關(guān)海寧，趙士發(fā)，劉登勇, ，刁小琴, ，閔 爽

（1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點實驗室，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧錦州 121013；2.烹飪科學(xué)四川省高等學(xué)校重點實驗室，四川旅游學(xué)院，四川成都 610100）

風(fēng)味是肉制品的一種基本感官特性，影響消費者的可接受性[1-2]，優(yōu)良的風(fēng)味可以刺激消費者的感覺和心理，進而提升消費者的購買欲望。風(fēng)味包括滋味與氣味，滋味物質(zhì)是指水溶性的、相對分子質(zhì)量較低的非揮發(fā)性化合物。例如游離氨基酸，其本身是一種重要的滋味物質(zhì)，具有鮮、甜、苦等味道[3]。此外，大部分滋味物質(zhì)還是揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的前體，參與美拉德等反應(yīng)產(chǎn)生重要的香氣物質(zhì)，對食品的特征風(fēng)味起到了重要作用[4]。迄今為止，已在肉制品中鑒定出大量的揮發(fā)性化合物，其中大部分是非貢獻或者低貢獻的香氣化合物，只有少部分揮發(fā)性化合物影響肉制品的整體香味，稱之為關(guān)鍵香氣化合物[5]。

分子感官科學(xué)由Peter Schieberle 教授于2007年提出，是分析化學(xué)、食品感官評價科學(xué)等多學(xué)科交叉的一門系統(tǒng)科學(xué)，它的核心是在分子水平上定性、定量描述，篩選出關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，并精確構(gòu)建食品的風(fēng)味重組物，以進一步驗證食品中的關(guān)鍵風(fēng)味化合物[6]。分子感官科學(xué)主要包括儀器檢測分析技術(shù)以及感官評價兩部分，通常是以氣相色譜-質(zhì)譜（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）、氣相色譜-嗅聞（Gas chromatography-olfacto metry，GCO）以及液相色譜-質(zhì)譜（Liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）等儀器為基礎(chǔ)，結(jié)合香氣活性值（Odor-active value，OAV）或滋味活性值（Taste activity value，TAV）、風(fēng)味重組與缺失實驗以及感官評價，以確定食品中的關(guān)鍵風(fēng)味成分。經(jīng)過多年的發(fā)展，分子感官科學(xué)已成為肉制品風(fēng)味分析中比較先進的系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)，為識別肉制品的關(guān)鍵香氣活性與滋味活性化合物提供了更好的方法。

本文詳盡地綜述了分子感官科學(xué)在肉制品風(fēng)味分析中的研究與應(yīng)用，總結(jié)了分子感官科學(xué)常用的儀器分析技術(shù)在肉制品風(fēng)味研究中的應(yīng)用及其優(yōu)缺點，概括了分子感官科學(xué)的評價方法與基本步驟，為肉制品風(fēng)味領(lǐng)域的研究、感官技術(shù)創(chuàng)新提供了一定的理論依據(jù)，為指導(dǎo)肉制品的加工，提高產(chǎn)品的品質(zhì)提供了實踐借鑒。

1 分子感官科學(xué)在肉制品中的應(yīng)用概況

隨著研究人員對肉制品風(fēng)味不斷地解析與探究，越來越多的分子感官科學(xué)新技術(shù)應(yīng)用到各種肉制品風(fēng)味的鑒別中，尤其是在發(fā)酵、醬鹵、熏烤、腌臘等肉制品關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的鑒定中應(yīng)用較為廣泛。

在醬鹵肉制品中，Song 等[7]利用GC-MS 研究了兩種紅燒肉在感官和香氣化合物方面的差異，發(fā)現(xiàn)有17 種揮發(fā)性化合物的OAV＞1，其中戊醛、壬醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、苯乙醛、十二醛和芳樟醇的OAV 最高（＞200），被認為是關(guān)鍵的風(fēng)味物質(zhì)。Yang等[8]利用核磁共振對燉煮過程中醬豬肘的味道進行研究，最終發(fā)現(xiàn)燉煮90 min 時感官評分值最高，氨基酸、糖、有機酸等滋味活性物質(zhì)在燉煮過程中發(fā)生變化，對醬豬肘的味道貢獻較大；在熏烤肉制品中，G?sior 等[9]采用GC-MS 技術(shù)測定了烤鵝肉的關(guān)鍵香氣化合物，最初確定了30 種香氣化合物，并計算了這些化合物的OAV，最終通過重組與缺失實驗和感官評價，在30 種香氣化合物中確定出9 種關(guān)鍵香氣化合物，主要是醇、酮以及醛類化合物，認為對烤鵝肉的香氣特征有顯著貢獻。Pu 等[10]對煙熏豬腿的關(guān)鍵揮發(fā)性成分進行分析，并結(jié)合OAV、香氣重組與缺失實驗加以驗證，最終確定了（E）-2-壬烯醛、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、愈創(chuàng)木酚等物質(zhì)是其關(guān)鍵芳香化合物，并證實了2-乙酰基-1-吡咯啉有助于產(chǎn)生烘烤香味，首次被描述為煙熏豬腿的關(guān)鍵氣味物質(zhì)。在油炸肉制品中，Qian 等[11]利用分子感官技術(shù)，評價了紅燒乳鴿加工過程中腌制和油炸環(huán)節(jié)對乳鴿風(fēng)味的影響，不僅準確地鑒定出原料、腌制品以及油炸鴿肉中風(fēng)味物質(zhì)的種類，同時鑒定出苯甲醛、苯乙醛、辛醛等為主要揮發(fā)性香氣成分，而庚醛、D-檸檬烯、苯乙烯為紅燒鴿子特有的揮發(fā)性成分。此外，在發(fā)酵[12]以及腌臘肉制品[13]中也有較多的應(yīng)用，并鑒定出了其關(guān)鍵的香氣化合物。

