食品风味分析技术研究进展[1].pdf

_ = = J 7 D 。 。 2 9潆3 食 品 研 究 与 开 发 第卷 第期 R 明 1I盯 司 丌 综 述 食品风味分析技术研究进展 王芙蓉 ， 张晓鸣 ， 佟建明 1 2 ， 谢中国 ( 1 江南大学食品学院， 江苏 无锡 2 1 4 1 2 2 ； 2 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所， 北京 1 0 0 0 9 4 ) 摘要： 食品风味物质对食品性质产生重要的影响， 综述近几十年来食品风味分析技术的研究进展。 关键词： 风味物质； 分析技术； 研究进展 R E S E A R C H P R O G R E S S O F A N A L Y S I S T E C H N I Q U E F O R f L A V O R S U B S T A N C E S I N F O O D WAN G F u - r o n g ， Z H ANG Xi a o mi n g ， T O NG J i a n - mi n g ， XI E Z h o n g - g u o ( S c h o o l o f F o o d S c i e n c e ， J i a n g n a n U n i v e r s i t y ，Wu x i 2 1 4 1 2 2 ， J i a n g s u ， C h i n a ； 2 B e i j i n I n s t i t u t e o f A n i m a l a n d V e t e r i n a r y P h a r ma c e u t i c s S c i e n c e ， C h i n e s e Ac a d e my o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s ， B e i j i n g 1 0 0 0 9 4 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： F l a v o r s u b s t a n c e s a r e v e ry i mp o r t a n t f o r f o o d c h a r a c t e rs T h i s a r t i c a l e s u mma ris e t he ma i n r e s e a r c h p r o g r e s s o f a n a l y s i s t e c h n i q u e for fl a v o r s u b s t a n c e s i n f o o d i n r e c e n t y e a rs Ke y wo r d s ： fl a v o r s u b s t a nc e s ； a n a l y s i s t e c h n i q u e ； r e s e a r c h p r o gre s s 研究食品的风味，首先就要了解风味物质的成分 和组成 ， 即要对风味物质进行成分分析。 食品的风味是 一 种食品区别于另一种食品的质量特征，它是由食品 中某些化合物体现出来的。食品的风味物质决定着食 品的品质。食品风味物质的特点是 ： 香物质组成复杂 ， 任何一种食品的风味都是由多种香组分组成的；含量 极少， 常以 1 1 0 g L ， 1 1 0 g L ， 1 1 0 g L计， 但对食 品品质贡献极大； 具有一定的挥发性和热不稳定性 ， 对 酸碱比较敏感 ，酶的存在使风味物质随时都有被破坏 的可能； 风味物质及其分子结构缺乏普遍规律性。 鉴于风味物质上述特点，一般常规的分析方法 已 不能满足对其研究测定的需要。目前较为先进的食品 风味分析技术有气相 、 液相色谱法， 色( 气、 液 ) 谱一 质谱 联用测定法 、 气相色谱一 吸闻( G C O l f a c t o m e t ry) 检测技 作者简介： 王芙蓉( 1 9 8 2 一 ) ， 女( 汉) ， 在读博士， 研究方向： 营养与免疫。 |l- 1 t l l 1,l l 术、 电子鼻检测技术、 顶空分析( h e a d s p a c e a n l y s i s ) 。本 文将对以上几项技术的研究进展进行综述。 1 气相、 液相色谱法 气 相色谱法 比较适合于易挥发的有 机化合 物的测 定， 是目前香料研究中应用最广的分析方法之一。 在食 品风味物质研究的领域中， 毛细管气相色谱用的最多。 毛细管气相色谱中的分离柱最长可以超过 5 0 m、 内径 在零点几个毫米的分离柱 ， 其柱效高， 分离效果好 ， 可 以分离数百种组分。现在二维气相色谱分离技术也已 在香料研究中使用。 