《食品科學》：四川輕化工大學徐騰高級工程師等：姜提取物揮發性風味成分分析及其對冷吃兔貯藏品質的影響

冷吃兔作為自貢鹽幫菜系的經典代表，同時也是中國國家地理標志產品，憑借獨特的風味和工藝深受消費者喜愛。制作時，兔肉經腌制入味后，與姜、花椒、干辣椒、蒜等調料共同炒制，使其呈現出麻辣鮮香的特征，自然冷卻后，香料風味與兔肉深度融合，形成干香有嚼勁的獨特口感。其冷食特性避免二次加熱，使其成為現代快節奏生活中的熱門零食。

姜是冷吃兔制作過程中不可或缺的關鍵調味料，不僅能去腥增香，還為其增添獨特風味。同時，作為藥食同源的天然食材，姜含有姜辣素、多酚、黃酮等多種活性成分，使它在肉制品防腐保鮮領域展現出巨大的應用潛力。

四川輕化工大學食品與釀酒工程學院的董科、朱晨豪、徐騰*等人采用亞臨界萃取技術分別制備老姜和仔姜提取物，通過氣相色譜-質譜（GC-MS）聯用法分析其揮發性風味物質成分，探究姜提取物在冷吃兔中的最適添加量及其對產品貯藏穩定性的影響，以期為冷吃兔工業化生產中姜提取物作為天然防腐劑的應用及貯藏控制提供重要參考。

1 姜提取物的基本特性分析

采用亞臨界萃取技術制備仔姜與老姜提取物，結果如圖3所示。在該萃取工藝條件下，仔姜提取物的得率為8.76%，呈深褐色半透明狀，具有濃郁的檸檬香氣特征；老姜提取物的得率為4.28%，呈黑褐色半透明狀，伴隨濃郁的甜味物質釋放。與常大偉等的研究數據對比顯示，該團隊以1,1,1,2-四氟乙烷為萃取劑，在萃取溫度30～40 ℃、萃取時間1.5 h的條件下，生姜提取率為3.14%。本研究通過前期優化工藝參數實現了萃取效率的顯著提升，這一結果可為亞臨界萃取技術在生姜類原料活性成分提取中提供數據支撐。

2 姜提取物揮發性成分分析

通過GC-MS技術對仔姜與老姜提取物的揮發性風味物質進行測定，結果如表2所示。兩種樣品共檢出83 種揮發性成分，其中，老姜提取物包含58 種風味物質，仔姜提取物包含55 種，兩者共有風味物質30 種。這一結果與汪莉莎等采用頂空固相微萃取進行研究的結果基本一致。兩種姜提取物在核心香氣組分上的差異如圖4所示（選擇風味物質含量排名前15的物質繪制熱圖）。老姜提取物中

-法尼烯（

-金合歡烯）與

-紅沒藥烯的相對含量較高，相對含量分別為（8.70±0.09）%、（6.06±0.12）%，賦予其濃郁的花香。仔姜提取物則以乙酸香葉酯（具有果香特征）為優勢組分，其相對含量（（16.02±0.13）%）高于老姜提取物（（1.97±0.12）%）。此外，老姜特有的乙酸香茅酯（具有玫瑰和水果香氣）也對風味層次有重要貢獻。

對揮發性化合物進行分類分析，結果如圖5所示。萜類物質在仔姜和老姜提取物中相對含量占比最高，其次為醇類、酯類和醛類等。這一分布特征與Jia Qianqian等報道的采用超臨界和水蒸氣蒸餾法提取姜油的研究結果基本一致。本研究通過GC-MS共鑒定出42 種萜類化合物，其中甲基環己二烯異構體在老姜和仔姜提取物中分別占比35.77%和27.55%，成為特征性優勢組分。這一現象與亞臨界萃取技術的特性直接相關：一方面，45 ℃的萃取溫度顯著低于甲基環己二烯異構體的熱分解閾值，避免了高溫導致的成分降解；另一方面，非極性溶劑丁烷通過相似相溶原理進行選擇性溶解，其極性匹配度優于極性溶劑體系，從而實現該類物質的高效富集。

