《Food Control》：Transformative effects of dry aging on beef quality, sensory attributes, and process control
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本文综述了干式陈化对牛肉品质的影响机制，包括水分蒸发、内源性蛋白酶活性和脂解作用，以及微生物群落（酵母和霉菌）在风味形成中的作用。探讨了环境控制参数（温度、湿度、气流）与生化转化、安全风险（胺类积累）及经济效益的关系，并指出标准化流程、多组学分析和预测模型的未来研究方向。
萨尔玛·穆罕默德·优素福（Salma Mohamad Yusop）| 莫哈德·阿兹里·阿兹曼（Mohd Azri Azman）| 普雷米·普斯皮塔瓦蒂·拉哈尤（Premy Puspitawati Rahayu）| 努鲁尔·胡达（Nurul Huda）
马来西亚国民大学（Universiti Kebangsaan Malaysia）科学与技术学院食品科学系，43600，班吉（Bangi），雪兰莪州（Selangor），马来西亚
摘要
干式熟成是一种可控的、无需包装的牛肉成熟过程，它依靠低温、调节的湿度和持续的气流来浓缩风味、提高嫩度并形成独特的感官特征。本文综述了目前关于干式熟成过程中物理、生化和微生物机制的知识，总结了关键的处理参数、安全考虑因素及其经济影响。水分蒸发和表皮形成促进了表面脱水及重量减轻，而内源性蛋白酶加速了肌纤维的降解，从而降低了剪切力并提高了嫩度。同时发生的脂肪分解增加了游离脂肪酸的含量，这些脂肪酸与受控氧化共同产生了赋予牛肉坚果和黄油风味的挥发性化合物。表面微生物群主要由非致病性酵母和霉菌组成，它们影响香气的形成，但需要适当控制以减少病原体风险。微生物的代谢活动通过蛋白质分解和脂肪分解参与风味的形成；然而，需要对其进行监测以限制生物胺的积累并保持肉质和安全性。处理变量（包括温度、相对湿度、气流速度和熟成时间）决定了蛋白质分解和氧化的动力学、产量损失以及修整需求，最终影响产品质量和经济效益。证据表明，大理石纹分布（marbling）、胴体卫生和死后处理对熟成结果具有重要影响。目前仍存在的空白包括标准化工艺报告、微生物群落的组学分析以及将处理因素与感官和经济效益联系起来的预测模型。本文为稳健的工艺控制提供了实用指导，并指出了支持牛肉产业安全且经济高效的干式熟成实践的研究重点。
引言
干式熟成是一种传统且日益商业化的工艺，其中未经包装的牛肉在严格控制的环境条件下储存（通常温度约为0–4°C，相对湿度为75–80%），持续数周以提升嫩度并发展出独特风味（Dashdorj等人，2016年；Savini等人，2024a年）。尽管在20世纪末被真空包装的湿式熟成工艺所取代，但消费者对高品质肉类的需求增加促使全球重新关注干式熟成牛肉（Bulgaru等人，2022年）。
现代生产系统从维护特定设施微生物群的小规模手工熟成室到配备自动温度、湿度和气流控制的工业设施都有（Savini等人，2024b年；Zhang等人，2022年）。在这些受控环境中，生物化学和物理变化（主要是内源性酶活性、水分蒸发、脂质氧化和微生物代谢）共同作用，形成了干式熟成牛肉的独特感官特征（Dashdorj等人，2016年）。
内源性蛋白酶降解肌纤维蛋白，提高嫩度；脂肪酶和轻微的氧化反应释放出赋予坚果、黄油和烘烤风味的挥发性化合物（Meenongyai等人，2024年；Zhang等人，2022年）。表面微生物群主要是良性酵母和霉菌，它们进一步促进蛋白质分解和脂肪分解，增强了香气复杂性，但需要严格的环境和卫生控制以防止病原体或霉菌毒素污染（Savini等人，2024a年）。
现代干式熟成设施采用精确的环境监测、经过验证的危害分析与关键控制点（HACCP）系统，并符合国际微生物标准，以确保产品的一致性和安全性。实时传感器、数据记录和预测模型的集成将干式熟成从一种经验性工艺转变为可复制的、基于科学的成熟过程（Ruiz-Garcia等人，2009年）。这些进步使生产者能够微调工艺条件，以实现最佳产量和感官效果，同时保持法规合规性和资源效率。
本文综合了最近在干式熟成机制方面的科学和技术进展，重点探讨了处理变量、生化变化、微生物生态学和感官结果之间的关系。此外，还评估了经过验证的安全和质量控制策略、用于工艺优化的数字工具，以及商业规模干式熟成的经济和可持续性影响。目的是整合证据，支持一种基于风险、资源高效且科学驱动的方法，以维持消费者信心和产业可扩展性。
处理原理与控制
干式熟成牛肉的质量和安全性取决于对调节生化活性、水分迁移和微生物生态的环境变量的精确控制（Dashdorj等人，2016年）。图1展示了商业干式熟成操作的工艺控制框架，确定了潜在的关键控制点（CCPs）、监测要求和纠正措施。
生化变化
