《TRENDS IN FOOD SCIENCE & TECHNOLOGY》:Sensory and volatile profile modulation by plant-derived extracts in fresh meat products: bridging the gap between oxidative stability and consumer acceptance
编辑推荐:
背景:对清洁标签肉制品日益增长的需求,使得植物源性提取物作为合成防腐剂替代品的关注度持续提升。尽管这些成分能够抑制脂质氧化,但其对挥发性化合物和感官感知的影响尚未得到充分整合,限制了对改善的化学稳定性是否能转化为消费者接受度的理解。范围与方法:本综述严格评估了
背景:对清洁标签肉制品日益增长的需求,使得植物源性提取物作为合成防腐剂替代品的关注度持续提升。尽管这些成分能够抑制脂质氧化,但其对挥发性化合物和感官感知的影响尚未得到充分整合,限制了对改善的化学稳定性是否能转化为消费者接受度的理解。范围与方法:本综述严格评估了2020年至2026年2月间发表的关于鲜肉体系中植物源性提取物的实验研究,重点关注脂质氧化、挥发性化合物形成、感官感知和消费者接受度。遵循PRISMA指南,从792条检索记录中筛选出30项实验研究。研究证据根据提取物组成、应用策略、挥发性分析、感官方法和保藏性能进行了比较评估。主要发现与结论:富含酚类和萜类化合物的提取物通常能抑制脂质氧化,并减少与酸败相关的挥发性醛类,尤其是己醛和壬醛。然而,氧化稳定性的提升并不总能一致地增强感官接受度,因为部分提取物会引入香气活性化合物,可能改变肉类的特征风味、苦味、涩味或草本风味。提取物来源、浓度、肉基质、贮藏条件和递送策略对这些结果有显著影响。微胶囊化、纳米乳剂、可食用膜和活性包装成为控制生物活性化合物与香气释放、同时减少不良感官效应的有前景方法。尽管如此,方法学异质性以及氧化分析、挥发性组学分析和感官分析之间整合有限,仍是主要的研究空白。未来研究应将这些维度整合到统一的实验框架中,以建立保藏功效与消费者感知之间的机制关系,从而支持可持续、感官可接受且清洁标签肉制品的开发。
1. 引言
全球肉类产业正因消费者对清洁标签、减少合成添加剂和成分透明度的需求而发生深刻重构。植物源性提取物作为合成抗氧化剂和腌制剂的天然替代品受到广泛关注。脂质氧化是损害鲜肉品质的主要机制之一,产生与酸败异味相关的挥发性醛类、酮类、醇类和烃类,其中己醛是关键标记物。分析化学进展(如HS-SPME-GC-MS、GC-MS/O、GC-IMS和电子鼻)增强了挥发性物质的表征能力,但挥发性分析与结构化感官评估的整合仍不足。植物提取物具有双重作用:一方面通过清除自由基、螯合金属离子抑制脂质氧化;另一方面引入香气活性化合物,可能导致草本、苦味、涩味或辛辣感官特征,造成氧化稳定性改善与消费者接受度之间的脱节。可持续性和农业工业副产物价值化也推动了更多植物来源的应用。现有研究常分别报告化学稳定性或感官数据,缺乏统一整合,限制了对机制的全面理解。本综述旨在系统评价2020年至2026年2月间植物提取物在鲜肉体系中对挥发性化合物和感官感知的调节作用。
2. 方法学
2.1 研究设计、认识论定位与报告框架
本综述遵循PRISMA 2020声明,采用系统性批判性综述设计,结合系统性筛选与解释性综合,以增强透明度和可重复性。
2.2 研究问题构建与概念界定
基于PICOS框架提出研究问题:植物源性提取物如何调节鲜肉产品中的挥发性化合物形成和感官感知?研究人群限定为鲜肉制品(如鲜香肠、汉堡肉饼、肉糜等),不包括发酵、干腌或烟熏产品。
2.3 信息来源与数据库策略
选取Scopus、Web of Science Core Collection、PubMed/MEDLINE、ScienceDirect、Wiley Online Library和SpringerLink六个数据库,辅以引文追踪和后向滚雪球法以减少遗漏。
2.4 检索策略构建
通过迭代预测试构建检索式,整合三个概念维度:鲜肉基质、植物源性抗氧化干预、挥发性/感官结果。进行两次互补检索以覆盖感官报告术语不一致的情况。
2.5 研究筛选与筛查程序
严格遵循PRISMA 2020流程,由两名评审员独立筛选标题、摘要和全文,分歧通过讨论解决。最终从792条记录中纳入30项实验研究。
2.6 纳入标准与概念边界
纳入需满足:鲜肉体系、使用植物提取物或天然抗氧化系统、报告至少一项氧化稳定性、挥发性、感官或保质期相关结果、方法描述充分、2020年1月至2026年2月间发表在同行评审期刊。
2.7 数据提取与变量结构化
提取文献信息、肉类类型、产品形式、提取物来源与表征、剂量、提取技术、挥发性分析方法、感官方法、统计分析和主要发现等变量。
