煙熏液的形成與應(yīng)用

王 飛，喬明武，2，黃現(xiàn)青，2*，宋蓮軍，2，趙建生，薛桂中，孟少華

（1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院 鄭州 450002 2 河南省食品加工與流通安全控制工程技術(shù)研究中心 鄭州 450002 3 河南雙匯投資發(fā)展股份有限公司 河南漯河 462000）

煙熏液又叫煙熏香味料，是生物質(zhì)材料在缺氧條件下，經(jīng)熱解反應(yīng)器在400 ℃左右慢速熱解生成的煙霧，冷凝并收集后進(jìn)一步精制得到的深棕色液體[1]。煙熏液與傳統(tǒng)煙霧熏烤相比，具有環(huán)保，操作方便，降低有害物質(zhì)含量等優(yōu)點，在食品工業(yè)中廣泛應(yīng)用，如中式熏肉、熏魚、熏雞、熏干，西式香腸、火腿、培根等，還有腌制料、醬鹵制品等[2]。

生物質(zhì)材料在熱解過程中化學(xué)鍵斷裂和重新聚合，經(jīng)脫羧基反應(yīng)、脫羰基反應(yīng)、羥醛縮合反應(yīng)和裂解反應(yīng)，生成的可凝性物質(zhì)包括水和100 多種有機(jī)物，其中含水量在90%左右，pH 值為2～3，主要成分為酚類、羰基化合物和有機(jī)酸，也是煙熏液中的功能成分[3]。這些功能成分可以促使細(xì)菌細(xì)胞膜通透性改變[4]，抑制相關(guān)酶的活性[5]；促使遺傳物質(zhì)降解而發(fā)揮抑菌作用[6]；具有清除自由基和抑制脂質(zhì)氧化的抗氧化功能[7]；含有色素和多種風(fēng)味成分，改善產(chǎn)品的色、香、味[8]。此外，還具有物理和醫(yī)學(xué)功能，已開始應(yīng)用于其它行業(yè)[9]。

制備煙熏液的生物質(zhì)材料來源廣泛，如蘋果木、梨木、桉木、山楂核、核桃殼等，且不同生物質(zhì)中的木質(zhì)素、纖維素、半纖維素裂解途徑復(fù)雜多樣，導(dǎo)致制備的煙熏液組分存在差異。本文綜述木質(zhì)素、纖維素、半纖維素形成煙熏液的過程以及煙熏液的應(yīng)用研究，包括煙熏液中有機(jī)物在抑制食源性致病菌和抗氧化活性方面的研究，以及賦予食品良好的風(fēng)味及色澤，從而替代傳統(tǒng)煙熏。

1 煙熏液的形成機(jī)理

影響煙熏液的形成因素繁多，如原料類型、熱解溫度、熱解時間、粒徑、催化劑、外源添加物、升溫速率、設(shè)備類型等都會影響反應(yīng)進(jìn)程，并且這些因素之間存在顯著的交互作用，例如不同原料中木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的類型和含量不同，并且3 種成分的熱解溫度區(qū)間存在差異；熱解溫度、熱解時間與升溫速率三者緊密聯(lián)系，熱解溫度越高，物料升溫速率越快，導(dǎo)致熱解時間變短；原料粒徑會影響傳質(zhì)傳熱效率，且能影響物料的升溫速率；催化劑通常會降低熱解進(jìn)程反應(yīng)的活化能，繼而與熱解溫度緊密聯(lián)系；不同熱解設(shè)備的熱解效率不同，同樣對熱解過程產(chǎn)生影響。因此，熱解過程的復(fù)雜性導(dǎo)致煙熏液中各種成分的生成途徑并不清楚。目前，為了初步了解生物質(zhì)的熱解機(jī)理，研究人員主要從生物質(zhì)中分離出木質(zhì)素、纖維素、半纖維素，并建立各種模型化合物進(jìn)行生成機(jī)制的研究。下文主要介紹了Shen 等[10]綜合前人的研究，提出木質(zhì)素C9單元的自由基鏈反應(yīng)，纖維素的D-吡喃葡萄糖環(huán)單元的熱分解途徑及組成半纖維素的木聚糖、O-乙?；揪厶呛?-O-甲基葡萄糖醛木聚糖單元的熱分解途徑。由于生物質(zhì)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的高分子化合物，不同來源和分離方法分離出的木質(zhì)素、纖維素和半纖維素也存在差異。以下介紹僅僅使用代表性的模型化合物對生物質(zhì)熱解進(jìn)行初步探索，煙熏液中各種成分的生成途徑有待進(jìn)一步研究。

