肉味香精加工技术研究与应用进展

周安玲，贾西灵，鲁怀强

（临夏州农业科学院，甘肃 临夏 731100）

食用香精是食品工业中必不可少的食品添加剂，对加工产品的风味起着重要作用，已成为国内外食品工业竞相研究开发的热点。食用香精通常分为甜味香精和咸味香精。甜味香精开发较早，技术较成熟，主要应用于糖果、饼干、糕点、饮料及冰激凌等甜品加工中。咸味香精是由香料化合物、热反应香料、香辛料（或其提取物）等物质中的一种或多种与其他食品添加剂或食用载体组成的混合物，主要用于咸味食品的加工[1]。其中以肉类风味为主的肉味香精（包括鸡肉香精、猪肉香精、牛肉香精及海鲜香精等[2]）被广泛应用于肉制品、罐头食品、方便食品、调味料和调味品、速冻食品、休闲食品及餐饮配料等食品行业中[3]。我国肉味香精研发起步较晚，与发达国家存在一定差距，主要是在香气质量和稳定性方面[4]。肉味香精的质量和技术含量将直接影响食品的口感、香气与品质，已成为食品市场竞争的焦点，对肉类香精的研究也成为相关研究机构和企业的重点。

随着我国科技水平的进步与发展，各行各业纷纷进行了技术革新，食品工业也随之蓬勃发展。现代高新技术的开发与应用既能提高加工效率，降低生产成本，又能提高产品品质，促进新产品研发，已成为食品工业发展的一个重要方向。目前，生物技术、辐照技术、微波技术及挤压膨化技术等已在食品工业中得到应用[5]。酶技术、微胶囊技术、热反应技术及超临界萃取技术等在肉味香精的生产加工中也得到了广泛的应用[3]。高新技术及应用领域的研究与开发将是影响肉味香精持续发展的关键点。

1 酶技术在肉味香精中的应用

应用酶解技术生产肉味香精已成为一种常用的关键技术[6]。酶具有专一性和高效催化功能，它能分解动植物中的蛋白质，生成肽类和氨基酸等物质，形成多种具有肉味的风味前体物质。酶解技术具有反应速度快、反应温度低、工艺简单、产物安全营养、工艺过程易控制，便于工业化操作等优点[7]。可用于生产肉味香精的酶有很多，如胰蛋白酶、风味蛋白酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、脂肪酶、糜蛋白酶、复合蛋白酶、胃蛋白酶、碱性蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶及果胶酶等。多位研究者应用不同酶酶解不同原料制备出各具特色的肉味香精[8-15]（见表1），相关研究还对酶解工艺进行了优化[16-20]（见表2）。结果表明，酶解效果与酶解底物、酶解条件有关。因此，需要针对不同的原料选择合适的酶和适宜的工艺条件。可采用多种酶协同作用，并着重考察反应温度、时间、pH及底物浓度等因素对酶解效果的影响[21]，才能生成功能特性较好的酶解产物。

表1 采用不同酶处理不同原料制备肉味香精对比Table 1 Comparison of meat flavor prepared by different enzymes and different raw materials

表2 酶解技术制备肉味香精工艺优化对比Table 2 Optimization and comparison of enzymatic hydrolysis technology to prepare meat flavor

2 热反应技术在肉味香精中的应用

热反应技术是指风味前体物质在适宜条件下通过加热而产生风味化合物的技术，通常是指美拉德反应（Maillard reaction）。该过程非常复杂，会发生糖、硫胺素、肽和氨基酸及脂类物质等降解反应和美拉德反应，并产生大量的肉类风味物质。常与发酵技术、酶解技术联合使用，是制备天然肉味香精的重要技术。

美拉德反应属非酶褐变[22]，是形成肉类风味物质最重要的途径之一，也是热反应中最重要的反应[23]。制备肉味香精的主要方法是用前体物质与葡萄糖、氨基酸发生美拉德反应，形成褐色产物，再添加其他香精进行调和得到目标肉味香精[24]。此类香精热稳定性好，具有持久逼真的肉香风味，还具有一定的抗氧化活性，深受市场欢迎。研究发现，美拉德反应可产生多种熟肉的特征香气和风味，使肉几乎没有血腥味。其形成的挥发性风味成分主要包括呋喃、呋喃酮类、醛类、酸类、噻吩类、噻唑类、吡嗪类及含硫化合物等。反应能产生具有抗氧化活性功能的类黑精物，还能产生具有神经毒素的致癌物质丙烯酰胺[25]。反应产物的种类及含量与反应温度、时间、pH、水分活度及反应前体物质等条件直接相关[26]。美拉德反应与人类健康密切相关，因此控制好美拉德反应工艺是生产肉味香精的关键技术。

