農產品揮發性風味品質研究現狀與展望

龐雪莉，孫鈺清，孔凡玉，邱軍，張繼光

農產品揮發性風味品質研究現狀與展望

龐雪莉，孫鈺清，孔凡玉，邱軍，張繼光

（中國農業科學院煙草研究所/農業農村部煙草和香薰植物產品質量安全風險評估實驗室，山東青島 266101）

隨著經濟社會的發展和物質生活水平的提高，人們的飲食觀念已從“吃得飽”向“吃得好”轉變，消費者比以往更加關注農產品品質。在影響農產品品質的眾多因素中，揮發性風味品質是農產品內在品質的重要評價指標之一，也是決定農產品可接受性和產品價值的首要條件。因此，圍繞農產品風味品質開展其物質基礎、形成機理、鑒定評價新技術開發與應用等相關研究意義重大。本文通過梳理近年來國內、外農產品風味品質的研究現狀和發展趨勢，重點介紹特征風味鑒定研究的新方法和新技術，概述基于分子感官組學的特征風味解析與鑒定，風味品質的生物調控技術研究，風味特征識別技術在農產品等級區分與真偽鑒別中的應用，智能嗅覺檢測技術與風味評價，基質-風味及風味組分間相互作用機理等方面的最新研究進展，總結了我國現有風味研究存在的問題和不足，同時對新形勢下農產品風味品質研究的發展趨勢和研究重點進行了展望，以期為今后相關領域人員開展農產品風味品質研究與評價，推動優質特色風味農產品挖掘、培育、高值化開發利用和消費升級提供思路與參考。

農產品；風味品質；分子感官科學；生物技術；指紋圖譜

隨著我國社會經濟發展和消費結構升級，人們的飲食觀念已從“吃得飽”向“吃得好”轉變，消費者比以往更加關注農產品的品質問題。農產品品質是指農產品的優質程度，不僅包括風味、外觀和營養成分，還包括加工品質、衛生品質及商業品質。在影響農產品品質的眾多因素中，揮發性風味品質，作為農產品內在品質的重要評價指標之一，是直接決定農產品品質好壞和產品價值的首要條件，也是影響消費者購買行為的最重要評判指標[1]。因此，開展農產品風味品質方面的研究與開發，不僅有助于農產品風味品質特色的精準定位、優質風味品質農產品的資源挖掘和品種培育，而且對特色風味農產品的生產指導和消費引導等方面也具有重要的借鑒和指導意義。本文通過系統總結近年來國內外農產品風味品質研究的重要技術方法和各研究分支的最新進展，梳理了我國在農產品風味品質方面的研究現狀及存在問題，展望了未來農產品風味品質研究的重要領域和發展方向。

1 農產品揮發性風味品質研究新方法

1.1 分子感官科學技術

食用農產品中的揮發性組分有成百上千種，但僅很少一部分化合物在風味特征的呈現中有貢獻作用[2]，具有這樣性質的揮發性組分，被稱為風味活性組分（odor-active compound）[3]。因此，如何從眾多無貢獻及低貢獻化合物中篩選并鑒定出關鍵揮發性風味組分，一直是風味品質研究工作的重點和難點。經過多年的發展，分子感官科學（molecular sensory science），也稱感官組學（sensomics），已成為當今農產品風味分析中最頂級的系統應用技術。該技術由德國慕尼黑技術大學的風味化學家Peter Schieberle教授于2007年提出[4]，它是一種從分子水平上研究食品感官質量的多學科交叉技術，可以為系統解析農產品風味品質內涵，揭示風味形成機理，構建評價理論與技術，優化加工工藝和滿足消費嗜好等食品科學與消費方面的問題提供數據基礎與技術支撐。在農產品風味品質分析中，應用感官組學的核心是在分子水平上定性、定量和描述香氣特征，從而對特征風味的化學本質進行全面深入解析[5]。以香氣特征研究為例，在氣味物質提取、分離、分析的每一步驟中，感官組學始終將儀器分析與人類對氣味的感覺相結合，最終得到已確定成分的氣味重組物，即氣味化合物與人類氣味接收器（smell receptor，如嗅覺上皮細胞）作用，在人類大腦中形成氣味的總體印象。概括起來，利用感官組學對風味品質方面的研究流程主要包括4步[5]：（1）利用組合提取技術對可能的風味貢獻組分進行全面準確捕獲；（2）在人機結合基礎上對風味貢獻組分的篩選鑒定；（3）在風味組分貢獻定量評價下進行關鍵風味組分識別；（4）基于模擬重組體系進行關鍵風味貢獻的組分驗證。

