肉类香精风味形成机理及其研究进展_蔡文韬

肉类香精主要包括猪肉香精、牛肉香精、鸡肉香精、各种海鲜香精等具有动物肉类制品香味的食用香精[1]。其广泛地应用于方便食品、复合调味品、冷冻食品、膨化休闲食品及肉制品等新兴工业化的加香产品中[2]，给人以感官上的满足和心灵上的愉悦，并直接影响食道对营养物的吸收[3]。因此科研工作者一直致力于研究这些肉类风味产生的机理以及来源物质，并希望通过这些研究合成一种或一类能够产生这种肉类风味的物质，从而能够广泛地应用在食品领域中。这些研究发现为生产具有肉香味的香精提供了坚实的理论基础和制备方法[4]。本文主要对肉类香精产生机理以及芳香成分的产生进行了分析和概述，并对肉类香精近年来在食品领域的新开发进行了探讨。

1肉类香精风味形成的机理

肉只有在蒸煮或烘烤时才会散发香气及肉类特有的风味。在加热过程中，肉的各种组织成分之间发生了一系列复杂反应，产生了挥发性香味物质。肉类香味的形成过程的主要机理[5]：（1）羰基化合物与氨基酸之间的美拉德反应；（2）硫胺素热降解；（3）脂肪热降解；（4）糖类降解；（5）肽和氨基酸降解；（6）美拉德反应产物与脂肪氧化产物的相互作用等。其中美拉德反应、脂肪的热降解以及硫胺素的热降解影响最为显著。

1.1美拉德反应

美拉德反应是指通过美拉德化学反应（Maillaid reac-tion）合成的系列香味物质，是氨基化合物和羰基化合物之间发生的反应。美拉德反应主要包括3个阶段[5]，第1阶段为阿姆德瑞（Amadori）重排，糖分子的羰基发生位移，经过烯醇化脱去氨基，进行环化反应，生成呋喃酮、吡咯类等。第2阶段为斯特勒克（Strecker）降解反应，氨基酸与二酮类化合物缩合生成希夫碱，然后脱去羧基加水分解成醛类。含硫化合物是肉香味的重要组成成分，半胱氨酸经降解后产生硫化氢和乙醛，硫化氢和呋喃酮发生反应,生成肉类香味。

影响美拉德反应形成香味的因素主要有糖与氨基酸的种类、pH值、溶剂、温度、时间等[6]。不同种类的氨基酸和糖在不同的温度、pH值、水活性、系统和加热方式下可得到不同的产物，产生多种“肉香”。因此，运用该项新技术,可以使原来不具备“肉香”的原料通过反应得到较好的“肉香”风味。这种“肉香”越来越受到消费者的青睐[7]。

1.2脂类的热降解

脂类的热降解是决定肉类香味的重要因素，不同的脂质对肉香味的形成所起的作用不同，研究发现，挥发性香气物质中60%来自脂类氧化，而且不同肉类由于其脂肪和脂肪酸的组成、受热程度、时间等条件不同，造成脂肪的氧化程度不同，故而反应出不同的风味[8]。

1.3硫胺素的热降解

硫胺素是B族维生素中最不稳定的一种，在中性和碱性条件下易降解[9]，产物为呋喃、呋喃硫醇、噻吩和含硫化合物。硫胺素是一个含硫、氮的双环化合物，受热时降解产生一系列有强烈香味的含硫、氮化合物[10]。HO等对硫胺素的降解进行了研究，提出硫胺素的降解途径。夏玲君等[11]设计了由半胱氨酸、硫胺素、葡萄糖等反应物对反应型牛肉香精进行研究，采用SDE、SPME、DHS提取牛肉香精成分，进行（GC-O）分析同时采用稀释技术AEDA筛选其关键芳香化合物，从这3种方法中都检测出2-甲基-3-呋喃硫酸、3-甲硫基丙醛、2-呋喃甲硫酸，是牛肉的特征芳香化合物。从这些途径中可以看出硫胺素是肉香化合物形成的

肉类香精风味形成机理及其研究进展

蔡文韬，夏延斌*

（湖南农业大学食品科技学院，湖南长沙410128）

摘要：对肉类香精形成的主要机理进行了总结，重点介绍美拉德反应、硫胺素的降解、脂质的降解这3个主要机理的研究现状；文中还对产生肉类香味的芳香成分作了分析和总结。最后概述了肉类香精在食品行业中的研究热点及进展。

关键词：肉类香精；美拉德反应；芳香成分

中图分类号：TS264.3文献标识码：A文章编号：0254-5071（2010）01-0009-03

Mechanism of meat flavor formation and its research progress

CAI Wentao,XIA Yanbin*

(College of Food Science and Technology,Hunan Agricultural University,Changsha410128,China)

Abstract:Mechanism of meat flavor formation was summarized in this paper.Present research on Maillard reaction,thiamine degradation,and lipid degradation was position of meat flavor was summarized as well.Hot points and trends of meat flavor research were also proposed. Key words:meat flavor;Maillard reaction;aromatic components

收稿日期：2009-08-03

作者简介：蔡文韬（1986-），女，湖南长沙人，在读硕士研究生,主要从事肉类香精的研究工作；夏延斌*，教授，通讯作者。

重要前体。

2产生肉类风味的芳香成分分析

肉类香精的芳香成分主要来源于前体物质和在加热过程中产生的物质；肉类风味的主要前体物质分为2类：水溶性物质（氨基酸肽类、碳水化合物、核苷酸、硫胺素）和脂类，肉的香味是在加热后形成的[12]，研究表明，其是直接或间接的由非挥发性前体物质产生的。

