机器学习视角下风味分子研究及其在茉莉花茶中的应用

旨在探讨机器学习在风味分子研究领域的应用,尤其是其在茉莉花茶风味分析中的实践。风味分子的研究是理解和优化食品、特别是茶类饮品味道和品质的基础。机器学习技术的引入为风味分子的识别和分析打开了新的视野。概述了风味分子的基本概念和研究方法,详细讨论了机器学习在解析分子结构与风味特性关系、茉莉花茶品质预测与控制、风味分析、预测与优化、智能化加工等方面的应用,并提出了研究展望,以期为提升茉莉花茶的品质和茶产业发展提供技术支持。

核桃油风味品质提升技术研究进展

核桃具有较高含量的油脂和良好的脂肪酸(亚麻酸与亚油酸的比例接近1∶4),是优质的植物油来源。核桃油中营养物质丰富,具有较高的食用及营养价值,在调节血脂、抗氧化、增强免疫力等方面有重要作用。介绍了传统压榨法(热榨法和冷榨法)商业化制取核桃油的工艺流程,总结了基于不同风味提取方法的核桃油关键风味物质。针对目前研究存在的冷榨核桃油风味寡淡的瓶颈问题,探讨了现阶段从原料预处理、浸出法和酶解法角度出发的油脂增香技术,从分子水平阐明脂质氧化和美拉德反应途径及增香原理机制,在保留冷榨核桃油原有营养成分的基础上,通过对冷榨核桃油的制取工艺进行优化,显著提升冷榨核桃油的香味。通过阐明增香技术的原理与机制,希望为冷榨核桃油风味品质提升提供新思路和新途径,以期获得风味品质更佳的冷榨核桃油,同时提高核桃油产品的附加值,助力冷榨核桃油的产业发展。

白酒挥发性风味物质检测技术研究进展

白酒是中国特有的一种蒸馏酒,历史悠久,在中国的饮食文化中扮演着重要的角色。由于酿造工艺、原料选取等方面存在差异,形成了不同风味的白酒,迄今为止已根据其主体风味特征将白酒分为十二种香型。白酒风味成分在白酒组分中占比不多,对白酒风味起到决定性作用的微量成分仅占1%~2%。白酒微量成分的提取、检测、分析对白酒的品质提高十分重要。由于白酒酿造过程工序复杂,可能出现不同批次风味不稳定性的问题。该文系统综述了不同香型白酒的主要风味化合物及其影响因素,从样品处理、定性和定量等方面总结了目前发展的风味物质主要检测方法,并对风味物质检测手段进行了展望。以期为促进风味物质检测技术创新,提高白酒现代化生产水平,以及稳定或改良白酒风味提供方法和思路。

基于风味组学和脂质组学分析不同品种原料鸭对卤鸭挥发性风味的影响

本研究以樱桃谷鸭、荆江鸭和番鸭制成的卤鸭为研究对象,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术和液相色谱-串联质谱联用技术对3种卤鸭的挥发性有机化合物(volatile organic compounds,VOCs)和脂质进行分析,共鉴定出53种VOCs和3538种脂质。此外,确定了16种特征VOCs,筛选出1387种可区分3种卤鸭的潜在脂质标志物。通过网络分析和京都基因与基因组百科全书富集分析发现,磷脂与各脂质间联系密切,含18个以上碳原子的不饱和脂肪酸可能是脂质降解的主要产物。相关性分析结果表明,VOCs与脂质关系密切,以磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺为主的磷脂标记物可能有助于形成特征VOCs。通过聚类分析可知,荆江鸭和番鸭制成的卤鸭风味和脂质组成比较相似,本实验结果可为卤鸭风味调控和原料鸭选育提供理论依据。