1.2 揮發性風味品質研究的技術難點與對策

1.2.1 揮發組分的全面準確提取 農產品中風味組分的非破壞性、準確全面提取是后續風味物質篩選及關鍵風味物質鑒定的前提和保障，它直接決定風味特征解析的準確性。由于農產品的基質復雜，風味組分構成數量眾多，性質多樣，且具有低含量甚至痕量的特點，這給其分離純化和分析鑒定帶來很大挑戰。因此，應依據各類農產品的本身特性，衡量不同提取手段的優缺點和適用性，盡量采用非破壞性且優勢互補的兩種或兩種以上的組合提取技術，從源頭來保障風味組分分析的完整性和真實性。目前，普遍應用于大米、特色果蔬、茶葉、蜂蜜、堅果、香辛料等農產品風味品質評價中的提取方法主要有，同時蒸餾提取（simultaneous distillation extraction，SDE）[6]、水蒸氣蒸餾（steam distillation，SD）[7]、溶劑直接提取（solvent extraction，SE）、液液微萃取（liquid-liquid microextraction）[8]、固相萃取（solid phase extraction）、固相微萃取（solid phase micro-extraction，SPME）[9]、攪拌棒吸附萃取（stir bar sorptive extraction，SBSE）[10]、溶劑輔助風味蒸發（solvent-assisted flavor evaporation，SAFE）[11]、超臨界CO2萃取（supercritical CO2fluid extraction）[12]、亞臨界萃取（subcritical fluid extraction）[13]、頂空萃取技術（headspace）[14]和吹掃捕集（purge & trap）[15]等。

1.2.2 揮發性風味組分的高效分離 鑒于農產品揮發物質種類各異、數量繁多，一次進樣分析可能會導致后續質譜分析中組分共流出的問題，容易造成揮發性風味分析中關鍵風味化合物的丟失，從而影響后續組分鑒定的準確性。因此，如何保證揮發性混合物良好分離度和精確定性是風味研究中的又一技術難點。目前微流路控制Deans Switch中心切割技術[16]、全二維（GC*GC）[17]等新發展的多維色譜分離技術為復雜混合物的分離提供了很好的解決方案，它具有分辨率高、峰容量大、靈敏度高等優點，已在農產品和食品等復雜樣品揮發性組分的分離中得到廣泛應用。

1.2.3 揮發性風味貢獻組分的準確篩選鑒定 如何從眾多非活性組分中篩選關鍵風味貢獻組分是風味分析的另一大難點，人-機結合典型分析儀器—氣相色譜-嗅聞（GC-O）技術是解決該難題的一大利器，GC-O技術的發明，是風味化合物感官介入直接鑒定技術的里程碑。該技術在1964年首次由Fuller等[18]發明，隨后Acree等[19]對該技術進行了改進優化。GC-O系列技術，包括香效分析（combined hedonic aroma response method，CHARM) 、稀釋分析（aroma extract dilution analysis，AEDA）、時間-強度法（OSME，Greece word，smell）和頻率檢測法（detection frequency，DF），該技術能夠在色譜分離的基礎上準確提供化合物的風味屬性及強度信息，進而對風味組分貢獻進行量化評估排序，最終實現風味貢獻組分的篩分。此外，在揮發全組分提取和混合物組分良好分離基礎上的精確定性是農產品風味品質解析的一大關鍵。紅外、質譜（串聯質譜、飛行時間質譜、離子遷移譜、離子阱質譜）、核磁共振及質譜聯用技術等光譜、質譜結構鑒定手段，為農產品風味物質準確定性提供了強有力保證[20-23]。

2 國內外農產品風味品質研究進展

通過對近5年來國內、外相關研究文獻的梳理與歸納，發現農產品風味品質的研究熱點主要集中在以下5個方面：（1）基于分子感官組學的風味特征解析；（2）農產品及其加工制品風味品質的改良調控；（3）基于風味指紋圖譜的農產品等級、產地區分與鑒偽；（4）基質組分及風味物質間的相互作用；（5）仿生傳感智能嗅覺檢測技術研發與應用。

