NatureCommunications发文：风味可转换支架来产生具有类似真实肉风味的培养肉

　　Nature Communications重磅发文：风味可转换支架来产生具有类似真实肉风味的培养肉

　　近日，韩国延世大学研究人员在国际期刊《Nature Communications》发表了题为“Flavor-switchable scaffold for cultured meat with enhanced aromatic properties”的研究性论文。

　　作为一种可持续肉，培养肉可以将动物屠宰和环境污染最小化，吸引了广泛关注。以前很多对培养肉的研究集中在开发支架来模拟肉的形状。很多以前的研究已经关注策略通过依赖细胞量和分化来模拟肉的性质。然而，一些食品相关的特性例如质地和风味与血液和各种生物组织例如肌肉、脂肪和结缔组织有关。由于目前对培养肉的研究仍然处在细胞培养规模阶段而不是组织培养水平，在模拟肉的感官特性上存在局限性。

　　风味是肉的关键感官特性，决定肉的品质。特别是，研究人员识别出肉烹饪期间产生的风味化合物，包括醛类、醇类和含硫化合物。在高温下(超过150℃)，肽与还原糖反应，也就是所谓的“美拉德反应”，来产生这些风味化合物。取决于氨基酸的类型以及蛋白质和糖的量，不同的美拉德反应产物会产生，最终决定烹饪肉的整体风味。体外组织和传统肉之间氨基酸状况的不同导致培养肉在模拟传统肉美拉德风味上存在挑战。因此，也需要模拟培养肉的美拉德风味来增加培养肉和传统肉之间的感官相似性。最近，很多研究来改善培养肉的风味特性，然而由于不同氨基酸组成，仅仅是培养肉而不经过任何处理来模拟传统肉风味存在挑战。最近，研究人员揭示提升鼠和牛成肌细胞的扩增和分化可以使培养肉具有相对更类似肉的风味。然而，对于培养肉来呈现很好烹饪肉产品的风味特性，仍然需要一个策略来产生烹饪期间的美拉德反应化合物。

　　对风味的关注不只局限在培养肉上，最近研究人员利用合成风味化合物来优化传统肉工业中食物的品质。然而，这些合成风味化合物易挥发，从而快速扩散到空气中。由于其制备过程，风味化合物过量释放的问题在培养肉中很重要。长细胞培养周期能够加速风味的流失，导致制备的培养肉中无残留风味化合物。在该工作中，总细胞培养时间是15天，它可能需要28天或更长时间来细胞扩增和分化，这取决于培养系统。因此，一个材料科学方法产生烹饪过程中的风味化合物至关重要。

　　在该研究中，研究人员开发一种能够烹饪期间产生烧烤牛肉风味的培养肉。特别是，研究人员开发一种可转换风味化合物(SFC)，其在烹饪温度下加热可释放共轭风味组(美拉德反应化合物)。SFC主要由风味组和两个结合组组成。风味组是具有肉风味的挥发化合物，在该研究中是furfuryl mercaptan。Furfuryl mercaptan (IUPAC nomenclature: furan-2-ylmethanethiol) 被选择是因为它是一种已知的烹饪牛肉中形成的美拉德反应产物。SFC结合组是能够和甲基丙烯酰胺反应(明胶骨架结合组)的功能组。将SFC引入到甲基丙烯酰化明胶(GelMA)后，制备出一个三维和温度响应牛肉风味支架。换句话说，支架由SFC引入GelMA构成。将牛原代成肌细胞分化引入到支架后可以产生具有可转换风味化合物的培养肉(CM

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　　SFC)。由于SFC和GelMA结合组之间的共价键，在细胞培养状况下SFC能够稳定结合在支架中。然后，假设由于风味组动态二硫交换，在加热下SFC能够释放风味组。最后，CM

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　　SFC能够复制传统肉美拉德反应。当培养肉在美拉德反应温度下被烹饪时，产生各种风味化合物。挥发化合物被归为两大类，具有鱼和刺鼻风味的挥发化合物被归类为异味，而具有肉、含硫、类似杏仁、花、脂肪和水果风味的化合物被归类为愉悦风味。在该研究中，模拟美拉德反应的支架通过增加愉悦风味化合物的比率来丰富培养肉的风味特性。令人惊讶的是，用这种风味可转换的支架制备的培养肉具有类似牛肉的风味模式。该研究通过开发能够模拟传统肉自然烹饪风味的一个功能支架，为开发感官特性得到提升的培养肉提供了一个策略。