1.1 木質(zhì)素的熱解過程

木質(zhì)素是由愈創(chuàng)木基、紫丁香基、對羥苯基3個基本單元構(gòu)成，通過C-C 鍵和C-O 鍵連接而成的立體結(jié)構(gòu)，含有豐富的苯環(huán)、酚羥基、羰基、羧基等基團(tuán)，熱解中化學(xué)鍵斷裂后重新組合生成小分子化合物，進(jìn)而生成愈創(chuàng)木基酚、紫丁香基酚、對羥苯基酚等酚類化合物[11]。程輝等[12]研究木質(zhì)素?zé)峤鈾C(jī)理，結(jié)果表明木質(zhì)素在熱解中發(fā)生舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的重組，依次是80～120 ℃水分揮發(fā)、320～380 ℃連接苯環(huán)的官能團(tuán)發(fā)生斷裂和重組、750～800 ℃苯環(huán)斷裂和重新聚合形成多核芳烴類物質(zhì)。因此，木質(zhì)素的熱解溫度區(qū)間較寬，在溫度為200～300 ℃，連接強(qiáng)度較低的醚鍵發(fā)生C-O斷裂，分解形成低聚物，如愈創(chuàng)木酚等；當(dāng)溫度為300～400 ℃，大部分C-C 鍵變得不穩(wěn)定而發(fā)生斷裂，導(dǎo)致與芳香環(huán)連接的側(cè)鏈斷裂和木質(zhì)素的熱解速率變快；當(dāng)溫度＞400 ℃時，甲氧基中的OCH3鍵斷裂，生成苯酚型、甲酚型、鄰苯二酚型等[13]。木質(zhì)素基本結(jié)構(gòu)C9單元的熱解反應(yīng)機(jī)理見圖1。該過程主要是愈創(chuàng)木酚單元經(jīng)過自由基誘導(dǎo)重排和脫甲氧基化，生成酚類物質(zhì)；側(cè)鏈通過分子重排、烷基化等反應(yīng)生成CO、CO2、CH4、HCHO、CH3OH 等物質(zhì)[10]。

圖1 木質(zhì)素基本結(jié)構(gòu)C9 單元的熱解反應(yīng)機(jī)理圖[10]Fig.1 The reaction mechanism for the thermolysis of the lignin monomeric （C9） units[10]