2.1 基于分子感官組學的風味特征解析

風味特征化學本質的準確揭示是農產品風味研究的重點。近年來，許多研究者應用感官組學手段，從分子層面成功解析了多種農產品揮發性風味特征的化學本質。Choi等[24]利用頂空固相微萃取技術（HS-SPME）和真空蒸餾技術（HVD）組合分離提取技術、GC-O技術及稀釋分析技術對柑橘果肉及果皮中的香氣特征進行解析，并分析了兩者香氣組分的構成差異。Zhang等[25]利用SAFE提取并結合AEDA香氣篩選技術和GC-MS定性定量分析技術，以風味活性值（OAV）為評價指標，揭示了牛肝菌香氣的化學本質。Kesen等[26]利用吹掃捕集結合稀釋分析方法，以稀釋因子為評判標準，鑒定出了黑孜然的關鍵風味物質。陳光靜等[27]通過采用頂空-固相微萃取-氣質聯用法（HS-SPME-GC-MS）、氣相色譜-質譜聯用結合嗅聞（GC-O-MS）和風味活性值結合強度值對比分析了新鮮薏米、弱異味薏米和強異味薏米的揮發性成分，并鑒定出薏米中存在的12種關鍵異味貢獻成分。Lindinger等[28]綜合利用非目標化學計量學結合感官評價手段，在明確風味物質與感官分屬性對應關系的基礎上，鑒定出了咖啡“發酵”異味的貢獻組分。Sghaier等[29]綜合利用多種頂空氣捕集組合方法結合風味物質篩選和鑒定手段，解析了菜籽油熱處理后“魚腥味”的物質基礎。這些研究不僅有助于解析農產品風味特征的形成機理，而且能為生產環節高香氣品種精準培育和加工儲運環節農產品風味品質的定向調控等工作提供參考借鑒和方法指導。

2.2 農產品及其加工制品風味品質的改良調控

基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程等生物技術因高效、低成本、高選擇性、生產周期短和產物質量穩定等優點，越來越多地應用于農產品及其加工制品風味品質的精確設計、改良和高效調控中。劉瑩等[30]通過生物質譜結合香菇基因組信息克隆了編碼香菇特征風味合成酶（半胱氨酰亞砜裂解酶，C-S lyase）的關鍵基因，并構建了該基因超量表達的香菇工程菌株，顯著增加了香菇特征風味物質含量。針對“海帶中藻膠物質影響海帶風味物質提取”這一問題，陳朋等[31]研究者建立了定向降解海帶的高效微生物酶催化體系，篩選了食品級微生物菌株，在有效利用褐藻單細胞發酵產生風味的同時，成功實現了發酵產品的脫腥。在生物轉化法催化天然前體物質產香方面，甄達文等[32]利用酶制劑和微生物處理廢棄煙葉制備天然煙用香料，并發現酶處理的煙用香料在香氣和口感上比非酶處理的有明顯提高。現代生物工程技術為農產品風味品質的定向調控、保香、增香及特色風味品種資源的開發、轉化和利用提供了新的途徑和方法，具有巨大發展潛力和廣闊的應用前景。

2.3 基于風味指紋圖譜的農產品等級、產地區分與鑒偽

我國農產品種植地域分布廣，不同產地和等級規格的農產品質量差別較大。市場上的許多優質特色農產品往往存在以次充好、以假亂真的現象，亟需開發快速、精確的農產品品質鑒別方法和技術，以保證優質農產品的持續健康發展。風味指紋圖譜結合化學計量學為復雜體系的多組分分析提供了強有力的手段，已成功應用于農產品等級鑒定、真偽鑒別和產地溯源中。Qin等[33]利用GC-MS、定量描述分析感官評價、智能電子鼻分析及偏最小二乘回歸分析對不同等級紅茶和綠茶的香氣品質進行了研究區分，建立了茶葉香氣物質與感官屬性的關聯，成功實現了不同等級及品種茶葉的快速鑒別。Musharraf等[34]利用氣相色譜-串聯質譜結合定量分析建立了9個品種芒果的香氣指紋圖譜。魏泉增等[35]采用3種組合提取方法結合GC-MS和主成分分析（PCA）和聚類分析研究了5個不同產地的小茴香香氣品質，發現-松油烯和檸檬烯可作為潛在特征標記物用于區分不同產地的小茴香。Kiani等[36]綜合利用計算機視覺系統和智能電子鼻檢測技術建立了藏紅花摻假鑒別方法，并利用主成分分析、分層聚類分析和支持向量機對該鑒別方法的鑒別能力進行了評價。這些研究表明，利用現代儀器分析聯用組合技術可以獲取農產品風味指紋圖譜，同時借助化學計量學方法對“海量”數據進行快速有效地識別和分析，能夠準確高效地實現對優質農產品產地、等級及品種的區分和鑒別。

