宠物诱食剂分析研究

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关键词：宠物诱食剂；制备；适口性；风味物质；分析方法

近年来，饲养伴侣宠物成为越来越多人的选择[1]。因此，宠物食品行业逐渐受到关注[2]。消费者不仅对宠物食品的营养均衡提出了要求，也更注重其适口性。宠物诱食剂作为提升宠物食品风味的增强剂，可以提高宠物在食物中获得与感官属性相关的整体愉悦感，即适口性[3-4]。因此，适量添加宠物诱食剂可以提升宠物食品的品质，促进宠物进食[5]，改善宠物肠道健康[6]，还可以加强宠物与主人之间的互动体验[7]。宠物诱食剂的气味对宠物具有重要的吸引力，其中的关键性风味物质发挥了重要作用。但目前国内外尚未对宠物诱食剂中的相关风味化合物进行综述。基于此，本文将从宠物诱食剂的简介、适口性评价以及风味物质研究进展等方面进行介绍，为开发强适口性的新型宠物诱食剂提供参考。

1宠物诱食剂简介

宠物诱食剂是一种非营养型添加剂，可以改善宠物饲料适口性，刺激宠物食欲，提高宠物采食率。宠物诱食剂根据状态可分为膏状和粉末状，依据口味可分为酸味剂（有机、无机的可食性酸）、鲜味剂（谷氨酸钠、肌苷酸钠、鸟苷酸钠等）、甜味剂（单一、复合的甜味剂）、辣味剂（蒜粉、姜粉、辣椒粉等）、咸味剂（食盐、碳酸氢钠）和香味剂。香味剂包括动物脂肪（或植物油脂）或通过美拉德反应制备而成的具有肉香、豆香、脂肪香、乳香等香气特征的香味剂[8-9]。宠物诱食剂的制备流程见图1。宠物诱食剂多以动物肌肉组织或内脏为主要原料，经预处理后，加入特定的水解酶使动植物蛋白水解成氨基酸等小分子物质，添加一定量的还原糖、氨基酸等其他辅料，在加热条件下发生美拉德反应，最后通过风味固定生成具有一定适口性的宠物诱食剂，通过喷雾干燥等方式获得粉状诱食剂[10-11]。风味固定是指在美拉德反应产物中加入麦芽糊精、玉米淀粉、山梨酸钾、食盐、硫胺素等起风味固定作用的增稠剂、防腐剂、抗氧化剂、增鲜剂等改善风味和防止风味变性的各类食品添加剂以维持产品的质量稳定[12-13]。

2宠物诱食剂适口性评价方法

在宠物食品的开发过程中，明确宠物对某种待测食品的态度至关重要。宠物无法直接表达出对某种食品的喜好程度，因此采用适口性测试评价宠物对食品的喜好程度[14]。影响宠物食品适口性的因素见图2，其中包括宠物自身因素和食品因素[15-16]。由图2可知，自身因素包括宠物种类、品种、年龄、性别、体重、精神状态等[17]；食品因素包括蛋白质、氨基酸、脂肪的种类及含量，还有添加剂、粗纤维、矿物质、水分含量等。不同成分组成的食物具有不同味道、气味、质地、口感、形状的食物属性[18]，再通过刺激宠物的嗅觉、味觉、视觉、触觉影响宠物的采食情况。研究发现，相较干性食物，猫更喜欢食用罐装食物，这是由于罐装食物的水分水平更加接近肉类[19]。年老的宠物对气味、滋味的感知能力下降[20]，宠物会因饥饿而选择不适口的食物[21]，从而对食物适口性的评估产生影响评价宠物诱食剂适口性测试方法见图3。温超宇等[16]将宠物饲料适口性评价方法分为消费性测试（单盆法、双盆法）、非消费性测试（嗅觉测试、偏好测序法、认知适口性评估）和耐口性测试。宠物适口性测试能够直接反映宠物对某种食品的接受度以及喜好程度。具体的操作方法是以宠物食品为载体，添加所需测试的诱食剂，开展宠物适口性测试，从而判断待测诱食剂对宠物粮的适口性是否具有改善效果[22]。在实际研究中，应针对不同的研究问题，选择单一或组合测试方法，科学合理地对宠物食品的适口性进行综合评价。

