感官测试对于培养肉复制传统肉类的感官特性至关重要。关键指标包括：
- 多汁性：使用气相色谱-质谱联用（GC-MS）和烹饪过程中的水分损失测试进行测量。挑战包括复制脂肪含量和水分保持。
- 嫩度：通过质地剖面分析（TPA）和Warner-Bratzler剪切力（WBSF）进行评估。培养肉在实现更柔软的质地方面显示出希望。
- 口感和质地：通过流变学和支架刚度进行分析。目前的产品缺乏整块肉的纤维复杂性。
- 风味和香气：使用GC-MS和电子鼻等技术识别关键化合物，例如美拉德反应产生的化合物，以模仿肉味。
虽然培养肉在多汁性和风味复杂性方面存在挑战，但共培养系统和增强风味的支架的进步正在缩小与传统肉类的差距。
培养肉的关键感官指标
多汁性：测量方法和研究结果
在培养替代品中复制传统肉类的多汁性被证明是困难的。研究人员通过与肌肉细胞共培养脂肪细胞（脂肪细胞）或生产富含脂质的单独“脂肪块”来解决这个问题。这些方法旨在改善水分保持并增强有助于多汁性的油腻风味特征 [1][9]。
为了测量多汁性，气相色谱-质谱联用（GC-MS） 是常用的方法。这种方法识别挥发性化合物，如壬醛和2-乙基-1-己醇，它们是“油腻”口感和多汁感知的关键 [1][3]。另一种方法涉及将肉样品烹饪到特定的内部温度 - 65°C、70°C 和 75°C - 并测量过程中水分的损失[5]。研究人员发现，增加脂肪生成不仅增强了水分保留，还产生了模拟烤牛肉香气的挥发性化合物[1]。
这些在多汁性研究中的进展为探索其他重要的质地特性铺平了道路，例如嫩度。
嫩度：评估和基准
在多汁性之后，嫩度作为决定培养肉质量的关键因素脱颖而出。用于评估嫩度的两种主要方法是：质地剖面分析 (TPA) 和 Warner-Bratzler 剪切力 (WBSF)。
2022 年的一项研究 [2] 比较了培养的法兰克福香肠与传统香肠。虽然硬度水平相似，但培养的香肠显示出 0.54 的弹性得分，接近生鸡肉的 0.61。然而，研究指出，与传统加工肉类相比，培养肉往往具有更高的杨氏模量（刚度的测量标准） [2]。
“杨氏模量分析是显示较大差异的参数……培养肉制成的法兰克福香肠，其值显著高于商业香肠，这表明其制备过程产生了更硬的产品。” - Jacobo Paredes 等人，《自然》[2]
口感和质地分析
实现合适的口感对于消费者满意度至关重要。口感通过流变学进行评估，流变学通过测量储能模量（G'）和损耗模量（G''）来评估肉类的粘弹性性质[2]。这种方法提供了对肉类基质内部结构和流动行为的见解[2]。为了获得完整的图景，研究人员现在结合拉伸、压缩和剪切测试，提供对肉类产品的三维分析[8]。
影响口感的一个关键因素是支架刚度，它在塑造最终质地方面起着重要作用。研究表明，杨氏模量约为11 kPa的支架最适合肌肉生长（肌生成），而约3 kPa的支架更适合脂肪生长（脂肪生成）[1]。此外，培养的肌肉组织在加热到60°C时由于蛋白质变性而变硬[1]。
培养肉通常表现出比传统加工肉更低的内聚性，这意味着在测试过程中它更容易分开[2]。相比之下，动物肉在拉伸时通常比在压缩时表现出更高的刚度。例如，动物香肠的拉伸-压缩不对称性为2.41。这些因素显著影响整体的食用体验。 培养肉的风味和香气分析 风味和香气的分析方法 风味是培养肉最关键的品质之一。为了识别负责肉味、霉味和脂肪香气的挥发性化合物，研究人员依赖于先进的技术，如气相色谱-质谱联用（GC-MS）结合动态顶空（DHS）采样和GC-MS-嗅觉法（GC-MS-O）。在这些方法中，经过培训的评估员嗅闻GC流出物，将化学峰与特定香气匹配。
