龐雪莉，孫鈺清，孔凡玉，邱軍，張繼光

農(nóng)產(chǎn)品揮發(fā)性風(fēng)味品質(zhì)研究現(xiàn)狀與展望

龐雪莉，孫鈺清，孔凡玉，邱軍，張繼光

（中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部煙草和香薰植物產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266101）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和物質(zhì)生活水平的提高，人們的飲食觀念已從“吃得飽”向“吃得好”轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者比以往更加關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。在影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的眾多因素中，揮發(fā)性風(fēng)味品質(zhì)是農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，也是決定農(nóng)產(chǎn)品可接受性和產(chǎn)品價(jià)值的首要條件。因此，圍繞農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)開(kāi)展其物質(zhì)基礎(chǔ)、形成機(jī)理、鑒定評(píng)價(jià)新技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用等相關(guān)研究意義重大。本文通過(guò)梳理近年來(lái)國(guó)內(nèi)、外農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)介紹特征風(fēng)味鑒定研究的新方法和新技術(shù)，概述基于分子感官組學(xué)的特征風(fēng)味解析與鑒定，風(fēng)味品質(zhì)的生物調(diào)控技術(shù)研究，風(fēng)味特征識(shí)別技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品等級(jí)區(qū)分與真?zhèn)舞b別中的應(yīng)用，智能嗅覺(jué)檢測(cè)技術(shù)與風(fēng)味評(píng)價(jià)，基質(zhì)-風(fēng)味及風(fēng)味組分間相互作用機(jī)理等方面的最新研究進(jìn)展，總結(jié)了我國(guó)現(xiàn)有風(fēng)味研究存在的問(wèn)題和不足，同時(shí)對(duì)新形勢(shì)下農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)研究的發(fā)展趨勢(shì)和研究重點(diǎn)進(jìn)行了展望，以期為今后相關(guān)領(lǐng)域人員開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)研究與評(píng)價(jià)，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)特色風(fēng)味農(nóng)產(chǎn)品挖掘、培育、高值化開(kāi)發(fā)利用和消費(fèi)升級(jí)提供思路與參考。

農(nóng)產(chǎn)品；風(fēng)味品質(zhì)；分子感官科學(xué)；生物技術(shù)；指紋圖譜

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)，人們的飲食觀念已從“吃得飽”向“吃得好”轉(zhuǎn)變，消費(fèi)者比以往更加關(guān)注農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)問(wèn)題。農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)是指農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)程度，不僅包括風(fēng)味、外觀和營(yíng)養(yǎng)成分，還包括加工品質(zhì)、衛(wèi)生品質(zhì)及商業(yè)品質(zhì)。在影響農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的眾多因素中，揮發(fā)性風(fēng)味品質(zhì)，作為農(nóng)產(chǎn)品內(nèi)在品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，是直接決定農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)好壞和產(chǎn)品價(jià)值的首要條件，也是影響消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)行為的最重要評(píng)判指標(biāo)[1]。因此，開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)方面的研究與開(kāi)發(fā)，不僅有助于農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)特色的精準(zhǔn)定位、優(yōu)質(zhì)風(fēng)味品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的資源挖掘和品種培育，而且對(duì)特色風(fēng)味農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)指導(dǎo)和消費(fèi)引導(dǎo)等方面也具有重要的借鑒和指導(dǎo)意義。本文通過(guò)系統(tǒng)總結(jié)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)研究的重要技術(shù)方法和各研究分支的最新進(jìn)展，梳理了我國(guó)在農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)方面的研究現(xiàn)狀及存在問(wèn)題，展望了未來(lái)農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)研究的重要領(lǐng)域和發(fā)展方向。

1 農(nóng)產(chǎn)品揮發(fā)性風(fēng)味品質(zhì)研究新方法

1.1 分子感官科學(xué)技術(shù)