3宠物诱食剂风味物质的研究进展

宠物诱食剂常见风味物质见表1，均为目前报道的宠物诱食剂中的风味化合物。其中关键的呈味化合物包括醇类、酯类、酸类、醛酮类、酚类、烯烃以及杂环类化合物。表1中的化合物来自受热发生的化学热反应，包括美拉德反应、脂类氧化降解、硫胺素热降解以及美拉德反应产物与脂类氧化产物相互作用[32]。美拉德反应又称非酶褐变反应，主要过程是还原糖、醛酮等羰基化合物和蛋白质、肽、氨基酸等氨基化合物在一定温度下发生的一系列非酶褐变，主要包括3个反应阶段（初级反应、中级反应和终级反应），其中终级阶段对特征风味物质的形成起到重要作用[33]。脂类氧化降解的反应过程是在加热条件下，先水解形成游离脂肪酸，再通过氧化降解，生成酸、醛、酮、内酯或短链脂肪酸等化合物[34]。脂肪氧化的速度和程度与脂肪酸的组成和含量有关，游离脂肪酸含量越大，脂质氧化程度越大，从而产生许多不同的挥发性化合物[35]。研究表明，脂肪氧化降解过程在北京烤鸭[36]、培根[37]、腌制猪肉[38]等肉制品的特征风味形成过程中发挥重要作用。硫胺素经热降解生成类似熟肉风味的含硫化合物和杂环化合物[39]，具有葱蒜香、肉香，且这些化合物风味阈值低，对肉的基本香味具有重要贡献[40]。猫是严格的食肉动物，含有肉香味的食物对其具有较强的吸引力[11]。此外，诱食剂制备过程中添加的半胱氨酸是含硫中间体的重要来源，此反应过程生成的产物有利于进一步参与美拉德反应，生成呋喃、噻吩、噻唑和含硫化合物等[40]。醇类物质嗅觉阈值较低，主要来源于脂类氧化降解[41]。表1中醇类化合物主要包括甲硫醇、1-辛烯-3-醇、糠醇、戊醇、2-乙基己醇、2,3-丁二醇、2-糠基硫醇、2-甲基-3-呋喃硫醇、2-辛烯醇等。醇类物质一般呈植物性香味，且随着碳链增长，清香、木质香等香气特征突出[42]。甲硫醇、糠醇、2-糠基硫醇、1-辛烯-3-醇、2-辛烯醇等醇类化合物在多种诱食剂中检出。其中，甲硫醇具有一定的烘烤味、卷心菜味，其中烘烤味的特征风味较为明显[43]。1-辛烯-3-醇是一种典型呈味物质，具有蘑菇味，对干腌火腿[44]、鱼肉[45-46]、豆粕[47]具有重要的呈味贡献，由亚油酸的氧化分解产生[48]。据文献报道，猫对具有脂肪味、菇味的食品存在一定偏好[15]。糠醇是美拉德反应的产物，属于呋喃类的醇类物质，具有典型的焦糖气味，与含硫化合物结合可以呈现类似烤肉的味道[49]；2-乙基己醇具有脂肪香，添加脂肪香味物质有利于提高宠物食品的适口性[15]；2-糠基硫醇具有脂肪香、烧烤味，是鸡汤中重要的挥发性化合物，由美拉德反应和脂质氧化反应生成[48,50]。2-辛烯-1-醇则提供一种类似植物油脂的香味，与鱼糜制品加热过程中产生的过熟味有关[51]。醛类物质多呈现出烧烤香、肉香、脂肪香气，一般产生途径是通过脂肪氧化反应生成的氢过氧化物进一步反应生成[52]，其气味阈值普遍较低，对产品的香气有显著影响[53-54]。诱食剂中常见的醛类有己醛、辛醛、壬醛、糠醛、3-甲基丁醛、苯甲醛、甲硫基丙醛、异戊醛、乙醛、戊醛、庚醛、十三醛、香草醛、菠萝醛、2-辛烯醛、5-甲基己醛等。由表1可知，己醛、辛醛、壬醛、庚醛、糠醛、3-甲基丁醛、香草醛、苯甲醛、菠萝醛、2-辛烯醛是多种诱食剂的关键风味化合物。己醛、辛醛、壬醛、庚醛、2-辛烯醛、2,4-庚二烯醛是具有脂肪香味的物质。己醛常被视为氧化的标志，其含量反映脂质氧化的水平[44,55]，风味特征常描述为脂肪味、绿色，对草菇[56]、牛肝菌[57]的风味贡献较大。酮类化合物是美拉德反应中的典型呈味物质，通常是由羰基化合物和氨基化合物的脂质过氧化、美拉德反应或部分醇类、酯类物质进一步的氧化、分解形成[58]，对食品的特征香味化合物的形成具有重要影响[59-60]。