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。

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。

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。

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。

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。

桑叶食品不良风味的形成与改良技术研究进展

桑叶是我国传统的药食两用植物原料,富含多种营养成分和功能成分,在食疗养生和中医临床上应用广泛。目前,通过干燥、打浆、发酵等加工方式生产的桑叶食品普遍存在草腥味特征的不良风味,严重影响了其食用品质,限制了其食用化产品的开发。文中综述了品种、成熟度、加工工艺对桑叶食品风味品质的影响及桑叶食品风味品质改良技术的研究进展,以期为优质桑叶食品加工提供参考。

白酒中风味成分的检测分析技术研究进展

白酒历史悠久,是中国的国酒。白酒中的风味成分虽然含量较低,但其类别、组成及比例对产品口感、风味及香气极为重要。近年来,对风味成分的研究已成为白酒领域的热点,本文综述了白酒风味成分检测分析方面的研究进展,介绍了风味成分检测前处理技术与分析方法,总结了各大香型白酒中的风味挖掘及分析的最新成果,探讨了研究中存在的局限与不足,并展望了未来技术发展的方向和趋势。

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。

川渝火锅用牛油关键风味物质的鉴定

旨在为不同风味需求火锅底料的研究提供参考依据,通过消费者偏好分析和挥发性风味成分的含量与种类从6种牛油(3种市售牛油、未精炼牛油、脱胶牛油、精炼牛油)中筛选出最受消费者喜爱的牛油,并采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术、香味提取物稀释分析法、气味活度值法、风味重组和风味缺失实验对其风味物质进行鉴定。结果表明:精炼牛油的消费者偏好平均得分最高且挥发性物质组成最丰富,其含有23种风味物质,包括醛类10种、酸类5种、杂环类4种、醇类3种和酮类1种;根据牛油风味物质的气味活度值,确定牛油的7种关键风味物质为(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E)-2-辛烯醛、乙酸、2-戊基吡啶、辛醛、1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃,通过风味重组和风味缺失实验得出(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E)-2-辛烯醛、乙酸和辛醛对牛油风味的贡献最大,2-戊基吡啶、1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃对牛油风味的贡献次之。综上,确认了牛油中7种关键风味物质,可为牛油产品风味的合理开发提供参考。

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。

添加不同鸡肉味蛋白底物对宠物风味剂风味的影响

本文分别采用鸡肝、鸡肠、鸡肉的水解蛋白作为蛋白质底物,通过美拉德反应制备得到宠物风味剂A、B、C。测定了三种风味剂的分子质量分布、游离氨基酸含量,以及采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析三种风味剂挥发性风味物质,从而对其风味特征及关键风味成分进行分析。结果表明:三种风味剂A、B、C的分子质量分布基本<1000 Da,共检测出17种游离氨基酸,其中风味剂A中鲜味、甜味氨基酸含量较高,风味剂B中的含硫氨基酸含量最高;通过GC-MS分析发现,挥发性风味成分含量风味剂B>风味剂C>风味剂A,风味剂B含有多种醛类、醇类以及杂环类物质,呈现出浓郁的肉香味、脂肪味,且比风味剂A和风味剂C明显。

3个品牌毛豆腐风味成分对比研究

毛豆腐的风味决定了消费者的喜好程度。以3个品牌的毛豆腐为研究对象,对比分析了它们的非挥发性成分和挥发性成分。结果表明,采用高效液相色谱法共检测出7种有机酸,其中琥珀酸含量最高,其次是乳酸,含量范围分别为1.77~7.47 mg/mL,2.46~3.20 mg/mL;共检测出21种游离氨基酸,其中含量最高的氨基酸分别为谷氨酰胺、苏氨酸和精氨酸,在品牌A、B、C中含量分别为2566.55,1282.69,1465.81 mg/g;采用气相色谱-质谱法共检测出61种挥发性风味物质,品牌A、B、C中分别检测出41,38,33种;电子鼻分析显示,毛豆腐在气味上的差异主要体现在硫化物、芳香成分和氮氧化合物方面,能整体显著区分挥发性成分。OAV≥1的挥发性风味物质共15种。正交偏最小二乘判别分析表明,9种VIP>1的挥发性成分为主要差异性成分。结论:3个品牌毛豆腐风味物质之间存在显著性差异。

低聚半乳糖和低聚木糖对鸡肠道微生物、代谢物及肉质风味影响研究

肌内脂肪(IMF)及其脂肪酸组成是影响肉质特性的主要因素,受脂质摄取、运输、储存和生物合成的平衡调节,涉及许多基因和途径。本研究评估低聚半乳糖(GOS)和低聚木糖(XOS)通过肠道微生物群对鸡性能及肉质风味的影响。结果显示GOS和XOS改变了肠道内容物中微生物群比例及代谢产物,对生产性能和肉质有一定的促进作用。

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。

机器学习在食品风味领域的研究进展与未来趋势

随着生活水平不断提高,人们除了关心食物是否美味外,其健康要素和良好风味的结合也越来越受到重视。食品风味成分不仅是影响食品感官品质的重要因素,也是影响食品营养水平的关键指标。目前,传统方法对食品风味成分进行分析及预测费时费力,且无法处理大量数据。相比之下,机器学习是人工智能的核心,在区分差异性以及寻找共同性上具有传统分析技术难以比拟的优势,在食品风味分析领域已取得了良好的应用。基于此,本文围绕机器学习在食品风味领域的研究现状,介绍常用的机器学习方法的原理和优点,及其在食品风味预测及调节中的最新应用与前景。重点探讨现代智能感官检测技术结合机器学习在食品风味分析领域研究的优势与未来趋势,以期为食品风味分析与预测领域研究提供新思路和理论基础。

不同部位羊油的挥发性风味物质和理化性质比较

为探究不同部位羊油品质特性的差异,以羊肠油、羊肚油和羊腰油为研究对象,分别从挥发性风味物质、理化性质、脂肪酸组成等方面进行分析。结果表明,顶空固相微萃取结合GC-MS共鉴定出87种挥发性成分,包括醛类、酸类、醇类、酯类、酮类、烷烃类和其他类化合物,羊腰油和羊肚油挥发性风味物质总含量(6922.38、6536.72μg/kg)显著高于羊肠油(4046.92μg/kg),利用正交偏最小二乘判别分析可以从挥发性成分上较好区分羊肠油、羊肚油、羊腰油。基于不同部位羊油的25种共有挥发性成分,结合气味阈值得到10个共有的关键性风味物质,分别为庚醛、辛醛、壬醛、癸醛、2-十一烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2-十一酮。羊腰油的熔点、硬度和饱和脂肪酸含量最高,分别为44.2℃、379.6 g、54.29%,与羊肚油和羊肠油差异显著。分析不同部位羊油的品质特点,为羊油的合理利用提供了科学依据和理论基础。