1.2 纖維素的熱解過程

纖維素是由β-1，4 糖苷鍵連接而成的線性結(jié)構(gòu)，熱解過程發(fā)生解聚，主要是糖苷鍵斷裂、分子重排及脫水，生成脫水糖、呋喃類化合物、小分子羰基化合物、小分子酸、醇類、酯類、烴類等產(chǎn)物。纖維素?zé)峤夥磻?yīng)機(jī)理見圖2。該過程主要包括一部分D-吡喃葡萄糖環(huán)單元脫水形成脫水己糖和左旋葡萄糖，另一部分經(jīng)過開環(huán)、脫水形成羥基乙醛、羥基丙酮、甲醛、丙酮、丁酮醛等醛酮類物質(zhì)，主要概括為3 個方面。①左旋葡萄糖及脫水糖的生成：纖維素單體通過縮醛反應(yīng)使糖苷鍵中的OC4鍵斷裂，釋放出自由基OH·；然后自由基與C4·結(jié)合生成左旋葡萄糖。熱解過程中，纖維素分子內(nèi)發(fā)生轉(zhuǎn)糖基反應(yīng)，糖苷鍵被羥基攻擊而斷裂，繼而形成新的糖苷鍵，經(jīng)過重排生成脫水己糖。②5-羥甲基糠醛的生成：纖維素分解形成葡萄糖單體，經(jīng)過開環(huán)形成具有羰基的C6產(chǎn)物，然后發(fā)生脫水反應(yīng)形成兩個雙鍵的C6產(chǎn)物，最后通過縮醛反應(yīng)，形成5-羥甲基糠醛。③C1、C2和C3生成：葡萄糖單體開環(huán)形成羥基乙醛、乙二醛和C4碎片產(chǎn)物，乙二醛脫羰基形成甲醛和一氧化碳。C4碎片產(chǎn)物一方面通過脫水和脫羰基形成羥基丙酮和一氧化碳；或者通過脫水和C-C 裂解形成羥基丙酮和甲醛。另一方面，C4碎片產(chǎn)物通過脫水形成丁酮醛和水，丁酮醛又發(fā)生C-C 裂解形成丙酮和一氧化碳；或者C4碎片產(chǎn)物裂解生成羥基乙醛和乙烯醇，乙烯醇通過分子重排形成乙醛[14]。

圖2 纖維素?zé)峤夥磻?yīng)機(jī)理圖[14]Fig.2 The reaction mechanism for the thermolysis of cellulose[14]

1.3 半纖維素的熱解過程

與纖維素相比，半纖維素的含量較低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、熱穩(wěn)定性較差，與纖維素?zé)峤猱a(chǎn)物種類相似，但產(chǎn)物分布卻有很大差別。半纖維素的3 種基本單元木聚糖、O-乙?；揪厶呛?-O-甲基葡萄糖醛木聚糖熱解反應(yīng)機(jī)理見圖3，該過程主要是木聚糖、O-乙?；揪厶呛?-O-甲基葡萄糖醛木聚糖經(jīng)過開環(huán)生成羥基乙醛、丙二醛、C3和C5等開環(huán)結(jié)構(gòu)，然后開環(huán)結(jié)構(gòu)經(jīng)過脫羰基、脫甲基、C-C 鍵裂解、開環(huán)反應(yīng)生成羥基乙醛、糠醛、乙酸等小分子化合物，主要分為3 個方面。

圖3 半纖維素?zé)峤夥磻?yīng)機(jī)理圖[15]Fig.3 The reaction mechanism for the thermolysis of hemicellulose[15]

①木聚糖單元熱解途徑： 木聚糖單元上的糖苷鍵斷裂和重排形成脫水吡喃木糖，然后經(jīng)開環(huán)反應(yīng)，一方面形成羥基乙醛、丙二醛和C3結(jié)構(gòu)，C3結(jié)構(gòu)經(jīng)過C-C 鍵裂解、脫羰基等反應(yīng)生成丙二醛、乙醛、乙醇、甲醛、甲烷等產(chǎn)物；另一方面形成C5結(jié)構(gòu)，C5結(jié)構(gòu)通過分子重排和脫羰基形成丙酮和一氧化碳，或者通過環(huán)化反應(yīng)生成糠醛。②O-乙?；揪厶菃卧獰峤馔緩剑篛-乙酰基木聚糖單元開環(huán)后的C4結(jié)構(gòu)經(jīng)過3 種途徑分解。途徑一是通過C-C 鍵裂解形成丙醛和丙二醛，丙醛脫甲基形成乙醛，而丙二醛脫羰基形成乙醛和一氧化碳；途徑二是通過脫羰基形成一氧化碳和2-羥基丙醛，2-羥基丙醛發(fā)生分子重排和C-C 鍵裂解形成丙酸、甲醛和乙醛。途徑三是通過分子重排和脫羰基形成丙酮和一氧化碳。③4-O-甲基葡萄糖醛木聚糖單元熱解途徑：4-O-甲基葡萄糖醛木聚糖單元開環(huán)后形成C4結(jié)構(gòu)和C5結(jié)構(gòu)。C4結(jié)構(gòu)經(jīng)過重排和脫羰基形成丙酮和一氧化碳。C5結(jié)構(gòu)一方面經(jīng)過脫羰基和脫水重排，最終生成一氧化碳、羥基乙醛、乙醛、丙酮和糠醛；另一方面，經(jīng)過脫羰基形成一氧化碳、羥基乙醛和乙酸[15]。