另一种工具，电子鼻 (e-nose)，提供快速的香气指纹识别。这项技术创建香气的“指纹”，使得培育肉和传统肉之间的快速比较成为可能[10]。同时，电子舌 (e-tongue)通过测量电化学反应来评估非挥发性味道成分，如苦味、酸味和鲜味[3]。对于水溶性风味前体如氨基酸和糖——在烹饪过程中香气形成的关键因素—— 液相色谱-串联质谱 (LC-MS/MS)是首选方法 [1][11]。
在一项研究中，研究人员使用主成分分析对GC-MS数据进行分析，以比较培育猪脂肪和传统脂肪，捕捉到90。两种样本之间的变异为0%[6]。这种细节水平有助于确定培养肉的不同之处，并指导更精确地复制传统肉类风味的努力。
这些工具不仅仅是识别香气——它们还帮助科学家锁定模仿传统肉类风味所需的化合物。
培养肉中的关键芳香化合物
利用这些尖端技术，研究人员已经识别出对复制传统肉类风味至关重要的特定芳香化合物。复制熟肉的复杂化学成分并非易事，因为培养肉通常缺乏某些风味前体，这些前体自然在动物的饮食中积累或由非肌肉器官修饰[4] 。一个典型的例子是美拉德反应，当氨基酸和还原糖在高于150°C的温度下相互作用时，会产生定义熟牛肉的烤肉香味[10] 。
“体外组织和传统肉类之间的氨基酸谱差异在模仿传统肉类的美拉德风味时带来了挑战。” - Nature Communications[10]
含硫化合物对于真实的肉香味尤为重要。糠基硫醇贡献了烤肉的香味，而3-巯基-2-戊酮则增加了肉味和洋葱味[10]。另一个关键化合物，2,5-二甲基吡嗪，提供了类似烤牛肉的香味，并作为肌肉细胞成功分化的标志[1]。脂肪香气则来自于像壬醛和2-乙基-1-己醇这样的化合物，它们是脂质氧化的副产物[1][3]。
2023年12月，鲁汶大学的研究人员展示了在180°C下烧烤差异化的肌肉块五分钟会产生更高水平的2,5-二甲基吡嗪和苯甲醛，使培养肉的化学特性更接近于传统牛肉[1] 。到2024年6月，一个新的突破出现了：研究人员开发了一种“风味可切换支架”，使用与明胶基水凝胶结合的糠基硫醇。当加热到150°C时，支架释放出肉味挥发物，创造出一种根据主成分分析，比标准培养肉更接近传统牛肉的风味特征[10] 。令人印象深刻的是，支架保留了93。在37°C的14天细胞培养期间，其重量减少了8%[10]。
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比较培养肉和传统肉
培养肉与传统肉：感官指标比较
在培养肉方面，要达到与传统肉相匹配的感官品质，仍然存在明显的障碍。了解这些差异是弥合差距并实现类似饮食体验的关键。以下是培养肉在多个感官方面与传统肉的对比。
多汁性仍然是一个显著的挑战。传统肉类受益于天然的肌内脂肪和持水能力，而培养肉尚未能有效复制这些特性[4]。另一方面，嫩度可能是培养肉的一个优势领域。通过避免尸僵过程和形成使传统肉类变硬的肌动球蛋白复合物，培养肉可能实现更柔软的质地。正如KU Leuven的Lieven Thorrez所解释的：
“如果尸僵不那么强烈或没有形成肌动球蛋白复合物，这可能对产品的嫩度质量产生积极影响……与传统肉类相比”[4]。
口感和质地是需要改进的其他领域。目前，培养肉往往更像加工产品中发现的柔软、碎肉质地，而不是整块肉的纤维复杂性。例如，Biotech Foods 在 2022 年进行的一项研究S.L。将一种培养的法兰克福风格香肠与其商业对手进行了比较。培养的香肠的弹性值为0.54，略低于商业香肠中观察到的0.61，使其在质地上更接近新鲜鸡肉而非传统猪肉[2]。此外，培养版本显示出更高的刚度（杨氏模量），表明需要改进工艺以符合消费者偏好 [2]。
风味 可能是最明显的缺点。传统肉类通过死后代谢和美拉德反应发展出其丰富、复杂的味道。相比之下，培养肉类，除非其肌肉细胞高度分化，否则往往味道较淡[4][1][10]。如果没有这些天然的风味增强过程，培养肉需要创新的解决方案来复制传统肉类的浓郁味道。
感官指标比较表
| 指标 | 传统肉类 | 培养肉 |
