热反应香味料是将氨基酸、糖等原料与辅料混合经过美拉德反应等热处理制成的一类具有独特香味的混合物，用于弥补或改善方便食品、调味品、加工食品的风味。然而在加工、贮存过程中，热反应香味料中的大多数挥发性物质不稳定，且易与其他组分反应，导致热反应香味料香型失真而使其应用受限。 适量添加香辛料不仅可以提高食品抗氧化性，还会改善整体风味属性。

　　北京工商大学食品与健康学院张泽宇、王蓓*和曹雁平*深入分析贮存期间香辛料对热反应香味料香气质量的影响。首先，采用固相微萃取（SPME）和溶剂辅助风味蒸发（SAFE）结合GC-MS鉴定贮存期间（50 ℃，168 d）挥发性化合物组成；其次，利用GC-O鉴定热反应香味料贮存期间香气化合物，并对热反应香味料的香气属性进行评估；最后，分析热反应香味料在50 ℃贮存168 d内香气物质与香气属性的相关性。本研究希望通过分析香辛料对热反应香味料中关键香气物质以及香气属性的影响，为开发高贮存质量的热反应香味料提供技术借鉴。

　　采用SPME和SAFE法提取贮存期间CTRBF（添加0.07%香辛料粉的热反应香味料的实验处理组）和TRBF（牛肉味热反应香味料的空白对照）中挥发性成分。由图1可知，贮存期间，SPME-GC-MS法共计提取检测到217 种挥发性化合物，SAFE-GC-MS法提取检测到163 种。SPME法提取检测以含硫类化合物为首，其次是酸类、吡嗪类物质。而SAFE法提取检测的酸类物质数量最多，其次为醇类和酮类化合物。虽然SAFE法提取检测的数量少于SPME法，但是SAFE法提取检测的挥发性化合物总含量相对较高，几乎是SPME法提取检测挥发性化合物的10～100 倍。两种提取方法互补分析，可以获得较全面的分析结果，鉴定出热反应香味料中更多种类的挥发性化合物。

　　将贮存期间CTRBF和TRBF中挥发性成分的半定量结果绘制成热图，由图2可知，与TRBF样品相比，CTRBF样品中挥发性化合物种类及数量的差异主要集中在醛类、酮类、萜烯类、酚类、含氮和含硫化合物。

　　醛类化合物主要由脂肪降解、氨基酸热降解和美拉德反应产生。经由异亮氨酸热降解生成的2-甲基丁醛具有坚果香气，均稳定存在于CTRBF和TRBF样品中。苯甲醛、5-甲基呋喃醛的含量随贮存时间延长而逐渐增多，说明贮存期间热反应香味料中脂质氧化分解、美拉德反应的持续发生促使挥发性化合物种类和数量发生变化。此外，大多数醛类化合物的化学性质较活泼，不易稳定存在。例如，2-甲基丙醛、2-癸烯醛和4-异丙基苯甲醛有且仅在贮存前7 d的CTRBF样品中被检测到，在贮存7 d后的CTRBF样品以及贮存期间TRBF样品中均未检测到。具有甜花香气的苯乙醛仅在贮存28 d后的TRBF样品中被检测到，而含有香辛料的CTRBF样品中未检测到。在贮存第28天的TRBF样品中检测到5-甲基呋喃醛，并随着贮存时间的延长而增加；而添加了香辛料的CTRBF则在贮存第56天才被检测到，其含量远小于TRBF样品。CTRBF样品中这些醛类化合物的数量和含量相对低于TRBF，这可能是由于香辛料的抗氧化性导致贮存期间醛类物质存在差异的主要原因。

　　酮类化合物的来源较广泛。氨基酸脱羧脱氨反应，以及醇的氧化反应均可以产生酮类化合物。添加香辛料的CTRBF中未检测到5-甲基-2-己酮、3-壬酮、2(5H)-呋喃酮、3-甲基-2-丁酮、2,3-丁二酮、丁烯酮、3-甲基-3-丁烯-2-酮等多数酮类物质。上述酮类化合物中的2,3-丁二酮、丁烯酮来源于牛脂氧化，与黄油、油脂香气密切相关。香辛料对热反应香味料中酮类化合物的影响可能是因为香辛料具有抗氧化性，抑制了CTRBF中脂质氧化，减少醛、酮等二次反应产物的形成。但是由于酮类化合物具有较高的阈值，一般是杂环化合物的重要中间体，对整体香气贡献较小。