干式熟成过程中发生的生化反应主要负责最终产品的嫩度、风味和香气的形成（Kim等人，2019年）。主要途径包括蛋白质分解、脂肪分解和脂质氧化，这些过程在受控的温度和湿度条件下同时进行。这些过程改变了肌肉蛋白质和脂质的结构完整性，生成小肽和游离氨基酸。微生物生态学与安全控制
干式熟成牛肉的表面是一个动态的微生物生态系统，其形成受熟成室内温度、湿度和气流条件的影响（Dashdorj等人，2016年；Kim等人，2018年）。在熟成过程中，暴露的肉表面会被细菌、酵母和丝状真菌的混合群落定殖，这些微生物会影响感官质量和安全性（Campbell等人，2023年；Koutsoumanis等人，2023年）。理解这些微生物相互作用对于控制熟成过程至关重要。感官与营养价值
干式熟成牛肉的感官吸引力是其高端市场价值的主要决定因素。其独特的属性，如浓郁的鲜味、坚果味、黄油味和烘烤香气，以及改善的嫩度，使其区别于湿式熟成或传统储存的牛肉（Lee等人，2021年）。这些品质源于受控的生物化学和微生物变化，这些变化产生了复杂的风味前体并改变了肉质。干式熟成与其他成熟方法的比较
直接比较干式熟成与其他成熟方法发现，它们在感官提升、产量保留和实际应用方面存在差异（Dashdorj等人，2016年；Setyabrata等人，2022年）。表5显示了不同牛肉成熟方法的质量特征比较。湿式熟成（真空包装）是行业标准，虽然也能提高嫩度（<2%），但风味强度和香气不足。技术与分析创新
环境监测、分析化学和数据分析方面的技术进步将干式熟成从一个主要基于经验的工艺转变为可量化和可复制的成熟系统（Kim等人，2018年；Koutsoumanis等人，2023年）。先进传感技术、数字控制和组学工具的集成实现了持续工艺优化和客观的质量评估，提高了生产批次间的安全性和一致性。经济与可持续性方面
干式熟成的经济可行性取决于在提高产品价值与产量损失、设施运营和劳动力成本之间的平衡。尽管干式熟成牛肉在零售和餐饮服务领域的价格溢价显著（通常比湿式熟成牛肉高30–80%），但这些溢价必须抵消可销售产量的减少和更长的储存时间（Dashdorj等人，2016年；Ortez等人，2022年）。理解经济上的权衡并整合可持续实践至关重要。未来展望
尽管技术取得了显著进步，但仍存在知识空白，限制了不同品种、设施和气候条件下干式熟成系统的优化和标准化。当前的研究重点包括工艺标准化、组学分析、数字预测控制和可持续性整合，这些研究方向将有助于将干式熟成从一种手工技艺转变为一种科学优化且环境友好的工艺。
结论
干式熟成结合了传统工艺与现代食品技术，生产出具有优异嫩度、香气和风味的牛肉。其成功依赖于精确的环境控制和严格的卫生标准，以确保一致的质量和安全性。证据表明，在0–4°C、75–85%相对湿度和0.5–1.5 m/s气流条件下进行21–35天的适当控制，是提升质量和经济可行性的最佳平衡。
CRediT作者贡献声明
萨尔玛·穆罕默德·优素福（Salma Mohamad Yusop）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、监督、资源提供、调查、数据分析、概念化。莫哈德·阿兹里·阿兹曼（Mohd Azri Azman）：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、资源提供、方法论设计、调查、数据分析、概念化。普雷米·普斯皮塔瓦蒂·拉哈尤（Premy Puspitawati Rahayu）：资源提供、项目管理工作。努鲁尔·胡达（Nurul Huda）：监督工作、资源提供、项目管理工作。伦理批准
本文未包含作者进行的任何涉及动物或人类参与者的实验。
伦理声明
本研究未涉及动物或人类受试者，因此无需伦理批准。
数据可用性
数据可应要求提供。
关于手稿准备过程中生成式AI和AI辅助技术的声明
在准备本文时，作者使用了文献搜索辅助工具。使用该工具/服务后，作者根据需要对内容进行了审查和编辑，并对发表文章的内容负全责。资金来源
本研究未获得公共部门、商业部门或非营利组织的任何特定资助。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。请继续进行相关操作。
致谢
作者感谢马来西亚国民大学（Universiti Kebangsaan Malaysia）科学与技术学院、布拉维贾亚大学（Universitas Brawijaya）和畜牧业科学研究中心（Livestock Science Research Center）、以及马来西亚农业研究与发展研究所（Malaysian Agricultural Research and Development Institute, MARDI）在研究和知识发展方面提供的宝贵支持，同时感谢布拉维贾亚大学授予萨尔玛·穆罕默德·优素福的访问讲师计划（编号04014/UN10.A0101/B/TU/2025）。
