風(fēng)味的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雞湯反復(fù)燉煮過程中揮發(fā)性化合物，如烴類與酮類含量的增加，均來自于雞湯燉煮過程中脂肪的持續(xù)氧化。

3.3 美拉德反應(yīng)

美拉德反應(yīng)主要指羰基化合物（還原糖類）和氨基化合物（氨基酸和蛋白質(zhì)）之間在一定溫度下發(fā)生的一系列復(fù)雜反應(yīng)，它使食品在加工和貯藏過程中發(fā)生非酶褐變，是影響食品顏色和風(fēng)味的重要反應(yīng)[36]。美拉德反應(yīng)不僅有助于食品中風(fēng)味的形成，同時(shí)還具有抗氧化、抗突變、清除自由基等功能[37]。在美拉德反應(yīng)過程中，風(fēng)味化合物的形成取決于所涉及的糖和氨基酸的類型、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、pH值和水分含量等諸多因素[38]。韓科研等[39]在對不同反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和pH值對鴨骨湯酶解液美拉德反應(yīng)顏色和風(fēng)味的研究中得出最佳反應(yīng)條件為反應(yīng)溫度115 ℃、pH 7.0、反應(yīng)時(shí)間60 min，此時(shí)湯中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有醛類、酮類、烷烴類、噻吩、噻唑、酯類等，對鴨骨湯的色澤與風(fēng)味改善有重要意義。

美拉德反應(yīng)也是形成肉制品風(fēng)味最重要的途徑之一。反應(yīng)的初級階段，還原糖羰基和氨基化合物縮合形成葡基胺，通過脫水、重排和脫氧生成多種糖脫水和降解產(chǎn)物，在反應(yīng)的最后階段，這些化合物與其他活性化合物，如胺、氨基酸、醛、硫化氫和氨發(fā)生作用，產(chǎn)生熟肉特征性香氣化合物[40]。Liu Jianbin等[41]發(fā)現(xiàn)，木糖和雞肽通過美拉德反應(yīng)在較低溫度或較長加熱時(shí)間下可形成肉味，如鮮味及濃厚味，在高溫下可增強(qiáng)肉的香味。有些美拉德反應(yīng)產(chǎn)物可以作為風(fēng)味增強(qiáng)劑添加到肉湯中，能改善肉湯的風(fēng)味。Hong等[42]發(fā)現(xiàn)，在牛肉湯中添加谷胱甘肽美拉德反應(yīng)產(chǎn)物可以增強(qiáng)肉湯的牛肉味。

3.4 成分相互作用的影響

除了蛋白質(zhì)降解、美拉德反應(yīng)及脂肪氧化等反應(yīng)外，成分之間的相互作用也是肉湯風(fēng)味產(chǎn)生的一個(gè)重要因素。蛋白質(zhì)能與風(fēng)味物質(zhì)結(jié)合，增強(qiáng)肉湯風(fēng)味，風(fēng)味化合物的化學(xué)性質(zhì)、溫度、離子條件、乙醇的存在以及食品中蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和加工等因素決定了蛋白質(zhì)和食品風(fēng)味之間相互作用的程度[43]。脂肪自身氧化產(chǎn)生的風(fēng)味對肉湯的貢獻(xiàn)有限，脂肪氧化與美拉德反應(yīng)相結(jié)合是揮發(fā)性風(fēng)味化合物的來源之一，尤其是磷脂，磷脂中的不飽和脂肪酸含量很高，相比于甘油三酯，磷脂對肉風(fēng)味的形成貢獻(xiàn)更大，是揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的前體物質(zhì)[44]。其次，脂肪氧化產(chǎn)物和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物之間的相互作用也可以改善產(chǎn)品品質(zhì)，主要是由于美拉德反應(yīng)產(chǎn)物具有一定的抗氧化活性，能避免體系產(chǎn)生過度氧化或者產(chǎn)生新的具有香氣活性的物質(zhì)[45]。張玲等[46]在酶解液中加入氧化脂肪，脂肪氧化與美拉德反應(yīng)相互作用使多數(shù)含氧雜環(huán)、含氮雜環(huán)及噻吩類化合物的含量升高，產(chǎn)生硫醇類、噻唑類、噻吩類、吡嗪類等許多對肉香氣有貢獻(xiàn)的風(fēng)味物質(zhì)。