2.4 基質組分及風味物質間的相互作用

農產品體系中的重要非揮發組分，如蛋白質、多糖、脂類物質等與風味化合物之間存在相互作用，因此，系統了解這些組分的風味結合特性對于準確理解農產品的風味感覺本質，改進農產品保鮮加工方式，加強風味品質調控，實現高值化利用方面均具有重要指導意義。蘆曦[37]針對“大豆分離蛋白（SPI）自帶‘豆腥味’且易吸附風味物質，從而限制了其在食品工業中的應用”這一科學問題，在系統分析蛋白質/風味物質相互作用的結合參數，以及不同風味物質與SPI結合相互影響的基礎上，明確了SPI體系風味調節與補償的方法體系。Boutboul等[38]利用反向色譜技術并結合吸附自由能和吸附熱焓參數測定，研究了高質量玉米淀粉和特定風味組分之間相互作用機理，發現了玉米淀粉和風味組分之間存在相互作用，具體作用方式有氫鍵結合、偶極相互作用等形式。Pichler等[39]利用SPME-GC-MS研究了添加不同類型糖及改性淀粉對藍莓果泥風味品質的影響，發現藍莓基質中組分構成的微小改變能對其風味特征產生顯著影響。因此，開展農產品基質-風味組分以及風味組分間相互作用等內容的深入系統研究，能夠為農產品深加工過程中品質精準設計及風味品質調控提供切實可行的理論指導。

2.5 仿生智能嗅覺檢測技術研發與應用

目前，風味品質感官評價主要靠人的嗅覺進行判斷，主觀性較強，一些難聞或令鑒別人員特別敏感的氣味，往往由于得不到仔細的嗅聞而使結果有誤；另外，嗅覺的鑒別需要人體吸入，長期工作對身體健康有一定影響。電子鼻是20世紀九十年代發展起來的分析、識別和檢測復雜嗅味和揮發性成分的儀器，它模擬人和動物的嗅覺器官，可識別目標的總體氣息，具有樣品處理簡單、檢測速度快、識別效果好、實時、無損等優點，目前已成功應用于小麥、堅果、水果等農產品真偽鑒別、霉變安全預警、品質劣變監測、產地鑒別及產品工藝優化控制等方面[40-44]。此外，嗅覺可視化分析技術[45]，因其對環境中水蒸氣等干擾因素具有很強的抗干擾能力，可以很好彌補現有的生物、化學或物理傳感器技術的缺點，目前已在香醋醋齡識別、農產品新鮮度評價和質量分級評定等方面得到成功應用。仿生傳感信息融合智能檢測技術的研發及應用，能夠將感官分析與計算機傳感器、儀器分析技術相結合，呈現出儀器智能化和感官評價應用多元化的態勢，在農產品風味品質的分析評價中，具有無損、快速、操作方便、易實現在線分析等優點，應用前景十分廣闊。

3 我國農產品風味品質研究的問題與不足

總體來說，農產品的風味品質研究主要涉及3個層面：風味化學本質解析、呈味過程和呈味機理。目前國內相關研究主要停留在第一層面，即呈味物質的分離鑒定及形成機理的研究上，對神經生理物理感知層面上的呈味過程及呈味機理，如唾液-呈味物質相互作用[46]，大腦神經元、味覺受體對呈味物質感知[47]，口腔加工對呈味物質釋放的影響[48]等方面的研究相對薄弱。此外，相比國外已發展成熟的風味科學研究體系，我國農產品的風味科學研究剛剛進入發展期，相關研究人員在化學、心理學、感官科學等綜合學科知識儲備及風味相關研究經驗及技術掌握方面不足。后續應加強對分子感官組學、風味指紋圖譜技術和仿生智能嗅覺檢測技術等先進研究技術手段的引進和學習，加強多學科交叉融合方面的平臺建立與合作研究工作。

