肉味香精加工技術研究與應用進展

周安玲，賈西靈，魯懷強

（臨夏州農業科學院，甘肅 臨夏 731100）

食用香精是食品工業中必不可少的食品添加劑，對加工產品的風味起著重要作用，已成為國內外食品工業競相研究開發的熱點。食用香精通常分為甜味香精和咸味香精。甜味香精開發較早，技術較成熟，主要應用于糖果、餅干、糕點、飲料及冰激凌等甜品加工中。咸味香精是由香料化合物、熱反應香料、香辛料（或其提取物）等物質中的一種或多種與其他食品添加劑或食用載體組成的混合物，主要用于咸味食品的加工[1]。其中以肉類風味為主的肉味香精（包括雞肉香精、豬肉香精、牛肉香精及海鮮香精等[2]）被廣泛應用于肉制品、罐頭食品、方便食品、調味料和調味品、速凍食品、休閑食品及餐飲配料等食品行業中[3]。我國肉味香精研發起步較晚，與發達國家存在一定差距，主要是在香氣質量和穩定性方面[4]。肉味香精的質量和技術含量將直接影響食品的口感、香氣與品質，已成為食品市場競爭的焦點，對肉類香精的研究也成為相關研究機構和企業的重點。

隨著我國科技水平的進步與發展，各行各業紛紛進行了技術革新，食品工業也隨之蓬勃發展。現代高新技術的開發與應用既能提高加工效率，降低生產成本，又能提高產品品質，促進新產品研發，已成為食品工業發展的一個重要方向。目前，生物技術、輻照技術、微波技術及擠壓膨化技術等已在食品工業中得到應用[5]。酶技術、微膠囊技術、熱反應技術及超臨界萃取技術等在肉味香精的生產加工中也得到了廣泛的應用[3]。高新技術及應用領域的研究與開發將是影響肉味香精持續發展的關鍵點。

1 酶技術在肉味香精中的應用

應用酶解技術生產肉味香精已成為一種常用的關鍵技術[6]。酶具有專一性和高效催化功能，它能分解動植物中的蛋白質，生成肽類和氨基酸等物質，形成多種具有肉味的風味前體物質。酶解技術具有反應速度快、反應溫度低、工藝簡單、產物安全營養、工藝過程易控制，便于工業化操作等優點[7]。可用于生產肉味香精的酶有很多，如胰蛋白酶、風味蛋白酶、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、脂肪酶、糜蛋白酶、復合蛋白酶、胃蛋白酶、堿性蛋白酶、纖維素酶、淀粉酶及果膠酶等。多位研究者應用不同酶酶解不同原料制備出各具特色的肉味香精[8-15]（見表1），相關研究還對酶解工藝進行了優化[16-20]（見表2）。結果表明，酶解效果與酶解底物、酶解條件有關。因此，需要針對不同的原料選擇合適的酶和適宜的工藝條件。可采用多種酶協同作用，并著重考察反應溫度、時間、pH及底物濃度等因素對酶解效果的影響[21]，才能生成功能特性較好的酶解產物。

表1 采用不同酶處理不同原料制備肉味香精對比Table 1 Comparison of meat flavor prepared by different enzymes and different raw materials

表2 酶解技術制備肉味香精工藝優化對比Table 2 Optimization and comparison of enzymatic hydrolysis technology to prepare meat flavor

2 熱反應技術在肉味香精中的應用

熱反應技術是指風味前體物質在適宜條件下通過加熱而產生風味化合物的技術，通常是指美拉德反應（Maillard reaction）。該過程非常復雜，會發生糖、硫胺素、肽和氨基酸及脂類物質等降解反應和美拉德反應，并產生大量的肉類風味物質。常與發酵技術、酶解技術聯合使用，是制備天然肉味香精的重要技術。

美拉德反應屬非酶褐變[22]，是形成肉類風味物質最重要的途徑之一，也是熱反應中最重要的反應[23]。制備肉味香精的主要方法是用前體物質與葡萄糖、氨基酸發生美拉德反應，形成褐色產物，再添加其他香精進行調和得到目標肉味香精[24]。此類香精熱穩定性好，具有持久逼真的肉香風味，還具有一定的抗氧化活性，深受市場歡迎。研究發現，美拉德反應可產生多種熟肉的特征香氣和風味，使肉幾乎沒有血腥味。其形成的揮發性風味成分主要包括呋喃、呋喃酮類、醛類、酸類、噻吩類、噻唑類、吡嗪類及含硫化合物等。反應能產生具有抗氧化活性功能的類黑精物，還能產生具有神經毒素的致癌物質丙烯酰胺[25]。反應產物的種類及含量與反應溫度、時間、pH、水分活度及反應前體物質等條件直接相關[26]。美拉德反應與人類健康密切相關，因此控制好美拉德反應工藝是生產肉味香精的關鍵技術。