綜上所述，隨著分子感官科學(xué)的發(fā)展，在分子層面上對肉制品風(fēng)味有了更清楚的認識，可以鑒定出在肉制品中存在多種風(fēng)味物質(zhì)，并通過一定的感官評價手段，進一步對這些風(fēng)味物質(zhì)的重要性進行分析，為肉制品中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的鑒別提供了科學(xué)方法。圖1 為研究人員利用分子感官科學(xué)技術(shù)鑒定出的不同肉制品的特征風(fēng)味物質(zhì)，由此可見，分子感官科學(xué)技術(shù)在甄辨肉制品關(guān)鍵風(fēng)味的貢獻，指導(dǎo)高品質(zhì)肉制品的加工，以及探索其特征性滋氣味的形成過程與機制，有著絕對的優(yōu)勢與作用。

圖1 利用分子感官科學(xué)技術(shù)鑒定出肉制品的特征風(fēng)味物質(zhì)Fig.1 Characteristic flavor substances identified in meat products using molecular sensory science and technology

2 分子感官科學(xué)的分析技術(shù)手段

分子感官科學(xué)是在分子水平上利用多學(xué)科交叉技術(shù)手段揭示復(fù)雜體系下食品氣味與滋味產(chǎn)生的本質(zhì)。在肉制品揮發(fā)性風(fēng)味化合物研究中，儀器分析技術(shù)以GC-MS 與GC-O 的應(yīng)用相對普遍，逐漸發(fā)展出綜合二維氣相色譜-質(zhì)譜（Two-dimensional gas chromatography-mass spectrometry，GC×GC-MS）、綜合二維氣相色譜飛行時間質(zhì)譜（Comprehensive twodimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry，GC×GC-TOF/MS）、氣相色譜-嗅覺-質(zhì)譜（Gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry，GC-O-MS）等儀器檢測技術(shù)。在肉制品滋味物質(zhì)研究中，以高效液相色譜法（High performance liquid chromatography，HPLC）、LC-MS、核磁共振技術(shù)（Nuclear magnetic resonance technology，NMR）普遍，隨后液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（Liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS）、親水相互作用液相色譜-質(zhì)譜（Hydrophilic interaction liquid chromatography-mass spectrometry，HILICMS）等檢測技術(shù)手段也成為表征肉制品滋味物質(zhì)的有效途徑，分類形式與技術(shù)關(guān)聯(lián)路徑如圖2 所示。

圖2 分子感官科學(xué)的儀器分析技術(shù)分類形式與技術(shù)關(guān)聯(lián)路徑Fig.2 Classification form and technical correlation path of molecular sensory science

2.1 風(fēng)味物質(zhì)的提取與分離技術(shù)

肉制品是一個復(fù)雜的食品體系，想要精準分析其關(guān)鍵風(fēng)味化合物，必須采用精細的風(fēng)味物質(zhì)提取與分離技術(shù)。最常用香氣物質(zhì)的提取與分離技術(shù)主要有頂空固相微萃?。℉eadspace solid-phase microextraction，SPME）、溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)法（Solventassisted flavour evaporation，SAFE）、超臨界流體萃取技術(shù)（Supercritical fluid extraction，SFE）以及同時蒸餾萃取（Simultaneous distillation extraction，SDE）。在肉制品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究中，SPME 是比較常用的提取方法，它的優(yōu)勢是操作簡單、提取方便、靈敏度高。Zang 等[14]利用SPME 結(jié)合GC-O-MS 技術(shù)比較了七種五香牛肉的揮發(fā)性風(fēng)味化合物，最終鑒定出3-甲基-1-丁醇、芳樟醇、二甲基吡嗪和3-巰基噻吩等為七種五香牛肉的關(guān)鍵香氣化合物。Yan等[15]使用SFE 技術(shù)從道口燒雞香料混合物中提取揮發(fā)油，共提取出65 種化合物，相較于水法、乙醇法等傳統(tǒng)方法，其提取效率更高，提取的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)更多。而對于SDE 與SAFE 技術(shù)而言，由于其涉及溶劑的使用，往往需要消耗大量的時間和精力。盡管如此，Yeo 等[16]在比較牛肉與雞肉湯的香氣物質(zhì)時，采用SDE 技術(shù)提取了揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，因為SDE 技術(shù)能夠很好的通過樣品的原位加熱來捕獲烹飪過程中的香氣中間體，從而模仿肉類在高湯和燉菜中的烹飪，最終發(fā)現(xiàn)大多數(shù)揮發(fā)性化合物是含硫化合物。而SAFE 技術(shù)利用有機溶劑輔助揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)快速蒸發(fā)，從而可以分離難揮發(fā)、非揮發(fā)的組分，是一種相對溫和的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)提取方式。Du等[17]在研究烤羊肉串的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的過程中，采用SAFE 技術(shù)結(jié)合GC-MS、GC-O 技術(shù)以及香氣重組與缺失實驗鑒定出3-（甲硫基）丙醛、2-甲基-3-呋喃硫醇、2-乙?；邕?、2-糠基硫醇等關(guān)鍵香氣物質(zhì)。