4 展望

隨著國家對優質特色農產品發展的重視，全社會對農產品營養健康和品質評價工作的迫切需求，我國農產品風味品質的相關研究工作正在不斷深入。結合新時代的國家需求和國際前沿動態，還需從4個方面加強我國農產品揮發性風味品質的研究：第一，將新的分離鑒定技術應用于農產品風味分析研究，如高速逆流色譜分離技術（high-speed countercurrent chromatography，HSCCC），離子遷移譜（ion mobility spectrometry，IMS）、軌道離子阱高分辨質譜（orbitrap MS）等先進技術，以更精確全面地揭示農產品風味特征的化學本質。第二，應用微生物技術和酶工程等生物轉化法推進農產品高效增香及產香研究，以緩解天然風味物質開發資源不足的壓力，推動天然香料、香精的研發與應用；第三，在化學本質解析基礎上，采用現代生物學手段開展高香氣附加值農產品的精準設計，彰顯并提升農產品的優良風味品質，以提高農產品的供給質量；第四，開展多學科交叉的味覺受體與化學物質結構關聯研究，明確味覺對特征香氣物質的感受機制。這些研究工作的持續深入開展，將為推進我國優質特色農產品開發培育和風味品質升級提供重要理論指導和技術支撐。

[1] 曹靜. 智鼻在苦蕎茶風味品質辨識中的應用研究[D]. 陜西: 西北農林科技大學, 2014.

CAO J. Study and application of smart nose on flavor quality identification of tartary buckwheat tea [D]. Shaanxi: Northwest Agriculture＆Forest University, 2014. (in Chinese)

[2] ACREE T E, TERANISHI R. Flavor science: Sensible principles and techniques., 1993.

[3] ITO Y, KUBOTA K. Sensory evaluation of the synergism among odorants present in concentrations below their odor threshold in a Chinese jasmine green tea infusion., 2005, 49(1): 61-68. doi: 10.1002/mnfr.200400021.

[4] STEINHAUS P, SCHIEBERLE P. Characterization of the key aroma compounds in soy sauce using approaches of molecular sensory science., 2007, 55(15): 6262-6269.

[5] 宋煥祿. 食品風味化學-食品科學研發之利器. 食品安全質量檢測學報, 2014, 5(10): 3071-3072.

SONG H L. Flavor chemistry-The powerful tool in the research & development of food science., 2014, 5(10): 3071-3072. (in Chinese)

[6] VERMA D K, MAHATO D K, SRIVASTAV P P. Simultaneous distillation extraction (SDE): A traditional method for extraction of aroma chemicals in rice//Science and technology of aroma, flavor, and fragrance in rice. USA: Apple Academic Press, 2018: 81-89.

[7] FAROUK A, ALI H, AL-KHALIFA A R, MOHSEN M, FIKRY R. Aroma volatile compounds of parsley cultivated in the Kingdom of Saudi Arabia and Egypt extracted by hydrodistillation and headspace solid-phase microextraction., 2017, 20(53): S2868-2877.

[8] PIOMBINO P, SINESIO F, MONETA E, CAMMARERI, M, GENOVESE A, LISANTI M T, RITA M M, PEPARAIO M, TERMOLINO PA, MOIO L, GRANDILLO S. Investigating physicochemical, volatile and sensory parameters playing a positive or a negative role on tomato liking., 2013, 50(1): 409-419.

[9] CHENG H, CHEN J L, WATKINS P J, CHEN S G, WU D, LIU D H, YE X Q. Discrimination of aroma characteristics for cubeb berries by sensomics approach with chemometrics., 2018, 23(7): 1627.

[10] ALLUHAYB A H, LOGUE B A. The analysis of aroma/flavor compounds in green tea using ice concentration linked with extractive stirrer., 2017, 1518: 8-14.

[11] ERTEN E S, CADWALLADER K R. Identification of predominant aroma components of raw, dry roasted and oil roasted almonds., 2017, 217: 244-253.

[12] WENG X, WANG T, ZHANG C. Aroma components from baked soybean oil extracted by CO2supercritical fluid extraction., 2017, 7(1): 1-13.