食用農(nóng)產(chǎn)品中的揮發(fā)性組分有成百上千種，但僅很少一部分化合物在風(fēng)味特征的呈現(xiàn)中有貢獻(xiàn)作用[2]，具有這樣性質(zhì)的揮發(fā)性組分，被稱(chēng)為風(fēng)味活性組分（odor-active compound）[3]。因此，如何從眾多無(wú)貢獻(xiàn)及低貢獻(xiàn)化合物中篩選并鑒定出關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味組分，一直是風(fēng)味品質(zhì)研究工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，分子感官科學(xué)（molecular sensory science），也稱(chēng)感官組學(xué)（sensomics），已成為當(dāng)今農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味分析中最頂級(jí)的系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)。該技術(shù)由德國(guó)慕尼黑技術(shù)大學(xué)的風(fēng)味化學(xué)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(zhì)量的多學(xué)科交叉技術(shù)，可以為系統(tǒng)解析農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)內(nèi)涵，揭示風(fēng)味形成機(jī)理，構(gòu)建評(píng)價(jià)理論與技術(shù)，優(yōu)化加工工藝和滿(mǎn)足消費(fèi)嗜好等食品科學(xué)與消費(fèi)方面的問(wèn)題提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。在農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)分析中，應(yīng)用感官組學(xué)的核心是在分子水平上定性、定量和描述香氣特征，從而對(duì)特征風(fēng)味的化學(xué)本質(zhì)進(jìn)行全面深入解析[5]。以香氣特征研究為例，在氣味物質(zhì)提取、分離、分析的每一步驟中，感官組學(xué)始終將儀器分析與人類(lèi)對(duì)氣味的感覺(jué)相結(jié)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(lèi)氣味接收器（smell receptor，如嗅覺(jué)上皮細(xì)胞）作用，在人類(lèi)大腦中形成氣味的總體印象。概括起來(lái)，利用感官組學(xué)對(duì)風(fēng)味品質(zhì)方面的研究流程主要包括4步[5]：（1）利用組合提取技術(shù)對(duì)可能的風(fēng)味貢獻(xiàn)組分進(jìn)行全面準(zhǔn)確捕獲；（2）在人機(jī)結(jié)合基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)組分的篩選鑒定；（3）在風(fēng)味組分貢獻(xiàn)定量評(píng)價(jià)下進(jìn)行關(guān)鍵風(fēng)味組分識(shí)別；（4）基于模擬重組體系進(jìn)行關(guān)鍵風(fēng)味貢獻(xiàn)的組分驗(yàn)證。

1.2 揮發(fā)性風(fēng)味品質(zhì)研究的技術(shù)難點(diǎn)與對(duì)策

1.2.1 揮發(fā)組分的全面準(zhǔn)確提取 農(nóng)產(chǎn)品中風(fēng)味組分的非破壞性、準(zhǔn)確全面提取是后續(xù)風(fēng)味物質(zhì)篩選及關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)鑒定的前提和保障，它直接決定風(fēng)味特征解析的準(zhǔn)確性。由于農(nóng)產(chǎn)品的基質(zhì)復(fù)雜，風(fēng)味組分構(gòu)成數(shù)量眾多，性質(zhì)多樣，且具有低含量甚至痕量的特點(diǎn)，這給其分離純化和分析鑒定帶來(lái)很大挑戰(zhàn)。因此，應(yīng)依據(jù)各類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品的本身特性，衡量不同提取手段的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，盡量采用非破壞性且優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的兩種或兩種以上的組合提取技術(shù)，從源頭來(lái)保障風(fēng)味組分分析的完整性和真實(shí)性。目前，普遍應(yīng)用于大米、特色果蔬、茶葉、蜂蜜、堅(jiān)果、香辛料等農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)評(píng)價(jià)中的提取方法主要有，同時(shí)蒸餾提?。╯imultaneous distillation extraction，SDE）[6]、水蒸氣蒸餾（steam distillation，SD）[7]、溶劑直接提?。╯olvent extraction，SE）、液液微萃取（liquid-liquid microextraction）[8]、固相萃?。╯olid phase extraction）、固相微萃?。╯olid phase micro-extraction，SPME）[9]、攪拌棒吸附萃?。╯tir bar sorptive extraction，SBSE）[10]、溶劑輔助風(fēng)味蒸發(fā)（solvent-assisted flavor evaporation，SAFE）[11]、超臨界CO2萃取（supercritical CO2fluid extraction）[12]、亞臨界萃?。╯ubcritical fluid extraction）[13]、頂空萃取技術(shù)（headspace）[14]和吹掃捕集（purge & trap）[15]等。

