基于GC-MS和电子鼻技术解析大豆基人造肉在贮藏过程中的品质与风味演变机制

为解决植物基人造肉在贮藏过程中风味劣变和品质不稳定的问题，研究人员通过GC-MS和电子鼻(E-nose)技术系统研究了大豆基人造肉在4°C和?18°C贮藏条件下的挥发性化合物动态变化。研究发现低温冷冻能有效抑制1-己醇等关键腐败标志物的生成，为优化植物肉贮藏工艺和延长货架期提供了理论依据。

　　

随着全球对可持续健康饮食需求的激增，植物基人造肉成为食品科学领域的研究热点。大豆基人造肉因其高蛋白和仿肉质构特性备受关注，但其贮藏过程中风味劣变和品质不稳定问题严重制约产业发展。目前关于植物肉在不同温度下贮藏特性差异的系统研究仍属空白，特别是挥发性风味物质(VFCs)的动态变化规律尚未阐明。

中国农业科学院农产品加工研究所的研究团队在《Food Chemistry: X》发表论文，创新性地采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)和电子鼻(E-nose)技术，结合多变量统计方法，揭示了大豆基人造肉在4°C冷藏和?18°C冷冻条件下的品质演变规律。研究通过测定pH值、水分含量、色泽(L, a, b^*)和质构特性(TPA)等理化指标，结合挥发性化合物分析和感官评价，建立了贮藏时间-温度-品质的关联模型。

3.1 理化分析
研究发现4°C贮藏6天后pH值显著降低至7.56，而?18°C组保持7.62-7.8。水分含量在4°C贮藏9天后因微生物活动显著下降，?18°C组则因冰晶损伤呈现波动变化。

3.2 色泽分析
冷藏组a值(红度)随贮藏时间增加，而L(亮度)和b^*(黄度)降低；冷冻组在15天时出现显著褐变(BI值60.22)，表明低温导致光学特性改变。

3.3 质构分析
两组硬度与咀嚼性均随时间增加，但?18°C组显著低于4°C组(P<0.05)，弹性则无显著差异，证实冷冻能更好维持纤维结构完整性。

3.4 电子鼻分析
PCA显示传感器S5、S6和S11对冷藏15天样品响应最强，而S1、S8和S9与冷冻样品特征相关，有效区分不同贮藏条件。

3.5 挥发性化合物谱
GC-MS鉴定出47种VFCs，冷藏组从26种增至43种，关键豆腥味物质(己醛、1-辛烯-3-醇)含量下降，而1-己醇等潜在腐败标志物增加；冷冻组仅增至32种，显著抑制化合物释放。

3.6 多变量统计分析
PLS-DA模型筛选出9种VIP>1的关键标志物，其中1-己醇和丁酸辛酯被确定为冷藏特有的腐败相关化合物，其生成与脂质氧化和微生物代谢密切相关。

3.7 感官评价
冷藏组在9天后气味评分显著下降(4.8±0.048)，而冷冻组保持稳定(5.3±0.065)，证实?18°C能更好保持感官品质。

该研究首次系统阐明了大豆基人造肉在不同温度下的品质演变规律，发现1-己醇和丁酸辛酯可作为冷藏腐败的早期预警指标。研究建立的GC-MS与E-nose联用技术体系，为植物肉品质监控提供了高效分析工具。冷冻贮藏抑制风味劣变的机制发现，为优化冷链物流方案提供了科学依据，对推动植物肉产业高质量发展具有重要意义。