關(guān)于滋味物質(zhì)的提取，不同的滋味物質(zhì)采用不同的提取方法，如氨基酸、核苷酸以及風(fēng)味肽等都有其提取技術(shù)。例如Dang 等[18]對金華火腿和巴馬帕爾馬火腿鮮味肽比較的研究中，使用的凝膠色譜法對呈味肽進行分離純化。

2.2 肉制品香氣物質(zhì)儀器檢測分析技術(shù)

2.2.1 GC-MS GC-MS 技術(shù)因其具備分離效率高、識別能力強、靈敏度高等特點[19]，一直以來是肉制品揮發(fā)性化合物定性、定量分析的主要手段[4]。該技術(shù)能有效鑒定組份生成、質(zhì)量控制以及風(fēng)味特征等諸多氣味轉(zhuǎn)變與形成的信息。Jiang 等[20]利用頂空固相微萃取法結(jié)合GC-MS 技術(shù)研究鹽焗雞關(guān)鍵香氣時發(fā)現(xiàn)，GC-MS 準確地鑒定出67 種風(fēng)味化合物，進一步結(jié)合香氣閾值及OAV 理論分析得出包括醛、醇、雜環(huán)、酯、酚等在內(nèi)的19 種揮發(fā)性成分為關(guān)鍵香氣組分。

然而，進一步的研究發(fā)現(xiàn)肉類組分中因其多種關(guān)鍵揮發(fā)性成分分子量與極性的相似性或其他原因，限制了GC-MS 的分離分析能力。因此研究人員為了解決上述問題，提出了高分辨、高靈敏度和高峰值容量的綜合二維氣相色譜（Comprehensive twodimensional gas chromatography，GC×GC）[21]，同時，它可以與質(zhì)譜聯(lián)用，即GC×GC-MS。更有學(xué)者將其與飛行時間質(zhì)譜結(jié)合，形成表征能力更強的GC×GC-TOF/MS 技術(shù)等。Bueno 等[22]為了揭示燒烤過程中釋放的不同香氣化合物對羊肉風(fēng)味的影響，采用GC×GC-MS 技術(shù)直接分析其香氣化合物，最終發(fā)現(xiàn)（E,E）-2,4-癸二烯醛和（E）-2-壬烯醛對烤羊肉的風(fēng)味貢獻較大。Zeng 等[23]利用GC-MS、GC×GCTOF/MS 和GC-IMS 等多種先進技術(shù)研究冬蟲夏草雞湯的揮發(fā)物，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與GC-MS 相比較，采用GC×GC-TOF/MS 檢測到雞湯中更多的揮發(fā)性化合物，其中在鑒定出的260 種揮發(fā)物中，醛類化合物比GC-MS 檢測到的多1 倍。因此GC×GC-TOF/MS可以被認為是一種更有效的揮發(fā)性風(fēng)味檢測技術(shù)。

綜合二維氣相色譜的出現(xiàn)，進一步促進了分子感官科學(xué)在肉制品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)研究中的應(yīng)用，進而能更精準地鑒定出肉制品中的關(guān)鍵香氣組分。諸如GC-MS/MS 依靠其高靈敏度以及強抗干擾能力的優(yōu)點，在肉制品中的應(yīng)用越來越普遍。Zhao等[24]在黑豬肉湯的風(fēng)味分析中采用GC-MS/MS 技術(shù)，借助標準品定量了19 種氣味活性化合物，得出肉湯中主要揮發(fā)物是脂肪醛、脂肪酸、醇和酯類。與傳統(tǒng)的GC-MS 檢測技術(shù)不同，GC-MS/MS 在特異性、靈敏度和檢測限方面更好。因此，GC-MS 與其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，能夠克服復(fù)雜樣品分離過程中的多重限制，甄辨出不同條件下的特征性揮發(fā)性化合物，有效地評析風(fēng)味產(chǎn)生及其變化規(guī)律。