1.2.2 揮發(fā)性風(fēng)味組分的高效分離 鑒于農(nóng)產(chǎn)品揮發(fā)物質(zhì)種類(lèi)各異、數(shù)量繁多，一次進(jìn)樣分析可能會(huì)導(dǎo)致后續(xù)質(zhì)譜分析中組分共流出的問(wèn)題，容易造成揮發(fā)性風(fēng)味分析中關(guān)鍵風(fēng)味化合物的丟失，從而影響后續(xù)組分鑒定的準(zhǔn)確性。因此，如何保證揮發(fā)性混合物良好分離度和精確定性是風(fēng)味研究中的又一技術(shù)難點(diǎn)。目前微流路控制Deans Switch中心切割技術(shù)[16]、全二維（GC*GC）[17]等新發(fā)展的多維色譜分離技術(shù)為復(fù)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(yōu)點(diǎn)，已在農(nóng)產(chǎn)品和食品等復(fù)雜樣品揮發(fā)性組分的分離中得到廣泛應(yīng)用。

1.2.3 揮發(fā)性風(fēng)味貢獻(xiàn)組分的準(zhǔn)確篩選鑒定 如何從眾多非活性組分中篩選關(guān)鍵風(fēng)味貢獻(xiàn)組分是風(fēng)味分析的另一大難點(diǎn)，人-機(jī)結(jié)合典型分析儀器—?dú)庀嗌V-嗅聞（GC-O）技術(shù)是解決該難題的一大利器，GC-O技術(shù)的發(fā)明，是風(fēng)味化合物感官介入直接鑒定技術(shù)的里程碑。該技術(shù)在1964年首次由Fuller等[18]發(fā)明，隨后Acree等[19]對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)優(yōu)化。GC-O系列技術(shù)，包括香效分析（combined hedonic aroma response method，CHARM) 、稀釋分析（aroma extract dilution analysis，AEDA）、時(shí)間-強(qiáng)度法（OSME，Greece word，smell）和頻率檢測(cè)法（detection frequency，DF），該技術(shù)能夠在色譜分離的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確提供化合物的風(fēng)味屬性及強(qiáng)度信息，進(jìn)而對(duì)風(fēng)味組分貢獻(xiàn)進(jìn)行量化評(píng)估排序，最終實(shí)現(xiàn)風(fēng)味貢獻(xiàn)組分的篩分。此外，在揮發(fā)全組分提取和混合物組分良好分離基礎(chǔ)上的精確定性是農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)解析的一大關(guān)鍵。紅外、質(zhì)譜（串聯(lián)質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜、離子遷移譜、離子阱質(zhì)譜）、核磁共振及質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等光譜、質(zhì)譜結(jié)構(gòu)鑒定手段，為農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味物質(zhì)準(zhǔn)確定性提供了強(qiáng)有力保證[20-23]。

2 國(guó)內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)研究進(jìn)展

通過(guò)對(duì)近5年來(lái)國(guó)內(nèi)、外相關(guān)研究文獻(xiàn)的梳理與歸納，發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的研究熱點(diǎn)主要集中在以下5個(gè)方面：（1）基于分子感官組學(xué)的風(fēng)味特征解析；（2）農(nóng)產(chǎn)品及其加工制品風(fēng)味品質(zhì)的改良調(diào)控；（3）基于風(fēng)味指紋圖譜的農(nóng)產(chǎn)品等級(jí)、產(chǎn)地區(qū)分與鑒偽；（4）基質(zhì)組分及風(fēng)味物質(zhì)間的相互作用；（5）仿生傳感智能嗅覺(jué)檢測(cè)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用。

