陳芝飛,蔡莉莉,郝 輝,趙志偉,孫志濤,馬宇平,劉前進(jìn),楊 靖,董艷娟,侯 佩,*
(1.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心,河南 鄭州 450000;2.鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,河南 鄭州 450002)
香氣是食品風(fēng)味的重要組成部分,是衡量食品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,也是消費(fèi)者選擇食品的重要依據(jù)。香氣成分的組成差異構(gòu)成了食品香氣特征,也賦予其各種各樣的獨(dú)特風(fēng)味。過(guò)去,科研工作者對(duì)食品香氣研究主要集中在香氣成分定性定量分析上,發(fā)現(xiàn)食品中存在著十幾種、幾十種甚至成百上千種揮發(fā)性香氣成分,并獲得大量香氣成分及其組成差異的相關(guān)數(shù)據(jù),但究竟是哪些成分對(duì)食品香氣起關(guān)鍵作用其并未給予回答。甚至很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),人們?cè)谙銡獬煞謱?duì)體系香氣貢獻(xiàn)度上往往存在認(rèn)識(shí)誤區(qū),主要體現(xiàn)在僅以香氣成分在體系中的濃度這一個(gè)維度衡量其對(duì)體系的貢獻(xiàn)度,從而導(dǎo)致無(wú)法在技術(shù)層面上全面、準(zhǔn)確地區(qū)分食品香氣的特征差異。
感官評(píng)定是一種可直接鑒別食品風(fēng)味的有效方法,但其不能用于解決香氣成分對(duì)體系貢獻(xiàn)度的問(wèn)題。20世紀(jì)60年代,Rothe等[1]為表征面包香氣特點(diǎn),通過(guò)感官評(píng)定的方法獲得香氣成分閾值,并結(jié)合儀器分析獲得相應(yīng)的香氣成分濃度,從而首次提出芳香值(aroma value)的概念,其認(rèn)為當(dāng)芳香值不小于1時(shí)香氣成分對(duì)體系的香氣有貢獻(xiàn),其值越高貢獻(xiàn)越大,反之則其對(duì)香氣貢獻(xiàn)可以忽略。其后,香味研究領(lǐng)域又相繼提出香氣單元(odor unit)、香味單元(flavor unit)等概念[2-5],實(shí)際上,上述不同概念均表達(dá)相同的內(nèi)在含義;直到80年代,Acree等[6]為了定量表征食品中揮發(fā)性香氣成分的貢獻(xiàn)度,又以香氣活力值(odor activity value,OAV)替代上述名稱,此后相關(guān)研究均采用OAV來(lái)表征香氣成分對(duì)體系的貢獻(xiàn)度,并一直沿用至今。這些研究表明,香氣成分對(duì)食品香氣體系的貢獻(xiàn)不僅僅取決于其濃度,更是與其自身閾值密切相關(guān),因此需從濃度和閾值兩個(gè)維度進(jìn)行綜合判定。
OAV是指香氣成分在香氣體系中的絕對(duì)或質(zhì)量濃度(ρ)與其香氣或感覺(jué)閾值(T)的比值,即OAV=ρ/T。OAV概念的提出為解決香氣成分對(duì)體系香氣貢獻(xiàn)度問(wèn)題提供了重要的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)手段。一方面,由于香氣成分分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成不同,且人體鼻腔嗅覺(jué)受體細(xì)胞對(duì)香氣成分特異性結(jié)合的程度不同,因此,人們對(duì)不同香氣成分的嗅覺(jué)敏感性差異很大,進(jìn)而導(dǎo)致各香氣成分之間閾值存在不同程度差異;另一方面,各香氣成分在食品香氣體系中濃度不同。因此,在食品香氣體系中,各香氣成分OAV存在明顯差異;通過(guò)比較分析這種差異可確定不同成分在食品香氣體系中的貢獻(xiàn)度,從而判定哪些成分對(duì)食品香氣起著關(guān)鍵作用。關(guān)于OAV的相關(guān)研究,目前主要集中在發(fā)酵制品、水果、植物油等食品工業(yè)領(lǐng)域。