2.8 方法学质量评估
设计了包含10个领域的结构化评估准则,覆盖研究目标、基质描述、干预表征、对照设置、重复性、理化分析、挥发性分析、感官设计、统计方法和报告完整性。质量评分标准化为0-100%,分为高(≥75%)、中(50-74%)、低(<50%)。
2.9 证据综合与整合建模
鉴于方法学异质性,采用结构化定性综合而非定量meta分析。挥发性化合物按化学类别分类,感官结果按方法学比较,并构建了连接提取物掺入、脂质氧化抑制、挥发性调节、感官感知和消费者接受度的整合概念框架。
3. 结果
3.1 研究筛选与语料界定
数据库检索返回792条结果,经筛选后保留30项实验研究。研究集中于鲜香肠、汉堡、肉饼、绞肉体系及腌制鲜切肉。猪肉和牛肉基质占主导,其次为鸡肉,偶有羊肉。
3.2 纳入研究的一般特征
时间跨度2020-2026年,2023年后出版物明显增加。干预措施按植物来源(草药、香料、咖啡、果蔬、非常规食用植物、农业工业副产物、其他)和应用形式(溶剂提取物、精油、粉末/果肉、微胶囊、腌料、可食用膜、活性包装)进行分类。多数研究测量脂质氧化、颜色、pH、质构等,但较少纳入结构化感官评估和仪器挥发性分析。
3.3 纳入研究的比较性特征
研究沿两个部分分离的轴发展:一是技术保藏导向,强调提取物延缓脂质氧化、保持颜色和延长货架期;二是感知和可接受性导向,关注感官表现和挥发性变化。一些研究(如姜黄提取物在鲜羊肉香肠中)整合了氧化稳定性、挥发性化合物和消费者接受度;而另一些则主要报告理化指标。精油和香气浓郁的提取物可能因感官阈值低而产生负面影响。
3.4 抗氧化性能、挥发性形成与感官感知的整合
抗氧化效率、挥发性调节和感官表现并非总是平行。某些体系(如姜黄提取物)在抑制氧化和减少挥发性醛的同时保持可接受性;其他体系(如榛子皮提取物在猪肉汉堡中)实现了化学稳定性但颜色可接受性和嫩度下降。精油类提取物可能引入自身香气活性分子,最终感官结果取决于抑制酸败挥发性物质与添加新香气化合物的平衡。微胶囊化、纳米乳剂、可食用膜和活性包装等递送系统通过控制香气释放的时间和强度来调节感官影响。
3.5 植物源性提取物及其主要生物活性化合物在肉类保藏中的应用
植物来源多样,主要生物活性化合物包括酚酸、类黄酮、单宁、萜类、姜黄素和甜菜红素等。迷迭香中鼠尾草酸和鼠尾草酚,牛至中百里香酚和香芹酚具有抗氧化和抗菌活性。水果副产物提取物(如榛子皮、橄榄植被水、梨果仙人掌皮)富含多酚和单宁,可持续利用。精油中的挥发性萜类具有强效抗菌和抗氧化作用,但香气强度限制添加量。分析技术方面,HS-SPME-GC-MS最常用于挥发性化合物鉴定,GC-O用于香气活性化合物识别,GC-IMS和电子鼻用于快速指纹分析,感官方法包括QDA、TDS和享乐测试。
4. 讨论
4.1 植物源性抗氧化剂作为肉类体系中合成防腐剂的替代品
研究表明植物提取物能有效改善鲜肉氧化稳定性,减少脂质氧化标记物(如TBARS)和挥发性醛类。姜黄提取物在鲜羊肉香肠中既降低氧化又保持感官可接受性;咖啡提取物可替代猪肉香肠中的合成抗氧化剂。农业工业副产物(如橄榄植被水、榛子皮)的利用增强了可持续性。
4.2 植物提取物在肉类产品中的感官影响
感官影响因提取物浓度、组成和肉基质而异。含有牛至、迷迭香和杜松精油的腌料可改善猪里脊的风味强度和整体接受度;而榛子皮提取物在猪肉汉堡中虽降低氧化产物,但降低颜色可接受性和嫩度;沙棘提取物在猪肉香肠中随时间引发感官退化。因此,成功的天然防腐剂必须在氧化保护与感官接受之间取得平衡。
4.3 植物提取物对挥发性化合物形成的影响
脂质氧化产生的醛类(如己醛、庚醛、壬醛)是异味的重要标记。少数研究直接分析了挥发性化合物:姜黄提取物减少鲜羊肉香肠中氧化来源醛;榛子多酚降低猪肉汉堡中脂肪氧化挥发性产物;含有月桂和黑胡椒精油的壳聚糖涂层同时影响TBARS值和挥发性有机化合物排放。酚类通过供氢、螯合金属离子等机制抑制脂质氧化链式反应。气味活性值(OAV)考虑阈值和相互作用,有助于解释化学变化与感官感知之间的差异,但大多数研究未提供化合物浓度,无法计算OAV。
4.4 缓解感官限制的技术策略
微胶囊化、纳米乳剂、可食用膜和活性包装等先进递送系统可控制生物活性化合物释放,减少精油等芳香提取物的直接感官冲击。例如,含有肉桂精油和迷迭香提取物的纳米乳剂涂层应用于鸡肉饼,在抑制微生物和氧化的同时限制了精油的风味影响。酚-蛋白相互作用可调节香气在咀嚼过程中的释放,从而影响感知。递送系统的设计需考虑提取物的主要植物化学组成。
4.5 知识空白与未来研究方向
主要空白包括:氧化稳定性与感官解释脱节、感官方法学标准化不足、精油感官影响缺乏有效控制、香气释放机制理解有限、新兴工具(如