綜上所述，生物質(zhì)在低溫下發(fā)生脫水反應(yīng)，隨著溫度的升高，高分子物質(zhì)經(jīng)過裂解、分子重排等反應(yīng)生成水、酚類、醛類、酯類、呋喃類、醇類等小分子有機(jī)物。生物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，分解途徑繁多，主要包括木質(zhì)素上的官能團(tuán)從苯環(huán)上裂解和木質(zhì)素單元間的化學(xué)鍵斷裂；纖維素是由D-吡喃葡萄糖環(huán)連接而成的線性高分子，熱解過程破環(huán)其中的氫鍵形成左旋葡萄糖及脫水糖，然后進(jìn)一步裂解生成醛酮化合物；半纖維素是木聚糖單元與阿拉伯糖等單糖連接而成的雜多糖，以非共價鍵的形式與纖維素相連，通過自由基反應(yīng)生成六元環(huán)和脂肪族化合物等中間產(chǎn)物，然后經(jīng)過進(jìn)一步轉(zhuǎn)化形成小分子醛酮、糠醛等化合物。此外，煙熏液中還有非熱解途徑產(chǎn)生的物質(zhì)，這些是生物質(zhì)本身所含有的，在熱解中隨著煙氣而溢出，如黃酮類、多酚類等生物活性成分，它們對煙熏液的風(fēng)味和色澤產(chǎn)生影響，是未來研究的方向。

2 煙熏液的應(yīng)用研究進(jìn)展

酚類、羰基化合物、有機(jī)酸等是煙熏液中主要功效成分，具有抑菌防腐、抗氧化、改善食品風(fēng)味和色澤的作用。不同煙熏液的功效成分和含量存在差異，表1列舉出幾種煙熏液中揮發(fā)性物質(zhì)的種類及含量。

表1 煙熏液中揮發(fā)性物質(zhì)的種類和相對含量Table 1 Types and relative contents of volatile compounds in liquid smoke

2.1 防腐抑菌研究

酚類是煙熏液中主要的抑菌成分。如山楂核煙熏液II 號中的酚類物質(zhì)相對含量為68.5%[25]；兩種椰子殼煙熏液酚類物質(zhì)相對含量是90.75%[24]和28.25%[22]。且煙熏液酚類以單酚為主，如愈創(chuàng)木酚、苯酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、丁香酚、烷基丁香酚等[26]。這些酚類對多種致病菌具有抑制功效，Swastawati 等[27]研究表明玉米芯煙熏液對致病菌如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、哈維氏弧菌和副溶血性弧菌起抑制作用，Pilevar 等[28]研究刺槐精油和煙熏液對金黃色葡萄球菌的抑菌效果，研究表明煙熏液抗菌活性優(yōu)于刺槐精油，且二者無協(xié)同效應(yīng)。

有機(jī)酸是煙熏液中次要的抑菌成分。Wei 等[3]對核桃枝煙熏液的分析表明，有機(jī)酸的含量（30.78%）略低于酚類物質(zhì)含量（32.68%）。煙熏液中的有機(jī)酸主要是乙酸、丙酸、丁酸等，電離出氫離子而使煙熏液顯酸性，且具有刺激性氣味。這些有機(jī)酸是弱酸，不易解離，具有親脂性而吸附細(xì)胞膜，酸性物質(zhì)進(jìn)入胞內(nèi)后改變pH 值，影響細(xì)胞生理功能，抑制生物被膜的形成，降低菌體內(nèi)蛋白酶活性，同時穿過細(xì)胞膜破環(huán)DNA，從而抑制細(xì)菌生長[29]。