　　大多数萜烯类化合物来自香辛料，通常具有强烈的花香、木质香气，为热反应香味料提供了独特的香气属性。2-蒎烯、莰烯、月桂烯、萜品烯、3-蒈烯、苯乙烯来源于肉豆蔻和肉桂，有且仅在CTRBF样品中检测到。具有木质香气的1-石竹烯、α-蒎烯大量存在于CTRBF样品中，为CTRBF样品提供了特有的香气属性。

　　除了萜类化合物外，酚类也是香辛料中的主要挥发性化合物。研究发现，CTRBF中含有较高水平的甲基丁香酚、丁香酚、异丁香酚、4-乙基-2-甲氧基苯酚。这些酚类化合物通常具有草本和木质气味，通过风味协同作用提高肉香香气。

　　含氮化合物是美拉德反应的主要产物，通常具有烤香香气。研究发现，大多数含氮化合物，例如2-甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、5-甲基-2-乙酰基呋喃、2-丙酰呋喃在TRBF样品中的增长速率一直大于CTRBF。此外，2-乙烯基-6-甲基-吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-乙酰基吡咯等部分含氮化合物在初期前28 d内CTRBF样品中的含量高于TRBF，但是随着贮存时间的延长，它们的增长速率不如TRBF，这些化合物的差异变化可能会导致贮存后期TRBF的烤香香气属性增加。

　　含硫化合物是热反应香味料中含量丰富的挥发性化合物，以硫醚类以及含硫杂环化合物为主。甲基烯丙基硫醚、二烯丙基二硫醚、丙烯基丙基二硫醚、二烯丙基二硫醚在TRBF样品中没有检测到，但是在CTRBF样品中稳定存在。甲基糠基二硫醚在CTRBF和TRBF中均稳定存在，但是受到香辛料的影响，CTRBF中甲基糠基二硫醚的含量始终小于TRBF。此外，CTRBF中逐渐减小的糠硫醇含量在贮存期间仍小于TRBF样品。贮存期间，CTRBF和TRBF中的二甲基二硫醚、三甲基三硫醚、5-甲基-2-乙酰基呋喃、DL-泛酰内酯、可卡醛、硫代乙酸糠酯均逐渐增加，在CTRBF中被检测到的时间总是晚于TRBF样品。这可能是由于香辛料的抗氧化活性，抑制了自由基反应，减缓CTRBF中部分挥发性化合物的生成速率。

　　由此可见，添加香辛料会引起热反应香味料中挥发性化合物种类和浓度的差异变化。为了更好地了解贮存期间香气属性变化的潜在因素，有必要对贮存期间的气味剂进行深入分析。

　　为了更好地对贮存期间香气物质的贡献程度进行分析，以1∶27分流比进行GC-O-MS分析，获得热反应香味料中FD≥27的关键挥发性化合物，如表1所示。研究发现，贮存期间热反应香味料中关键挥发性香气化合物大多是含硫化合物、含氮杂环化合物，它们通常具有较低的气味阈值，对整体香气属性贡献显著。含硫化合物具有硫、肉香的香气属性，而含氮杂环化合物通常与烤香紧密相关。

　　如图3所示，经由SPME处理的CTRBF样品点聚集，而TRBF样品散落分布，说明贮存期间CTRBF样品间差异性较小，而TRBF样品中香气成分的变化导致贮存期TRBF样品间具有差异。由SAFE提取鉴定的CTRBF和TRBF样品点交叉分布，说明贮存期间样品既有相似性亦有差异性。