4 風(fēng)味物質(zhì)的分析方法

4.1 感官分析法

感官分析法是評價(jià)食品整體風(fēng)味的常用方法，主要對食品的外觀、質(zhì)地、芳香、風(fēng)味等屬性進(jìn)行評價(jià)，以得到其詳細(xì)的感官描述與信息。Yuasa等[47]在對日本速溶魚湯風(fēng)味成分特征的感官評價(jià)研究中發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)度和偏好（咸味、后味和整體味道）在高谷氨酸和低谷氨酸含量的速溶魚湯之間沒有差別，這表明在一些速溶魚湯中，谷氨酸含量的升高可能不會對味道產(chǎn)生強(qiáng)烈影響，同時(shí)建議為提高速溶魚湯的咸味或鮮味，可加入其他風(fēng)味成分，減少谷氨酸含量。感官評價(jià)法雖然操作簡單，但具有主觀性強(qiáng)、重現(xiàn)性差、容易受外界環(huán)境影響等缺點(diǎn)，所以感官評價(jià)法通常與儀器檢測法聯(lián)用。李柳冰[48]使用感官分析聯(lián)合GC-MS、氣相色譜-離子遷移譜技術(shù)及氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry，GC-O-MS）技術(shù)分析并鑒定出鴿湯中特征風(fēng)味成分中特異性揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)包括1-戊醇、2-丁酮、1-丙醇、1-辛烯-3-酮、3-甲基丁醛、1-丁醇、乙偶姻、乙醇、1-己醇、2，3-丁二酮等;鴿湯整體風(fēng)味呈現(xiàn)蘋果的水果香、也有綠草葉、果子等天然香味以及典型的肉香、牛乳香、脂香。Kong Yan等[49]采用超濾法及反相高效液相色譜法分離鮮味肽，再結(jié)合感官評價(jià)和液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜測定12 種寡肽的氨基酸序列，比較雞湯及雞肉酶解液中非揮發(fā)性鮮味成分，研究得出雞肉酶解液中鮮味成分含量高于雞湯。

4.2 儀器分析法

4.2.1 風(fēng)味物質(zhì)富集技術(shù)

肉湯中風(fēng)味物質(zhì)的相對分子質(zhì)量較小，揮發(fā)性較強(qiáng)，且具有組成復(fù)雜、含量少、不穩(wěn)定等特點(diǎn)，這些都加大了揮發(fā)性風(fēng)味化合物提取和分析的難度，因此風(fēng)味物質(zhì)的富集就顯得尤為重要。目前肉湯中風(fēng)味物質(zhì)提取方法主要有同時(shí)蒸餾萃?。╯imultaneous distillation and solvent extraction，SDE）、頂空固相微萃?。╤eadspace soild phase microextraction，HS-SPME）、固相萃取、吹掃捕集和加速溶劑萃取、溶劑輔助蒸餾萃?。╯olvent assisted flavor evaporation，SAFE）等。梁晶晶等[50]采用SDE結(jié)合SAFE法對雞湯進(jìn)行提取，對2 種提取物分別進(jìn)行GC-MS分析及GC-O分析，從而表征雞湯中形成的風(fēng)味。Zhao Jian等[51]采用SAFE和GC-MS相結(jié)合的方法，從黑豬燉肉湯中鑒定出104 種揮發(fā)性風(fēng)味化合物，主要以脂肪酸、醇類和酯類為主。

