本研究综合运用了理化分析、电子传感、顶空-气相色谱-离子迁移谱(HS-GC–IMS)、顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME-GC–MS)、相对气味活度值(ROAV)、定量描述性分析(QDA)、时间-强度(TI)以及感觉时间主导性分析(TDS),对九种市售酱油进行特征分析,这些酱油分为优质鲜味型(PFS)、轻盐型(LS)和头道抽提型(FES)。
GC–IMS检测到67个挥发性信号,而GC–MS初步鉴定出127种化合物。PFS呈现出以苯乙醇为主的花香发酵风味特征;LS则表现出更强的醛类、酚类、烘烤及硫化物特征;FES则展现出更为复杂的酯类-硫化物-吡嗪类风味模式。有8种化合物同时满足VIP值大于1和ROAV分析标准,包括苯甲醛、苯乙醇、二甲基三硫、愈创木酚和2-乙基-3,5-二甲基吡嗪。动态感官分析进一步区分了各品类在咸味、鲜味和回甘感上的变化轨迹。跨平台比较表明,挥发性成分与感官数据集对产品差异提供了互补而非可替代的表征信息。这些发现为酱油的差异化和以风味为导向的产品设计提供了多维度的框架。
引 言
酱油是一种复杂的发酵调味品,其感官品质源于非挥发性呈味成分与化学组成多样的挥发性成分的协同作用。盐、游离氨基酸、核苷酸、肽类、有机酸和糖类直接贡献咸、鲜、厚、酸、甜和苦等味觉感受;而醇类、醛类、酯类、酸类、呋喃酮类、吡嗪类、酚类以及含硫化合物则产生花香、果香、麦芽香、焦糖香、烘烤香、烟熏香及熟土豆样等香气特征。这些化合物的含量与平衡受原料组成、发酵菌种、发酵条件、热处理工艺及产品配方的影响。因此,不同市场类别中的市售酱油呈现出各具特色的风味结构,而同一类别标签下的产品之间也存在显著差。
整合气相色谱-嗅闻法(GC-O)、香气提取稀释分析、气味活性评估以及香气重组与缺失实验的分子感官研究表明,酱油香气是由多种低阈值气味物质协同作用形成的平衡体系。甲硫醛、苯乙醛、1-辛烯-3-醇、HEMF、HDMF、愈创木酚、4-乙基愈创木酚、支链醛类和酯类、部分吡嗪类化合物以及挥发性硫化物等成分,分别与不同酱油中类似烤土豆、花香、蘑菇、焦糖、烟熏、果香、烘烤及硫化物特征香气相关。
对市售及高品质高盐固态发酵酱油的研究进一步表明,其感官特征取决于低阈值气味物质之间的相对平衡,而不仅仅依赖于含量最高的挥发性化合物。最近,通过结合气相色谱-质谱(GC-MS)、顶空-气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)、GC-O、气味活性评估及香气验证实验,扩大了挥发性成分的检测范围,并证实了不同分析平台在解析酱油香气化学方面的互补价值。此外,Pu 等人(2023)将具有香气活性的化合物与感官特性及预期的烹饪应用联系起来,阐明了化学-感官特征分析在酱油区分和品质设计中的实际意义。
尽管取得了这些进展,但仍存在若干方法学上的不足。
首先,以往的研究大多集中于单一发酵体系、有限的产品种类或特定的呈香活性化合物,而较少有研究在统一的分析与感官框架下系统比较优质生抽、轻酱油和头抽。
其次,GC-MS与GC-IMS提供的信息虽不同但具有互补性:GC-MS能提供更丰富的结构信息和更广泛的半定量覆盖范围,而GC-IMS对小分子和高挥发性化合物响应灵敏,可快速实现挥发性指纹图谱的可视化。因此,仅使用其中一种平台获得的结果可能无法完整反映产品间挥发性成分的异质性。
第三,统计上的区分能力与感官相关性常被等同看待,但实际上它们代表了风味化学中不同的维度。投影中的变量重要性反映了该变量对有监督样本分离的贡献,而气味活性指标则根据浓度和嗅觉阈值评估其潜在的感知相关性。因此,整合这两个标准可区分出主要作为分类标志物的化合物,以及同时对香气感知有贡献的化合物。
主要内容
风味感知本质上是动态的。传统的定量描述分析虽能提供感官属性强度的综合评估,但无法充分描述口腔加工过程中感觉的出现、持续、消退或顺序主导特征。时间-强度分析追踪选定感官属性随时间的变化过程,而感觉的时间主导性分析则记录随时间推移所感知到的主导感觉的变化。因此,两者的结合比单一静态测量更能全面呈现复杂的感官变化轨迹(Keefer 等,2023;Pierguidi 等,2021;Visalli & Galmarini,2024)。
尽管时间性感官方法在食品和饮料中的应用日益增多,但在酱油中的应用仍相对有限,尤其是针对咸味、鲜味和厚味等感官特性的时间行为进行同步比较,并将其变化轨迹与全面的挥发性指纹特征关联起来的研究尚不充分。这一差距限制了对产品差异的解读,因为酱油品质不仅取决于各个属性的最大强度,还取决于这些属性的持久性、衰减性和时间分布。因此,本研究旨在表征九种市售高端、鲜味或头道提取类酱油在产品层面的异质性,并探讨化学与感官数据集是否能提供一致或不同的异质性表征。通过理化分析和电子传感技术描述产品的整体基质,采用HS-GC–IMS和HS-SPME-GC–MS获取互补的挥发性成分谱,并利用估算的相对气味强度识别潜在的风味相关化合物。随后运用QDA、TI和TDS方法表征静态与动态的味觉感知特征。跨平台一致性评估是在整体配置水平上进行的,而非仅依赖有监督分类。该研究旨在对所考察的产品进行探索性比较,并未试图确立普遍的类别标志或证实香气与味道之间的因果关系。
来源:公众号—食品组学加
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