發(fā)酵制品是人類利用有益微生物加工制造的一類食品,主要包括酒類(葡萄酒、白酒和黃酒等)、奶制品、豆制品等。目前,關(guān)于發(fā)酵制品OAV研究亦主要集中在以上3 類發(fā)酵制品。
1.1.1 葡萄酒
葡萄酒種類繁多,因葡萄種類、栽培技術(shù)和葡萄酒釀造工藝任務(wù)不同,導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)格存在較大差異,其香氣特征也相去甚遠(yuǎn)?!韬D让倒濉℅renache Rosé)葡萄酒由名為‘歌海娜’的西班牙葡萄品種釀制而成,由于果味濃郁、凈爽柔順、香氣迷人而深受消費(fèi)者青睞。Ferreira等[7]結(jié)合香氣提取物稀釋分析(aroma extract dilution analysis,AEDA)、主要香氣成分定量分析、OAV測(cè)定和香氣模型重建及缺失技術(shù),對(duì)‘歌海娜玫瑰’葡萄酒中關(guān)鍵香氣成分進(jìn)行了化學(xué)表征;從‘歌海娜玫瑰’葡萄酒中鑒定出35 種香氣成分,其中24 種香氣成分OAV>0.5,由這些成分按相同用量組成的香氣模型體系與‘歌海娜’葡萄酒香氣具有高度一致性;向該模型中添加OAV<0.5的香氣成分未能改善模型香氣,而僅含有3-巰基-1-己醇、β-大馬酮、乙酸異戊酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、異戊酸和丁酸7 種香氣成分(OAV>10)的模型體系香氣還是明顯不同于原酒;香氣成分缺失實(shí)驗(yàn)表明,在‘歌海娜玫瑰’葡萄酒中最重要的香氣成分為3-巰基-1-己醇,其具有對(duì)葡萄酒果香和檸檬香韻的強(qiáng)烈沖擊感;缺失了β-大馬酮(OAV處于第二)僅輕微降低模型氣味的香氣強(qiáng)度?!R家婆’(Maccabeo)是西班牙北部種植面積最廣的白葡萄品種,Escudero等[8]采用OAV和香氣模型重建技術(shù)等對(duì)其葡萄酒香氣成分進(jìn)行了表征,從中鑒定出了53 種香氣成分,其中辛酸乙酯、β-大馬酮、乙酸異戊酯、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚等23 種香氣成分OAV≥1,是該葡萄酒中最重要的香氣成分?!サ聠獭╒erdejo)白葡萄酒是西班牙最重要的白葡萄酒之一,Sánchez-Palomo等[9]采用OAV對(duì)3 種不同釀造工藝的‘弗德喬’葡萄酒香氣成分進(jìn)行了表征。該研究將葡萄酒中香氣成分歸為果香、花香、清香或青香、甜香、辛香、脂香及其他等7 個(gè)芳香系列,并以相同香韻的香氣成分OAV總和代表每個(gè)芳香系列的總強(qiáng)度,從而獲得用于描述此類葡萄酒的香氣特征;結(jié)果表明,果香和甜香對(duì)該白葡萄酒香氣的貢獻(xiàn)最大,而花香和清香的貢獻(xiàn)較小。Guth[10]對(duì)‘舍爾貝’(Scheurebe)和‘瓊瑤漿’(Gewürztraminer)兩個(gè)不同品種白葡萄酒特征香氣成分進(jìn)行了定量和感官評(píng)價(jià),香氣成分OAV顯示了二者香氣成分差異主要在于‘舍爾貝’含有順式玫瑰醚,而‘瓊瑤漿’中含有4-巰基-4-甲基異丁基酮;同時(shí),由于辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸異戊酯、甲基丙酸乙酯、β-大馬酮和葡萄酒內(nèi)酯的OAV較高,因此這些成分為兩個(gè)品種白葡萄酒的有效香氣成分。