食用菌不同部位风味物质差异及其对食品风味影响研究进展

食用菌风味独特,不同部位香气物质存在差异,滋味物质也大有不同。基于食用菌不同部位风味物质研究现状,选取香菇(Lentinus edodes)、松茸(Tricholoma matsutake)、猴头菇(Hericium erinaceus)、牛肝菌(Boletus)、真姬菇(Hypsizygus marmoreus)和大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)6种营养、经济价值较高的食用菌,综述其风味物质种类和不同部位风味物质差异,以及添加食用菌对食品风味的影响,旨在为食用菌的风味研究、产品开发和副产品高值化利用提供有益参考。

基于电子鼻和溶剂辅助风味蒸发-气相色谱-质谱联用技术分析调味小龙虾挥发性风味特征差异

为探究调味小龙虾风味特征差异,该文以市售常见调味小龙虾为研究对象,采用电子鼻结合溶剂辅助风味蒸发-气相色谱-质谱联用(solvent-assisted flavor evaporation-gas chromatography-mass spectrometry,SAFE-GC-MS)技术对其挥发性风味成分进行分析。结果表明,电子鼻能够较好地区分不同调味小龙虾,W1W(对无机硫化物灵敏)、W1S(对甲基类灵敏)和W2W(对芳香成分、有机硫化物灵敏)是区分调味小龙虾风味的主要传感器。8个调味小龙虾样品中共检出127种挥发性风味物质,通过相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)法确定了15种关键风味物质和10种修饰性风味物质,其中麻辣小龙虾主要关键风味物质为芳樟醇、桉叶油醇、丁香酚和D-柠檬烯,十三香小龙虾主要关键风味物质主要为丁香酚、芳樟醇、桉叶油醇、壬醛和β-蒎烯,而蒜蓉小龙虾主要关键风味物质为2,4-二叔丁基苯酚、L-石竹烯、壬醛、苯乙醛、2-甲基-2-丁烯醛和二烯丙基硫醚等。该研究结果可为调味小龙虾风味统一、产品开发和生产提供理论参考。

基于SAFE法分析市售小磨香油的关键风味成分

以市售小磨香油为研究对象,采用溶剂辅助风味蒸发萃取(SAFE)法萃取其挥发性风味成分,利用三重四级杆气相色谱-质谱联用进行半定量分析,结合相对气味活度值(ROAV)进行关键风味成分贡献度分析。结果表明:从市售小磨香油中共鉴定出107种挥发性风味成分,其中35种挥发性风味成分(ROAV≥0.01)具有典型的风味特征贡献,包括4种硫化物、5种酚类、10种吡嗪类、4种呋喃类、3种醛类、4种噻唑类、2种吡咯类、2种噻吩类和1种吲哚,使小磨香油呈现卷心菜味、鱼腥味、硫磺味、烟熏味、爆米花味、油香和烤芝麻味。14种ROAV≥0.10的风味成分(乙酰基吡嗪、2-呋喃甲醇、2,3-二甲基-吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、二甲基二硫醚、二甲基三硫醚、甲基糠基二硫醚、硫醇酸甲酯、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、2-甲氧基苯酚、己醛、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-甲基-3-呋喃硫醇和3-乙基-2,5-二甲基-吡嗪)被确认为小磨香油的关键风味成分。综上,采用该方法确定小磨香油的关键风味成分,不仅可扩充小磨香油的风味数据库,还可为芝麻油风味品质评价及品质调控提供重要的物质基础。