煙熏液中的酚類和有機(jī)酸會抑制多種食源性致病菌的生長繁殖，從而延長食品的保質(zhì)期Martin 等[30]研究表明煙熏液可顯著抑制法蘭克福香腸表面細(xì)菌的生長，且不會影響香腸的感官品質(zhì)。K?L?N? 等[31]用煙熏液浸漬處理虹鱒魚片，結(jié)果表明煙熏液可抑制單核細(xì)胞增生李斯特菌的生長繁殖，但不能消滅該細(xì)菌，因此可以與其它殺菌方式（如高溫）聯(lián)用來增強(qiáng)抑菌效果。Ceylan 等[32]用殼聚糖包裹煙熏液制成納米膠囊，應(yīng)用到海鱸魚中，結(jié)果表明，納米膠囊抑制嗜氧菌、嗜冷菌、酵母菌和霉菌的生長，延緩海鱸魚片中微生物生長。Montazeri 等[33]用煙熏液冷熏鮭魚，結(jié)果表明煙熏液可以抑制李斯特菌生長繁殖并殺死一部分病菌。Chatzikyriakidou 等[34]用0.2%濃度的煙熏液處理鯖魚，與空白組相比，煙熏液處理組揮發(fā)性鹽基氮值顯著降低，從而延長產(chǎn)品的保質(zhì)期。

煙熏液中的抑菌物質(zhì)多樣，主要包括酚類和有機(jī)酸類，此外還有一些酯類和醇類同樣具有抑菌功效，它們能對多種食源性致病菌起抑制作用，如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等。目前，僅從總體來探究煙熏液的抑菌功效，尚未對煙熏液中的抑菌成分進(jìn)行分離和提純，各個成分間的協(xié)同抑菌功效的研究尚未進(jìn)行。通過對煙熏液抑菌方面的研究，可以開發(fā)出新型安全的天然抑菌劑，擴(kuò)展煙熏液的使用范圍，豐富抑菌劑的種類。

2.2 抗氧化研究

煙熏液是天然的抗氧化劑，抗氧化作用優(yōu)于人工合成的。Soares 等[35]用DPPH 自由基清除法對煙熏液及人工合成抗氧化劑BHT、BHA 的抗氧化活性進(jìn)行測定，研究表明3 種抗氧化物質(zhì)的IC50分別為0.24，0.05，0.17。Rungruang 等[36]研究表明桉樹煙熏液萃取物的自由基清除能力隨酚類濃度的增加而增強(qiáng)，這表明酚類化合物在清除自由基活性中起決定性作用，且桉木煙熏液萃取物與BHA 具有相似的抗氧化活性。

煙熏液的抗氧化作用可延緩食物的氧化變質(zhì)，延長貯存期。Coronado 等[37]將煙熏液與傳統(tǒng)木材煙熏聯(lián)合使用生產(chǎn)培根，并與單一木材煙熏對比。結(jié)果表明，聯(lián)合使用更有效抑制脂質(zhì)氧化?；磴y強(qiáng)等[38]在咸鴨蛋的制作中，腌制液中加入2.5%的煙熏液可抑制脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化，改善制品結(jié)構(gòu)和色澤。煙熏液是生物質(zhì)高溫?zé)峤猱a(chǎn)物，高溫條件下仍具有抗氧化活性，施琳等[39]研究表明，苦杏殼煙熏液有很強(qiáng)的抗氧化作用，在高溫條件下能抑制核桃油氧化。

因此，酚類是煙熏液中主要的抗氧化物質(zhì)，它們具有熱穩(wěn)定性，可以用在高溫熏烤制品中，抑制食品中的油脂氧化，提高食品的穩(wěn)定性。此外，從煙熏液中提取抗氧化成分，然后復(fù)配出高效抗氧化劑，從而減少人工合成抗氧化劑的使用，達(dá)到添加劑減量增效的目的。