[13] WANG L, WU M, LIU H M, MA Y X, WANG X D, QIN G Y. Subcritical fluid extraction of Chinese quince seed: Optimization and product characterization., 2017, 22(4): 528.

[14] OMAR J, OLIVARES M, ALONSO I, VALLEJO A, AIZPURUA- OLAIZOLA O, ETXEBARRIA N. Quantitative analysis of bioactive compounds from aromatic plants by means of dynamic headspace extraction and multiple headspace extraction-gas chromatography- mass spectrometry., 2016, 81(4): 867-873.

[15] FREDES A, SALES C, BARREDA M, MERCEDES V, SALVADOR R, JOAQUIM B. Quantification of prominent volatile compounds responsible for muskmelon and watermelon aroma by purge and trap extraction followed by gas chromatography-mass spectrometry determination., 2016, 190: 689-700.

[16] SCIARRONE D, PANTò S, RAGONESE C, TRANCHIDA P Q, DUGO P, MONDELLO L. Increasing the isolated quantities and purities of volatile compounds by using a triple deans-switch multidimensional preparative gas chromatographic system with an apolar-wax-ionic liquid stationary-phase combination., 2012, 84(16): 7092-7098.

[17] NICOLLI K P, BIASOTO A C T, SOUZA-SILVA, éRICA A, GUERRA C C, DOS SANTOS H P, WELKE J E. Sensory, olfactometry and comprehensive two-dimensional gas chromatography analyses as appropriate tools to characterize the effects of vine management on wine aroma., 2018, 243: 103-117.

[18] FULLER G H, STELLENCAMP R, TISSERAND G A. The gas chromatograph with human sensor: perfume model., 1964, 116: 711-724.

[19] ACREE T E, BUTTS R M, NELSON R R, LEE C Y. Sniffer to determine the odor of gas chromatographic effluents., 1976, 48(12): 1821-1822.

[20] BENDIF H, MIARA M D, PERON G, SUT S, DALL'ACQUA S, FLAMINI G, MAGGI F. NMR, HS-SPME-GC-MS and HPLC-MSnanalyses of phytoconstituents and aroma profile ofL., 2017, 14(10): e1700248.

[21] KIEFL J, SCHIEBERLE P. Evaluation of process parameters governing the aroma generation in three hazelnut cultivars (L.) by correlating quantitative key odorant profiling with sensory evaluation., 2013, 61(22): 5236-5244.

[22] BOIDO E, FARI?A L, CARRAU F, DELLACASSA E, COZZOLINO D. Characterization of glycosylated aroma compounds in tannat grapes and feasibility of the near infrared spectroscopy application for their prediction., 2013, 6(1): 100-111.

[23] 林若川, 鄧榕, 許麗蓉. 基于GC-IMS技術的綠茶風味鑒別方法可行性的研究. 廣東化工, 2017, 44(23): 19-21.

LIN R C, DENG R, XU L R. Feasibility study of green tea flavor identification based on gc-ims technology., 2017, 44(23): 19-21. (in Chinese)

[24] CHOI J Y, LEE S M, LEE H J, KIM Y S. Characterization of aroma-active compounds in Chinese quince () by aroma dilution analyses., 2018, 105:828-835.

[25] ZHANG H Y, PU D D, SUN B G, REN F Z, ZHANG Y Y, CHENG H T. Characterization and comparison of key aroma compounds in raw and dry porcini mushroom () by aroma extract dilution analysis, quantitation and aroma recombination experiments., 2018, 258: 260-268.

[26] KESEN S, AMANPOUR A, TSOULI SARHIR S, SEVINDIK O, GUCLU G, KELEBEK H, SELLI S. Characterization of aroma-active compounds in seed extract of black cumin (L.) by aroma extract dilution analysis., 2018, 7(7): 98.

[27] 陳光靜, 鄭炯, 丁涌波, 陳曉龍, 夏季, 闞建全. 頂空-固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用結合嗅聞法分析異味薏米的異味成分. 食品與發酵工業, 2018, 44(1): 230-237．

CHEN G J, ZHENG J, DING Y B, CHEN X L, XIA J, KAN J Q. Determining off-flavor compounds in adlay seeds using HS-SPME- GC/MS and GC-olfactometry., 2018, 44(1): 230-237. (in Chinese)

[28] LINDINGER C, POLLIEN P, VOS R C H D, TIKUNOV Y, BLANK I. Identification of ethyl formate as a quality marker of the fermented off-note in coffee by a nontargeted chemometric approach., 2009, 57(21): 9972-9978.