干燥方式对铁棍山药片挥发性风味成分的影响

采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)和电子鼻,分别测定热风干燥、微波干燥、真空干燥、真空冷冻干燥、联合干燥5种干燥方式加工的铁棍山药片的挥发性风味成分,并结合主成分分析,研究干燥过程中山药片风味的变化。结果表明,在5种干燥方式制得的山药片中,共检出95种挥发性成分,主要包括烃类、醛类、酮类、醇类、酯类、苯类和杂环化合物等。壬醛、癸醛、2,6,10-三甲基十四烷、香叶基丙酮是山药片中的主要风味物质。热风干燥、真空干燥、微波干燥所得山药片的主要挥发性物质有烃类、苯类和醛类;真空冷冻干燥、联合干燥所得山药片的主要挥发性物质有烃类、醛类和酮类。电子鼻检测结果表明,5种干燥方式制得的山药片风味存在一定差异,其中热风干燥和真空干燥所得山药片的风味在醇、部分芳香族化合物上具有相似性,真空冷冻干燥山药片与其它干燥方式山药片的风味差异主要是含氮化合物、含硫化合物。这与GC-MS分析结果一致。根据主成分分析法建立了山药片香气品质评价模型,得出联合干燥方式制得的山药片综合得分最高,香气品质最好,其次为真空冷冻干燥、微波干燥、热风干燥、真空干燥。

预制烤鱼水分分布及关键挥发性风味物质分析

以即热型预制烤鱼为研究对象,采用低场-核磁共振技术(Low field-nuclear magnetic resonance,LF-NMR)、顶空固相微萃取与气相色谱质谱联用技术(Headspace-solid phase microextraction-gas chromatography mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)对不同电烤条件下烤鱼水分分布及挥发性风味物质进行研究。结果表明:250℃烤制20 min的烤鱼加工损失率最低,持水力最高。烤鱼中水分主要形式为不易流动水,200℃烤鱼的弛豫时间T22、T23最低,其次是250℃烤鱼,T2反演谱整体向左移动,说明水的自由度降低。250℃烤制20 min的烤鱼不易流动水峰面积占比(A22)最高,达94.03%,自由水峰面积占比(A23)最低,为1.93%,说明肌肉组织持水较优。在5组烤鱼中共鉴定出70种挥发性物质,主要为醛类、酮类、醇类及烃类等。通过相对气味活度值(Relative odor activity value,ROAV)筛选出关键挥发性风味物质分别为12、9、11、8和8种。5组样品贡献较大的风味物质为己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛等,其中愈创木酚和4-甲基苯酚是碳烤烤鱼特有的关键风味物质。通过主成分分析,不同条件烤制的烤鱼关键挥发性风味物质差异明显。相关性分析表明,A22与异戊醛、庚醛和2,3-辛二酮呈显著正相关(P<0.05),与壬醛和愈创木酚呈显著负相关(P<0.05)。该研究结果为预制烤鱼开发提供参考。

茉莉花茶加工技术及风味品质研究进展

茉莉花茶是茶叶和茉莉鲜花拼和、窨制加工而成的再加工茶,茶香与茉莉花香交互融合,风味品质独特,已有1000多年历史。综述了茉莉花茶的加工技术和窨制机理,以及茉莉花茶风味品质特性和品质形成机理,为茉莉花茶的加工技术水平提升和风味品质调控提供参考。

不同前处理工艺红桔果汁与红桔果酒挥发性风味物质分析

以万州红桔为研究对象,采用带皮和去皮方式榨汁,对浊汁进行酶解澄清处理,分别利用带皮浊汁、带皮清汁、去皮浊汁及去皮清汁酿造红桔果酒。对果酒进行感官评价,同时利用液相色相仪与顶空固相微萃取(HS-SPME)-气相色谱质谱(GC-MS)联用技术测定果酒和果汁样品中有机酸及挥发性风味物质,并基于挥发性风味物质进行主成分分析(PCA)和聚类分析(CA)。结果表明,红桔果汁主要有机酸为苹果酸和柠檬酸,红桔果酒增加了乳酸和乙酸;红桔果汁和红桔果酒中共检测出100种挥发性风味物质,主要化合物包括酯类28种、醇类19种、酚类3种、醚类2种、醛类8种、酮类10种、酸类4种、烷烃类3种及烯烃类23种;总体上,清汁发酵红桔果酒的挥发性风味物质种类较浊汁发酵多,带皮发酵果酒中的醇类和烯烃种类较去皮发酵多。PCA结果表明,不同红桔果汁和红桔果酒样品中主要挥发性风味物质为辛酸乙酯、癸酸乙酯、正己酸乙酯、月桂酸乙酯、棕榈酸乙酯、α-松油醇、苯乙醇、辛醇、香叶醇、麝香草酚、L-紫苏醛、癸醛等;聚类分析结果表明,可将样品聚集为三大类,与PCA分类结果一致。