醇類物質共鑒定出13 種，老姜中甲基異丙基雙環己醇相對含量最高（2.80%），其清涼薄荷香可平衡姜辣素的辛辣刺激感；仔姜中香葉醇含量最高（2.95%），憑借其清新玫瑰香氣與麻辣風味形成感官協同，兩類醇類物質均通過嗅覺-味覺交互作用優化了姜提取物的風味層次。酯類物質共檢測到12 種，其中仔姜中乙酸香葉酯相對含量高達16.02%，遠高于老姜中的1.97%。這一差異可能是由于仔姜中萜類合成酶（尤其是香葉醇乙酰轉移酶）活性較高，通過催化香葉醇與乙酰輔酶A的酰化反應促進乙酸香葉酯的生物合成。該化合物具有獨特果香，作為國家許可的天然食用香料，其高含量為開發低鈉增香的肉類制品提供了天然風味改良路徑。

值得注意的是，揮發性物質組成的差異可能與姜的成熟度密切相關，老姜提取物中烴類物質的相對含量明顯高于仔姜提取物，這可能是因為老姜纖維結構致密、含水量低，有利于脂溶性烴類物質在細胞壁破裂時充分釋放。此外，仔姜疏松的細胞結構和高含水量可能導致部分水溶性成分在萃取過程中流失，同時幼嫩組織活躍的初生代謝為酯類合成提供了充足前體，進而促進乙酸香葉酯等特征性成分的積累。在本研究中，采用GC-MS技術對姜提取物中揮發性成分（如萜烯類、醇類、醛類等）進行定性與定量分析，該結果不僅明確了上述成分對冷吃兔風味品質的貢獻，也為后續通過感官評價篩選姜提取物的最適添加量提供了重要的理論依據。然而，當前研究存在一定局限：未對姜提取物中姜酚、姜烯酚等非揮發性抑菌成分進行直接檢測，這導致無法完全明確仔姜與老姜提取物抑菌效果差異的物質根源。基于此，后續研究可采用高效液相色譜-串聯質譜技術對姜酚、姜烯酚等非揮發性酚類化合物開展定性與定量分析，進而闡明姜提取物調控冷吃兔抑菌效果的機制。

3 感官評價

感官評價按加權評分法進行計算。由表3可知，隨著仔姜和老姜提取物添加量的提升，冷吃兔菜肴的感官評分均出現先升高后降低的趨勢。這是由于添加適量姜提取物后，姜的風味會使冷吃兔整體感官品質得到提升，但過量添加姜提取物會使其風味過濃，導致產品整體感官性狀下降。仔姜組中添加0.10%提取物樣品的總分最高（23.64±0.43），但與0.05%仔姜組對比差異不顯著，故綜合考慮選擇0.05%為仔姜提取物最適添加量。老姜組中添加0.05%提取物的樣品與除仔姜組外樣品各項指標均具有統計學差異（P＜0.05），故選此條件為老姜的最適添加量。這些結果確保了后續冷吃兔貯藏實驗的姜提取物組不僅滿足消費者的風味需求，還能有效避免因感官品質不佳導致防腐保鮮效果的研究失去實際產業化應用價值的風險。

4 冷吃兔貯藏期微生物分析

4.1 菌落總數

菌落總數能有效反映食品的衛生狀況，直觀體現生產各環節衛生管控水平。如圖6所示，冷吃兔貯藏期間菌落總數隨時間延長呈上升趨勢。第20天時，空白組菌落總數為（8.86±0.28）（lg（CFU/mL）），對照組達到（8.00±0.17）（lg（CFU/mL）），表明僅靠腌制時加入姜片難以有效抑制微生物增殖。而仔姜提取物組和老姜提取物組的菌落總數在第20天時分別為（6.82±0.51）（lg（CFU/mL））和（7.80±0.17）（lg（CFU/mL）），其中仔姜組菌落總數顯著低于空白組和對照組（