2.1 基于分子感官組學(xué)的風(fēng)味特征解析

風(fēng)味特征化學(xué)本質(zhì)的準(zhǔn)確揭示是農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味研究的重點(diǎn)。近年來(lái)，許多研究者應(yīng)用感官組學(xué)手段，從分子層面成功解析了多種農(nóng)產(chǎn)品揮發(fā)性風(fēng)味特征的化學(xué)本質(zhì)。Choi等[24]利用頂空固相微萃取技術(shù)（HS-SPME）和真空蒸餾技術(shù)（HVD）組合分離提取技術(shù)、GC-O技術(shù)及稀釋分析技術(shù)對(duì)柑橘果肉及果皮中的香氣特征進(jìn)行解析，并分析了兩者香氣組分的構(gòu)成差異。Zhang等[25]利用SAFE提取并結(jié)合AEDA香氣篩選技術(shù)和GC-MS定性定量分析技術(shù)，以風(fēng)味活性值（OAV）為評(píng)價(jià)指標(biāo)，揭示了牛肝菌香氣的化學(xué)本質(zhì)。Kesen等[26]利用吹掃捕集結(jié)合稀釋分析方法，以稀釋因子為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，鑒定出了黑孜然的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。陳光靜等[27]通過(guò)采用頂空-固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法（HS-SPME-GC-MS）、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用結(jié)合嗅聞（GC-O-MS）和風(fēng)味活性值結(jié)合強(qiáng)度值對(duì)比分析了新鮮薏米、弱異味薏米和強(qiáng)異味薏米的揮發(fā)性成分，并鑒定出薏米中存在的12種關(guān)鍵異味貢獻(xiàn)成分。Lindinger等[28]綜合利用非目標(biāo)化學(xué)計(jì)量學(xué)結(jié)合感官評(píng)價(jià)手段，在明確風(fēng)味物質(zhì)與感官分屬性對(duì)應(yīng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，鑒定出了咖啡“發(fā)酵”異味的貢獻(xiàn)組分。Sghaier等[29]綜合利用多種頂空氣捕集組合方法結(jié)合風(fēng)味物質(zhì)篩選和鑒定手段，解析了菜籽油熱處理后“魚(yú)腥味”的物質(zhì)基礎(chǔ)。這些研究不僅有助于解析農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味特征的形成機(jī)理，而且能為生產(chǎn)環(huán)節(jié)高香氣品種精準(zhǔn)培育和加工儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的定向調(diào)控等工作提供參考借鑒和方法指導(dǎo)。

2.2 農(nóng)產(chǎn)品及其加工制品風(fēng)味品質(zhì)的改良調(diào)控

基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等生物技術(shù)因高效、低成本、高選擇性、生產(chǎn)周期短和產(chǎn)物質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多地應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品及其加工制品風(fēng)味品質(zhì)的精確設(shè)計(jì)、改良和高效調(diào)控中。劉瑩等[30]通過(guò)生物質(zhì)譜結(jié)合香菇基因組信息克隆了編碼香菇特征風(fēng)味合成酶（半胱氨酰亞砜裂解酶，C-S lyase）的關(guān)鍵基因，并構(gòu)建了該基因超量表達(dá)的香菇工程菌株，顯著增加了香菇特征風(fēng)味物質(zhì)含量。針對(duì)“海帶中藻膠物質(zhì)影響海帶風(fēng)味物質(zhì)提取”這一問(wèn)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(jí)微生物菌株，在有效利用褐藻單細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)生風(fēng)味的同時(shí)，成功實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵產(chǎn)品的脫腥。在生物轉(zhuǎn)化法催化天然前體物質(zhì)產(chǎn)香方面，甄達(dá)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(fā)現(xiàn)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?，F(xiàn)代生物工程技術(shù)為農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的定向調(diào)控、保香、增香及特色風(fēng)味品種資源的開(kāi)發(fā)、轉(zhuǎn)化和利用提供了新的途徑和方法，具有巨大發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。

2.3 基于風(fēng)味指紋圖譜的農(nóng)產(chǎn)品等級(jí)、產(chǎn)地區(qū)分與鑒偽

我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品種植地域分布廣，不同產(chǎn)地和等級(jí)規(guī)格的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量差別較大。市場(chǎng)上的許多優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)產(chǎn)品往往存在以次充好、以假亂真的現(xiàn)象，亟需開(kāi)發(fā)快速、精確的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)鑒別方法和技術(shù)，以保證優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的持續(xù)健康發(fā)展。風(fēng)味指紋圖譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)為復(fù)雜體系的多組分分析提供了強(qiáng)有力的手段，已成功應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品等級(jí)鑒定、真?zhèn)舞b別和產(chǎn)地溯源中。Qin等[33]利用GC-MS、定量描述分析感官評(píng)價(jià)、智能電子鼻分析及偏最小二乘回歸分析對(duì)不同等級(jí)紅茶和綠茶的香氣品質(zhì)進(jìn)行了研究區(qū)分，建立了茶葉香氣物質(zhì)與感官屬性的關(guān)聯(lián)，成功實(shí)現(xiàn)了不同等級(jí)及品種茶葉的快速鑒別。Musharraf等[34]利用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)合定量分析建立了9個(gè)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(jié)合GC-MS和主成分分析（PCA）和聚類(lèi)分析研究了5個(gè)不同產(chǎn)地的小茴香香氣品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)-松油烯和檸檬烯可作為潛在特征標(biāo)記物用于區(qū)分不同產(chǎn)地的小茴香。Kiani等[36]綜合利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)和智能電子鼻檢測(cè)技術(shù)建立了藏紅花摻假鑒別方法，并利用主成分分析、分層聚類(lèi)分析和支持向量機(jī)對(duì)該鑒別方法的鑒別能力進(jìn)行了評(píng)價(jià)。這些研究表明，利用現(xiàn)代儀器分析聯(lián)用組合技術(shù)可以獲取農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味指紋圖譜，同時(shí)借助化學(xué)計(jì)量學(xué)方法對(duì)“海量”數(shù)據(jù)進(jìn)行快速有效地識(shí)別和分析，能夠準(zhǔn)確高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地、等級(jí)及品種的區(qū)分和鑒別。