小尾寒羊不同部位风味物质与风味前体物的相关性分析

以6~7月龄、体质量为50 kg的小尾寒羊为实验对象,选取颈肉(NM)、里脊(LLDM)和腿肉(RG),对小尾寒羊挥发性风味物质、脂肪酸和氨基酸进行相关性分析。结果表明:在3个部位共检测到45种挥发性风味物质,其中醛类是最主要的挥发性风味物质,占总挥发性风味物质的50%左右。经主成分分析得知,庚醛、壬醛、苯甲醛等24种风味物质是导致不同部位间挥发性风味物质差异的主要影响因素。LLDM中对人体有益的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量均为最高,脂肪酸比例更符合人体对羊肉脂肪酸营养价值的需求,对人体健康更有益。氨基酸中以谷氨酸(Glu)和赖氨酸(Lys)为主,约占总氨基酸的17%和10%,其中RG除蛋氨酸(Met)、酪氨酸(Tyr)、赖氨酸(Lys)外含量均为最高,且除谷氨酸(Glu)和脯氨酸(Pro)外与LLDM差异不显著,与NM差异均显著。相关性分析表明,多不饱和脂肪酸与大多数挥发性风味物质呈正相关,且与醛类、醇类和芳香类等挥发性风味物质呈显著正相关,这可能是因为多不饱和脂肪酸极易氧化,在氧化过程中生成醛类、醇类和芳香类等物质。氨基酸与大多数醛类和醇类都呈正相关,这可能是因为氨基酸通过转氨反应等一系列反应,最终生成醛类和醇类等物质。

电子舌和气相色谱-离子迁移谱技术分析炖煮时间对松茸鸡汤风味的影响

以雅江鲜松茸为试验材料,采用电子舌和气相色谱-离子迁移谱技术,使用主成分、正交偏最小二乘法判别分析,结合相对气味活度值分析炖煮时间对松茸鸡汤风味的影响。结果表明:鲜松茸对鸡汤滋味贡献很大,电子舌鲜味强度值从2.1提高到8.0。采用GC-IMS方法共检出45种化合物,加入松茸后醛类含量从47.88%下降到21.13%,由ROAV值(128.08)确认3-甲基-1-丁醇是松茸鸡汤的关键化合物。其中,伞花烃、3-辛醇、正辛醇是松茸鸡汤的特征化合物,使松茸鸡汤呈现独特的汽油味、苔藓清香、坚果香味、蘑菇气味和金属气味。炖煮5 min后,鸡汤中松茸特征风味最明显,达到最佳食用效果。研究结果为雅江松茸鸡汤风味特征研究提供参考。

工厂化循环水养殖模式对大口黑鲈肌肉营养成分和挥发性风味物质的影响

为探究工厂化循环水养殖模式对池塘养殖的大口黑鲈肌肉营养成分和挥发性风味物质的影响,将池塘养殖的大口黑鲈成鱼移入到工厂化循环水养殖系统中进行暂养,分别于暂养第1天、第10天、第20天和第30天进行取样,测定分析大口黑鲈的肌肉营养成分和挥发性风味物质。结果显示:在工厂化循环水系统中暂养不同时间对大口黑鲈肌肉中粗蛋白质和粗脂肪含量无显著影响(P>0.05),但对肌肉中氨基酸总量以及二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的含量有显著影响(P<0.05),均在暂养第30天时含量最高,且显著高于暂养第1天、第10天和第20天时(P<0.05);采用氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)对大口黑鲈肌肉必需氨基酸进行营养评价,AAS模式下不同暂养时间的大口黑鲈第一限制性氨基酸均为缬氨酸,CS模式下第一限制性氨基酸均为甲硫氨酸+胱氨酸。通过构建工厂化循环水系统暂养不同时间的大口黑鲈肌肉中挥发性风味物质的指纹图谱,发现肌肉中2-庚酮、2-戊酮、2-丁酮、环戊酮、1-辛烯-3-醇、1-己醇等愉悦气味物质含量随着工厂化循环水暂养时间的延长而增加。综上可知,将池塘养殖的大口黑鲈成鱼移入到工厂化循环水系统中暂养可提高大口黑鲈肌肉营养品质及风味,是一种有效提高大口黑鲈成鱼品质的技术措施,建议在池塘养殖大口黑鲈成鱼的品质提升上推广应用。

