牛脂酶解-温和氧化风味前体及其牛肉特征风味的形成机制研究

The volatile derivatives produced by the oxidative degradation of lipid are essential either as a flavoring compounds or as a reaction intermediates for the formation of meat flavor. However, how to change the characteristic meat flavor by affecting the flavor precursors is still in the initial stage at home and abroad. Based on the pre-research results of the establishment of enzymatic hydrolysis-mild thermal oxidation system, the project was constructed by using the PLS-DA model of natural beef flavor, combined with molecular sensory science, multiple regression analysis and elimination and increase simulation technology, seeking the characteristic flavor and precursors related to the formation of beef flavor. More attention will be taken on the study of the formation regularity and mechanism of fatty acid and characteristic flavor precursors. With the isotope labeling method, the mechanism of characteristic flavor precursors was analyzed. The formation mechanism of beef flavor was analyzed by Maillard reaction and lipid oxidation process combined with isotope labeling. The research achievements will provide theoretical and technical supports for the controlled preparation of lipid enzymatic hydrolysis-mild thermal oxidation and meat flavor.

脂肪氧化降解产生的挥发性衍生物，无论是直接作为香味化合物还是作为反应中间体，对于肉类特征香气的形成都至关重要，而如何通过影响风味前体而改变肉类特征风味轮廓的研究在国内外尚处于起步探索阶段。基于前期预研工作建立的脂肪酶解-温和加热氧化体系，本项目采用天然牛肉风味PLS-DA判别模型，结合分子感官科学、多元回归分析及消增模拟技术，挖掘酶解-氧化模式体系中与牛肉风味形成与呈现密切相关的风味前体物质及特征香气成分；重点研究牛脂酶解形成脂肪酸的途径和加热氧化形成特征风味前体的规律，借助同位素标记手段解析特征风味前体的形成机制及高效制备策略；通过同位素标记及美拉德反应与脂肪氧化历程规律诠释，研究牛肉特征风味形成途径，解析牛脂参与牛肉特征风味形成机制。研究成果为脂肪酶解-温和加热氧化及热反应肉味香精制备关键工艺的定向调控提供理论指导。

脂肪氧化降解产物无论是直接作为香味化合物还是作为反应中间体，对于理想特征肉类香气物质的形成均起到至关重要的作用。因此，如何通过影响风味前体而改变肉类特征风味轮廓的研究是核心所在。.研究了天然炖煮牛肉的风味特征，剖析了其关键特征香气.电子鼻分析发现各部位的挥发性风味成分存在显著差异；GC-O共鉴定出39种关键的香气物质，其中，甲硫醇、4-甲基-5-羟乙基噻唑、4-羟基-5-甲基-3（2H）-呋喃酮等21种化合物构成了炖煮牛腩的风味指纹标记化合物。.研究了酶解-氧化牛脂前体形成的关键影响因素，阐明了牛脂氧化的定向制备策略.不同氧化程度牛脂中共检测到12种脂肪酸和3种反式脂肪酸,其中C16:0、C18:0和C18:1是主要的游离脂肪酸，随着氧化时间的推移，游离脂肪酸的总量呈现下降趋势。GC-O鉴定出35个关键芳香活性化合物（OAVs＞1），氧化3小时时，香气活性化合物最丰富，其中(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛等醛类是氧化牛脂的主要香气活性化合物。PLSR分析建立了脂肪关键香气化合物形成的模型，用于调控制备富含风味前体的酶解-氧化牛脂。.氧化牛脂对牛肉特征风味形成的影响.采用SAFE-GC-MS从配方牛肉香精中鉴定出85种风味化合物。AEDA结合AECA的方法共同筛选出7种牛肉特征风味化合物。对共有牛肉特征风味化合物进行演化分析发现，4-甲基-5-羟乙基噻唑的最高浓度出现在未添加牛脂的空白样品中，4-羟基-5-甲基-3（2H）-呋喃酮的最高浓度出现在添加原料牛脂时，添加酶解-温和氧化脂肪对4-羟基-2,5-二甲基-3（2H）呋喃酮的形成有着促进的作用。.探究了牛肉特征风味分子的形成途径及机制.以[13C6]标记的葡萄糖探讨牛肉特征风味的反应路径。2-丁基噻吩和5-丁基二氢-2(3H)-呋喃酮来源于[13C6]葡萄糖；无论反应中是否存在半胱氨酸，葡萄糖和(E)-2-壬烯醛对2-戊基呋喃的产生都存在影响。2-呋喃甲醇、(E)-2-(1-戊烯基)-呋喃、2-己基呋喃、乙硫醇、5-甲基-2(5H)-噻吩酮、1-甲基-5-巯基四唑、4-戊基吡啶、2-戊基噻吩和2-巯基丙酸由13C1-13C4标记，表明它们的来源都是葡萄糖、半胱氨酸和(E)-2-壬烯醛。因此，当葡萄糖和半胱氨酸都参与反应时，醛对特定香气化合物的碳骨架的贡献发生了很大变化。