[29] SGHAIER L, VIAL J, SASSIAT P, THIEBAUT D, WATIEZ M, BRETON S, DOUGLAS RUTLEDGE D N, CORDELLA C B Y. Analysis of target volatile compounds related to fishy off-flavor in heated rapeseed oil: A comparative study of different headspace techniques., 2016, 118(6): 906-918.

[30] 劉瑩, 雷霄宇, 高雙雙, 黃志成, 邊銀丙, 黃文. 香菇特征香味物質的形成機制研究//首屆中國食品風味科學青年論壇, 2018.

LIU Y, LEI X Y, GAO S S, HUANG Z C, BIAN Y B, HUANG W. Formation mechanism of flavor characteristic of shiitake mushroom// 1st Youth Science Forum of Food Favor, 2018. (in Chinese)

[31] 陳朋, 朱玥明, 韓文佳, 門燕, 賈士儒, 孫媛霞. 產褐藻膠裂解酶菌種的篩選、鑒定及發酵條件優化. 食品科學, 2015, 36(15): 105-111.

CHEN P, ZHU Y M, HAN W J, MEN Y, JIA S R, SUN Y X. Screening and identification of a bacterial strain and optimization of medium composition and culture conditions for the production of alginate lyase., 2015, 36(15): 105-111. (in Chinese)

[32] 甄達文, 于鐵妹, 朱珊珊, 王永華, 楊博. 利用酶法與微生物發酵法制備天然煙用香料. 食品工業科技, 2009, 30(12): 268-272.

ZHEN D W, YU T M, ZHU S S, WANG Y H, YANG B. Preparation of natural tobacco flavor by enzyme and microorganism., 2009, 30(12): 268-272. (in Chinese)

[33] QIN Z H, PANG X L, CHEN D, CHENG H, HU X S, WU J H. Evaluation of Chinese tea by the electronic nose and gas chromatography- mass spectrometry: Correlation with sensory properties and classification according to grade level., 2013, 53(2): 864-874.

[34] MUSHARRAF S G, UDDIN J, SIDDIQUI A J, AKRAM M I. Quantification of aroma constituents of mango sap from different Pakistan mango cultivars using gas chromatography triple quadrupole mass spectrometry., 2016, 196: 1355-1360.

[35] 魏泉增, 胡旭陽. 不同產地小茴香香氣成分差異分析. 中國調味品, 2018, 43(5): 74-79.

WEI Q X, HU Z Y. Differential analysis for the aroma of fennel from different places of origin., 2018, 43(5): 74-79. (in Chinese)

[36] KIANI S, MINAEI S, GHASEMI-VARNAMKHASTI M. Integration of computer vision and electronic nose as non-destructive systems for saffron adulteration detection., 2017, 141:46-53.

[37] 蘆曦. 大豆分離蛋白與檸檬風味化合物的相互作用[D]. 無錫: 江南大學, 2016.

LU X. Interaction of soy protein isolate and lemon flavor compounds [D]. Wuxi: Jiangnan University, 2016. (in Chinese)

[38] BOUTBOUL A, LENFANT F, GIAMPAOLI P, FEIGENBAUM A, DUCRUET V. Use of inverse gas chromatography to determine thermodynamic parameters of aroma-starch interactions., 2017, 969(1): 9-16.

[39] PICHLER A, IVI? I, KOPJAR M. The influence of sugars and the addition of modified starches on the retention of aroma compounds in the Black Berry puree//Book of Abstracts: 9thInternational Congress “flour-bread 17” and 11th Croatian Congress of Cereal Technologists “bra?no-Kruh 17”, 2017.

[40] 于慧春, 彭盼盼, 殷勇. 電子鼻融合BP神經網絡預測玉米赤霉烯酮和黃曲霉毒素B1含量模型研究. 中國糧油學報, 2017, 32(5): 117-121.