　　如图3A可知，经由SPME法提取的大多数的香气成分散落在第1象限，仅桉叶油醇（1）、二烯丙基二硫醚（37）和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮（44）位于第3象限，与CTRBF以及部分TRBF样品所处象限接近，表明3 个化合物是表征样品间的关键化合物。3 种化合物均具有较低的气味阈值，可以为样品提供草本、洋葱香气。三者相比，具有洋葱-大蒜香气的二烯丙基二硫醚（37）的载荷值最高，说明对整体香气属性的贡献显著。图3B也证明了上述3 种化合物的贡献。

　　此外，由图3B可知，具有花香的对甲氧基苯甲醛（10）、烤坚果香气的2-乙烷基-3,5-二甲基吡嗪（28）和木质香气的1-石竹烯（46）与坐落第3象限的CTRBF样品更紧凑，说明它们对CTRBF样品的香气质量具有重要影响。而苯甲醛（8）、4-甲基戊酸（15）、乙酰基吡嗪（29）、2-戊基呋喃（31）、二甲基二硫醚（34）、二甲基三硫醚（35）、糠硫醇（36）、糠基甲基硫醚（38）、三硫丙酮（40）、二糠基二硫醚（42）和辛酸乙酯（48）与TRBF样品的坐落方向更加紧密，说明它们在贮存期间对TRBF样品整体香气属性贡献更加突出。虽然这些化合物在两种样品中均可嗅闻到，但是它们在TRBF样品中含量相对高于CTRBF，与TRBF整体香气关系更加紧密。

　　因此，SPME法和SAFE法结合分析挥发性香气化合物更有利于区分热反应香味料样品间的差异。在贮存期间，气味阈值较低的香气化合物的变化影响样品整体香气属性，使得贮存期间样品具有差异。

　　分析CTRBF和TRBF的肉香、焦糊味、酱香、酸和香辛料5 种香气属性的香气强度，直接观察贮存期间香辛料对热反应香味料香气属性的影响。由图4可知，CTRBF和TRBF两类样品的酱香香气强度无明显变化趋势，而肉香香气强度随着贮存时间的延长整体呈降低趋势，焦糊味呈增加趋势。与TRBF样品相比，在贮存期间，添加香辛料CTRBF样品的肉香、焦糊味和香辛料香气强度的差异变化较小。因此，添加香辛料至热反应香味料中能赋予样品独特的香辛料香气属性，在整体香气特征中起着不可或缺的作用。

　　为了更加直观了解CTRBF和TRBF样品中香气化合物对整体香气质量的贡献程度，以及贮存期间香气化合物的变化与热反应香味料香气属性的相关性，以OAV≥1的关键挥发性香气化合物（表1）、感官评价属性评分值分别作为X、Y变量，利用偏最小二乘法回归分析（PLSR）进行深入分析。由图5可知，SPME、SAFE法提取的香气化合物与感官属性的相关性分析图可分别解释98.3%和99.9%的总贡献率。表明该模型可以有效解释分析CTRBF和TRBF中香气成分与感官属性的相关性。

　　由图5A可知，CTRBF样品聚集，而TRBF样品分散。说明贮存期间，CTRBF的整体香气属性的变化差异性小于TRBF。研究发现，贮存1～28 d的TRBF样品坐落第1象限，与CTRBF样品相距较远。说明贮存初期SPME法处理的两类样品的香气属性存在差异。1～112 d贮存期间的CTRBF样品与香辛料香气属性相邻，共同聚集在第2象限，这说明贮存初期CTRBF具有较浓郁的香辛料香气属性。此外，桉叶油醇（1）、二烯丙基二硫醚（37）和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮（44）3 种挥发性香气化合物散落分布在CTRBF样品点周围，表明这3 种挥发性香气化合物对CTRBF的香辛料香气属性贡献显著。这一结果与图3结果一致。