目前通過熱反應技術生產肉味香精的研究報道有很多。耿予歡等[27]通過研究不同條件對熱反應產物的影響，優化了熱反應方法制備鵝肉香精的配方，研制出具有逼真燒鵝香味的鵝肉香精。安廣杰等[28]通過優化美拉德反應條件，確定了制備優良雞肉味香精的工藝參數。劉芝君等[29]通過研究川味煙熏臘肉酶解液的美拉德反應工藝，制備出具有較強抗氧化性的臘肉香精。王文等[30]通過研究美拉德反應工藝，制備出色香味俱佳的牛肉味香精。柳倩[31]以豬脂、豬血等為原料，應用酶解技術和熱反應技術研制出香味突出的烤香型天然熱反應豬肉香精。孫夢[32]選用7種不同氨基酸進行美拉德反應后，模擬出天然牛肉風味，該香精營養價值較高，滋味更佳。

3 現代干燥技術在肉味香精中的應用

通常肉味香精經過熱反應工藝后呈液體狀或糊狀，為了方便后續加工、使用、貯藏和運輸，需要將其干燥制成粉狀或粒狀產品。應用干燥濃縮技術可以去除物料中的大部分水分，且處理后肉味香精的香味豐富濃郁，口感更真實。若采用多效干燥設備還可更加快速地實現干燥脫水的目的。一般常用的干燥技術有以下幾種。

3.1 真空干燥技術

真空干燥是在真空負壓條件下，升高溫度達到物料的沸點或降低溫度達到物料的熔點，從而除去水分，達到干燥的目的。隨著真空干燥技術的不斷發展和各領域機械設備的不斷更新，真空干燥設備的種類也越來越多，如真空帶式干燥機、雙錐回轉式真空干燥機、真空盤式連續干燥機、真空耙式干燥機、低溫帶式真空干燥機及連續式真空干燥機等[33]。其優點是干燥過程中可隔絕空氣，從而防止物料氧化，保護物料原有的特性。缺點是通常為間歇式生產，干燥周期相對較長。對于高附加值香精產品，還可采用真空冷凍干燥技術[34]，能最大限度地保護物料的色澤、香味及熱敏性成分。

3.2 噴霧干燥技術

噴霧干燥是將稀物料霧化后，直接與熱風接觸，迅速蒸發水分而得到干燥產品。此方法無需蒸發和粉碎等工序，可直接將物料干燥成粉狀或粒狀產品。肉味香精的生產中應用較為廣泛的是壓力式噴霧干燥。其優點是傳熱快，時間短，產品品質好，顆粒均勻，溶解度好。其缺點是設備較復雜，霧化器等裝置價格較高，生產過程中易堵塞和掛壁。

3.3 微波干燥技術

微波干燥是一種比較新穎的干燥方法，它的熱傳導方向和水分的擴散方向一致，可以同時對內外物料進行加熱和干燥，具有干燥速度快、干燥均勻、清潔節能、易自動化控制、能連續生產及產品質量好等優點。但干燥過程會持續發生美拉德反應，干燥物料通常需要粉碎處理。Lotfy等[35]應用微波干燥技術對蘑菇蛋白酶解液進行干燥，研制出仿牛肉調味料。

4 超臨界萃取技術在肉味香精中的應用

超臨界流體萃取（Supercritical fluid extraction）技術以超臨界流體為萃取劑，利用溫度和壓力對超臨界流體溶解度的影響，將沸點、極性和分子量不同的成分提取出來。該技術已廣泛應用于食品工業，如提取動物油（魚油、肝油等）、植物油（葵花油、大豆油、花卉精油、棕櫚籽油等）、植物色素及啤酒花有效成分等。在食用香精中，可用于提取天然香辛料的精油。

在食品工業中，二氧化碳（CO2）是最常用的萃取劑，它不可燃，無味、無臭、安全無毒，且價格低，可回收利用，能降低生產成本。因此，特別適用于揮發性和熱敏性物質的提取。與傳統的有機溶劑萃取相比，其在提取過程中不使用有機溶液，可以防止對人體的毒害和對環境的污染，具有明顯的優勢。隨著人們對食品及其配料的安全性、天然性意識的提高，超臨界萃取技術在肉味香精方面的研究應用將越來越深入。

5 微膠囊技術在肉味香精中的應用

微膠囊（Microcapsule）技術是利用天然或合成高分子薄膜材料包裹固體、液體、氣體等敏感物料，形成直徑在10微米至數千微米的小膠囊，具有良好密封性能的技術。在食品加工、產品開發、工藝改進、品質提升等方面均發揮著重要的作用。在食品工業中主要應用于新型包裝材料、功能性食品、膳食補充劑、保健品和食品添加劑（如色素、抗氧化劑、香精、香料）等行業。在發達國家，大部分的香精生產應用了微膠囊技術。