1.1.2 白酒
白酒是一種中國(guó)特有的蒸餾酒,由淀粉或糖質(zhì)原料制成酒醅或發(fā)酵后經(jīng)蒸餾而得。其香氣成分主要包括有機(jī)酸、醇類、酯類、醛酮類、芳香族化合物、含氮化合物和呋喃化合物等[11];這些成分雖然含量極少,卻決定著白酒的風(fēng)格特征[11-13]。郭兆陽(yáng)等[14]通過(guò)毛細(xì)管色譜柱直接進(jìn)樣法測(cè)定了白酒中70余種香氣成分及其含量,結(jié)合各香氣成分閾值獲得OAV,并以O(shè)AV高的成分確定了不同香型白酒關(guān)鍵香氣組分。其中,醬香型白酒中丁酸乙酯香氣貢獻(xiàn)度最大,但‘郎酒’卻以己酸乙酯和己酸異戊酯香氣貢獻(xiàn)度最大;己酸乙酯、己酸異戊酯、辛酸乙酯和丁酸乙酯為濃香型白酒的關(guān)鍵香氣組分,其中己酸乙酯OAV最大,其香氣貢獻(xiàn)度亦最大;鳳香型、兼香型、馥郁香型白酒中己酸乙酯、己酸異戊酯、辛酸乙酯、異戊醛的香氣貢獻(xiàn)度高;芝麻香型中己酸乙酯、己酸異戊酯、辛酸乙酯的香氣貢獻(xiàn)度高;清香型白酒及老白干香型白酒中除己酸異戊酯外,高風(fēng)味貢獻(xiàn)度的組分很少,與清香型白酒中乙酸乙酯和適量乳酸乙酯為主體的傳統(tǒng)觀點(diǎn)有較大的出入。Wang Xiaoxin等[11]利用OAV對(duì)醬香型和濃香型白酒的香氣成分進(jìn)行了比較。該研究顯示,作為白酒重要香氣化合物,丙酸乙酯、異丁酸乙酯和1-丙醇在醬香型白酒具有較高的OAV(OAV≥10),而戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸己酯、己酸丁酯、己酸己酯和己酸等香氣成分OAV則較低;在濃香型白酒中己酸乙酯的OAV超過(guò)50 000,這解釋了濃香型白酒具有突出果香香氣的原因。白酒之間香氣差異主要是由生產(chǎn)工藝引起的。
1.1.3 黃酒
中國(guó)黃酒香氣成分復(fù)雜,既有來(lái)源于發(fā)酵原料固有的揮發(fā)性香氣物質(zhì),又有產(chǎn)生于發(fā)酵過(guò)程中微生物的代謝產(chǎn)物,還有陳釀階段形成的風(fēng)味物質(zhì)。這些物質(zhì)不僅氣味各異,而且相互間還存在累加、分離以及抑制等相互作用,因而不同風(fēng)格黃酒香氣多種多樣。羅濤等[15]采用頂空固相微萃?。╤ead space-solid phase microextraction,HS-SPME)與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)法定量分析了不同地區(qū)黃酒中54 種揮發(fā)性香氣成分,發(fā)現(xiàn)上海和江蘇黃酒中揮發(fā)性香氣成分總量低于浙江黃酒,雖然不同黃酒中異戊醇、乙酸、苯乙醇和乙酸乙酯含量最高,但OAV較高的卻是苯乙醛、丁酸乙酯、乙酸乙酯等7 種香氣成分,其對(duì)黃酒香氣均有不同程度的貢獻(xiàn);同時(shí),苯酚、丁酸乙酯、γ-壬內(nèi)酯等在各種黃酒樣品中OAV變化較大,對(duì)不同黃酒香氣貢獻(xiàn)具有明顯區(qū)別。李紅蕾等[16]運(yùn)用動(dòng)態(tài)風(fēng)味稀釋嗅辨系統(tǒng)對(duì)黃酒中香氣成分閾值進(jìn)行測(cè)定,結(jié)合香氣成分在黃酒中的含量獲得其OAV(文中使用“香氣強(qiáng)度”),從而確定了對(duì)黃酒香氣有重要貢獻(xiàn)的關(guān)鍵香氣成分,發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵香氣成分呈香強(qiáng)弱不完全與其含量成正比,而是與其OAV呈正相關(guān)性。