全二维色谱具有了分辨率高( 是两 根色谱柱各 自分辨率平方和的平方根 ) 、 峰容量大( 是 两根色谱柱各 自峰容量的乘积) 、 灵敏度高( 比通常的 一 维色谱高 2 0倍 5 0 倍 ) 、 分析时间短、 定性可靠性增 强等特点， 因此该技术在复杂体系样品如香气 ( 如多 环麝香化合物) 、 精油等的分离分析中占有越来越重要 - I l Il l I l I l Il i t e c t i o n 1 9 9 4 ， 5 7 ( 5 ) ： 3 6 9 - 3 7 6 【 1 9 F u n g D Y C Wh a t S n e e d e d i n r a p i d d e t e c t i o n o f f o o d b o r n e p a t h o g e n s F o o d T e c h n o l o g y ， 1 9 9 5 ,4 9 ( 6 ) ： 4 9 ， 6 4 6 7 【 2 0 L e o n a r d P， He a r t y S ，Q u i n n J , e t a1 A g e n e ri c a p p r o a c h f o r t h e d e t e c t i o n o f wh o l e L i s t e r i a mo n o c y t o g e n e s c e l l s i n c o n t a mi n a t e d s a m p i e s u s i n g s u r f a c e p a s mo n r e s o n a n c e ： Bi o s e n s Bi o e l e c t r o n， 2 0 0 4， l 9 ( 1 O ) ： 1 3 3 1 - 1 3 3 5 【 2 1 O g e r t R A， B r o w n J E， S i n g h B R， e t a 1 D e t e c t i o n o f C l o s t r i d i u m b o t u l i n u m t o x i n A u s in g a fi b r e o p t i c - b a s e d B i o s e n s o A n a l B i o c h e m， 1 9 9 2 ， 2 0 5 ( 2 ) ： 3 0 6 - 3 1 2 【 2 2 L i n H C， T s a i WC P i e z o e l e c t r i c c r y s t al i mm u n o s e n s o r f o r t h e d e t e c - t i o n o f S t a p h y l o c o c c al e n t e r o t o x i n B 叨 B i o s e n s B i o e l e c tr o n ， 2 0 0 3 ， 1 8 ( 1 2 ) ： 1 4 7 9 1 4 8 3 【 2 3 】李维彬 ， 郭 辰虹 ， 王玉炯 病原微生物快 速检测 方法及研究进展 J 】 生物技术通报 ， 2 0 0 6 ， ( 2 ) ： 6 7 7 1 收稿 日期 ： 2 0 0 7 0 5 2 5 维普资讯 食品 研究 与开发 2 0 0 8 年 3 月 第 2 9 卷 第 3 期 的地位【” 。该方法是将两个极性不同的柱子串联起来 ， 两个柱子具有不同的操作温度 ， 控制两个柱子的温差 ， 会使待测化合物的出峰时间和顺序发生变化 ，其 目的 是使分离不理想的化合物能够满意的分离检出。 液相色谱法的原理同气相色谱 ， 只是流动相是液 体，它是在气相色谱原理的基础之上发展起来的一项 新颖 、 快速的分离技术。在食品风味分析中， 它适合于 挥发性较低的化合物， 如有机酸、 羰基化合物、 氨基酸、 碳水化合物、 核酸等的分析测定。 该方法最大特点是物 质在低温情况下可进行分离， 在处理对热不稳定的物质 时尤为重要， 此外它也可用来分析产生香味而察觉不到 挥发性的组分 ； 待测物不被破坏 ， 可以收集 ， 利用待 测物 对光的作用， 可用荧光、 紫外、 示差等检测器检测。 2 色( 气、 液) 谱一 质谱联用测定法 色谱一 质谱联用仪及计算机对分析检测数据信息 的处理， 大大促进了风味化学研究技术的发展。 利用色 质联用仪 ， 不需要标样 ， 由标准谱图的资料信息 ， 即可 对待测物定性测定 ， 是一种快速准确的分析仪器， 也是 目前分析鉴定中应用最广泛、 权威的分析仪器之一。 由 于色谱一 质谱联机结合了色谱对复杂化合物的高分离 能力与质谱独特的选择性、 灵敏度、 分子量及结构信息 于一体的特点 ， 因而具有广泛的应用领域。现在色谱一 质谱主要是气相色谱一 质谱和液相色谱一 质谱。 由G C和高分解能质谱仪直接连结而成，能把从 气相色谱仪依次溶出的各种成分的裂解离子精密测定 到 1 1 0 0 0 0质量单位并决定分子式。目前这种方法在 食品风味物质的分离鉴定中应用广泛，如对不同品种 苹果的主要芳香成分进行定性和定量分析 ，比较不同 品种之间芳香成分在种类和含量上的差异回 。 