4.2.2 GC-MS

GC-MS是風(fēng)味物質(zhì)鑒定的重要方法，具有分離效果好、靈敏度與分辨率高、分析準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。高靈敏度和高分辨率的GC和MS儀的結(jié)合使用，可以使測定未知化合物更加方便，并且可以充分判定化合物的基本組成。蔡宇[52]通過SDE與GC-MS對比分析傳統(tǒng)中式清燉肉雞湯、老母雞湯的揮發(fā)性物質(zhì)組成，共鑒定出揮發(fā)性化合物120 種，其中肉雞湯98 種、老母雞湯105 種，雞湯萃取物中最主要的揮發(fā)性物質(zhì)為醛類、酮類、醇類和呋喃（酮）類。Li Jinlin等[53]采用GC-MS法對草魚湯中揮發(fā)性化合物進(jìn)行研究，在草魚湯中共鑒定出113 種化合物，結(jié)果證實(shí)，萜類、醛類與其他揮發(fā)性物質(zhì)共同賦予草魚湯最受歡迎的味道。Takakura等[54]對雞湯芳香提取物進(jìn)行稀釋分析時(shí)，采用GC-MS結(jié)合高風(fēng)味稀釋因子（flavor dilution factor，F(xiàn)D）鑒定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，甲基吡嗪、2-乙基-4-甲基噻唑、3-（甲基硫）丙醛和（E，E）-2，4-十二烯醛是雞湯的主要風(fēng)味化合物。Gong Hui等[55]采用電子鼻、GC-MS和SPME對中國辣牛肉烹飪過程中的風(fēng)味特征進(jìn)行對比分析，共鑒定出82 種揮發(fā)性化合物，其中3-甲基丁醛、戊醛、己醛、ρ-二甲苯、庚醛、檸檬烯、松油烯、辛醛、芳樟醇、4-松油烯醇、α-松油醇和（E）-茴香醇是辣牛肉風(fēng)味特征化合物。

4.2.3 GC-MS-嗅覺法（GC-MS/O）

肉湯中的風(fēng)味物質(zhì)主要通過GC-MS來測定，但其中一部分揮發(fā)性物質(zhì)雖然提供風(fēng)味但含量很少，風(fēng)味閾值很低，用GC-MS方法不能確定哪些成分對肉湯風(fēng)味的影響較大。使用GC-MS/O可以解決這個(gè)問題，為肉湯風(fēng)味的研究帶來了新突破[56]。GC-MS/O主要分為3 類，包括檢測頻率法、稀釋分析法及直接強(qiáng)度法，直接強(qiáng)度法又分為后強(qiáng)度法與時(shí)間強(qiáng)度法。Zhang等[57]采用GC-MS技術(shù)在不同加熱模式下鑒定出豬骨湯中71 種主要揮發(fā)性化合物，并采用GC-MS-O-直接時(shí)間強(qiáng)度法在傳統(tǒng)黏土燉鍋和商用電燉鍋中檢測出29 種揮發(fā)性化合物為豬骨湯的氣味活性化合物，豬骨湯中主要?dú)馕痘钚猿煞譃榧喝?、辛醛?-甲基-5-庚酮、2-壬烯酮、癸醛、苯并醛、（E）-2-壬烯醛，它們與豬骨湯的感官特征顯著相關(guān)。王蒙等[58]采用稀釋法-GC-O在清燉豬肉湯中鑒定出24 種不同的香氣活性物質(zhì)，主要包含脂肪族的醛類、酮類、醇類及含硫化合物，其中FD≥9的香氣活性物質(zhì)均來源于肉湯煮制過程中的美拉德反應(yīng)與脂肪氧化降解，被認(rèn)為是構(gòu)成肉香味的重要成分。

