骨汤是中国传统汤品中的经典之一,被广泛应用于食品工业。例如,它是方便面的汤底基础,也是浓缩汤制品中的增味剂(Chun-juan & Wei, 2019)。骨汤富含胶原蛋白、氨基酸、核苷酸和矿物离子,这些成分赋予其营养价值并有助于增加营养摄入(Meng等, 2022)。同时,骨汤中的风味化合物为消费者提供了愉悦的感官体验。例如,游离氨基酸赋予甜味和鲜味,而IMP等5′-核苷酸可增强鲜味感知。此外,丰富的小分子肽赋予鲜味、咸味和醇味等风味,碳水化合物同样提供甜味(Chen和Zhang, 2007)。
猪骨汤丰富而独特的香气是吸引消费者的另一个重要因素。近年来,多项研究表明,醛类、醇类和酮类是骨汤中的关键香气化合物,而呋喃类和含硫化合物则是肉香味的来源(Duan等, 2025; Jia等, 2024; J. Y. Zhang等, 2017)。气相色谱-嗅闻-质谱联用技术(GC-O-MS)是鉴定骨汤挥发性轮廓的关键分析技术。以往研究主要采用顶空固相微萃取(SPME)来检测骨汤中的挥发性化合物(M. Zhang等, 2017),该方法虽然操作简便,但对骨汤中香气化合物的萃取效率有限。本研究采用效率更高的动态顶空采样(DHS)技术来提取骨汤中的香气化合物。在DHS中,惰性气体(如N2)将挥发性化合物从汤中吹脱,随后被Tenax-TA吸附柱(由2,6-二苯基-p-联苯氧化物组成)捕获(Sun等, 2024)。该方法克服了SPME对挥发性化合物萃取效率低的局限,同时操作便捷高效。
目前,已有大量研究探讨了影响猪骨汤风味质量的因素。例如,M. Zhang等(2017)比较了使用商用电炖锅和传统陶锅制作的猪骨汤,发现陶锅炖煮的汤品感官肉香味更为显著,GC-O-MS检测到的化合物种类也更为丰富和强烈。Zou等(2021)发现不同烹饪方法也会影响猪骨汤的风味,指出炖煮比蒸制产生更高的游离氨基酸含量和更低的嘌呤浓度。此外,炖煮时间也是影响骨汤风味的重要因素。Guo等(2025)指出,将炖煮时间延长至120分钟可显著增加可溶性蛋白质、游离氨基酸和总糖含量,从而提升汤品的营养价值和风味特征。除了加工条件外,原料本身也是主要决定因素。已有证据表明,肉类或骨骼品种对汤品的风味变化有重要贡献(Bi等, 2019)。
本研究所选猪品种涵盖广泛的地理区域,且遗传背景差异显著(Hou等, 2023)。七个品种包括传统地方品种(西藏猪、巴马香猪、重庆野猪和云南黑猪)和商业改良品种(沙湾黑猪、壹号野猪和有盼头黑猪)。传统品种脂肪含量通常较高,而商业改良品种在追求更高瘦肉率的同时,脂肪含量中等或较低(Lu等, 2008)。这两类猪的风味前体化合物水平存在显著差异(Xiao等, 2021)。
此外,现有针对炖煮猪骨汤中挥发性化合物的检测研究主要采用SPME-GC-MS技术,该方法对挥发性化合物的萃取效率不高。因此,本研究选取七种不同猪骨品种制备汤品,旨在阐明骨骼类型对关键风味化合物和整体感官质量的影响。为系统研究这一原料效应,本研究采用DHS-GC×GC-O-MS分析骨汤中的香气化合物,并结合OPLS-DA分析鉴定不同骨骼类型汤品中的关键香气化合物。同时,利用HPLC对不同猪骨品种汤品中的呈味活性化合物(包括游离氨基酸、核苷酸和小肽)进行定量分析。本研究系统地证明了猪骨品种对骨汤风味质量具有显著影响。该研究为食品工业从骨骼来源选择到特征风味化合物生成奠定了理论基础,从而丰富了骨汤的感官质量并提升了其口感。此外,本研究鉴定了关键风味化合物及其各自的贡献,为提升骨汤的香气和鲜味提供了实用的技术指导。