液相色谱一 质谱 ( L C M S ) 联用技术 自H o mi n g于 2 0 世纪 7 0年代进行开创性研究工作 以来 ， 经过几十 年的发展后已趋向成熟，各种商品化仪器相继问世 ， 而且应用日益广泛 ，它集液相色谱的高分离效能与质 谱的强鉴定能力于一体 ，对研究对象不仅有足够的灵 敏度、 选择性 ， 同时还能够给出一定的结构信息 ， 分析 快速而且方便p 】 。L C MS在定量研究方面多采用选择 反应监测( S I M) ， 因为它具有高灵敏度、 高选择性、 分析 快速、 适用于热不稳定化合物的分析等特点。 高速液相 色谱一 质谱联用是色一 质联用的一个新动向， 这种联用 比起气相色谱一 质谱对样品的适用范围要更广些 ， 特别 是对难气化、 易分解的大分子的试样更具优越性。 利用高效液相色谱和质谱联析技术进行食品风味 物质的研究目前得到较为广泛的开展， 它主要用于绘 l 7l = - 制风味物质的指纹图谱 ，从而为产品的质量控制和标 准制定提供理论依据和指导。 3 气相色谱一 吸闻f GC Of a c t o me t r y ) 检测技术 气相嗅觉测量法最早是 由 F u l r 于 1 9 6 4年提出 的，是一种近年来刚发展起来的鉴定气味活性化合物 的有效手段。它广泛应用于各类食品风味的研究 ， 一 些 G C 一 0分析被用来对食品中气味化合物的鉴定和重 要性排序， 如酒类嗍 、 肉制品 、 乳制品 等中。 G C O检 测仪在食品、 香料 、 香精等领域应用广泛。 例如用 G C 一 0法鉴别金华火腿中的风味活性物质 ，可以有效地将 原本样品风味轮廓中的 8 8种化合物精简到 2 2种比较 重要的化合物， 它们对金华火腿的整体风味贡献很大 ， 是金华火腿的重要的风味化合物期 。 G C 一 0嗅味检测法的原理是在气相色谱柱末端安 装分流 口， 分流样品到 F I D检测器 鼻子。色谱峰 气味 的相应关系由闻香师来确定。闻香师在嗅味仪闻味口 辨别从色谱柱流出的物质 ， 并确定其香型和强度。 有几 种 G C 一 0嗅闻检测技术可用来鉴别香味化合物，比如 C h a r m分析 、芳香萃取物稀释分析、 O s m e 分析及检测 频率分析( D F ， d e t e c t i o n e q u e n c y ) 等技术。 在选择检测 方法上我们应根据研究的目的，闻香人员的水平及分 析计划所需的时间等因素来考虑，比如 D F检测就能 够用最少的时间来确定香味活性化合物而不要求闻香 人员经过特殊的训练 ， 而时间一 强度法( M， t i m e i n t e n c i t y m e t h o d ) 则 比D F 检测法具有更好的精确性。 4 电子鼻技术 电子鼻是 9 0 年代发展起来的新颖的分析、 识别和 检测复杂嗅味和挥发性成分的仪器。它与普通化学分 析仪器( 如色谱仪、 光谱仪、 毛细管电泳仪) 不同的是， 得到的不是被测样品中某种或某几种成分的定性或定 量的结果 ，而是样品中挥发性成分的整体信息，也称 “ 指纹信息” 【姗 。它模拟人的鼻子“ 闻到” 的是 目标总体 气息，它不仅可以根据各种不同的气味测到不同的信 号，而且可以将这些信号与经训练后建立的数据库中 的信号加以比较， 进行判断识别， 因而具有类似鼻子的 功能， 从而在生产实践中得到了广泛的应用 国外对电子鼻的研究比较活跃 ，尤其是在食品行 业 中 的应用 ， 如酒类 、 烟草 、 饮料 、 肉类 、 奶类 、 茶 叶等具 有挥发性气味的食 品的识别和分类 ，主要是为其进行 等级划分和新鲜度 的判断 1 m l u 。 电子鼻技术响应时间短、 检测速度快 ， 测定评估范 围广 ， 重复性好。与气相色谱法相比， 电子鼻技术操作 维普资讯 _ = = 7 2 。 。 2 9 3 食 品研究与开 发 第 卷 第期 瓦 叩研 丌 蹑 综 述 多糖抗氧化作用的研究现状 俞慧红， 竺巧玲， 戴飞。 王巧英， 毛晓引 ( 宁波大学生命科学与生物工程学院， 浙江 宁波 3 1 5 2 1 1 ) 摘要 ： 近年来， 多糖 的抗氧化作 用已成为 多糖研 究领域的一个热点。从 多糖的来源出发 ， 对不 同来源的多糖化合物 的抗氧化 活性研究进展及其作用机制进行综述。 关键词： 多糖； 抗氧化； 活性 作者简介： 俞慧红( 1 9 7 9 一 ) ， 女( 汉) ， 助理工程师， 大学本科， 研究方向：食品化学与生物活性物质。 , h i i i itI l I【l I l r I I l i nl l II i , hi I l 快速简便， 样品不需前处理， 也不需任何有机溶剂进行 萃取， 因此是一项有利于环境保护， 不影响操作人员健 康的“ 绿色” 分析技术。测定一个样品通常只需几分钟 至几十分钟。 很少超过半小时， 而且对未知样品具有人 工智能的识别作用 ，与人的嗅觉相比，测定结果更客 观 、 可靠 。 