|---|---|---|
| 多汁性 | 高；得益于肌内脂肪和有效的水分保持 [4]. | 较低；由于缺乏天然脂肪细胞，通常被描述为“干” [4]. |
| 嫩度 | 变化；受老化、pH变化和尸僵影响 [4]. | 潜在更高；避免了肌动球蛋白复合物的硬化效应 [4]. |
| 口感 | 纤维状且复杂；包括结缔组织和其他结构元素[4]. | 较软或“绞碎状”；缺乏整块切割的三维复杂性[4][2]. |
| 风味 | 浓郁且强烈；通过死后代谢和美拉德反应发展而成[4]. | 温和；需要添加剂或工程支架来模拟传统风味特征[1][10]. |
| 硬度 | 整块切割中较高；在加工产品中有所不同[2]. | 在使用TPA（质地剖析）测试时，与香肠等加工产品相当[2]。 |
结论
彻底的感官测试在确保培养肉满足传统肉类消费者的期望方面起着至关重要的作用[3]。研究一致强调感官相似性是获得消费者接受的关键因素[3]。通过结合严格的测试方法和持续的进步，培养肉行业继续为其发展铺平道路。
然而，障碍是不可否认的。培养肉目前缺乏自然的死后过程——如pH下降和尸僵——这些过程赋予传统肉类独特的风味和质地[4]。尽管如此，进展是显而易见的。Pasitka等人在2024年的一项研究。揭示67%的参与者更喜欢混合培养鸡肉产品而不是基于大豆的替代品，这表明实现感官相似性是可以实现的[3]。Biotech Foods的Mercedes VilaS.L强调了这些努力的重要性：
“培养肉的感官特性来源于产品的分子特性，而由于培养肉仍处于起步阶段，研究和理解其特性至关重要”[2]。
感官研究的未来方向
研究人员正在积极解决风味和质地的挑战。例如，正在开发可切换风味的支架，以在加热到约150°C时释放肉味化合物，如糠基硫醇。这种方法解决了在长时间培养期间挥发性化合物损失的问题[10]。
质地分析也变得更加先进。科学家们现在采用质地剖面分析和流变学等方法来复制特定肉类切块（如里脊肉或胸肉）的机械性能——例如杨氏模量和剪切模量，而不仅仅依赖于基本的硬度测试[2]。共培养系统结合了成肌细胞、成纤维细胞和脂肪细胞，有助于模拟整块肉中复杂的结缔组织和脂肪纹理[4]。此外，电子鼻和电子舌等工具提供了客观的方法来比较风味和口味特征与传统肉类的差异[10]。
这些突破强调了在培育肉类开发中持续研究和创新的重要性。
如何 Cellbase 支持培育肉类研发&D
常见问题
培育肉的多汁性如何与传统肉类相似？
培育肉通过在特制的支架中混合肌肉和脂肪细胞来匹配传统肉类的多汁性。这些支架通常由明胶或海藻酸盐等材料制成，旨在保持水分并复制动物肉类的熟悉质地。
通过调整刚度和保水性等因素，这些支架再现了传统肉类中精细的脂肪-水分平衡。这种精心设计确保了水分释放、嫩度和口感与食用传统肉类的体验非常相似。
什么是可调味支架，它们如何增强培育肉的风味？
可调味支架是尖端生物材料，旨在支持细胞生长，同时增强培育肉的感官吸引力。这些支架是使用注入了温度响应风味化合物 (SFCs)的明胶基水凝胶制成的。其工作原理如下：在细胞培养阶段，支架保持不活跃，确保不干扰组织发育。但一旦加热到典型的烹饪温度，它会释放出模拟传统肉类丰富肉味的芳香化合物。
这种方法确保支架支持细胞生长而不影响味道。结果？在烹饪过程中获得美味的风味提升，再现传统肉类的香气和味道。这些支架在增强培养肉的味道和香气特征方面起着重要作用，使其对消费者更具吸引力。
对于从事研发的人士，
为什么培育肉可能比传统肉更嫩？
培育肉因其能够达到传统养殖难以匹敌的嫩度而脱颖而出。这主要是因为在生产过程中对细胞分化和支架刚度等因素的精确控制。这些控制确保了肌肉纤维均匀排列并含有最少的结缔组织，从而产生更柔软和更嫩的质地。
通过微调这些条件，培育肉始终提供传统方法难以复制的质地。