4.2.4 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（gas chromatography tandem mass spectrometry，GC-MS/MS）GC-MS/MS常用于農(nóng)藥殘留、環(huán)境污染物和類固醇激素等成分的檢測。二級質(zhì)譜相對于一級質(zhì)譜主要優(yōu)勢在于其高選擇性和高靈敏度以及對復(fù)雜基質(zhì)的抗干擾能力，因其優(yōu)越性和適用性，國內(nèi)外很多學(xué)者也將GC-MS/MS應(yīng)用在食品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢測上。陳華磊等[59]建立三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)合SPME檢測印度淡啤酒、麥汁及酒花萃取液中果香硫醇的方法，結(jié)果證實(shí)，該方法具有靈敏度高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，可作為酒花、麥汁及啤酒中果香硫醇的監(jiān)控手段。Jung等[60]建立了一種HS-SPME及GC-MS/MS聯(lián)用技術(shù)，用于蘑菇中C8揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的定量分析，結(jié)果表明，在較寬的濃度范圍內(nèi)該方法線性、精密度和準(zhǔn)確度高，結(jié)果靈敏可靠。

Kwon等[61]通過建立SPME-GC-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜分析手段，用來測定紫蘇籽油中吡嗪類化合物的含量。

4.2.5 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS）GC-MS法因其檢測機(jī)理的限制，往往適用于沸點(diǎn)較低的風(fēng)味物質(zhì)的測定，但對于一些較難氣化的風(fēng)味成分，如麥芽中存在的沸點(diǎn)215～250 ℃的麥香味成分，就略顯遜色。而UPLC-MS/MS技術(shù)因其特有的優(yōu)勢和前處理的相對便捷性，被一些學(xué)者所采用。李梅等[62]應(yīng)用UPLC-MS/MS技術(shù)定量檢測啤酒和麥汁中的2，5-二甲基-4-羥基-3（2H）-呋喃酮、2（5）-乙基-5（2）-甲基-4-羥基-3（2H）-呋喃酮和2-乙酰吡咯3 種麥香風(fēng)味物質(zhì)，結(jié)果證實(shí)，UPLC-MS/MS是檢測啤酒中較高沸點(diǎn)麥香類物質(zhì)有效、可靠的方法，并成為該方面一個(gè)全新的研究領(lǐng)域。

4.2.6 電子鼻與電子舌

電子鼻技術(shù)是近年來發(fā)展的一種新型風(fēng)味分析技術(shù)，它是一種更加準(zhǔn)確、客觀、快速、相對低成本的評價(jià)方法，用于揮發(fā)性物質(zhì)的分析、識別和檢測[63]。劉樹萍等[64]使用電子鼻分析出不同熬制條件下蘿卜羊肉湯氣味的不同，說明電子鼻能夠有效區(qū)分蘿卜羊肉湯的特征風(fēng)味。相比于單個(gè)儀器檢測，電子鼻與電子舌結(jié)合使用對味道的檢測更加全面[65]。Hu Zhengyi等[66]采用電子鼻和電子舌對4 種鰱魚湯的風(fēng)味和口感進(jìn)行研究，結(jié)果表明，電子鼻和電子舌對不同魚湯，甚至對由同一魚體的不同部位制成的魚湯均具有很高的識別能力。馮媛等[67]采用電子鼻、電子舌結(jié)合GC-MS等技術(shù)分析不同烹制時(shí)間魚湯風(fēng)味物質(zhì)組成的變化，并結(jié)合相對氣味活度值確定其主體風(fēng)味成分，結(jié)果表明，電子鼻和電子舌均能很好地區(qū)分不同烹制時(shí)間魚湯的氣味和滋味特征，并鑒定出其主體風(fēng)味物質(zhì)包括己醛、庚醛、（E）-2-庚烯醛、（E）-2-辛烯醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、D-檸檬烯和2-戊基呋喃等。