2.2.2 GC-O GC-MS 這種間接的測量方法與其相關(guān)技術(shù)對樣品風(fēng)味揭示的“程序性”成為研究單一揮發(fā)性成分對整體風(fēng)味貢獻的屏障[25]。然而，GC-O 檢測技術(shù)恰恰能夠?qū)庀嗌V的強分離能力與人體靈敏的嗅覺相結(jié)合，有效識別影響整個肉源香氣的關(guān)鍵芳香化合物，并確定其香氣強度、香氣的持續(xù)時間以及香氣的類型[26]。Fan 等[27]采用SDE 技術(shù)提取了北京油雞和商品肉雞雞湯中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，經(jīng)GC-O 分析，在兩種肉湯中發(fā)現(xiàn)的71 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中，關(guān)鍵氣味主要包括含硫化合物和脂肪族醛，如2-甲基-3-呋喃硫醇、3-（甲硫基）丙醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛等。此外，研究還發(fā)現(xiàn)北京油雞肉湯比商品肉雞肉湯多32 種額外的氣味，進一步解釋了前者香味更濃郁的產(chǎn)生機制。Du等[17]利用GC-O 技術(shù)對烤羊肉串的關(guān)鍵芳香化合物進行了研究，共鑒定出57 種香氣物質(zhì)，主要有脂肪族醛、含硫化合物以及吡嗪，對香氣物質(zhì)進行了定量與香氣物質(zhì)重組與缺失實驗后，發(fā)現(xiàn)了（E）-2-辛烯醛、（E,Z）-2,6-壬二烯醛、2,5-二甲基吡嗪等烤羊肉串的關(guān)鍵香氣物質(zhì)。田懷香等[28]采用GC-O 對金華火腿的氣味活性化合物進行研究，得出在長期發(fā)酵成熟過程中有22 種風(fēng)味化合物對整體風(fēng)味有重要貢獻。

雖然GC-O 技術(shù)被用于分析鑒定食品中的芳香活性化合物，但對揮發(fā)性化合物的定性分析并不有效[26]。于是，研究人員將GC-MS 與GC-O 技術(shù)的優(yōu)勢相結(jié)合，開發(fā)出了GC-O-MS 技術(shù)。

2.2.3 GC-O-MS GC-O-MS 檢測技術(shù)是GC-O 和GC-MS 優(yōu)勢的集合，對于從多種揮發(fā)性成分中識別各芳香化合物組份的差異性，辨析其香氣濃度對感官的直接響應(yīng)性具有絕對的優(yōu)勢[26]。Liu 等[29]研究了傳統(tǒng)炭烤羊肉過程中關(guān)鍵香氣物質(zhì)，利用GC-OMS 技術(shù)鑒定出炭烤羊肉串的37 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，再通過香氣重組與缺失實驗確定了其中15 種關(guān)鍵的香氣物質(zhì)。Liu 等[30]研究了北京烤鴨的關(guān)鍵香氣成分，采用GC-O-MS 技術(shù)、氣味活性值和香氣重組與缺失實驗對北京烤鴨胸皮和胸肌中的主要香氣成分進行了分析，在42 種香氣化合物中，18 種被鑒定為重要的OAV 值大于1 的氣味物質(zhì)。結(jié)合香氣重組與缺失實驗和感官評定，鑒定出9 種香氣化合物對北京烤鴨的特征香氣有顯著貢獻。謝恬等[31]利用GC-O-MS 分析了五項驢肉風(fēng)味活性物質(zhì)，鑒定出桉葉油醇、丁香酚、2,6-二甲基吡嗪等21 種關(guān)鍵性風(fēng)味活性物質(zhì)。由此可見，GC-O-MS 檢測技術(shù)搭建了特征性關(guān)鍵風(fēng)味與感官屬性強度之間的必然關(guān)聯(lián)，形成了物質(zhì)含量的改變與感官屬性變化的相關(guān)性，從而揭示高相關(guān)性物質(zhì)對于風(fēng)味的“把舵”以及對感官品質(zhì)的“靶點”效應(yīng)制約。

2.2.4 GC-IMS GC-IMS 技術(shù)是在大氣壓下分離離子，利用電場中檢測物質(zhì)的離子遷移率，得到的保留時間和遷移時間準確表征分析物，并且可以通過離子遷移譜中離子信號峰的強度對分析物進行定量分析的技術(shù)手段[32]。Chen 等[33]為了解不同加工階段干豬肉片的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，采用GC-IMS 技術(shù)實時監(jiān)測了五種加工階段（生肉、混合肉、腌制肉、半成品肉和成品肉）的干豬肉片的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，結(jié)果表明干豬肉片中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)主要包括醇、醛、酸、酮、雜環(huán)化合物、芳香烴和酯等，有效區(qū)分了不同階段的風(fēng)味特性屬性。Liu 等[12]在研究金華火腿的香氣特征化合物時使用GC-IMS 技術(shù)和電子鼻對金華火腿在陳化過程中三個階段的揮發(fā)性成分進行分析，結(jié)果證實隨著陳化時間的推移，醇、酮、醛類等物質(zhì)含量增加，有效分析了不同樣本間風(fēng)味物質(zhì)的差異性。和其它檢測技術(shù)相比，GC-IMS 的突出優(yōu)勢是快速分析，攜帶輕便。除此之外，能夠較好地適應(yīng)風(fēng)味的釋放和感知，完成實時風(fēng)味分析檢測的需要與快速無損的表征[34]。

2.3 肉制品滋味物質(zhì)儀器檢測分析技術(shù)