目前通过热反应技术生产肉味香精的研究报道有很多。耿予欢等[27]通过研究不同条件对热反应产物的影响，优化了热反应方法制备鹅肉香精的配方，研制出具有逼真烧鹅香味的鹅肉香精。安广杰等[28]通过优化美拉德反应条件，确定了制备优良鸡肉味香精的工艺参数。刘芝君等[29]通过研究川味烟熏腊肉酶解液的美拉德反应工艺，制备出具有较强抗氧化性的腊肉香精。王文等[30]通过研究美拉德反应工艺，制备出色香味俱佳的牛肉味香精。柳倩[31]以猪脂、猪血等为原料，应用酶解技术和热反应技术研制出香味突出的烤香型天然热反应猪肉香精。孙梦[32]选用7种不同氨基酸进行美拉德反应后，模拟出天然牛肉风味，该香精营养价值较高，滋味更佳。

3 现代干燥技术在肉味香精中的应用

通常肉味香精经过热反应工艺后呈液体状或糊状，为了方便后续加工、使用、贮藏和运输，需要将其干燥制成粉状或粒状产品。应用干燥浓缩技术可以去除物料中的大部分水分，且处理后肉味香精的香味丰富浓郁，口感更真实。若采用多效干燥设备还可更加快速地实现干燥脱水的目的。一般常用的干燥技术有以下几种。

3.1 真空干燥技术

真空干燥是在真空负压条件下，升高温度达到物料的沸点或降低温度达到物料的熔点，从而除去水分，达到干燥的目的。随着真空干燥技术的不断发展和各领域机械设备的不断更新，真空干燥设备的种类也越来越多，如真空带式干燥机、双锥回转式真空干燥机、真空盘式连续干燥机、真空耙式干燥机、低温带式真空干燥机及连续式真空干燥机等[33]。其优点是干燥过程中可隔绝空气，从而防止物料氧化，保护物料原有的特性。缺点是通常为间歇式生产，干燥周期相对较长。对于高附加值香精产品，还可采用真空冷冻干燥技术[34]，能最大限度地保护物料的色泽、香味及热敏性成分。

3.2 喷雾干燥技术

喷雾干燥是将稀物料雾化后，直接与热风接触，迅速蒸发水分而得到干燥产品。此方法无需蒸发和粉碎等工序，可直接将物料干燥成粉状或粒状产品。肉味香精的生产中应用较为广泛的是压力式喷雾干燥。其优点是传热快，时间短，产品品质好，颗粒均匀，溶解度好。其缺点是设备较复杂，雾化器等装置价格较高，生产过程中易堵塞和挂壁。

3.3 微波干燥技术

微波干燥是一种比较新颖的干燥方法，它的热传导方向和水分的扩散方向一致，可以同时对内外物料进行加热和干燥，具有干燥速度快、干燥均匀、清洁节能、易自动化控制、能连续生产及产品质量好等优点。但干燥过程会持续发生美拉德反应，干燥物料通常需要粉碎处理。Lotfy等[35]应用微波干燥技术对蘑菇蛋白酶解液进行干燥，研制出仿牛肉调味料。

4 超临界萃取技术在肉味香精中的应用

超临界流体萃取（Supercritical fluid extraction）技术以超临界流体为萃取剂，利用温度和压力对超临界流体溶解度的影响，将沸点、极性和分子量不同的成分提取出来。该技术已广泛应用于食品工业，如提取动物油（鱼油、肝油等）、植物油（葵花油、大豆油、花卉精油、棕榈籽油等）、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。

在食品工业中，二氧化碳（CO2）是最常用的萃取剂，它不可燃，无味、无臭、安全无毒，且价格低，可回收利用，能降低生产成本。因此，特别适用于挥发性和热敏性物质的提取。与传统的有机溶剂萃取相比，其在提取过程中不使用有机溶液，可以防止对人体的毒害和对环境的污染，具有明显的优势。随着人们对食品及其配料的安全性、天然性意识的提高，超临界萃取技术在肉味香精方面的研究应用将越来越深入。

5 微胶囊技术在肉味香精中的应用

微胶囊（Microcapsule）技术是利用天然或合成高分子薄膜材料包裹固体、液体、气体等敏感物料，形成直径在10微米至数千微米的小胶囊，具有良好密封性能的技术。在食品加工、产品开发、工艺改进、品质提升等方面均发挥着重要的作用。在食品工业中主要应用于新型包装材料、功能性食品、膳食补充剂、保健品和食品添加剂（如色素、抗氧化剂、香精、香料）等行业。在发达国家，大部分的香精生产应用了微胶囊技术。