微膠囊香精具有以下優點：①膠囊壁能保護敏感物料，隔絕灰塵、雜質和有害物質，還能防止物料氧化，延長產品儲存期；②提高香精溶解度和穩定性，避免開封后有效香氣物質的揮發和氧化，實現香精的緩釋作用；③改善物料的物理性能，改變物料劑型，提高物料的流動性、分散性及可塑性，便于香精加工、運輸和儲藏。

可用于微膠囊的壁材有很多，如植物膠、動物蛋白、變性淀粉、碳水化合物等。隨著食品微膠囊技術的不斷發展，更多高性能的新材料將被開發并應用于微膠囊產品中，使其包埋性、乳化性和成膜性更優。陶緣[36]通過超聲波技術和添加β-環糊精，改善了微膠囊壁材的形態并提高了粒徑的均勻性，研制出一種冷藏穩定性和保型性較好的微膠囊豬肉香精。新材料的應用將極大地促進微膠囊技術在肉味香精行業的推廣和發展。

6 現代儀器分析技術在肉味香精中的應用

現代儀器分析方法主要有：原子光譜法、紫外分光光度法、氣相色譜法、液相色譜法、紅外吸收光譜法、色譜-質譜聯用及核磁共振波譜法等。與傳統的分析方法相比，現代儀器分析技術將大大提高產品中組分分離和鑒定能力，對于香氣閾值極低的香精產品，也能進行準確的定量分析。隨著現代儀器分析技術的不斷應用，人們對肉味香精中的揮發性風味物質進行了研究，并逐漸深入到其產生機理的研究。目前已發現鑒定出1 000多種肉類風味物質，主要有酯類、醇類、醛類、烴類、醚類、芳香族及含硫化合物等[37]。喬凱娜等[38]應用固相微萃取-氣相-質譜（SPME-GC-MS）聯用技術，分析了豬肉香精中的各種揮發性成分。張玉玉等[39]應用SPME-GC-MS技術分析對比了水煮雞肉和雞肉香精的揮發性成分，發現雞肉香精具有特殊的揮發性成分，且種類更多。張喆等[40]應用固相微萃取-全二維氣相色譜-飛行時間質譜（SPME-GC×GC-TOFMS）等技術聯用快速準確地鑒定出肉味香精的香氣成分。

電子舌和電子鼻是應用仿生學、傳感器和計算機等技術組合成的較先進的新型分析儀器。其測量探頭上分布有多種味覺和嗅覺電極傳感器，具有靈敏度高，檢測速度快、重復性好等特點。這些新型人工智能分析儀器已在食品領域廣泛應用。肖嵐等[41]應用電子鼻技術對不同物理性狀、香型及生產批次的肉味香精進行分析研究，發現電子鼻能辨識出不同批次生產的同一種香精，可將其應用于肉味香精的品質控制中。徐欣如等[42]采用氣相色譜-嗅聞-質譜（GCO-MS）聯用技術，對牛肉香精揮發性風味物質進行了鑒定和溯源。高新儀器及檢測技術的出現，必將為肉味香精香氣及風味的分析鑒定提供更方便、快速、準確的方法。

7 其他高新技術在肉味香精中的應用

肉味香精產品在實際工業生產中會遇到多種問題，主要包括：產品營養豐富易滋生微生物，出現脹袋、脹罐現象；粉狀產品易受潮，出現結塊現象；高油脂香精易出現氧化酸敗現象等。要解決這些問題需要綜合食品微生物、食品化工、機械設備等多方面的高新技術。

應用納米技術制備的肉味香精具有分散性好、添加量小、比表面積大、吸附力強等優點，能快速滲透入溶劑分子或香精載體中，使用效果和應用前景較好。應用防腐技術在肉味香精中適量添加抗氧化劑（特丁基對苯二酚、丁基羥基茴香醚、茶多酚、竹葉抽提物、VE等）可有效防止香精的氧化變質現象。擠壓膨化技術可將肉味香精生產中的熱反應和干燥工藝簡化為一步完成，可提高生產效率和連續性，具有廣闊的應用前景。

8 展望

肉味香精作為食品工業的新興朝陽產業，應用領域正逐步擴大，行業發展勢頭良好。該行業的快速發展離不開現代高新科技的支持和消費市場對肉味產品的需求。未來，肉味香精的發展方向仍將集中在技術創新和應用拓展上。在新技術方面，有必要加強肉味香精工業中風味駐留技術、減鹽增鮮技術和生物產香技術的研究與應用。在開發新領域中，要加強肉味香精在自熱食品、軟罐頭菜肴、特殊醫療醫食品中的研發與應用。此外，天然食用香精提取、開發與利用技術和農副產品加工廢棄物的回收利用也是肉味香精發展的重要方向。當今世界，科學技術日新月異，肉味香精行業將會不斷注入新力量，使其發展得更快、更健康、更安全。