陳雙[17]聯(lián)合使用固相萃取技術(shù)和固相微萃取技術(shù)結(jié)合全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜(GC×GC-time of flight-MS,GC×GC-TOF-MS)分析,從古越龍山黃酒中鑒定出975 種揮發(fā)性成分,并對(duì)77 種香氣成分含量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)合閾值獲得其OAV,進(jìn)而確定對(duì)黃酒香氣特征貢獻(xiàn)較大的化合物有:香蘭素、3-甲基丁醛、二甲基三硫、反-1,10-二甲基-反-9-癸醇、苯甲醛和γ-壬內(nèi)酯等;同時(shí),通過(guò)比較傳統(tǒng)型黃酒和清爽型黃酒香氣成分的OAV差異,明確了形成兩種黃酒香氣特征差異的主要香氣成分,并通過(guò)香氣重建實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了前期研究結(jié)果準(zhǔn)確性。
Helier等[18]利用閾值結(jié)合儀器分析技術(shù)對(duì)儲(chǔ)存酸奶中金屬氣息進(jìn)行了研究。該研究采用穩(wěn)定同位素稀釋測(cè)定(stable-isotope dilution assays,SIDA)技術(shù),對(duì)新鮮發(fā)酵酸奶和儲(chǔ)存酸奶中的E2,Z6-壬二烯醇(金屬氣息)、4,5-環(huán)氧-反-2-癸烯醛(金屬氣息)、3-甲基吲哚(樟腦丸樣氣息)、乙醛(辛辣氣息)和2,3-丁二酮(黃油氣息)的含量進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)合閾值測(cè)定和OAV解釋了新鮮發(fā)酵酸奶和儲(chǔ)存酸奶香氣的差異,其中,E2,Z6-壬二烯醇為儲(chǔ)存酸奶中產(chǎn)生金屬氣息的主要貢獻(xiàn)者。
Qian等[19]通過(guò)動(dòng)態(tài)頂空GC-MS技術(shù)和OAV法對(duì)Parmigiano Reggiano奶酪中的香氣成分進(jìn)行了研究。該研究采用基于文獻(xiàn)報(bào)道的閾值計(jì)算了各香氣成分OAV,結(jié)果表明,乙酸為該奶酪的最重要香氣貢獻(xiàn)者。Taylor等[20]利用選擇離子流動(dòng)管質(zhì)譜技術(shù)(selected ion flow tube-MS,SIFT-MS)結(jié)合閾值確定瑞士奶酪中揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds,VOCs)的OAV,從而對(duì)5 家不同工廠生產(chǎn)的瑞士奶酪及其VOCs的變異性進(jìn)行了辨別。結(jié)果表明,5 家工廠生產(chǎn)的瑞士奶酪中鑒定出17 種OAV大于1的VOCs;其中,2,3-丁二酮的OAV在5 家不同工廠生產(chǎn)的瑞士奶酪中具有顯著差異;通過(guò)SIFT-MS技術(shù)獲得高揮發(fā)性有機(jī)化合物的OAV可確定不同工廠瑞士奶酪的OAV輪廓。
Xiao Zuobing等[21]結(jié)合OAV、香氣重組和缺失實(shí)驗(yàn)對(duì)市售豆腐乳香氣成分進(jìn)行了研究,獲得了35 種香氣成分的OAV,基于OAV的香氣重組模型與原豆腐乳香氣類似,缺失實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、E2,E4-癸二烯醛和2,6-二甲基吡嗪對(duì)商業(yè)腐乳特征香氣具有最顯著貢獻(xiàn)。Feng Yunzi等[22]通過(guò)OAV測(cè)定和缺失實(shí)驗(yàn)對(duì)市售醬油的香氣成分進(jìn)行了表征。