烟熏食品危害健康？通过控制温度改变其物质生成！

食品烟熏处理是食品生产中非常流行的过程。然而，由于当前世界的发展以及消费者行为和食品需求 (健康、天然、清洁标签) 发生转变，肉类行业目前不再信任标准化的烟熏工艺，正在寻找低耗能的替代工艺，以及开发独特的个性化产品。因此，有必要更好地理解烟熏处理时单一和整体的物质-过程-功能关系。

为了讨论可调熏制过程产生食品烟雾的可能性，来自德国霍恩海姆大学的张艳艳教授等学者，开发了一种可控熏制工艺，并研究了木材热解温度 (150~900 ℃) 对熏制室气氛中挥发性化合物的影响。该研究通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法 (HS-SPME-GC-MS) 解码烟雾的香气特征；随后，通过皮尔逊检验研究了最重要的物质类别以及各个目标成分的相关性。该文章被发表在 Separations 期刊上，题为“Characterization of the Aroma Profile of Food Smoke at Controllable Pyrolysis Temperatures”。

图1. 熏制过程中挥发性化合物分析。

热解温度的变化对烟气中不同物质类别面积和比例的影响

作者选择了18个特征目标化合物，比较了不同物质类别在应用温度范围内的相对分布。酚类作为典型烟熏香气的主要成分，随着热解温度的升高，在选定温度范围 (150~900 ℃) 内，其峰面积与内酯类物质变化趋势一致，呈显著增加。在150 ℃和300 ℃的热解过程中发现羰基峰面积急剧增加，但在进一步升高的温度下，连续温度步骤之间的峰面积不再存在显著差异。整个实验过程中，没有发现呋喃物质类别的温度依赖性。

图2. 食品烟雾中羰基、呋喃和内酯类物质的绝对峰面积和标准偏差，具体取决于热解温度。

不同物质类别与热解温度的相关性

作者在皮尔逊检验后进行了相关分析，证实了之前以温度作为因子变量进行的单向方差分析的观察结果。内酯和酚类物质的峰面积以及所有目标香气化合物的总和随着温度的升高而显著增加，羰基物质类别与温度升高呈中等正线性Pearson相关性。仅对于呋喃类物质，未发现与温度的线性关系。

图3. 通过Pearson线性相关分析得到的热解温度与物质类别之间的相关矩阵。

本研究所采用的热解温度对烟室气氛中挥发性化合物和所研究的香气化合物的相对分布有显著影响。酚类和内酯类在整个应用温度范围内呈稳定上升趋势，而羰基类在300 ℃时呈上升趋势，且随着热解温度的升高有明显波动；没有发现呋喃类物质对热解温度的依赖性。当热解温度从300 ℃升高到450 ℃时，酚类化合物在总峰面积中所占的比例显著增加，而羰基化合物和呋喃类化合物在总峰面积中所占的比例则下降。除呋喃外，所有物质类别之间都存在高度显著、强烈的正线性相关性。这些与任何其他物质类别没有线性相关性。研究的大多数酚类 (甲酚、邻甲酚、对甲酚、丁子香酚、4-乙基愈创木酚和反式异丁香酚) 在整个温度范围内都呈现线性增加。研究的羰基表现出非常不同的行为，并且没有检测到相似之处。总的来说，这些发现有助于了解熏制产品的香气特征，以及定制熏制产品的开发。

原文出自 Separations 期刊

Rigling, M.; Höckmeier, L.; Leible, M.; Herrmann, K.; Gibis, M.; Weiss, J.; Zhang, Y. Characterization of the Aroma Profile of Food Smoke at Controllable Pyrolysis Temperatures. Separations 2023, 10, 176. doi.org/10.3390/separations10030176

主编：Frank L. Dorman, Dartmouth College, USA

期刊主要涵盖分析分离和纯化的所有领域，包括理论和方法、设备和技术以及计算模型。期刊范围包括但不限于：化学分离和表征、天然产物分离、药物分离、环境分离与监测、分离材料、能源分离、纯化技术与工艺、食品分离、毒素分离与评估、色谱法和分离方法、生化和生物分离、法医和医学分离。