2.4 基質(zhì)組分及風(fēng)味物質(zhì)間的相互作用

農(nóng)產(chǎn)品體系中的重要非揮發(fā)組分，如蛋白質(zhì)、多糖、脂類(lèi)物質(zhì)等與風(fēng)味化合物之間存在相互作用，因此，系統(tǒng)了解這些組分的風(fēng)味結(jié)合特性對(duì)于準(zhǔn)確理解農(nóng)產(chǎn)品的風(fēng)味感覺(jué)本質(zhì)，改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品保鮮加工方式，加強(qiáng)風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)高值化利用方面均具有重要指導(dǎo)意義。蘆曦[37]針對(duì)“大豆分離蛋白（SPI）自帶‘豆腥味’且易吸附風(fēng)味物質(zhì)，從而限制了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用”這一科學(xué)問(wèn)題，在系統(tǒng)分析蛋白質(zhì)/風(fēng)味物質(zhì)相互作用的結(jié)合參數(shù)，以及不同風(fēng)味物質(zhì)與SPI結(jié)合相互影響的基礎(chǔ)上，明確了SPI體系風(fēng)味調(diào)節(jié)與補(bǔ)償?shù)姆椒w系。Boutboul等[38]利用反向色譜技術(shù)并結(jié)合吸附自由能和吸附熱焓參數(shù)測(cè)定，研究了高質(zhì)量玉米淀粉和特定風(fēng)味組分之間相互作用機(jī)理，發(fā)現(xiàn)了玉米淀粉和風(fēng)味組分之間存在相互作用，具體作用方式有氫鍵結(jié)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(lèi)型糖及改性淀粉對(duì)藍(lán)莓果泥風(fēng)味品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)藍(lán)莓基質(zhì)中組分構(gòu)成的微小改變能對(duì)其風(fēng)味特征產(chǎn)生顯著影響。因此，開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)-風(fēng)味組分以及風(fēng)味組分間相互作用等內(nèi)容的深入系統(tǒng)研究，能夠?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品深加工過(guò)程中品質(zhì)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)及風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控提供切實(shí)可行的理論指導(dǎo)。

2.5 仿生智能嗅覺(jué)檢測(cè)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用

目前，風(fēng)味品質(zhì)感官評(píng)價(jià)主要靠人的嗅覺(jué)進(jìn)行判斷，主觀性較強(qiáng)，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(xì)的嗅聞而使結(jié)果有誤；另外，嗅覺(jué)的鑒別需要人體吸入，長(zhǎng)期工作對(duì)身體健康有一定影響。電子鼻是20世紀(jì)九十年代發(fā)展起來(lái)的分析、識(shí)別和檢測(cè)復(fù)雜嗅味和揮發(fā)性成分的儀器，它模擬人和動(dòng)物的嗅覺(jué)器官，可識(shí)別目標(biāo)的總體氣息，具有樣品處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)速度快、識(shí)別效果好、實(shí)時(shí)、無(wú)損等優(yōu)點(diǎn)，目前已成功應(yīng)用于小麥、堅(jiān)果、水果等農(nóng)產(chǎn)品真?zhèn)舞b別、霉變安全預(yù)警、品質(zhì)劣變監(jiān)測(cè)、產(chǎn)地鑒別及產(chǎn)品工藝優(yōu)化控制等方面[40-44]。此外，嗅覺(jué)可視化分析技術(shù)[45]，因其對(duì)環(huán)境中水蒸氣等干擾因素具有很強(qiáng)的抗干擾能力，可以很好彌補(bǔ)現(xiàn)有的生物、化學(xué)或物理傳感器技術(shù)的缺點(diǎn)，目前已在香醋醋齡識(shí)別、農(nóng)產(chǎn)品新鮮度評(píng)價(jià)和質(zhì)量分級(jí)評(píng)定等方面得到成功應(yīng)用。仿生傳感信息融合智能檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)及應(yīng)用，能夠?qū)⒏泄俜治雠c計(jì)算機(jī)傳感器、儀器分析技術(shù)相結(jié)合，呈現(xiàn)出儀器智能化和感官評(píng)價(jià)應(yīng)用多元化的態(tài)勢(shì)，在農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的分析評(píng)價(jià)中，具有無(wú)損、快速、操作方便、易實(shí)現(xiàn)在線分析等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景十分廣闊。