2.3 風(fēng)味和著色研究

煙熏液中含有豐富的風(fēng)味物質(zhì)。煙熏風(fēng)味是各種成分相互交聯(lián)導(dǎo)致的，酚類是主要的呈味物質(zhì)，Pino 等[23]用GC-MS 和GC-FID 對稻殼煙熏液進(jìn)行定性和定量分析，結(jié)果表明，14 種物質(zhì)被認(rèn)為是風(fēng)味活性成分，包括2-甲氧基苯酚、4-甲基-2-甲氧基苯酚、2，6-二甲氧基酚、2-糠醛、2-乙酰呋喃、3-甲基-1，2-環(huán)戊二酮、乙酸、5-甲基-2-糠醛、4-（2-丙烯基）-2-甲氧基酚、4-甲基-2，6-二甲氧基酚、2，6-二甲基苯酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚、2-甲基苯酚、2-甲基苯酚，其中9 種屬于酚類。此外，煙熏液在制備過程中加入外源物可豐富煙熏液的風(fēng)味，王小明等[40]以龍眼枝為原料，探究蔗糖添加對煙熏液組分的影響，研究表明隨著蔗糖添加量增加，酚類和羰基化合物含量上升，原因可能是蔗糖是還原性二糖，在熱解中發(fā)生脫水、分解、酯化、縮聚等反應(yīng)，生成醛類、酮類、呋喃類等小分子化合物，導(dǎo)致風(fēng)味物質(zhì)含量顯著增加。

煙熏液可以賦予食品特殊的煙熏風(fēng)味。Santos等[41]將賴氨酸和煙熏液作為風(fēng)味增效劑加到博洛尼亞香腸，明顯減少苦味、澀味和金屬味等不良風(fēng)味。王瓊等[42]用電子鼻和電子舌對傳統(tǒng)煙熏培根和煙熏液熏制培根進(jìn)行分析，結(jié)果表明，煙熏液熏制的培根和傳統(tǒng)煙熏培根風(fēng)味成分接近，因此煙熏液可以替代傳統(tǒng)煙熏。Petzold 等[43]用海藻酸鈉和海藻酸鈉-殼聚糖為包埋劑制成煙熏液微膠囊，促進(jìn)煙熏液中風(fēng)味物質(zhì)的釋放和防止有益成分破壞，改善產(chǎn)品風(fēng)味和口感。

煙熏液中含有豐富的著色物質(zhì)，是天然的色素，Budaraga 等[44]研究表明，椰子纖維、椰子殼、肉桂3 種煙熏液顏色從淺棕色到深褐色不等，羰基化合物含量與顏色深淺呈正相關(guān)，這表明煙熏液色澤主要由羰基化合物的含量所決定。這些含量豐富的羰基化合物，例如糠醛、苯甲醛、環(huán)戊酮、丙酮等，與蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成棕色物質(zhì)；同時，煙熏液中本身的色素類物質(zhì)沉積在食品表面，綜合作用下形成與傳統(tǒng)煙熏食品類似的色澤[45]。

綜上所述，煙熏液是天然色素和增味劑。煙熏液中的煙熏味、芳香味、酸甜味等是一類有益的風(fēng)味物質(zhì)。此外，煙熏液中還有一些焦油味、灰燼味、苦澀味等不良風(fēng)味，這些不良風(fēng)味使煙熏液的品質(zhì)下降，因此，在煙熏液制備和精制過程中如何減少或去除這些不良風(fēng)味是技術(shù)難點之一。目前，煙熏液的煙熏風(fēng)味研究較少，這主要是由于風(fēng)味物質(zhì)種類繁多，它們之間的配比不同也會使其感官品質(zhì)存在差異，不同原料制備出煙熏液在風(fēng)味上差異較大，組分之間的互作規(guī)律還未研究。煙熏液呈深棕色到褐色，呈色物質(zhì)的不同會影響其著色效果，因此可以根據(jù)著色能力的強(qiáng)弱開發(fā)出專一型著色煙熏液。