4.3 分析方法優(yōu)化

在感官分析與揮發(fā)性成分鑒定的過程中，多元統(tǒng)計(jì)分析已被廣泛應(yīng)用，如主成分分析（principal component analysis，PCA）和偏最小二乘回歸（partial least-squares regression，PLSR）分析方法。Zhang Jiaying等[68]采用PCA作為化學(xué)計(jì)量方法，結(jié)合GC-MS建立指紋圖譜，對牦牛和黃牛骨湯中揮發(fā)性化合物進(jìn)行研究，鑒定出牦牛骨湯和黃牛骨湯中分別存在40、43 種化合物，該項(xiàng)技術(shù)也廣泛用于鑒別不同類型骨湯的真實(shí)性以及對其質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)。Geng Qiuyue等[69]采用GC-MS與PCA結(jié)合的方法檢測不同涂層材料的纖維、樣品體積、萃取溫度和萃取時(shí)間對胡椒雞湯中揮發(fā)性化合物HS-SPME效果的影響，將總峰面積和有效峰數(shù)作為指標(biāo)，對提取條件進(jìn)行優(yōu)化，使用PCA得出最優(yōu)提取條件。

PLSR可以用來解釋感官數(shù)據(jù)和味道成分之間的相關(guān)性，并確定影響感官特征的主要?dú)馕痘钚曰衔?。在確定相關(guān)變量及其影響程度時(shí)，相比于PCA，PLSR方法更加可靠[70]。Zhan Huan等[71]通過描述性感官分析表征雞湯的味道屬性，分析雞湯中氨基酸、核苷酸含量和可溶性固形物的分子分布，利用PLSR分析上述化合物與肉湯感官特性之間的關(guān)系，對肉湯中的風(fēng)味活性非揮發(fā)性成分進(jìn)行表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在雞湯中，游離氨基酸絲氨酸對脂肪屬性有顯著的正向影響，而天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸對鮮味的影響較大;可溶性固形物組分對鮮味和厚味屬性有正向影響;在核苷酸中，IMP對肉質(zhì)屬性有影響，而鳥苷酸對鮮味屬性有積極和顯著的影響，進(jìn)一步得出谷氨酸、蘇氨酸、酪氨酸和異亮氨酸對鮮味有正向影響，是影響肉湯風(fēng)味的主要成分。

5 結(jié) 語

隨著食品加工產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，湯品種類會不斷涌現(xiàn)，現(xiàn)代的科技分析方法會從多方面更加系統(tǒng)闡述及揭示湯制品在生產(chǎn)加工、香氣形成、滋味融合以及分子間相互協(xié)調(diào)中的機(jī)制與進(jìn)程關(guān)聯(lián)。同時(shí)，隨著學(xué)者進(jìn)一步的深入研究，湯汁中風(fēng)味形成與釋放機(jī)理、核磁共振、全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜等技術(shù)對特征風(fēng)味組分的分子表征以及湯中功能性成分的富集與營養(yǎng)遞送等一系列科研課題將逐漸被人們探索，為肉湯品質(zhì)的進(jìn)一步提升以及風(fēng)味研究提供理論依據(jù)。

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收稿日期：2021-01-06

基金項(xiàng)目：遼寧省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（LJ2020010）;渤海大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金項(xiàng)目（05013/0520bs006）;

2020科技特派專項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目（2020JH5/10400009）;遼寧省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017205003）

第一作者簡介：關(guān)海寧（1980—）（ORCID： 0000-0002-2232-1564），男，副教授，博士，研究方向?yàn)楣δ苄猿煞址治黾叭庵破芳庸ぜ夹g(shù)。E-mail： hai.ning2001@163.com

通信作者簡介：劉登勇（1979—）（ORCID： 0000-0003-4588-9985），男，教授，博士，研究方向?yàn)槿馄芳庸づc質(zhì)量安全控制、食品風(fēng)味與感知科學(xué)。E-mail： jz_dyliu@126.com

刁小琴（1979—）（ORCID： 0000-0002-9863-3943），女，副教授，博士，研究方向?yàn)槿馄芳庸づc質(zhì)量安全控制。E-mail： diaoxiaoqing172@163.com