P

＜0.05）。這可能是由于提取物中姜辣素、姜烯酚及揮發性萜類化合物等功能因子通過破壞微生物細胞膜完整性、抑制ATP酶活性并干擾遺傳物質復制，從而發揮廣譜抑菌作用。此外，有研究表明姜提取物的抗菌作用還可能與抑制細菌生物膜形成有關。在整個貯藏期間姜提取物組的菌落總數均低于對照組和空白組，進一步證實了姜提取物的廣譜抑菌活性，且仔姜強于老姜。

4.2 沙門氏菌菌落數變化

如圖7 所示，第2 0 天空白組沙門氏菌菌落數達（9.48±0.61）（lg（CFU/mL）），遠超國標“不得檢出”要求，對照組為（7.88±0.56）（lg（CFU/mL））。添加姜提取物后，樣品中沙門氏菌菌落數明顯降低，在貯藏第2 0 天時，仔姜和老姜提取物組菌落數分別僅為（6.89±0.36）（lg（CFU/mL））和（7.30±0.33）（lg（CFU/mL）），其中仔姜組在貯藏期間對沙門氏菌的抑菌效果更優，這可能是由于仔姜提取物中姜油的存在可以有效抑制和減少食源性病原菌的數量，這些結果進一步驗證了姜提取物的食源性致病菌抑制潛力。

4.3 金黃色葡萄球菌菌落數分析

金黃色葡萄球菌是食品衛生監控的重點對象之一。如圖8所示，在第20天時，空白組金黃色葡萄球菌菌落數達（8.78±0.53）（lg（CFU/mL）），仔姜組和老姜組則分別為（7.74±0.49）（lg（CFU/mL））和（8.36±0.49）（lg（CFU/mL）），表明姜提取物組對金黃色葡萄球菌的抑制效果優于空白組，這與盧仲鋮等發現姜提取物中的黃酮、姜油、姜辣素等具有抑制金黃色葡萄球菌能力的結果一致，且仔姜組較老姜組更強。對照組中金黃色葡萄球菌菌落數為（9.04±0.35）（lg（CFU/mL）），高于空白組，這可能是由于姜黃素具有低溶解度、低滲透性的特點，傳統的姜片添加方式僅依賴簡單切割和腌制處理，使細胞內的活性成分難以有效釋放，導致實際參與抑菌的成分濃度顯著降低。

4.4 大腸菌群數分析

本研究對不同時間節點及分組樣本進行動態觀察，如表4所示，所有檢測試管在培養全程均未出現產氣及渾濁現象，經微生物學檢測證實，各樣本均未檢出大腸菌群。

上述結果提示，在低溫環境下，兔肉樣本中大腸菌群的生長與繁殖受到顯著抑制。這一現象可能與低溫條件下微生物酶活性降低、代謝速率減緩及細胞膜流動性改變等因素相關，表明低溫貯藏可作為控制兔肉中大腸桿菌污染的有效手段。

5 冷吃兔貯藏理化指標分析

5.1 pH值

如圖9所示，貯藏期間各組pH值呈現先下降后上升的趨勢。空白組pH值在第20天時升至7.05±0.01，明顯高于對照組（6.71±0.01）、老姜組（6.74±0.01）和仔姜組（6.71±0.01）（

P

＜0.05），其中仔姜組在延緩pH值上升方面的效果優于對照組和老姜組。這可能是由于在屠宰初期，肌肉里的糖原在無氧環境下快速分解，產生大量乳酸，從而使兔肉的pH值迅速降低；但隨著存放時間延長，兔肉內源蛋白酶及環境中微生物分泌的蛋白分解酶先將肌肉蛋白質分解為多肽和氨基酸；這些小分子物質進一步被微生物利用，通過脫羧、脫氨等代謝反應生成堿性含氮化合物，從而使體系中堿性物質積累，逐漸中和前期的乳酸，最終導致體系pH值上升。而姜提取物則可通過清除自由基顯著抑制脂質過氧化反應及蛋白質氧化變性，有效延緩食品腐敗進程，從而延緩冷吃兔pH值的上升。