該研究對(duì)3 組不同發(fā)酵過(guò)程(高鹽稀態(tài)醬油、低鹽固態(tài)醬油和Koikuchi型醬油)產(chǎn)生的27 種市售醬油進(jìn)行了香氣成分鑒定,同時(shí)研究了發(fā)酵過(guò)程對(duì)醬油香氣產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明,3 組醬油中共鑒定出129 種揮發(fā)性成分,并對(duì)其中41 種香氣成分進(jìn)行了定量;盡管3 組醬油香氣強(qiáng)度明顯不同,但其香氣類型相同;很多酯類和酚類存在于Koikuchi型醬油,而揮發(fā)性酸類僅存在于低鹽固態(tài)醬油中;23 種香氣成分的OAV大于1,其中3-甲基丁醛、乙酸乙酯、4-羥基-2-乙基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮、2-甲基丁醛和3-甲硫基丙醛的OAV大于100;缺失實(shí)驗(yàn)證實(shí)了氨基酸代謝產(chǎn)物對(duì)醬油特征香氣具有重要貢獻(xiàn)。
不同種類水果香氣組成各具特色,決定其風(fēng)格特點(diǎn)的關(guān)鍵成分也各不相同。目前,針對(duì)水果果實(shí)中活性香氣成分表征已有不少研究報(bào)道。
草莓香氣成分復(fù)雜,其主要香氣成分有酯類、呋喃酮類和萜烯醇類等,此外還含有少量?jī)?nèi)酯、醛類、醇類和硫化物等[23-26]。Nuzzi等[27]通過(guò)OAV測(cè)定對(duì)6 個(gè)不同基因型草莓果實(shí)的香氣特征進(jìn)行了評(píng)價(jià),發(fā)現(xiàn)25 種揮發(fā)性成分中高OAV的對(duì)草莓果實(shí)香氣有貢獻(xiàn),而OAV與揮發(fā)性成分香氣強(qiáng)度直接相關(guān)。Du Xiaofen等[28]利用GC-嗅聞儀(GC-olfactometry,GC-O)、OAV和感官評(píng)價(jià)對(duì)兩種亞熱帶草莓的香氣特征進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,兩種草莓中22 種香氣化合物OAV大于1,其主要香氣活性成分均為2,5-二甲基-4-甲氧基-3(2H)-呋喃酮、2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮、丁酸甲酯、γ-癸內(nèi)酯、(E)-2-己烯醛、芳樟醇、2E,6Z-壬二烯醛、香葉醇、丁酸、二氫草莓酸甲酯和己酸乙酯;‘草莓節(jié)’品種中丁酸乙酯的OAV最高(461),緊隨其后依次為2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮、丁酸甲酯和芳樟醇。
黑莓和蔓越莓的香氣成分中除萜烯化合物外,主要還有醇類、酯類、酸類、醛類、酮類等[29]。Qian等[30]測(cè)定了‘馬里恩’和‘常綠無(wú)刺’兩種黑莓中香氣成分的OAV,結(jié)果顯示,在‘馬里恩’黑莓中已酸乙酯、β-紫羅蘭酮、芳樟醇、2-庚酮、2-十一酮、α-紫羅蘭酮和己醛的OAV較高(OAV>10),而在常綠無(wú)刺黑莓中,高OAV化合物(OAV>10)有己酸乙酯、2-庚酮、二氫草莓酸乙酯、2-庚醇、3-甲基丁醛、α-蒎烯、檸檬烯、百里香素、芳樟醇、反-2-己烯醛、桃金娘烯醇、己醛、2-甲基丁醛和檜烯,這些成分分別為以上兩種黑莓的關(guān)鍵致香成分。Du Xiaofen等[31]利用攪拌棒吸附萃?。╯tir bar sorptive extraction,SBSE)-GC-MS和固相萃?。╯olid-phase extraction,SPE)-微管插入熱解吸(microvial insert thermal desorption,MITD)-GC-MS技術(shù),分析了‘馬里恩’和‘黑鉆’兩種無(wú)刺黑莓的揮發(fā)性成分,并計(jì)算了其OAV,結(jié)果顯示,兩個(gè)品種整體香氣成分非常相似,但某些香氣成分濃度存在顯著差異,且OAV結(jié)果與感官評(píng)價(jià)一致,前者呈現(xiàn)出更多的漿果、水果和草莓香氣,而后者則帶有更多的花香。Zhu Jiancai等[32]利用GC-O和OAV表征了蔓越莓關(guān)鍵揮發(fā)性香氣成分,結(jié)果顯示,己醛、戊醛、反-2-庚烯醛、反-2-己烯醛、反-2-辛烯醛、反-2-壬烯醛、2-甲基丁酸乙酯、β-紫羅蘭酮、2-甲基丁酸和辛醛的OAV均超過(guò)1,這些香氣成分對(duì)蔓越橘香氣具有重要貢獻(xiàn)。