不同发酵剂对发酵牛肉品质、风味特性和安全性的影响

牛肉富含蛋白质、脂肪含量低,深受消费者喜爱,然而其难咀嚼、附加值低。为提高牛肉的口感风味,研究本单位的3株专利菌株——W9-3罗伊氏乳杆菌、M3-16副干酪乳杆菌和MY4马克斯克鲁维酵母制备的单菌和复配发酵剂对牛肉理化、感官品质、生物胺形成和挥发性风味的影响。结果表明,与未发酵和自然发酵的牛肉相比,添加发酵剂可降低牛肉的pH(均小于5.5)、水分活度(降低0.6%~4.1%)、TBA值和羰基值,抑制组胺、色胺、酪胺和丁二胺等生物胺的形成,提升熟化牛肉的亮度和弹性,降低硬度、黏着性、咀嚼性和黏聚性。其中复配组优于单菌组。利用SPME-GC-MS方法从焙烤发酵牛肉中鉴定出86种挥发性化合物,其相对含量和主成分分析结果表明,用发酵剂发酵的烤牛肉的风味物质与未发酵和自然发酵相比形成多种新的醇、醛和酮类。感官评价表明,使用发酵剂能在一定程度上提高牛肉的组织形态、外观色泽、气味和口感。尤其是复配发酵剂可改善发酵牛肉品质,提升风味,抑制生物胺。本文为牛肉发酵工艺优化提供理论依据。

苦藠木姜子对发酵辣椒酱风味品质的影响

以二荆条辣椒、大蒜、食盐为主要原料制作的传统辣椒酱存在品种单一、无特征风味等问题,限制了其推广与应用。为赋予辣椒酱独特的风味,在传统辣椒酱制作过程中创新性地加入了苦藠和木姜子。通过对比实验,借助理化测试、感官评价以及GC-MS技术,探究了苦藠和木姜子在发酵过程中对辣椒酱总酸含量、pH值、挥发性成分等的影响。

不同提取工艺对鸡油理化性质与挥发性风味物质的影响

为了探究不同提取工艺对鸡油理化性质与挥发性风味物质的影响。本研究分别采用干法、湿法和微波熬制三种工艺提取鸡油,并对不同工艺提取鸡油的理化性质进行综合比较,同时采用顶空-气相色谱-质谱联用仪测定其挥发性风味物质构成,结合相对气味活度值、主成分分析和聚类分析明确不同提取工艺鸡油中的关键挥发性风味成分组成差异。结果表明,干法熬制的鸡油亮度最低,颜色更红、更黄,丙二醛含量较低;湿法熬制的鸡油亮度最高,颜色偏绿、偏黄,酸价较低;微波熬制的鸡油亮度稍暗,黄色和红色较浅,提取率较高,氧化稳定性较好且熬制时间短。不同提取工艺鸡油样品中共鉴定出49种挥发性风味物质,其中干法、湿法和微波法三种不同工艺所提取的鸡油中挥发性风味物质分别有39种、41种和44种,共有挥发性风味物质30种。结合ROAV和PCA,确定了(E,E)-2,4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇、己醛、(E)-2-癸烯醛、1-戊醇、辛醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、3-甲基丁醛为鸡油的主要特征风味物质。微波法提取鸡油的特征性风味物质含量较高且种类较多。本研究表明微波工艺相对而言具有耗时短、得率高、氧化稳定好以及鸡油特征性风味物质含量较高且种类多等优点,是一种值得深入研究与探索的鸡油提取工艺。