YU H C, PENG P P, YIN Y. Coupled electronic nose and BP neural network to study on the predicting model of zearalenone and Aflatoxin B1.2017, 32(5): 117-121. (in Chinese)

[41] 徐賽, 陸華忠, 呂恩利, 楊徑, 王亞娟. 基于電子鼻的不同貯藏環境荔枝果皮衰變程度監測. 食品科技, 2017, 42(12): 290-296.

XU S, LU H Z, Lü E L, YANG J, WANG Y J. Monitoring of pericarp decay degree for litchi fruit stored in different environments by electronic nose., 2017, 42(12): 290-296. (in Chinese)

[42] 趙麗瑩. 基于電子鼻技術苦杏仁“走油”預警模型的建立[D]. 北京: 北京中醫藥大學, 2017.

ZHAO L Y. Establishment of “oil-spoiling” warning system of Srmeniaceae Semen Amarun based on electronic nose analysis [D]. Beijing: Beijing University of Chinese Medicine, 2017. (in Chinese).

[43] GLISZCZY?SKA-?WIG?O A, CHMIELEWSKI J. Electronic nose as a tool for monitoring the authenticity of food. a review., 2017, 10(6): 1800-1816.

[44] CIPTOHADIJOYO S, LITANANDA W S, RIVAI M, PURNOMO M H. Electronic nose based on partition column integrated with gas sensor for fruit identification and classification., 2016, 121:429-435.

[45] 鄒小波, 張建, 趙杰文. 嗅覺可視化技術及其對四種食醋的識別. 農業工程學報, 2008, 24(6): 165-168.

ZOU X B, ZHANG J, ZHAO J W. Identification of four vinegars by olfaction visualization technology., 2008, 24(6): 165-168. (in Chinese)

[46] DE LOUBENS C, MAGNIN A, DOYENNETTE M, IOAN C T, SOUCHON I. A biomechanical model of swallowing for understanding the influence of saliva and food bolus viscosity on flavor release., 2011, 280(1): 180-188.

[47] CUI W C, BING W, GUO M B, LIU Y, JACQUIN-JOLY E, YAN S C. A receptor-neuron correlate for the detection of attractive plant volatiles in(Lepidoptera: Noctuidae)., 2018, 97: 31-39.

[48] FOSTER K D, GRIGOR J M V, CHEONG J N, YOO M J Y, BRONLUND J E, MORGENSTERN M P. The role of oral processing in dynamic sensory perception., 2015, 76(2): 49-61.

Advances and Perspectives in Research of Volatile Flavor Quality of Agricultural Products

PANG XueLi, SUN YuQing, KONG FanYu, QIU Jun, ZHANG JiGuang

(Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences/Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Tobacco and Aromatic Plants Products, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Qingdao 266101, Shandong)

As the development of modern economics and the improvement of the living standard, the consumer demands on food have been turned from quantity to quality. Among many quality factors, volatile flavor quality is one of the most important evaluation indicators of inherent quality of agricultural products, directly determining their acceptability and commercial value. It is of great significance to conduct researches on volatile flavor quality, aiming to develop agricultural products with the high flavor quality. Herein, the current status and development trends of domestic and foreign researches on volatile flavor quality of agricultural products were detailed in this review; the new approaches and techniques used for flavor characteristic identification were expounded emphatically; the latest research progresses in characteristic flavor analysis, biological control techniques for improving flavor quality of agricultural products, application of flavor characteristic analysis in grade classification, production area discrimination, and authentic identification, utilization of intelligent odor detection techniques in flavor quality evaluation, as well as interactions between flavor compounds and matrices, were summarized. Finally, problems in current researches in volatile flavor quality in our country were discussed, and the future trends and focuses in research of volatile flavor quality were prospected. This review would provide guidance and give ideas for future studies on volatile flavor quality evaluation as well as development, utilization and consumption upgrading of high value-added agricultural products.

agricultural products; flavor quality; molecular sensory science; biotechnology; fingerprint techniques

10.3864/j.issn.0578-1752.2019.18.011

2019-01-21；

2019-04-23

國家自然科學基金（31601483）、國家特色農產品質量安全風險評估專項（GJFP201801003）、中國農業科學院科技創新工程（ASTIP-TRIC-06）

龐雪莉，Tel：0532-66715895；E-mail：pangxueli@caas.cn。

張繼光， Tel：0532-88703629；E-mail：zhangjiguang@caas.cn

（責任編輯 趙伶俐）