《Food Chemistry》：Comprehensive flavoromics and lipidomics analyses elucidate the mechanism of star anise in flavor improvement during braised duck leg processing
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本研究通过风味组学和脂质组学系统探究八角茴香调控香草鸭腿香气机制，发现其挥发性成分赋予花香等风味，并抑制脂质氧化，减少异味生成。
强中|郑星|王迪|潘思毅|吴婷|塞内姆·卡米洛格鲁|徐晓云
华中农业大学食品科学与技术学院，环境相关营养学重点实验室（教育部），果蔬加工与质量控制湖北省重点实验室，园艺作物种质创新与利用国家重点实验室，武汉430070，中国
摘要
本研究利用风味组学和脂质组学系统探讨了八角在调节炖鸭腿（BDL）香气中的作用机制。研究发现，八角中提取的六种关键挥发性风味化合物（δ-柠檬烯、芳樟醇、桉叶油醇、α-萜品醇、茴香脑和香叶醇）为炖鸭腿增添了花香、果香、草本香和茴香味。四种潜在的异味物质（己醛、庚醛、1-辛-3-醇和2-戊基呋喃）在炖鸭腿中具有变质、金属味、血腥味和土腥味，这些物质与氧化标志物呈显著正相关，而与n-9/n-6不饱和脂肪酸呈负相关。非靶向脂质组学分析表明，多不饱和甘油三酯（TG）、磷脂酰丝氨酸（PS）、磷脂酰胆碱（PC）和心磷脂（CL）是区分八角处理组与对照组炖鸭腿的关键差异脂质。八角可能通过抑制关键脂质前体的热氧化来改善炖鸭腿的风味，从而减少脂质衍生异味的过度积累。
引言
作为中国具有代表性的传统民族食品，酱焖鸭制品因其丰富的营养价值和独特的风味而受到消费者的广泛欢迎（Xia等人，2021年）。这些产品不仅在国内酱焖肉类市场中占据重要地位，还具有巨大的产业发展潜力。香气是酱焖鸭制品的关键质量指标（Duan等人，2023年），风味形成主要依赖于两个关键加工阶段：炖煮和调味。在炖煮过程中，通过热诱导反应产生多种挥发性风味化合物（Xie等人，2022年）。脂质氧化降解是肉类香气形成的主要驱动力，大约80%的挥发性化合物来源于脂质氧化（Wu、He、Yang和Li，2024a）。具体而言，脂质在热作用下发生降解，产生游离脂肪酸，尤其是不饱和脂肪酸，这些脂肪酸进一步氧化生成大量的醛类和醇类化合物，如己醛、庚醛、戊醛、壬醛和1-辛-3-醇（Chen等人，2021年；Liu等人，2020年；Zhou等人，2024年）。炖煮温度和时间显著影响产品的风味、质地和外观，而标准化应用的调味配方有助于形成独特的香气。
然而，在酱焖鸭制品的风味开发过程中存在两个主要挑战。第一个挑战是烹饪过程中可能产生的异味，如金属味、血腥味、鱼腥味、土腥味和变质味，这些异味源于脂质氧化（Ren等人，2024年）。第二个挑战是工业生产中香料使用的缺乏标准化，导致加工技术不明确，难以实现风味的一致性、质量稳定性和可重复性（Pu、Shan、Zhang、Sun和Zhang，2022年）。这些问题严重阻碍了传统酱焖鸭制品的保存和推广。这些挑战的根本原因在于对香料在酱焖鸭制品中风味调节作用的研究有限且不足。现有研究缺乏深度和清晰性，风味改性的机制尚未得到充分探索。这种理解上的不足使得缺乏必要的参考标准和理论基础，无法推进现代加工技术的发展和实现精确的风味控制。因此，为了促进酱焖鸭制品调味过程的标准化并保护中国的传统民族食品文化，加强香料风味调节机制的研究至关重要。这将确保这一独特的中国烹饪传统的持续传承和全球传播。
八角（Illicium verum Hook. f.）在酱焖肉类的生产中起着不可或缺的作用（Sun、Chen、Li、Liu和Zhao，2014年）。先前的研究表明，八角中的挥发性醇、醚和酯在烹饪过程中缓慢释放，为肉制品增添独特的香气（Qin、Cai、Zhang、Liu和Lai，2020年；Zhong等人，2024年）。此外，八角中的挥发性萜类、苯丙素类和非挥发性多酚类化合物在抑制氧化和表现出抗菌活性方面也起着重要作用（Aly、Sabry、Shaheen和Hathout，2016年；Chen、Wang、Li和Xu，2024年）。虽然可以认为八角对提升炖鸭的风味可接受性有积极作用，但其控制异味和增强理想风味的机制尚未得到充分探讨。
因此，本研究旨在（1）利用风味组学研究烹饪过程中八角处理过的炖鸭腿中挥发性风味化合物的变化，并鉴定关键的风味活性化合物；（2）通过脂质热氧化分析阐明八角缓解炖鸭腿异味的途径。本研究提供了关于特定香料在分子层面影响食品风味的新见解，填补了目前对八角在酱焖肉类产品中风味调节作用理解的空白。研究结果为八角的标准化应用提供了宝贵的理论指导，并有助于控制、预测和有针对性地修改酱焖禽类的风味特征。
原材料和化学品
八角（产自中国广西）由神州伟智科技有限公司（天津）提供。樱桃谷鸭腿每只重约250克，购自Chia Tai Foods Limited（武汉），并储存在-20°C环境中。
用于香气化合物鉴定的化学标准品和p-茴香胺来自上海玉源生物科技有限公司（上海）。以下试剂由上海医药化工试剂有限公司（上海）提供：
感官评估
感官评估是一种科学方法，用于评估食品的整体感官属性，并反映消费者的偏好和接受度（Yu等人，2023年）。结合多种智能感官技术的人工感官评估有助于优化加工参数和指导产品质量改进（Jiang等人，2023年）。感官评估小组评估了鸭腿的六种气味属性和整体可接受度，评分结果见图1
结论
本研究通过综合风味组学和脂质组学分析阐明了八角在烹饪过程中改善炖鸭腿风味的作用机制。具体而言，在炖鸭腿中鉴定出15种关键挥发性化合物（VOCs）。其中六种化合物（δ-柠檬烯、芳樟醇、桉叶油醇、α-萜品醇、茴香脑和香叶醇）来源于八角，并在烹饪过程中逐渐增加，为炖鸭腿增添了甜味、果香、花香和草本香。其余九种化合物...
作者贡献声明
强中：撰写——初稿撰写、可视化、数据整理、概念构思。郑星：方法学设计。王迪：撰写——审稿与编辑。潘思毅：项目管理。吴婷：撰写——审稿与编辑。塞内姆·卡米洛格鲁：撰写——审稿与编辑。徐晓云：监督、资源获取、资金筹措、概念构思。
伦理声明
本研究涉及人类感官评估，已获得华中农业大学研究伦理委员会的批准（HZAUHU-202501120010）。参与感官评估的参与者事先了解了研究要求、程序和潜在风险，并签署了知情同意书。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
本研究得到了中国国家重点研发计划（2021YFD2100104）和中央高校基本科研业务费（2662023SPPY001）的支持。