此外,菠蘿、番石榴和燈籠果中活性香氣成分研究也有相關(guān)報(bào)道。Tokitomo等[33]通過(guò)香氣成分定量分析和感官評(píng)價(jià)對(duì)新鮮菠蘿香氣活性成分進(jìn)行了研究,結(jié)果顯示,2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮、二甲基丙酸乙酯、二氫草莓酸乙酯、二氫草莓酸甲酯和1,3,5-十一烷三烯為新鮮菠蘿的關(guān)鍵香氣成分。Steinhaus等[34]結(jié)合OAV、香氣重組和缺失實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)粉紅番石榴香氣進(jìn)行了表征,發(fā)現(xiàn)順式-3-己烯醛、3-硫基-1-己醇、4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、乙酸3-硫基己酯、己醛、丁酸乙酯、乙酸肉桂酯和甲硫基丙醛為其關(guān)鍵香氣成分。Yilmaztekin[35]通過(guò)測(cè)定OAV對(duì)土耳其安塔利亞燈籠果果實(shí)中的有效香氣成分進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,γ-辛內(nèi)酯、γ-六內(nèi)酯、辛酸乙酯、2-庚酮、壬醛、己醛、香茅醇、2-甲基-1-丁醇、苯甲醇、苯乙醇、1-庚醇、癸酸乙酯和正丁醇為燈籠果的有效香氣成分,其中γ-辛內(nèi)酯的OAV(46.9)最高,其對(duì)燈籠果果實(shí)香氣的貢獻(xiàn)最大。
除水果果實(shí)外,近年來(lái)不少科研工作者也圍繞著果汁OAV開(kāi)展了相關(guān)研究。2012年,Pang Xueli等[36]結(jié)合GC-O-MS分析和OAV測(cè)定對(duì)伽師甜瓜汁中的香氣活性成分進(jìn)行了表征,從伽師甜瓜汁中鑒定出42 種揮發(fā)性化合物,由OAV確定了2E,6Z-壬二烯醛、3Z,6Z-壬二烯-1-醇、丁酸乙酯等12 種化合物為其活性香氣成分。此后,Pang Xueli等[37]又在前期研究基礎(chǔ)上,通過(guò)結(jié)合OAV、GC-O/檢測(cè)頻率分析(detection frequency analysis,DFA)以及香氣重建和缺失測(cè)試,證實(shí)了5 種9 個(gè)碳的不飽和醛類和醇類以及5 種酯類的重大貢獻(xiàn),特別是水果味的丁酸乙酯和似黃瓜味的2E,6Z-壬二烯醛對(duì)伽師甜瓜汁的香氣貢獻(xiàn)最大。
Selli等[38]對(duì)莫羅和桑吉耐勞血橙汁的香氣成分進(jìn)行分析,從兩種果汁中分別鑒定出醇類、酯類、萜類等83 種和78 種香氣化合物,其中15 種揮發(fā)性化合物的OAV>1,檸檬烯、諾卡酮和芳樟醇的OAV最高。Zhu Jiancai等[39]通過(guò)GC-MS和GC-脈沖式火焰光度檢測(cè)(pulsed fl ame photometric detection,PFPD)-SBSE技術(shù)對(duì)榴蓮汁和榴蓮酒中香氣成分進(jìn)行了分析測(cè)定,并利用OAV對(duì)其香氣活性成分與感官特征進(jìn)行了對(duì)比分析,分別從榴蓮汁和榴蓮酒中鑒定出38 種和43 種香氣成分,但僅11 種和15 種香氣成分的OAV>1,其中2,3-丁二酮、3-甲基丁醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚、乙基甲基二硫醚、二氫草莓酸乙酯、丁酸乙酯和辛酸乙酯為二者香氣主要貢獻(xiàn)者。
