枣香解析:综合提取、先进分析策略、形成机理、影响因素及未来展望

《Food Chemistry》:Decoding jujube aroma: Integrated extraction, advanced analytical strategies, formation mechanisms, influencing factors, and future perspectives

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月16日 来源:Food Chemistry 10.4

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   摘要红枣是中国特有的水果,具有独特的香气和较高的营养价值。本文综述了红枣中游离态和糖苷结合态挥发性有机化合物(VOCs)、呈香物质、香气形成机制及影响因素的提取与分析研究进展。目前已鉴定出300多种VOCs,包括酯类、酮类、醛类、酸类和吡嗪类。酯类,尤其是癸酸乙酯,是果香的重

  

摘要

红枣是中国特有的水果,具有独特的香气和较高的营养价值。本文综述了红枣中游离态和糖苷结合态挥发性有机化合物(VOCs)、呈香物质、香气形成机制及影响因素的提取与分析研究进展。目前已鉴定出300多种VOCs,包括酯类、酮类、醛类、酸类和吡嗪类。酯类,尤其是癸酸乙酯,是果香的重要贡献者,其形成过程涉及醇类与脂肪酸的代谢,经酰基-CoA形成及醇酰基转移酶(AAT)催化的酯化反应。脂氧合酶-过氧化氢裂解酶-醇脱氢酶途径和β-氧化也对前体物质供应有所贡献。多组学和酶学研究有助于关键基因、酶及代谢途径的鉴定。新兴方法,包括稳定同位素示踪、分子对接、机器学习、神经成像和基于嗅觉细胞的生物传感器,为阐明香气形成与感知提供了新的机遇,并可实现香气预测和质量控制。本文对红枣香气形成及品质提升提供了研究见解。

引言

红枣(Zizyphus jujuba Mill.)为鼠李科植物。中国拥有最丰富的红枣资源,已有736个品种被记录在案(Lu et al., 2021)。红枣宜人的香气不仅是产品品质的重要体现,也是消费者感官接受度和市场竞争力的关键因素。香气是风味感知的重要组成部分,受多种挥发性化合物及其相互作用的影响。
目前,关于红枣香气的研究主要集中在挥发性有机化合物(VOCs)的分离鉴定及香气指纹图谱的构建上。通过这些研究,利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)已在红枣中检测出300多种VOCs,包括醇类、醛类、酮类、酯类、酸类、烯烃和含氮杂环化合物(Gou et al., 2022)。然而,红枣香气的提取、鉴定与重构仍面临诸多挑战。此外,香气化合物释放行为与感官感知之间的关系尚不明确,红枣香气的形成机制也尚未得到阐明。此外,加工方式(Gou et al., 2024)、储存条件(Cheng et al., 2025)、品种(Qiao et al., 2022)、地理来源(Qiao et al., 2021)和成熟阶段(Song et al., 2019)等多种因素也深刻影响着红枣的香气品质。
随着分析技术的进步,香气科学正日益向多维度和跨学科方向发展。新兴策略,包括分子感官科学(He et al., 2025)、多组学分析(Wang, Zhang, et al., 2025)、人工智能建模(Hao et al., 2026)和智能感官感知(Zhao et al., 2025),为阐明香气组成、形成、感知和调控提供了新工具。例如,尽管红枣含有大量VOCs,但仅有限数量的化合物对整体香气有显著贡献。分子感官方法使人们能够鉴定和表征关键呈香化合物,如月桂酸甲酯、3-羟基-2-丁酮、癸酸甲酯和癸酸乙酯(Gou et al., 2022),从而将化学成分与感官感知联系起来。此外,整合转录组学、代谢组和风味组学有助于阐明香气形成的代谢途径和转录调控网络,而机器学习则为香气特征识别、香气质量预测和香气调控提供了新的数据驱动方法。
尽管在红枣VOCs的鉴定与表征方面已取得显著进展,但现有研究大多分别针对香气提取、化学表征、形成机制或影响因素展开。因此,从整合视角来看,香气组成、前体代谢、酶促与转录调控、加工条件与感官感知之间的关系仍认识不足。因此,本文从整合与批判性视角出发,系统论述红枣香气,将香气提取与分析、形成机制、影响因素、感官感知和新兴技术方法联系起来。最后,本文讨论了主要挑战和未来研究方向,特别强调了基于机制的方法在阐明香气形成与感知方面的应用,以及香气预测和品质调控的新兴策略。