2.3.1 HPLC 高效液相色譜法以液體作為流動相，當待測樣品進入流動相時，流動相攜帶其通過填充有固定相的色譜柱，在柱內(nèi)各成分被分離后，進入檢測器進行檢測，從而實現(xiàn)對試樣的分析[35]。由于高效液相色譜具有較好的分離效果，在肉制品的滋味化合物分析中有著較為廣泛的應(yīng)用。Li 等[36]運用高效液相色譜法系統(tǒng)地比較了驢、豬、牛和羊頸部肉中鳥苷酸、次黃嘌呤、腺苷酸等幾種核苷酸的含量與風(fēng)味特征。研究發(fā)現(xiàn)5’-肌苷酸（Inosine 5'-mono-phosphate，IMP）和單磷酸腺苷（Adenosine monophosphate，AMP）是驢頸肉味道最重要的核苷酸，其頸部肉的味道比羊和牛的味道更好。通過計算TAV 值發(fā)現(xiàn)，驢和豬中IMP 的TAV≥1，表明IMP 可能是驢頸和豬頸鮮味特征的顯著貢獻者，而牛和羊頸部肉中的IMP 具有的TAV＜1，不是主要風(fēng)味核苷酸。Wang等[37]研究了兩種烹飪方法（燉和烤）對三黃雞和烏骨雞肉滋味成分的影響，采用高效液相色譜法分析味覺活性化合物，結(jié)果表明，燉煮產(chǎn)生的苦味氨基酸含量顯著低于烘烤樣品，而烘烤產(chǎn)生的鮮味氨基酸含量顯著高于燉煮樣品。為了解不同的滅菌方法對糖醋排骨風(fēng)味成分的影響，Sun 等[38]利用高效液相色譜法系統(tǒng)的分析了超高壓滅菌和輻照滅菌前后糖醋排骨的氨基酸、核苷酸與有機酸的含量。結(jié)果表明，超高壓滅菌可以提高風(fēng)味氨基酸和無味氨基酸的含量，降低苦味氨基酸的含量。超高壓滅菌相比于輻照滅菌降低了核苷酸的損失，并降低了有機酸含量，從而增強了糖醋排骨的口感。

2.3.2 LC-MS LC-MS 技術(shù)一直以其能分析鑒定難揮發(fā)、強極性及熱穩(wěn)定性差的化合物而聞名[39]。Xiong 等[40]采用基于液相色譜-質(zhì)譜的非靶向脂質(zhì)組學(xué)方法，探討放牧和畜欄飼養(yǎng)條件下脂質(zhì)對牦牛肉質(zhì)及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，利用LC-MS 技術(shù)檢測牦牛背最長肌的脂質(zhì)譜，結(jié)合GC-MS 鑒定出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)TG（18:1/18:1/18:2）、TG（18:0/18:1/18:1）等對揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有著主要的影響，放牧飼養(yǎng)條件的牦牛肌肉中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)更為多樣化。HPLC 技術(shù)出現(xiàn)以后，為了適應(yīng)研究人員更高的需求，衍生出了UPLC 技術(shù)，其可以更快更高效的分離小分子物質(zhì)[41]，通常與質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用對肉制品風(fēng)味進行研究。如Setyabrata 等[42]為研究牛肉風(fēng)味相關(guān)化學(xué)成分以及在陳化過程風(fēng)味的變化，對傳統(tǒng)陳化、真空濕式陳化以及袋裝陳化的牛肉進行UPLCMS 代謝組學(xué)分析，最終發(fā)現(xiàn)，相比于真空濕式陳化，干式陳化有著更高的蛋白質(zhì)與核苷酸衍生代謝物。

與此同時，LC-MS/MS、HPLC-MS/MS、UPLCMS/MS 等也成為較為常用的高效鑒定滋味物質(zhì)組分的技術(shù)手段。HPLC-MS/MS、LC-MS/MS、UPLCMS/MS 等串聯(lián)質(zhì)譜儀器檢測技術(shù)相對于LC-MS 技術(shù)具有更高的分辨率、靈敏度和峰值容量。雜環(huán)胺和多環(huán)芳烴廣泛存在于食品中，Lai 等[43]對豬肉干中的雜環(huán)胺和多環(huán)芳烴提取后，運用GC-MS/MS 與UPLC-MS/MS 技術(shù)進行分析，研究了調(diào)味料和加工溫度對多環(huán)芳烴和雜環(huán)胺生成的影響，最終發(fā)現(xiàn)220 ℃烤制的豬肉干中多環(huán)芳烴的含量高于180 ℃烤制的豬肉肉干，但不影響雜環(huán)胺的形成。

此外還有HILIC-MS 技術(shù)，它是一種新興的液相色譜分離模式，能夠有效減小復(fù)雜食物基質(zhì)的干擾，使基質(zhì)效應(yīng)減小[44]。由此可見，對于滋味性物質(zhì)分子層面的分析，液質(zhì)及其相關(guān)技術(shù)仍然是一種有效精準的分析技術(shù)手段。