植物油是從植物的果實(shí)、種子、胚芽中得到的油脂,其除高級(jí)飽和或不飽和脂肪酸甘油酯等主要成分外,還含有較為豐富的香氣成分。目前關(guān)于植物油中香氣成分OAV研究也有相關(guān)報(bào)道。
Reboredo-Rodríguez等[40]為確認(rèn)橄欖與橄欖精油香氣成分之間的關(guān)系,采用OAV對(duì)不同橄欖品種及其精油進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示,皮瓜爾品種無(wú)明顯感官特征,阿爾貝吉納品種主要帶有蘋果香氣和苦味,塞維利亞的曼薩尼亞品種帶有蘋果、青草香氣和苦味,本地品種帶有香蕉和橄欖果香氣。Guclu等[41]利用OAV對(duì)艾瓦勒克品種橄欖精油中的揮發(fā)性成分和酚類物質(zhì)進(jìn)行了評(píng)定。研究表明,在橄欖精油中共鑒定了醇類、醛類、萜類、酯類等32 種香氣成分,6 種揮發(fā)性成分的OAV大于1,其中順-3-己烯醛、己醛和壬醛的OAV相對(duì)較高。
Poehlmann等[42]結(jié)合OAV和香氣重組技術(shù)對(duì)施蒂里亞南瓜籽精油中關(guān)鍵香氣成分進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,施蒂里亞南瓜籽油中26 種香氣成分的OAV高于1,其中甲硫醇、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛和2,3-二乙基-5-甲基吡嗪等4 種化合物的OAV最高;香氣重組物的感官評(píng)價(jià)顯示,利用OAV測(cè)定結(jié)果進(jìn)行香氣重組可有效仿制施蒂里亞南瓜籽油香氣。Usami等[43]采用GC-O-MS和OAV對(duì)干燥錦葵花油中的香氣活性化合物進(jìn)行了表征,研究發(fā)現(xiàn)β-大馬酮、β-紫羅蘭酮和癸醛的OAV最高,β-大馬酮為其主要的活性香氣成分。Tamura等[44]采用OAV確定了烤白芝麻籽油中具有香氣活性的11 種硫醇類化合物,其中3-甲基-1-丁烯-1-硫醇(OAV為2 400)和2-甲基-1-丁烯-1-硫醇(OAV為960)對(duì)其香氣貢獻(xiàn)最大。
Amanpour等[45]通過(guò)GC-MS技術(shù)對(duì)土耳其咖啡(TC)和法壓壺咖啡(FPC)的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析并測(cè)定了其OAV。在TC和FPC中分別鑒定出呋喃類、內(nèi)酯類、酚類、吡啶、吡嗪、酮類等共計(jì)60 種和58 種揮發(fā)性成分;在兩種咖啡中,13 種揮發(fā)性成分OAV>1,其中愈創(chuàng)木酚、2,3-丁二酮和乙酸糠醇酯的OAV最高。Ayseli等[46]采用OAV對(duì)雞胸肉的同時(shí)蒸餾萃取物中揮發(fā)性成分進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果表明,己醛和(E)-庚烯醛為雞胸肉中最重要香氣活性成分。此外,OAV還應(yīng)用于植物精油[47]、VOC成分分析[48-49]以及大氣環(huán)境和水污染等領(lǐng)域[50-52]。