植物乳杆菌和模仿葡萄球菌复配对发酵羊肉香肠理化性质、风味及多肽抗氧化能力的影响

本研究以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)CD101和模仿葡萄球菌(Staphylococcus simulans)NJ201作为复配发酵剂制作发酵羊肉香肠,以不接菌自然发酵香肠为空白对照。通过测定两组pH值、色差、质构等理化指标,游离氨基酸、挥发性风味物质的种类与含量,测定从香肠中提取的多肽对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基、2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid),ABTS)阳离子自由基、羟自由基的清除能力,探究复配发酵剂对发酵羊肉香肠理化性质、风味及多肽抗氧化能力的改善作用。结果表明,植物乳杆菌CD101和模仿葡萄球菌NJ201复配发酵能够迅速降低羊肉香肠在发酵期间的pH值,提高香肠的安全性;提高羊肉香肠的亮度与色泽、硬度和咀嚼性,改善其品质;增加游离氨基酸总量、挥发性风味物质种类,提升羊肉香肠的风味;显著提高羊肉香肠多肽对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基以及羟自由基的清除率,提升香肠多肽抗氧化活性。综上,接种发酵能对发酵羊肉香肠理化性质、风味及多肽的抗氧化能力均有明显改善。本研究能够为发酵肉制品的工业化生产提供理论依据。

老面馒头风味物质和营养特性研究进展

老面富含丰富的微生物菌群,发酵过程中会产生复杂多样的风味物质以及营养因子,这赋予了老面馒头独特且浓郁的风味和营养功效。对老面中的主要微生物菌群结构(乳酸菌、酵母菌)、优势微生物菌种与风味物质间的对应关系,以及老面发酵对馒头风味物质和营养特性的影响进行了综述。目前对于老面中微生物菌群结构、风味物质及代谢产物与馒头中风味物质组成和营养特性之间的联系仍缺乏足够认识。为了挖掘老面馒头潜在价值,需要进一步对关键风味物质及其代谢产物营养方面进行深入研究。这将为揭示老面馒头中关键风味物质的形成机制以及明确微生物代谢产物的营养作用提供有力支持。

酶解方法对香菇风味物质的影响

为探究不同酶解方法对香菇风味物质的影响,选用2种单酶(纤维素酶、风味蛋白酶)和1种复合酶(纤维素酶+风味蛋白酶)酶解香菇,比较不同酶处理的香菇风味物质的差别。结果显示:与对照组相比,纤维素酶组、风味蛋白酶组和复合酶组酶解液中可溶性糖总量分别显著上升144.21%,114.24%和438.28%,有机酸总量分别显著上升9.06%,8.31%和13.77%(P<0.05),复合酶处理组显著高于单一酶处理组。复合酶组的呈味核苷酸含量分别显著高于对照组、纤维素酶组、风味蛋白酶组6.55%,4.90%和5.75%(P<0.05)。与对照组相比,风味蛋白酶和复合酶处理组的游离氨基酸含量显著上升了56.19%和58.95%(P<0.05)。采用气相色谱-质谱联用分析共检出62种挥发性风味物质,其中醇类物质和含硫化合物最丰富。复合蛋白酶处理组中1-辛烯-3-醇(蘑菇醇)和1,2,3,5,6-五硫杂环庚烷(香菇素)相对含量较高,分别达到68.27%和8.06%。结论:纤维素酶和风味蛋白酶复合酶解能促进香菇可溶性糖、有机酸、呈味核苷酸和游离氨基酸及1-辛烯-3-醇(蘑菇醇)和1,2,3,5,6-五硫杂环庚烷(香菇素)等风味物质的释放。