5.2 POV

POV是反映肉類中脂質氧化酸敗的重要指標，其越高表明肉類中脂質氧化程度越大。如圖1 0 所示，在貯藏過程中，POV隨時間延長而升高，在第20天時空白組POV升至（0.031±0.001）g/100 g，顯著高于對照組（（0.024±0.001）g/100 g）以及老姜組（（0.026±0.005）g/100 g）和仔姜組（（0.019±0.001）g/100 g）（

P

＜0.05），這與楊思藝等的研究結果一致。有研究顯示，姜提取物中含有姜辣素等活性成分，具有良好的抗氧化特性，可抑制油脂的氧化。此外，在整個貯藏期間仔姜組的POV總體低于老姜組，這是由于仔姜提取物中的萜烯類物質通過嵌入油脂膠束結構降低氧分子在脂相中的擴散速率，可延緩自動氧化進程。

5.3 AV

AV 是衡量油脂變質程度的重要指標，一般來說，AV越小，油脂品質越優，其新鮮度和精煉程度也越好。脂肪在長期貯存過程中，會受微生物等因素作用發生水解，從而生成游離脂肪酸使冷吃兔的AV升高。如圖11所示，冷吃兔菜肴在保藏過程中，隨著時間延長AV呈上升趨勢。在第20天時，空白組和對照組的AV分別升至（1.66±0.07）mg/g和（1.57±0.11）mg/g，顯著超過GB 10146—2015《食用動物油脂衛生標準》限值（＜1.5 mg/g）。在保藏過程中，老姜組和仔姜組的AV總體低于空白組和對照組，在第20天時的AV分別為（1.42±0.04）mg/g和（1.28±0.04）mg/g，未超過國家標準的限值。

結 論

本研究采用亞臨界萃取技術獲得姜提取物，通過GC-MS、微生物檢測及理化分析，系統對比老姜與仔姜提取物的風味成分與在冷吃兔中的防腐保鮮效果。結果表明，兩者揮發性成分存在差異，數量上，老姜提取物包含58 種風味物質，仔姜提取物包含55 種，兩者共有風味物質30 種；香氣組分構成上，老姜提取物中烴類物質的相對含量顯著高于仔姜提取物，而仔姜中乙酸香葉酯相對含量顯著高于老姜，上述差異為姜提取物風味特征研究提供基礎。貯藏實驗表明，0.05%提取物可顯著降低菌落總數及抑制食源性致病菌（如金黃色葡萄球菌、沙門氏菌）增殖，延緩油脂氧化與pH值上升，其中仔姜提取物在抑菌和抗氧化方面表現更優。本研究可為肉制品貯藏過程中的品質保鮮技術開發提供理論依據。

作者簡介

第一作者：

董科高級工程師

四川輕化工大學專業教師

董科，中共黨員，畢業于四川大學華西公共衛生學院，獲醫學博士學位，現擔任亞洲蛋品協會副秘書長兼理事、《

Food Chemistry

》、《食品工業科技》等期刊審稿人。主要從事發酵食品風味解析及益生菌發掘研究、預制菜加工關鍵技術研究、蛋制品精深加工工藝研發及產業化等研究。主持政府和企業委托的科研項目10余項，參與了西南自然人群隊列和十三五傳染病科技重大專項國家級項目和多項省部級課題，獲得省級科技成果2 項，其中《自貢冷吃兔加工全鏈條關鍵技術創新與應用》被評為“國際先進”，制定預制菜相關團體標準3 項。目前累積發表學術論文30余篇，以第一作者/通信作者發表學術論文15余篇，參與編寫傳染病培訓教材2 本，申請國家發明專利15余項，其中授權8 項。

引文格式：

董科, 朱晨豪, 郭文婷, 等. 姜提取物揮發性風味成分分析及其對冷吃兔貯藏品質的影響[J]. 食品科學, 2025, 46(24): 275-284. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250707-048.

DONG Ke, ZHU Chenhao, GUO Wenting, et al. Volatile flavor components in ginger extracts and their effects on storage quality of cold spicy rabbit[J]. Food Science, 2025, 46(24): 275-284. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250707-048.

實習編輯：普怡然；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、西昌學院、北京聯合大學協辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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