《Food Chemistry: X》：Exploration of the mechanism of key odour substances in porcine large intestine by enzyme-alkali-alcohol ternary composite treatment: Efficacy of deodorisation treatments and impact on quality
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在本研究中，研究人员使用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC–MS）鉴定了猪大肠中的关键异味化合物，检测到三十种挥发性化合物，并随后开发了一种联合脱臭工艺。气味活性值（OAV）分析揭示了八种关键异味物质（OAV≥1），而气相色谱-嗅闻-质
在本研究中，研究人员使用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC–MS）鉴定了猪大肠中的关键异味化合物，检测到三十种挥发性化合物，并随后开发了一种联合脱臭工艺。气味活性值（OAV）分析揭示了八种关键异味物质（OAV≥1），而气相色谱-嗅闻-质谱联用（GC-O-MS）进一步证实4-甲基苯酚、吲哚和3-甲基吲哚是特征性粪便和动物气味的主要贡献者。在单因素实验中，研究人员评估了乙醇、氢氧化钠和木瓜蛋白酶的脱臭效果，并建立了最佳联合工艺，包括1.2%木瓜蛋白酶（45分钟）、1.2 g/L NaOH（30分钟）和35%乙醇（45分钟）。该联合处理协同降低了关键异味化合物的总含量达82.60%，显著优于每种单独方法。此外，它还改善了最终产品的品质，表现为硬度和咀嚼性降低，以及烹饪损失减少28.04%。总的来说，这些发现通过阐明关键气味来源和潜在的脱臭机制，为品质提升提供了科学依据。
**论文解读：酶-碱-醇三元复合处理去除猪大肠关键气味物质的机制及品质影响**
**研究背景与问题**
猪大肠是重要的猪肉副产品，常用于传统菜肴，但在加工和烹饪过程中产生强烈的异味，限制了其市场接受度和工业价值。尽管消费者认知上接受动物内脏作为食品，但实际食用时因异味而受限。目前常用的脱臭方法包括物理法（如有机溶剂萃取）、化学法（如碱处理）和生物酶法（如木瓜蛋白酶），但现有研究多集中于水产品及常规肌肉食品，对猪大肠等动物副产品的异味研究较少，且缺乏系统比较不同机制方法的协同效果。此外，猪大肠特征性粪便和动物气味的主要化合物尚未完全明确，物理、化学和酶法脱臭的分子机制也需进一步阐明。
**研究内容与意义**
研究人员采用联合分析策略，系统鉴定猪大肠中关键气味化合物，并开发了酶-碱-醇三元协同脱臭工艺。该研究不仅为猪大肠加工提供了实用可扩展的脱臭方案，也为其他面临类似异味挑战的畜禽副产品增值奠定了理论和技术的科学基础。论文发表在《Food Chemistry: X》。
**关键技术方法（不超过250字）**
研究人员从四川省成都市红光食品市场采购新鲜猪大肠样本，并在1小时内冰运至实验室。主要方法包括：使用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC–MS）进行挥发性化合物分析；采用气相色谱-嗅闻-质谱联用（GC-O-MS）进行嗅觉评估；通过气味活性值（OAV）计算确定关键气味物质；构建气味重组模型与缺失实验进行验证。在脱臭工艺优化中，采用单因素实验分别考察木瓜蛋白酶、氢氧化钠（NaOH）和乙醇的浓度及处理时间，并确定最佳顺序（酶-碱-醇）。品质评估包括电子鼻分析、质构分析、烹饪损失测定及感官评价。