3 我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)研究的問(wèn)題與不足

總體來(lái)說(shuō)，農(nóng)產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)研究主要涉及3個(gè)層面：風(fēng)味化學(xué)本質(zhì)解析、呈味過(guò)程和呈味機(jī)理。目前國(guó)內(nèi)相關(guān)研究主要停留在第一層面，即呈味物質(zhì)的分離鑒定及形成機(jī)理的研究上，對(duì)神經(jīng)生理物理感知層面上的呈味過(guò)程及呈味機(jī)理，如唾液-呈味物質(zhì)相互作用[46]，大腦神經(jīng)元、味覺(jué)受體對(duì)呈味物質(zhì)感知[47]，口腔加工對(duì)呈味物質(zhì)釋放的影響[48]等方面的研究相對(duì)薄弱。此外，相比國(guó)外已發(fā)展成熟的風(fēng)味科學(xué)研究體系，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品的風(fēng)味科學(xué)研究剛剛進(jìn)入發(fā)展期，相關(guān)研究人員在化學(xué)、心理學(xué)、感官科學(xué)等綜合學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備及風(fēng)味相關(guān)研究經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)掌握方面不足。后續(xù)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)分子感官組學(xué)、風(fēng)味指紋圖譜技術(shù)和仿生智能嗅覺(jué)檢測(cè)技術(shù)等先進(jìn)研究技術(shù)手段的引進(jìn)和學(xué)習(xí)，加強(qiáng)多學(xué)科交叉融合方面的平臺(tái)建立與合作研究工作。

4 展望

隨著國(guó)家對(duì)優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展的重視，全社會(huì)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)健康和品質(zhì)評(píng)價(jià)工作的迫切需求，我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的相關(guān)研究工作正在不斷深入。結(jié)合新時(shí)代的國(guó)家需求和國(guó)際前沿動(dòng)態(tài)，還需從4個(gè)方面加強(qiáng)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品揮發(fā)性風(fēng)味品質(zhì)的研究：第一，將新的分離鑒定技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味分析研究，如高速逆流色譜分離技術(shù)（high-speed countercurrent chromatography，HSCCC），離子遷移譜（ion mobility spectrometry，IMS）、軌道離子阱高分辨質(zhì)譜（orbitrap MS）等先進(jìn)技術(shù)，以更精確全面地揭示農(nóng)產(chǎn)品風(fēng)味特征的化學(xué)本質(zhì)。第二，應(yīng)用微生物技術(shù)和酶工程等生物轉(zhuǎn)化法推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品高效增香及產(chǎn)香研究，以緩解天然風(fēng)味物質(zhì)開(kāi)發(fā)資源不足的壓力，推動(dòng)天然香料、香精的研發(fā)與應(yīng)用；第三，在化學(xué)本質(zhì)解析基礎(chǔ)上，采用現(xiàn)代生物學(xué)手段開(kāi)展高香氣附加值農(nóng)產(chǎn)品的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，彰顯并提升農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)良風(fēng)味品質(zhì)，以提高農(nóng)產(chǎn)品的供給質(zhì)量；第四，開(kāi)展多學(xué)科交叉的味覺(jué)受體與化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)研究，明確味覺(jué)對(duì)特征香氣物質(zhì)的感受機(jī)制。這些研究工作的持續(xù)深入開(kāi)展，將為推進(jìn)我國(guó)優(yōu)質(zhì)特色農(nóng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)培育和風(fēng)味品質(zhì)升級(jí)提供重要理論指導(dǎo)和技術(shù)支撐。

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[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(guó)家自然科學(xué)基金（31601483）、國(guó)家特色農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估專(zhuān)項(xiàng)（GJFP201801003）、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)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(zé)任編輯 趙伶俐）