表1报道的酮类化合物风味特征主要呈脂肪味、奶油味。其中常见的酮类化合物包括2-庚酮、3-硫基-2-戊酮、呋喃酮、1-羟基-2-丁酮、羟基丙酮、2-辛酮、1-辛烯-3-酮、3,5-辛二烯-2-酮、1-羟基-2-丙酮、壬酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮。呋喃酮、羟基丙酮具有焦糖香气，其中呋喃酮是使熟肉具有焦糖风味的关键风味物质，与氨、硫醇等活性物质进一步反应生成气味阈值较低的杂环化合物（如噻吩、吡嗪、噻唑等）[40]。2-庚酮提供一种果味、奶香味、椰子味、辛辣味，有研究曾在浓型切达奶酪中确定2-庚酮是关键风味化合物[61]。3-硫基-2-戊酮、1-羟基-2-丁酮属于具有烤肉味的酮类化合物；在诱食剂制备过程中添加的半胱氨酸、硫胺素对3-硫基-2-戊酮的形成具有重要作用[62]。1-辛烯-3-酮提供一种熟蘑菇味，其阈值极低（0.005μg/kg），是菇类的关键风味化合物[63]。酮类化合物具有一定的植物草本的香味，如2-辛酮、3,5-辛二烯-2-酮、1-羟基-2-丙酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、壬酮分别具有天然草本香、果香、薄荷香、柑橘香、甜香等特征香气，其中从氧化牛脂中检测出较高含量的2-辛酮，发现对其特征风味具有明显的协调和补充作用[64]。酚类物质的风味特征表现为烟熏、辛辣[65]，其中乙基麦芽酚、麦芽酚具有焦糖味、棉花糖味、烤面包味等香味，作为香味增效剂常用于各种具有奶香味的食品中[66-67]。此外，丁香酚提供一种丁香味。醚类中茴香醚、茴香脑则具有一种令人愉悦的茴香味。通过美拉德反应生成的杂环类化合物对风味贡献表现为坚果香、焦香等[68-69]。从不同原料制备的宠物诱食剂中发现的杂环类化合物主要包括噻吩、噻唑、吲哚、甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、三甲基吡嗪、1-甲基吡嗪等。由美拉德反应途径产生的吡嗪具有独特的烘焙香气[56]，已在蘑菇[70]、豆瓣酱[71]等多种食物中被发现。噻吩、噻唑分别具有蒜蓉味、肉质味。2-戊基呋喃的阈值较低，具有一种水果香味，是氧化牛脂中重要的杂环化合物[64]，其生成与脂质过氧化或肉类加工前热应激有关[35]。具有类似坚果味、可可味、巧克力味等烘焙食品味的风味化合物包括2-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-甲基吡嗪、2-乙酰基呋喃、2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-甲基-5-异丙基吡嗪、2,3-二甲基-5-正丙基吡嗪等，此类化合物对诱食剂中的特征香味具有重要的贡献。由不同原料制备的宠物诱食剂化合物数量及种类有一定差异，但呈现的香气类型可大致可归为肉香、脂肪香、焙烤香、焦糖香、酸味等。因此，产品中具有特征香味物质且风味稳定、浓郁的诱食剂适口性较好。

4结论

目前评价宠物食品适口性的方法较为基础，未来可以将动物的生理特性与现代仪器进行结合，探索出更多科学、合理的评价方法；还需加强宠物诱食剂风味体系的构建，并与基础化学理论结合，提高对关键风味化合物形成机制的认识，采用经济、简便的方法生产适合不同宠物种类的诱食剂。

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作者:魏玉燕 施柔安 施并辉 冯涛 柳倩 宋诗清 单位:上海应用技术大学香料香精化妆品学部 上海信元宠物食品有限公司