2.3.3 NMR 相比于質(zhì)譜檢測技術(shù)而言，NMR 技術(shù)在分子感官領(lǐng)域可以分析肉制品中互為同分異構(gòu)體但其滋味特征相差甚遠的物質(zhì)[45]。Zhang 等[46]在研究5 種干腌火腿（金華、宣威、鄉(xiāng)村、帕爾馬和巴馬）口味差異性時，用NMR 技術(shù)來鑒定代謝物，共鑒定出33 種滋味活性化合物，并有效區(qū)分出它們獨特口味的分子根源。Yang 等[8]采用NMR 波譜和多變量數(shù)據(jù)分析研究了不同燉煮時間對醬油燉豬肘代謝產(chǎn)物譜變化的影響，通過代謝產(chǎn)物的精準解析，結(jié)果顯示基于NMR 的代謝組學(xué)有助于更好地了解肉制品在燉煮過程中的變化，從而調(diào)整燉煮時間，以提供更好的味道和更高的肉制品品質(zhì)。

盡管核磁共振與色譜相比具有很大的優(yōu)勢，但其靈敏度相對較低以及常出現(xiàn)光譜重疊，因此，限制了其可以觀察到的代謝物種類與數(shù)量[44]。

3 分子感官科學(xué)的評價方法

隨著分子感官科學(xué)的逐漸成熟，儀器檢測更加靈敏、精準，與此同時多種感官評價手段與方法的更新迭代，使得分子感官技術(shù)在肉制品關(guān)鍵風(fēng)味的解析上獨樹一幟。關(guān)于GC-O 技術(shù)的評價方法，根據(jù)原理的不同，包含香氣提取物稀釋分析法（Aroma extract dilution analysis，AEDA）、檢測頻率分析法（Detection frequency analysis，DFA）等[47]。其 中AEDA 法應(yīng)用最多，但需要的時間比較長，而且需要對感官評價人員進行系統(tǒng)培訓(xùn)；DFA 法相對簡單，但測定結(jié)果的準確度有待進一步提高。此外，對應(yīng)于食品中香氣化合物的評價方法：AEDA 法和OAV 法，滋味物質(zhì)的鑒定有滋味稀釋分析法（Taste dilution analysis，TDA）以及TAV 法。當某種香氣或滋味物質(zhì)的OAV/TAV＞1 時，意味著這種香氣或滋味物質(zhì)可能是一種關(guān)鍵的氣味劑，至于是否真正的影響肉制品的整體風(fēng)味，則需要進行香氣物質(zhì)的重組與缺失實驗加以驗證。通常情況下，分析肉制品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的過程中，幾種方法的聯(lián)合應(yīng)用可以增加實驗結(jié)果的準確性和可靠度。

3.1 AEDA 法

在GC-O 分析肉制品風(fēng)味的過程中，AEDA 法是一種最常見的評價手段，是依據(jù)GC-O 監(jiān)測每種揮發(fā)性化合物最低濃度的溶液對應(yīng)的稀釋倍數(shù)，即香氣稀釋因子（Flavor dilution，F(xiàn)D）[6]，F(xiàn)D 值越高，說明對應(yīng)的稀釋倍數(shù)越大，該揮發(fā)性化合物在肉制品中的濃度越高，對香氣特征的貢獻就越大[48]，因此可以根據(jù)各種香氣物質(zhì)的稀釋因子對其進行排序，這樣有助于精準判定構(gòu)成香氣的關(guān)鍵組分。Gasior 等[9]在烤鵝肉的關(guān)鍵香氣成分的研究中使用GC-O 分析與AEDA 檢測手段，通過將每種香氣化合物與合適標準品比較，最終確定了30 種揮發(fā)性化合物以及其FD 值。其中1-辛烯-3-酮、2-乙?；?1-吡咯啉以及2-乙酰基-2-噻唑啉表現(xiàn)出最高的FD 值，為關(guān)鍵香氣化合物的鑒定提供了可靠的依據(jù)。Song 等[7]在對紅燒肉的香氣模式進行表征的研究中，通過GC-MS 鑒定了109 種揮發(fā)性風(fēng)味化合物，隨后利用AEDA 法鑒定出36 種香氣活性化合物。上述研究均表明AEDA 法對于香氣貢獻率的評價尤為重要。

然而，香氣物質(zhì)稀釋分析法也有缺陷，它需要足夠多的感官評價人員執(zhí)行評估，分析時間長，如果為了節(jié)省人力、時間，那么它的準確性就會下降。此外，測試結(jié)果取決于揮發(fā)性化合物本身的閾值特性，而不是給定樣品中分析物氣味的實際強度[49]。

3.2 DFA 法

DFA 法是一種在GC-O 監(jiān)測過程中，以香氣物質(zhì)對鼻子沖擊頻率（Nasal impact frequency，NIF）的大小來衡量這些物質(zhì)對香氣貢獻的一種評價手段，NIF 值越高，意味著對整體香氣的貢獻越大[50]。Jiang等[13]在對比四種中國干腌火腿香氣活性成分的研究中采用了DFA 分析方法，八名感官評價員評估和描述了GC 設(shè)備分離的揮發(fā)性化合物，通過計算在分析期間能夠感知到某一種氣味的評估人員的數(shù)量，獲得每種氣味的檢測頻率，求出對應(yīng)的NIF 值，結(jié)合其他的香氣物質(zhì)分析方法，最終從四種云南干腌火腿中共鑒定出66 種揮發(fā)性化合物，其中醛類和烷烴類物質(zhì)在所有四種火腿中貢獻率最高。