5 顶空分析 食品香味分析中的顶空分析 ( h e a d s p a c e a n a l y s i s ) 方法是一种简捷、 干净的方法。 顶空分析法对香味成分 分析具有独到的优势旧。顶空分析法分为静态顶空分 析( S H S ) 、 动态顶空分析( D H S ) 和顶空一 固相微 萃取 ( H S S P M E ) 1 3 1 。顶空一 固相微萃取( H S S P ME ) 方法在 重现性上可以与静态顶空方法相媲美 ，在灵敏度上可 以与动态顶空方法相媲美 ，是 目前应用最 为广泛 的顶 空分析方法 。 顶空分析可以为含有挥发油的样品中的气味化学 成分分析提供第一手信息。顶空分析可以直接得到样 品所释放出的气体的化学组成 ，因此顶空分析法在气 味分析方面有独特的意义和价值。 随着仪器分析手段的不断进步，食品风味的分析 方法也取得了很大进展，人们对引起风味成分的了解 越来越多。食品风味物质的分析技术随着科技的发展 愈来愈先进， 但各类方法都有其擅长和局限之处 ， 在风 味物质的研究中， 应综合各种因素， 合理选择适宜的分 析检测方法 ， 这样才能达到理想的效果。 参考文献： 【 1 许国旺， 叶芬， 孔宏伟， 等 全二维气相色谱技术及其进展 叨 色 谱 ， 2 0 0 1 ， 1 9 ： 1 3 2 1 3 6 2 吴继红， 张美莉， 陈芳， 等同相微萃取 G C M S 法测定苹果不同品种 中主要芳香成分的研究四分析测试学报， 2 0 0 5 ， 2 4 ( 4 ) ： 1 0 1 1 0 4 f 3 J3 郭跃伟 液相色谱 光谱( 紫外、 质谱及核磁共振) 联用技术在中 草药有效成分研究中的应用f J 】 天然药物研究与开发， 2 0 0 3， 1 5 ( 5 ) ：4 5 6 - -4 6 1 【 4 F e r r a r i G ， L a b l a n q u i e O， C a n t a g r e l R ， e t al， D e t e r mi n a t i o n o f k e y o d o r a n t c o mp o u n d s i n f r e s h l y d i s t i l l e d C o g n a c u s i n g GC- O， GC -MS ， a n d s e n s o r y e v a l u a t i o n J A g n c F o o d C h e m， 2 0 0 4 。 5 2( 1 8 ) ： 5 6 7 0 - 5 6 7 6 【 5 C a r r a p i s o A I , V e n t a n a s J s Ga r c i a C C h a r a c t e ri z a t i o n o f t h e m o s t 0 d o r _ a c t i v e c o mp o u n d s o f i b e r i a n h a m h e a d s p a c e J A g c F o o d C h e m , 2 0 0 2 , 5 1 9 9 昏之O 0 o f 6 J6 C a r r a p i s o A I ， J u r a d o A N ， T i m o an L， e t a1 O d o r - a c t i v e c o mp o u n d s o f i b e ri an h a m s w i t h d i f f e r e n t R r o l n a c h a r a c t e ri s t i c s J A C F o o d C h e m , 2 0 0 2 ， 5 0( 2 2 ) ：6 4 5 3 645 8 【 7 P e t e r s o n D G， Re i n e c c i u s G A D e t e rm i n a t i o n o f t h e a r o ma i mp a c t c o mp o u n d s i n h e a t ed s w e e t c r e a mb u t t e r J Yl a v o u r and F r a g r anc e J o u r - n al , 2 0 0 3 ， 1 8 ( 4 ) 3 2 0 - 3 2 4 f 8 J8 B e n d al l J G A r o ma c o mp o u n d s o f f r e s hm i l k f r o mNe wZ e aland C O W S f e dd if f e r e n t d i e t s 【 I 1 A c F o o dC h e m , 2 0 0 1 ， 4 9( 1 0 ) ： 4 8 2 5 - 4 8 3 2 f 9 19 田怀香， 王 璋， 许时婴 G C 一 0法鉴别金华火腿中的风味活性物 质f J 】 食品与发酵工业， 2 0 0 4 ， 3 0 ( 1 2 ) ： 1 1 7 1 2 3 【 1 0 聂雪梅