章节摘要

红枣香气的分离与提取策略

作为香气分析的第一步,VOCs的分离与提取尤为重要。在提取过程中,部分VOCs会损失,因此持续研究有效的提取方法至关重要。表1列出了不同分离与提取方法的特点。

人工感官评价

人工感官评价是分析香气特征的重要方法,涉及人类对食物中香气化合物的感知(Gou et al., 2021)。该方法已被广泛应用于红枣香气分析,是评价红枣香气品质的关键策略。常见的感官评价方法包括差别检验、描述性分析、感官优势时间支配序列(TDS)和消费者测试(图1(a))(Gou et al., 2021)。其中,定量

红枣中的呈香化合物及其形成机制

目前红枣中已报道的挥发性化合物(VOCs)超过300种,但仅其中一部分对整体香气有所贡献。本文在图2(a)和表S1中展示了以往研究中发现的141种红枣呈香化合物,包括醇类(21种)、醛类(31种)、酮类(20种)、酸类(19种)、酯类(37种)、烯烃(4种)和含氮杂环化合物(9种)。此外,基于这141种VOCs与香气描述之间关系绘制了网络图谱

影响红枣香气形成的因素

红枣香气受多种因素影响,包括地理来源、品种、成熟度、储存和加工(图4)。了解这些因素的作用对于香气品质提升和开发香气驱动型红枣产品至关重要。

当前挑战

(1)提取方法的局限性。目前,顶空气相色谱-固相微萃取(HS-SPME)、溶剂辅助 flavor evaporation(SAFE)、超临界流体萃取(SFE)、同时蒸馏萃取(SDE)和固相顶空萃取(SBSE)已成为香气提取中的常用方法。然而,只有SDE和SPME在红枣香气分析中得到广泛应用。尽管它们可以提取大部分VOCs,但在对整体香气贡献较高的某些超微量化合物的准确定量方面存在一定局限性。因此,结合多种提取方法或探索互补提取方法可以增强我们

结论

本文从香气组成、形成机制和品质调控三个方面综述了目前对红枣香气的认识。酯类、醛类、酸类和酮类是红枣特征果香和甜香的主要贡献者,其形成与脂肪酸、糖类和氨基酸代谢密切相关。尽管HS-SPME和GC-MS等传统方法大大推动了红枣香气的表征研究,但

CRediT作者贡献声明

勾敏(Min Gou):撰写—审阅与编辑,撰写—初稿,可视化,概念构思。陈琴琴(Qinqin Chen):撰写—审阅与编辑,概念构思。刘格格(Gege Liu):撰写—审阅与编辑。胡晓龙(Xiaolong Hu):撰写—审阅与编辑。毕金峰(Jinfeng Bi):撰写—审阅与编辑,监督,资金获取。

未引用参考文献

Croteau, 1992
Dudareva et al., 2005
Gou et al., 2023
Li, Dadmohammadi and Abbaspourrad, 2022
Li et al., 2024
Li et al., 2022
Liu, Chen, Gou and Bi, 2024a
Liu, Chen, Gou and Bi, 2024b
Liu et al., 2025
Mcgarvey and Croteau, 1995
Qiao et al., 2022a
Qiao et al., 2022b
Song, 2021
Wendakoon, Ueda, Imahori and Ishimaru, 2004
Xi et al., 2012
Yang et al., 2019a
Zheng et al., 2025b

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本文所报道工作的已知竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本研究得到国家重点研发计划(2022YFD1600403)、中国博士后科学基金(2025M772969)以及中国农业科学院农业科技创新工程、中国农业科学院食品科学技术研究所(CAAS-ASTIP-2025-IFST)的资助。
勾敏(Min Gou)|陈琴琴(Qinqin Chen)|刘格格(Gege Liu)|胡晓龙(Xiaolong Hu)|毕金峰(Jinfeng Bi)
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