微胶囊香精具有以下优点：①胶囊壁能保护敏感物料，隔绝灰尘、杂质和有害物质，还能防止物料氧化，延长产品储存期；②提高香精溶解度和稳定性，避免开封后有效香气物质的挥发和氧化，实现香精的缓释作用；③改善物料的物理性能，改变物料剂型，提高物料的流动性、分散性及可塑性，便于香精加工、运输和储藏。

可用于微胶囊的壁材有很多，如植物胶、动物蛋白、变性淀粉、碳水化合物等。随着食品微胶囊技术的不断发展，更多高性能的新材料将被开发并应用于微胶囊产品中，使其包埋性、乳化性和成膜性更优。陶缘[36]通过超声波技术和添加β-环糊精，改善了微胶囊壁材的形态并提高了粒径的均匀性，研制出一种冷藏稳定性和保型性较好的微胶囊猪肉香精。新材料的应用将极大地促进微胶囊技术在肉味香精行业的推广和发展。

6 现代仪器分析技术在肉味香精中的应用

现代仪器分析方法主要有：原子光谱法、紫外分光光度法、气相色谱法、液相色谱法、红外吸收光谱法、色谱-质谱联用及核磁共振波谱法等。与传统的分析方法相比，现代仪器分析技术将大大提高产品中组分分离和鉴定能力，对于香气阈值极低的香精产品，也能进行准确的定量分析。随着现代仪器分析技术的不断应用，人们对肉味香精中的挥发性风味物质进行了研究，并逐渐深入到其产生机理的研究。目前已发现鉴定出1 000多种肉类风味物质，主要有酯类、醇类、醛类、烃类、醚类、芳香族及含硫化合物等[37]。乔凯娜等[38]应用固相微萃取-气相-质谱（SPME-GC-MS）联用技术，分析了猪肉香精中的各种挥发性成分。张玉玉等[39]应用SPME-GC-MS技术分析对比了水煮鸡肉和鸡肉香精的挥发性成分，发现鸡肉香精具有特殊的挥发性成分，且种类更多。张喆等[40]应用固相微萃取-全二维气相色谱-飞行时间质谱（SPME-GC×GC-TOFMS）等技术联用快速准确地鉴定出肉味香精的香气成分。

电子舌和电子鼻是应用仿生学、传感器和计算机等技术组合成的较先进的新型分析仪器。其测量探头上分布有多种味觉和嗅觉电极传感器，具有灵敏度高，检测速度快、重复性好等特点。这些新型人工智能分析仪器已在食品领域广泛应用。肖岚等[41]应用电子鼻技术对不同物理性状、香型及生产批次的肉味香精进行分析研究，发现电子鼻能辨识出不同批次生产的同一种香精，可将其应用于肉味香精的品质控制中。徐欣如等[42]采用气相色谱-嗅闻-质谱（GCO-MS）联用技术，对牛肉香精挥发性风味物质进行了鉴定和溯源。高新仪器及检测技术的出现，必将为肉味香精香气及风味的分析鉴定提供更方便、快速、准确的方法。

7 其他高新技术在肉味香精中的应用

肉味香精产品在实际工业生产中会遇到多种问题，主要包括：产品营养丰富易滋生微生物，出现胀袋、胀罐现象；粉状产品易受潮，出现结块现象；高油脂香精易出现氧化酸败现象等。要解决这些问题需要综合食品微生物、食品化工、机械设备等多方面的高新技术。

应用纳米技术制备的肉味香精具有分散性好、添加量小、比表面积大、吸附力强等优点，能快速渗透入溶剂分子或香精载体中，使用效果和应用前景较好。应用防腐技术在肉味香精中适量添加抗氧化剂（特丁基对苯二酚、丁基羟基茴香醚、茶多酚、竹叶抽提物、VE等）可有效防止香精的氧化变质现象。挤压膨化技术可将肉味香精生产中的热反应和干燥工艺简化为一步完成，可提高生产效率和连续性，具有广阔的应用前景。

8 展望

肉味香精作为食品工业的新兴朝阳产业，应用领域正逐步扩大，行业发展势头良好。该行业的快速发展离不开现代高新科技的支持和消费市场对肉味产品的需求。未来，肉味香精的发展方向仍将集中在技术创新和应用拓展上。在新技术方面，有必要加强肉味香精工业中风味驻留技术、减盐增鲜技术和生物产香技术的研究与应用。在开发新领域中，要加强肉味香精在自热食品、软罐头菜肴、特殊医疗医食品中的研发与应用。此外，天然食用香精提取、开发与利用技术和农副产品加工废弃物的回收利用也是肉味香精发展的重要方向。当今世界，科学技术日新月异，肉味香精行业将会不断注入新力量，使其发展得更快、更健康、更安全。