但DFA 法的局限性在于如果分析物中每一種揮發(fā)性化合物的濃度都高于其檢測閾值，評估員總是會檢測到它們，因此會得到相同的DF 值，從而造成結(jié)果不準確[51]。

3.3 TDA 法

滋味稀釋分析法（Taste dilution analysis，TDA）最初是在鑒定食品苦味物質(zhì)時使用并沿用至今。Frank 等[52]為了表征美拉德反應(yīng)后產(chǎn)生苦味的關(guān)鍵化合物，開發(fā)的一種新穎的滋味物質(zhì)測定方法。將人的舌頭作為檢測器，檢測出某種滋味物質(zhì)的滋味閾值，根據(jù)計算得出TAV 值再根據(jù)滋味物質(zhì)重組與缺失實驗鑒定關(guān)鍵的滋味物質(zhì)。Ottinger 等[53]使用HPLC 結(jié)合TDA 法在研究賦予牛肉湯甜味的必需化合物時，發(fā)現(xiàn)存在阿拉吡啶的牛肉湯組相比于缺少阿拉吡啶組的甜度與鮮味顯著增加，說明阿拉吡啶對牛肉湯的整體味道質(zhì)量，特別是對甜味和鮮味特性表現(xiàn)出明顯的影響。Dang 等[18]也利用TDA 法的分析優(yōu)勢，比較了金華火腿和帕爾馬火腿中水溶性鮮味肽的感官特性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者的水溶性提取物有著相似的味道。由此可見，TDA 法在肉制品中滋味的差異性分析方面有著絕對的優(yōu)勢，但是值得注意的是，TDA 法僅適用于滋味活性成分的篩選，即定性分析，而不適用于滋味活性成分的定量分析[54]。

3.4 OAV/TAV

香氣活度值是一種廣泛而且有效的分析香氣物質(zhì)對食品貢獻程度的方法，它是香氣物質(zhì)的濃度與其香氣閾值的比值，當OAV≥1 時，預(yù)示著此種物質(zhì)對食品的整體香氣有一定貢獻。Xu 等[55]在對金華火腿的關(guān)鍵香氣物質(zhì)研究中，利用OAV 篩選潛在的關(guān)鍵香氣物質(zhì)，結(jié)果在檢測出的56 種成分中甄辨出21 種關(guān)鍵香氣揮發(fā)物，主要是醛、醇和酸等物質(zhì)。Qi 等[56]在燉羊肉中的關(guān)鍵香氣成分的研究中，通過儀器分析分離出31 種芳香化合物，經(jīng)定量計算其OAV，發(fā)現(xiàn)20 種芳香化合物的OAV≥1。進一步通過香氣重組和缺失實驗發(fā)現(xiàn)壬醛、（E）-2-辛烯醛和（E,E）-2,4-癸二烯醛對燉羊肉的香氣貢獻最大，成為燉羊肉關(guān)鍵的芳香化合物。因此，通過OAV 法可以有效地定位關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，縮小關(guān)鍵香氣物質(zhì)的檢索范圍，也可進一步通過其它方法如香氣重組與缺失實驗驗證OAV 法定位關(guān)鍵香氣物質(zhì)的準確性，從而找出對食品的香氣影響最大的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。同樣地，TAV 法也是如此，Xiang 等[57]在探究冷藏速率對生羊肉冷藏過程中揮發(fā)性和非揮發(fā)性物質(zhì)演變的影響時，發(fā)現(xiàn)天冬氨酸、谷氨酸等滋味物質(zhì)的TAV＞1，被認定為關(guān)鍵的非揮發(fā)性化合物。然而，某種風(fēng)味物質(zhì)的OAV/TAV＞1 不足以說明此種物質(zhì)對肉制品特征風(fēng)味有重要貢獻，還需進行香氣或滋味物質(zhì)重組實驗加以驗證，以提高實驗結(jié)果的準確性與說服力。

3.5 香氣/滋味重組與缺失試驗

香氣重組與缺失試驗是建立在OAV≥1 的基礎(chǔ)上[28]，是通過可靠的風(fēng)味重組與缺失模型進一步確認關(guān)鍵香味物質(zhì)的分子組成[58]，其中省略模型系統(tǒng)與重組模型系統(tǒng)相似。但通常采用省略了一種風(fēng)味的重組模型，如果二者經(jīng)評定后，香氣表現(xiàn)為顯著不同，那么被省略掉的香氣物質(zhì)便是一種關(guān)鍵的香氣成分[59]。Liu 等[60]在用GC-O-MS 等技術(shù)和香氣重組實驗表征和鑒別烤羊肉前后的關(guān)鍵芳香化合物研究時，發(fā)現(xiàn)有8 種香氣物質(zhì)的OAV≥1，經(jīng)香氣重組與缺失模型的進一步驗證，證實3-甲基丁醛是烤制前后期變化顯著的風(fēng)味物質(zhì)。Liu 等[30]還通過GC-OMS、OAV 和芳香重組實驗研究了北京烤鴨中的關(guān)鍵芳香化合物，結(jié)果表明包括醛類、含硫化合物以及醇類等18 種OAV≥1 的芳香化合物中，只有9 種為關(guān)鍵香氣化合物。此外，滋味物質(zhì)的鑒定也可以通過重組與缺失試驗證實關(guān)鍵滋味化合物。Sonntag等[61]為了研究燉牛肉湯的口感，對牛肉湯中的滋味化合物進行了定量分析并開展了味覺重組實驗，最終發(fā)現(xiàn)N-（1-甲基-4-氧代咪唑烷-2-亞基）-R-氨基酸對牛肉湯的味道有顯著的影響。