2.4 其它方面

煙熏液能改變食品的質(zhì)構(gòu)特性。Martinez 等[46]研究表明富含酚類化合物的煙熏液F1 和富含羰基化合物的煙熏液F2 可顯著增強(qiáng)培根的內(nèi)聚性、彈性、咀嚼性和膠著性；但對硬度和脆性無顯著性影響。胡武等[47]研究表明，煙熏液對灌腸的質(zhì)地產(chǎn)生影響，隨著添加量的增加，肉的硬度、彈性和持水性降低。郭利芳等[48]研究發(fā)現(xiàn)，用煙熏液熏制泥鰍后，硬度增加而彈性降低，同時水分含量下降。

煙熏液還能用于醫(yī)學(xué)和制備功能性薄膜。Tarawan 等[49]研究表明椰子殼煙熏液能促進(jìn)燒傷小鼠模型傷口處成纖維細(xì)胞生長繁殖，使傷口愈合，可以作為藥物應(yīng)用于臨床。Wang 等[9]在明膠溶液中加入山楂核煙熏液，制成明膠薄膜具有良好的拉伸強(qiáng)度和阻隔水的特性，此外，煙熏液還可增強(qiáng)明膠薄膜的熱穩(wěn)定性，原因可能是羰基基團(tuán)與明膠分子發(fā)生親核反應(yīng)形成交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)明膠薄膜的穩(wěn)定性。王維君等[16]研究表明煙熏液能改善腸衣的機(jī)械性能，包括拉伸強(qiáng)度增強(qiáng)和斷裂延伸率降低。Soazo 等[50]以乳清蛋白濃縮物（WPC）為基質(zhì)，加入煙熏液制備的可食性薄膜，具有優(yōu)良的延展性、拉伸強(qiáng)度和透明度，可作為食品包裝材料。

煙熏液中的化學(xué)成分能與食品基質(zhì)作用，從而影響其結(jié)構(gòu)；此外，還能改善明膠薄膜強(qiáng)度；促進(jìn)傷口愈合，并作為藥物開始應(yīng)用于臨床，從而擴(kuò)大煙熏液的應(yīng)用范圍。煙熏液成分的復(fù)雜性決定其功能是多樣的，因此可以分離出各種成分，開發(fā)出新的功能。

3 結(jié)語

本文闡述了煙熏液的形成過程及在食品工業(yè)上的應(yīng)用研究進(jìn)展，對農(nóng)業(yè)廢棄物的高值利用具有重要意義，為開發(fā)新的煙熏液和拓展其應(yīng)用提供參考。主要概括如下：

1） 煙熏液由梨木、桃木、核桃殼、山楂核等廢棄物制備，通過熱解反應(yīng)，木質(zhì)素、纖維素、半纖維素等有機(jī)大分子發(fā)生化學(xué)鍵斷裂，從而形成小分子的醛類、酮類、酯類、酸類等。纖維素和半纖維素?zé)岱€(wěn)定性較差，最先熱解，其次是木質(zhì)素。木質(zhì)素的熱解產(chǎn)物主要以酚類為主。

2） 煙熏液的抑菌防腐功能主要是通過酚類物質(zhì)實現(xiàn)，作用機(jī)制主要是破環(huán)細(xì)菌細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)，抑制某些酶的活性，破壞細(xì)菌的遺傳物質(zhì)等。此外煙熏液還是一種天然的抗氧化劑，其抗氧化活性明顯優(yōu)于人工合成抗氧化劑BHT、BHA。煙熏液還具有煙熏風(fēng)味和著色能力，改變?nèi)庵破返慕Y(jié)構(gòu)，且能提高腸衣和明膠薄膜的韌性和彈性，促進(jìn)傷口愈合等功效。

3） 煙熏液形成過程復(fù)雜，機(jī)理研究不夠全面；煙熏液種類不多、風(fēng)味單一，高效呈色、呈味的煙熏液還比較少；煙熏液目前主要在畜產(chǎn)品和水產(chǎn)品中應(yīng)用，因此，煙熏液工業(yè)化應(yīng)用還待推廣。