電子鼻(E-nose)技術(shù)、GC-MS技術(shù)、GC-O-MS技術(shù)、傳統(tǒng)感官評(píng)定方法等均可應(yīng)用于食品風(fēng)味研究,這些技術(shù)和方法具有各自的特點(diǎn)。其中,電子鼻技術(shù)通過(guò)模式識(shí)別系統(tǒng)的化學(xué)傳感器列陣進(jìn)行氣味識(shí)別[53];GC-MS和GC-O-MS技術(shù)可精確地確定食品中的揮發(fā)性風(fēng)味成分[54-55];傳統(tǒng)感官評(píng)定方法可直接判別食品的風(fēng)味特征[55-56]。但以上風(fēng)味表征技術(shù)和方法均無(wú)法有效解決香氣成分對(duì)體系貢獻(xiàn)度的問(wèn)題。
OAV從濃度和閾值兩個(gè)維度上揭示了香氣成分對(duì)食品香氣體系的貢獻(xiàn),為表征食品關(guān)鍵香氣成分提供了有效技術(shù)手段。然而,目前其仍存在以下兩個(gè)方面問(wèn)題:其一,香氣成分閾值數(shù)據(jù)存在一定差異。閾值測(cè)試是以人的感覺(jué)作評(píng)判,受水、空氣、丙二醇等基質(zhì)以及測(cè)試人員感官靈敏度所影響,導(dǎo)致不同研究團(tuán)隊(duì)評(píng)定的閾值數(shù)據(jù)在一定程度上存在偏差;其二,香氣成分分析技術(shù)仍需進(jìn)一步完善。盡管現(xiàn)代分析技術(shù)已取得長(zhǎng)足發(fā)展,但對(duì)于復(fù)雜香味體系中痕量但關(guān)鍵的香氣成分準(zhǔn)確測(cè)定仍存在缺陷,導(dǎo)致無(wú)法更加系統(tǒng)地對(duì)食品香氣體系或成分進(jìn)行表征。針對(duì)以上問(wèn)題,一方面,須重新組織經(jīng)驗(yàn)豐富且感官靈敏的研究人員,構(gòu)建足量人員構(gòu)成的感官評(píng)定團(tuán)隊(duì),對(duì)香氣成分閾值進(jìn)行多維評(píng)價(jià),獲得大量樣本數(shù)據(jù),從而避免因研究人員感覺(jué)差異和外在環(huán)境因素所造成的數(shù)據(jù)偏差,獲得更加客觀準(zhǔn)確的閾值數(shù)據(jù);另一方面,須進(jìn)一步完善現(xiàn)有分析技術(shù),例如,在深入研究樣品前處理方法基礎(chǔ)上,利用半制備型高效液相色譜對(duì)痕量香氣成分進(jìn)行有效富集,再結(jié)合GC-MS技術(shù),實(shí)現(xiàn)食品香味體系中痕量香氣成分的準(zhǔn)確分析。
當(dāng)前,OAV在國(guó)際食品香味學(xué)領(lǐng)域已顯現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用潛力。近年來(lái),劉登勇等[57]提出了相對(duì)OAV/相對(duì)氣味活度值(relative OAV,ROAV)的新概念,用于量化評(píng)價(jià)不同揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度。此后,國(guó)內(nèi)研究人員利用ROAV方法開(kāi)展了金華火腿、甘薯(莖尖)、蟹類、烤制鵪鶉蛋、燉雞、氧化羊骨油、紅樹(shù)莓果醋、中華絨螯蟹、四川麩醋、中華鱉和發(fā)酵牛乳等食品中關(guān)鍵香味成分貢獻(xiàn)度研究[58-68]。這些研究表明,ROAV是在OAV基礎(chǔ)上進(jìn)一步量化評(píng)價(jià)香氣成分對(duì)食品香氣體系的相對(duì)貢獻(xiàn)度,是有效表征食品香氣體系關(guān)鍵香氣成分的重要手段,也正在食品風(fēng)味相關(guān)研究中越來(lái)越多地發(fā)揮作用。
綜上所述,隨著食品香味學(xué)的發(fā)展,通過(guò)現(xiàn)代分析技術(shù)、食品加工技術(shù)和感官分析技術(shù)緊密結(jié)合,OAV相關(guān)技術(shù)在食品關(guān)鍵香氣成分表征和食品調(diào)香中的推廣應(yīng)用將愈加廣泛。