總而言之，香氣/滋味重組與缺失試驗是對關(guān)鍵風(fēng)味組分的進一步辨析，能有效評價肉制品個性屬性下的風(fēng)味特性，合理有效的重組與缺失設(shè)計能夠更加準確的識別肉源樣本之間的風(fēng)味關(guān)聯(lián)以及獨特的屬性特征，能進一步說明風(fēng)味形成機制，其分子感官分析的基本策略與流程如圖3 所示。

圖3 基于分子感官分析下風(fēng)味重組與缺失試驗的基本策略與流程Fig.3 Basic strategy and process of flavor recombination and loss test based on molecular sensory analysis

3.6 與其他分析手段的結(jié)合

分子感官技術(shù)往往只能單純地鑒定形成肉制品風(fēng)味的物質(zhì)，然而、分子對接與分子動力學(xué)模擬[62-63]、碳水水化合物模塊標記[64]、化學(xué)計量學(xué)[65]、多重光譜[66]、二元氣味混合物[67]等方法的引入，能夠更加精準的解析肉制品中的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)與其成分之間的作用機制。

Wang 等[62]使用SPME-GC-MS 技術(shù)對頂空瓶中的揮發(fā)性化合物進行定量，通過分子對接和分子動力學(xué)模擬醛類化合物與豬肌原纖維蛋白之間的相互作用，證實了共價鍵、疏水相互作用、范德華力和氫鍵對其穩(wěn)定性有很大的貢獻。與此同時，Wang等[63]還以相同的技術(shù)手段闡明了肌原纖維蛋白與酯的相互作用機制。此外，Zhao 等[64]在探究谷胱甘肽-葡萄糖與脂肪反應(yīng)形成芳香化合物的機理時，采用碳水化合物模塊標記證明了十種烷基鏈化合物確實是由脂質(zhì)降解、美拉德反應(yīng)相互作用產(chǎn)生。由此可見，多維度方法的結(jié)合能夠有效地揭示肉制品中風(fēng)味形成歷程、香氣的控釋機理以及滋氣味的貢獻價值，是分子感官技術(shù)提升的重要體現(xiàn)。Wang 等[65]采用GC-MS 技術(shù)、電子鼻結(jié)合化學(xué)計量學(xué)對羊肉電烤過程中的關(guān)鍵香氣成分進行分析鑒定，最后經(jīng)OAV 計算，確定了13 種化合物為關(guān)鍵香氣化合物。Wang等[66]在探究豬肌原纖維蛋白與選定的酮類之間的相互作用時，通過多重光譜結(jié)合分子對接的方法，研究了肌原纖維蛋白與酮類化合物的結(jié)合能、作用力類型與結(jié)合位點，揭示了肌原纖維蛋白與酮類化合物相互作用的可能機制。為改善鴨肉的感官品質(zhì)，促進鴨肉的多元化發(fā)展，Pu 等[67]采用感官組學(xué)方法和二元氣味混合物分析法，對鴨肉湯中主要異味物質(zhì)的識別和抑制進行了比較研究，重組與缺失實驗證實反式-4,5-環(huán)氧-（E）-2-癸烯醛、（E）-2-辛烯醛、對甲酚、1-辛烯-3-醇和4-甲基辛酸是鴨肉湯中的關(guān)鍵異味物質(zhì)。

總之，分子感官科學(xué)能夠與其他分析方法結(jié)合鑒定肉制品關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)之間的相互作用機制，然而，肉與肉制品基質(zhì)復(fù)雜，分子感官科學(xué)技術(shù)在揭示肉制品基質(zhì)中的某些物質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)之間的相互作用方面仍存在局限性。

4 結(jié)論與展望

隨著分子感官科學(xué)的進一步發(fā)展以及鑒定技術(shù)的高精化，對于肉制品分子層面的風(fēng)味研究會越來越多，不論是儀器檢測技術(shù)還是感官評價方法，都存在其優(yōu)勢與局限性。研究者在分析肉制品的風(fēng)味時，需要將各種方法科學(xué)合理的結(jié)合，以提高肉制品關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)鑒定的精確度與可信度，更好地推進肉制品乃至整個食品領(lǐng)域的關(guān)鍵風(fēng)味的研究，為肉制品加工以及生產(chǎn)實踐提供科學(xué)有效的理論依據(jù)。與此同時，分子感官技術(shù)的創(chuàng)新也迫在眉睫，檢測設(shè)備的提升、分析方法的優(yōu)化將成為分子感官技術(shù)在肉制品風(fēng)味評鑒領(lǐng)域不斷突破的方向。