2.1来自前体物质的芳香物质

在美拉德反应过程中通过碳水化合物的裂解而产生的吡嗪类物质是美拉德反应产物所产生的主要挥发性物质之一[13]。在许多肉类（如鸡肉、牛肉等）烹煮食物中都找到了吡嗪类物质。2-甲基吡嗪、三甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2,5-二甲基-3-乙基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基-6-乙基吡嗪、2,6-二甲基、四甲基吡嗪、2-甲基-3-乙基吡嗪、2,5,6,-三甲基-3-乙基吡嗪、2-甲基-5-乙基吡嗪。

另外噻唑已经被证明是产生肉类特征风味的主要成分之一，硫胺素在热降解过程中产生的3种噻唑衍生物[14]已被广泛地应用于仿肉风味的生产。而噻吩广泛存在于洋葱等蔬菜中，也出现在烹煮过的肉中，有一种糖和一种含硫氨基酸组成的美拉德反应模型体系产生大量的噻吩[15]，但其嗅觉阈值非常低，风味特征也非常显著。

呋喃类物质也是最丰富的美拉德反应的挥发性的产物，来源于美拉德反应中糖的降解，是各种高档肉味香精中必不可少的关键性香料，尤其呋喃类含硫化合物香味[16]。在对煮牛肉香气成分检测中发现的2-甲基-3-甲硫基呋喃，已被我国批准作为食用香料使用。对肉味香精的评价发现，2-甲基-3-呋喃基二硫对于肉类香味起主要作用,2-甲基-3-巯基呋喃、甲基2-甲基-3-呋喃基二硫和丙基2-甲基-3-呋喃基二硫都具有肉香和烤肉香。据报道，这些成分拥有烹煮过的肉类风味特征，在许多烹煮食品中能够找到。

另外，吡咯、吡啶、氨基酸、核苷酸、醛与酮等都为肉类风味前体物质扮演了重要的角色。1994年的统计结果表明，从牛肉挥发性香成分中鉴别出的化合物为880种[17]。迄今为止，从牛肉中发现的挥发性香成分已超过1000种，在牛肉香味的构成中，含硫化合物的作用最重要。因为含硫化合物在牛肉挥发性香成分中的数量最多，已经发现的有160多种，主要有硫化氢、甲硫醇、乙硫醇、丙硫醇、2，2-二甲基丙硫醇等，这些含硫化合物被认为是牛肉香味的核心，另外从牛肉挥发性香成分中发现的有25种化合物对于牛肉香味的贡献很大[18]。所以，肉中存在的含硫氨基酸、半胱氨酸和胱氨酸以及谷胱甘肽等主要氨基酸在加热过程中是产生肉香气必不可少的前驱体化合物。不同肉类各种挥发性芳香组分的分布类型见附表。

2.2不同热处理肉类的芳香物质

肉类加热生成的香气成分还依据热处理方式的不同而显示出各自的特征，煮肉香气的成分特征成分以硫化物、呋喃类化合物和苯环型化合物为主体，烤肉香气的特征成分则主要是吡嗪类、吡咯类、吡啶类化合物等碱性组分和异戊醛等羰化物，以吡嗪为主。炒肉香气的特征成分介于猪肉和烤肉之间。微波加热产生的香气特征成分中，则以醇类和吡嗪类化合物含量较多[19]。

3肉类香精在食品行业的开发进展

随着肉类香精的推广，其研究开发的范围越来越广，主要有微胶囊化香精、吸附型香精、乳化型香精、脂质化香精、微波型香精、发酵型香精等。

3.1微胶囊化香精

微胶囊香精将香精、香料包封于微小的胶囊中达到保护香精以及控制释放的效果，食用微胶囊化香精能够抑制香精的挥发性损失，保护敏感成分，具有控制释放程度，避免香精成分和其他食品成分反应，改变香精常温物理形态等作用[20]。微胶囊化香精生产方式主要有喷雾干燥法、挤压法、共结晶法、环糊精法、多重乳状液法、喷雾冷凝法。这种香精具有保香性好、稳定性高等特点，是其他香精所不具备的。因此，微胶囊香精不仅解决了其他香精在使用中遇到的困难，而且拓宽了香精在食品中的应用领域。3.2乳化型香精

乳化型香精通常是将不溶于水的油溶性香精通过表面活性剂及乳化设备将其分散到蒸馏水中而制成乳状液，这种香精能使各类油溶性的香料都能在水质溶液中应用，并且能延缓香精的挥发速度和持香时间。孙爱玲等[21]开展附表肉类挥发性组分中发现的各种化学成分类型的分布Attached table.Distribution of chemicals in volatile components found

in meat

化合物的类型牛肉鸡肉小羊肉猪肉熏肉

醇和酚6432143310

醛6673413529

羰基酸20946520

酯3375209

醚114-6-

呋喃40136295

烃类1237126454

酮5931233812

类酯332142-

含氮化合物65262

含硫化合物902102030

唑和唑啉104-4-

吡嗪48211536-

吡啶1010165-

噻唑和二氢噻唑171855-

噻吩3782113