低温贮藏对猪肉品质及挥发性风味物质的影响机制与新鲜度标志物筛选

本研究针对猪肉贮藏过程中品质劣变和风味损失问题，通过HS-SPME/GC-MS技术结合动力学模型，系统分析了25°C、4°C和-20°C下pH、TVB-N、TBARS等指标变化规律，鉴定出hexanal、acetoin等9种关键挥发性标志物，为零货架期预测和冷链优化提供科学依据。

　　

猪肉作为我国居民膳食中占比50%的主要肉类，其贮藏过程中的品质变化直接关系到食品安全和消费体验。然而，猪肉在贮藏期间易受微生物和内源酶作用，导致pH值升高、蛋白质降解产生总挥发性盐基氮(TVB-N)、脂肪氧化生成硫代巴比妥酸反应物(TBARS)等问题，这些变化不仅影响感官品质，还会产生不良风味化合物。更棘手的是，不同温度下这些变化的动力学规律尚不明确，缺乏科学的新鲜度评价标志物体系。针对这些产业痛点，西南科技大学张雯团队在《Journal of Agriculture and Food Research》发表研究，系统揭示了温度对藏猪肉品质演变的调控机制。

研究采用头空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(HS-SPME/GC-MS)结合动力学建模，以西藏藏猪背最长肌为研究对象，设置25°C(室温)、4°C(冷藏)和-20°C(冷冻)三组贮藏条件，定期检测pH、TVB-N、TBARS和感官评分四项指标，并通过挥发性有机物分析鉴定差异标志物。

3.1 猪肉理化指标在贮藏期间的变化

研究发现pH值随贮藏时间延长呈上升趋势，25°C组在第4天即达到6.81的腐败阈值，而-20°C组180天后仍保持6.29的次新鲜状态。TVB-N含量变化显示，25°C和4°C组分别在3天和9天超过15 mg/100g的安全限值。TBARS值在25°C贮藏4天后突破1.0 mg/kg的腐败临界点，而冷冻条件能有效抑制脂质氧化。感官评分下降速率与温度呈正相关，验证了低温的保鲜优势。

3.2 动力学模型和货架期预测

通过零级和一级动力学模型比较，证实零级模型能更准确描述品质变化(R²>0.92)。结合阿伦尼乌斯方程建立的预测模型显示，pH、TVB-N、TBARS和感官评分的活化能分别为60.86、66.56、55.96和55.46 kJ/mol，为不同温度下的货架期预测提供了量化工具。

3.3 挥发性风味物质的定性与定量分析

共鉴定出45种挥发性化合物，其中醛类占比最高。25°C贮藏时hexanal含量从719.86 ng/g骤降至121.19 ng/g，而acetoin和含硫化合物显著增加。4°C条件下pentanal含量从9.05 ng/g增至38.88 ng/g，呈现独特的"先降后升"模式。冷冻组挥发性物质变化最缓慢，证实-20°C能有效延缓风味劣变。

3.4 猪肉新鲜度判别模型的建立

通过聚类分析将样品划分为新鲜/次新鲜组和腐败组。正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)筛选出9个关键差异标志物：hexanal、2-戊基呋喃、heptanal、acetoin、二甲基三硫醚、三硫醚、benzaldehyde、pentanal和非anal。这些标志物与理化指标显著相关(p<0.01)，如acetoin与感官评分呈负相关(r=-0.948)，而hexanal呈正相关(r=0.960)。热图分析显示，heptanal等物质在新鲜肉中富集，而腐败肉特征性含有pentanal和二甲基二硫醚。

该研究创新性地构建了多温度下猪肉品质变化的预测模型，首次明确acetoin和二甲基三硫醚等化合物作为腐败标志物的应用价值。从实践角度看，研究不仅为冷链物流温度优化提供了理论依据，更重要的是建立了一套基于挥发性标志物的快速新鲜度评价体系，这对实现猪肉品质的精准监控、减少食品安全风险具有重要应用价值。特别值得注意的是，发现的含硫化合物标志物因其极低的嗅觉阈值，为开发便携式电子鼻检测设备提供了分子靶点，有望推动肉类智能检测技术的发展。