　　此外，SPME法处理的1～112 d贮存期间CTRBF样品与贮存56～112 d的TRBF相距较近，与酸的香气属性逐渐贴近，表明CTRBF样品在贮存前期（1～112 d）酸香气强度相似于贮存56～112 d的TRBF样品。同样，140、168 d的CTRBF样品与贮存第140天的TRBF样品在酸、酱香和焦糊香气属性相似。这可能是由于2-乙基-6-甲基吡嗪（26）和天然愈创木酚（47）持续存在于样品中，因香气协同作用促使香气属性凸显。值得一提的是，贮存后期逐渐生成的二甲基二硫醚（34）、二甲基三硫醚（35）、糠基甲基硫醚（38）与酱香、焦糊香气以及部分CTRBF、TRBF接近。这些化合物的浓度变化可能与酱香、焦糊香气属性强度变化趋势相关，其浓度的增加可能有助于提高贮存后期CTRBF和TRBF样品的酸、酱香和焦糊香气属性。

　　由图5B可知，CTRBF与TRBF样品错落有序地分布在横向坐标轴上，说明SAFE法提取的挥发性化合物差异性较小，不易区分CTRBF样品与TRBF样品的差异。但是从图5B可清楚看到，香辛料香气、肉香位于第1象限，与其他3 个香气属性相距较远。大多数挥发性香气化合物，例如桉叶油醇（1）、二甲基二硫醚（34）、二甲基三硫醚（35）等围绕5 个香气属性散落分布。说明它们在贮存期间有助于提高香气属性，这一现象与图5A一致。

　　综上所述，香辛料添加至热反应香味料中可以影响贮存期间香气属性的差异性变化。相比SAFE法，SPME法提取的桉叶油醇、二烯丙基二硫醚和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮更有利于分析热反应香味料样品间香气属性的区别，而贮存后期逐渐生成的二甲基二硫醚、二甲基三硫醚和糠基甲基硫醚可能是酸、酱香和焦糊香气属性增加的原因。

　　香辛料对挥发性化合物以及热反应香味料的整体香气属性有影响。GC-MS分析结果显示，SPME法和SAFE法提取的挥发性香气化合物的变化规律可以全面分析贮存期间CTRBF和TRBF两类热反应香味料中挥发性香气化合物的差异。感官分析结果显示，不论是否添加香辛料，贮存期间热反应香味料样品均出现肉香香气强度降低、焦糊味和酱香强度逐渐增加的现象，但是添加香辛料可以增强热反应香味料的香辛料香气属性，并减缓样品贮存期间整体香气属性的变化。关键香气成分和香气属性的相关性分析表明，SPME法提取的桉叶油醇、二烯丙基二硫醚和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮对贮存期间热反应香味料的香辛料香气属性具有强相关性，是区分热反应香味料是否添加香辛料的关键化合物。随着贮存时间延长至168 d，糠基甲基硫醚、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚逐渐增加，促使CTRBF和TRBF焦糊香气和酱香香气强度增强。综上所述，香辛料添加至热反应香味料中，不仅改变挥发性物质的数量，还可以缓解肉香香气强度降低，焦糊味、酱香强度的增加。因此，添加香辛料可为开发高品质的热反应香味料、提高热反应香味料的贮存质量提供保障。

　　本文《香辛料对牛肉味热反应香味料贮存期间香气质量的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第12期189-198页，作者：张泽宇，王蓓，曹雁平。DOI:10.7506/spkx0918-166。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

　　实习编辑：渤海大学食品科学与工程学院 王雨婷 ；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

　　为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家肉类加工工程技术研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，贵州大学、贵阳学院共同主办，贵州医科大学、清华大学深圳国际研究生院、河南省大鲵保护与发展协会、国家市场监管重点实验室（特殊食品监管技术）支持协办，中国食品杂志社《肉类研究》杂志、《乳业科学与技术》杂志、《Food Science of Animal Products》承办，钛和中谱检测技术（厦门）有限公司、贵州油研纯香生态粮油科技有限公司、岛津企业管理(中国)有限公司、四川安好众泰科技有限公司、贵州成义烧坊酒业股份有限公司、贵州黔醉酒业（集团）有限公司、黔东南民生食品有限公司、贵州普安红茶业（集团）有限公司等企业赞助的“2023年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”即将于2023年10月28-29日在贵州贵阳召开。