**研究结果**
**3.1 HS-SPME-GC–MS分析**：通过HS-SPME-GC–MS检测到猪大肠中30种挥发性化合物，包括烃类、醇类、酯类、醛类、杂环类、酚类、酮类和酸类。其中，烃类、醇类和酯类为主要类别，1-己醇、1-辛烯-3-醇、壬醛等对异味有贡献，而吲哚和3-甲基吲哚是已知的恶劣气味物质。
**3.2 基于GC-O-MS和OAV的异味化合物鉴定**：OAV分析显示8种化合物OAV≥1，其中3-甲基吲哚（OAV=114.52，粪便味）、β-月桂烯（OAV=70.78，香脂味）和4-甲基苯酚（OAV=36.98，动物味）贡献最大。GC-O-MS进一步确认4-甲基苯酚、吲哚和3-甲基吲哚具有高气味强度，是主要异味贡献者。
**3.3 重组分析验证**：将关键化合物添加到无味基质中构建重组模型，其气味雷达图与原始样品高度吻合，证实了这六种化合物（包括1-己醇、1-辛烯-3-醇、壬醛、4-甲基苯酚、吲哚、3-甲基吲哚）共同构成猪大肠的主要气味轮廓。
**3.4 缺失实验确定关键化合物**：通过三角形测试，缺失4-甲基苯酚、吲哚或3-甲基吲哚导致重组模型与对照显著差异（P<0.05），而缺失1-己醇、壬醛或1-辛烯-3-醇无显著差异，证实前三种化合物是核心异味物质。
**3.5 关键异味含量测定**：单因素实验优化得到最佳工艺：1.2%木瓜蛋白酶（45 min）、1.2 g/L NaOH（30 min）、35%乙醇（45 min）。单独处理分别降低总异味含量65.08%（乙醇）、53.70%（NaOH）和50.71%（木瓜蛋白酶），而联合处理降低82.60%，表现出显著协同效应。
**3.6 电子鼻分析**：电子鼻雷达图显示联合处理组气味轮廓最复杂，PCA得分图显示联合处理组分布最分散，表明其脱臭效果最佳，且关键差异来源于芳香族化合物、苯系物、氢化物和烷烃。
**3.7 质构分析**：联合处理组硬度和咀嚼性最低（792.03 g和615.30），显著低于单独处理组，归因于木瓜蛋白酶水解肌原纤维蛋白、NaOH破坏蛋白质结构、乙醇增强组织渗透性，协同削弱了蛋白质结构。
**3.8 烹饪损失**：联合处理组烹饪损失降低28.04%，优于单独处理（NaOH降低17.47%，木瓜蛋白酶降低23.87%，乙醇增加5.08%），表明联合处理建立了更稳定的持水系统。
**3.9 感官评价**：联合处理组在颜色、外观、质地、气味和总体接受度上均获得最高评分，实现了感官品质的全面改善。
**3.10 相关性分析**：层次聚类热图显示联合处理组与其他组差异显著，4-甲基苯酚相对含量最低。相关性分析表明4-甲基苯酚与所有感官指标负相关，吲哚和3-甲基吲哚与4-甲基苯酚的负相关更强，说明联合处理克服了单一方法的选择性局限。
**结论与讨论**
本研究利用HS-SPME-GC–MS和GC-O-MS联合技术准确鉴定了猪大肠的特征异味物质，主要为3-甲基吲哚（OAV最高）、4-甲基苯酚（含量最高）和吲哚。气味重组和缺失实验进一步证实这三种物质是猪大肠特征异味的主要贡献者。为有效去除上述异味，本研究开发了联合处理工艺，依次使用木瓜蛋白酶（1.2%，处理45 min）、NaOH（1.2 g/L，处理30 min）和乙醇（35%，浸泡45 min）。该工艺通过三步协同机制实现关键异味物质的高效协调去除：木瓜蛋白酶深度水解蛋白质基质释放异味，NaOH破坏蛋白质结构并中和关键异味化合物，乙醇介导异味物质与组织间的相互作用断裂以实现最终溶解。异味物质总去除率达82.60%，脱臭效果显著优于任何单一处理。此外，联合处理显著改善了产品的质构和保水性，大幅降低了硬度和咀嚼性，烹饪损失减少28.04%，且产品在感官评价中获得最高总体接受度。总之，本研究阐明并验证了酶-碱-醇协同除臭机制的有效性，为猪大肠及其他类似动物副产品的异味控制和工业加工提供了坚实的理论基础和实用的技术路径。
