鴨肉的風味及其形成的研究

馮宇隆 謝 明 黃 葦 唐 靜 聞治國 侯水生

(中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，北京 100193)

中國是世界上最大的鴨肉生產國［1］。北京烤鴨、廣東燒鴨、南京鹽水鴨等鴨肉食品作為我國傳統(tǒng)的禽肉食品在我們日常餐桌上非常常見。傳統(tǒng)的鴨肉具有顏色潔白、組織細嫩、低脂肪、高蛋白質、低膽固醇和風味獨特等優(yōu)點［2－3］。由于膽固醇和脂肪的過量攝入可導致人類動脈硬化和心血管疾病的發(fā)生，而脂肪組織中飽和脂肪酸含量的升高是引起心血管疾病的直接原因。鑒于以上原因，大多數(shù)的人更傾向于吃瘦肉，而不愿意吃含脂肪量高的肉制品。因此，面對品質和消費要求的沖突，需要對肉制品制定一個既能滿足消費者要求又富含營養(yǎng)的標準［4］。

隨著中國經濟的不斷發(fā)展，目前肉品的供應基本滿足市場的消費量，隨之而來的是消費者對肉品營養(yǎng)、風味口感和安全的高度重視。所謂肉風味是指肉香味(odor)和肉滋味(aroma)2個層面，肉香味物質是指肌肉受熱過程所產生的揮發(fā)性混合物，如醛類、酮類、醇類、酸酯類及含硫、氧、氮的直鏈和雜環(huán)類化合物;而肉滋味物質主要是肉中的滋味呈味物質，如游離氨基酸、小肽類、ATP代謝物、無機鹽和維生素等［5］。影響肉品風味的因素有很多，主要包括宰前因素(動物年齡、體重、基因類型和飼料等)和宰后動物肌肉的狀態(tài)(pH、無機鹽含量、水分含量以及蛋白酶活性的高低等)［6］。

1 風味的描述

風味是影響肉品食用口感好壞的一個重要因素，肉品風味物質的產生主要出現(xiàn)在肉的加熱熟化過程中，因為未熟化的肉只含少量香味閾值(odor threshold)較高的揮發(fā)性物質［7］，嗅聞時只具有腥味和微弱的金屬味。風味物質根據其化學特征可分為有味覺的非揮發(fā)性物質、增味劑和協(xié)同劑、有香味特征的揮發(fā)性物質［8］。人們主要通過嗅覺和味覺來對熟肉進行評估，其中味覺主要感覺到的是熟肉的滋味，嗅覺主要感覺到的是肉品的揮發(fā)性芳香味。熟化前后肉品風味的變化主要與大量的風味前體物(flavor precursors)有關，風味前體物彼此間的復雜化學反應使得在肉品熟化時產生特異的風味［9］。

2 風味前體物

通過測定生肉的揮發(fā)性物質，發(fā)現(xiàn)生肉中的揮發(fā)性物質比熟化后的肉少很多［7］，而且生肉中的揮發(fā)性物質香味閾值很高，一般嗅聞不到芳香味。例如，Soncin等［10］利用頂空固相微萃取(headspace solid phase microextraction，HS-SPME)和氣質聯(lián)用儀(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)分析研究生鴨肉中揮發(fā)性物質，發(fā)現(xiàn)生鴨肉中揮發(fā)性物質主要是醇類(6種)、酮類(1種)、醛類(3種)、雜環(huán)化合物(1種)和羧酸類(1種)。其中醇類物質為1－戊醇、1－己醇、1－庚醇、正辛醇、1－辛烯－3－醇和苯乙醇，酮類物質為2－羥基丁酮，醛類物質為己醛、壬醛和苯甲醛，雜環(huán)化合物為2－戊基呋喃，羧酸類物質為己酸。張晶晶等［7］利用HS-SPME萃取揮發(fā)性物質并用GC-MS檢測生櫻桃谷鴨胸肉揮發(fā)性物質，得到類似的結果:醇類(1種)、酮類(3種)、醛類(3種)、烴類(2種)、其他(1種)，其中醇類物質為1－戊醇，酮類物質為丙酮、2，3－丁二酮、2－丁酮，醛類物質為己醛、辛醛、壬醛，烴類物質為戊烷、辛烷，其他物質為?；撬帷Ｉ饨浭旎髶]發(fā)性物質明顯增多是由于風味前體物之間的復雜化學反應，因此風味前體物的種類和含量是決定肉品可接受性和影響品質高低的重要因素［11］。風味前體物根據其化學性質可分為2類:水溶性前體物(watersoluble precursors)和脂類(lipids)［12］。

水溶性前體物主要有游離氨基酸、小肽［肌肽(β-Ala-His)、鵝肌肽(β-Ala-1-methyl-His)、谷胱甘肽(γ-Glu-Cys-Gly)等］、核苷酸及其代謝產物［肌苷酸(IMP)、苯丙胺(AMP)、肌苷等］、糖類(葡萄糖、果糖、甘露糖等)、硫胺素和無機鹽等［13－15］。游離氨基酸是由體內蛋白水解酶分解自身蛋白質產生［11，16］，其中半胱氨酸是最重要的氨基酸風味前體物。許多小肽在組織中是自然存在的，如骨骼肌中的肌肽、鵝肌肽和谷胱甘肽，這些在肌肉中具有特殊生物學功能的小肽已被廣泛研究。除此之外，肉品儲藏和熟化過程中蛋白質的降解也會產生一些小肽，如肌原纖維和細胞骨架蛋白的降解。生肉中89%的小肽是肌肽、鵝肌肽和谷胱甘肽，其余的小肽由蛋白水解酶分解自身蛋白質而來［17］。動物屠宰以后肌肉中的ATP繼續(xù)降解，產生大量的IMP，IMP不穩(wěn)定，在酶的作用下繼續(xù)分解為肌苷、次黃嘌呤、核糖等［18］。按含量計算，IMP及其相應的核苷、肌苷占據了降解物總量的大多數(shù)，而次黃嘌呤、鳥苷酸(GMP)、AMP等總含量很低。肉品中含有多種糖類(核糖、葡萄糖、甘露糖、果糖和麥芽糖)，這些糖類主要由糖酵解和核苷酸降解所得，其中葡萄糖、果糖和甘露糖的濃度最高，而核糖的濃度最低［13］。

肌內脂肪(intramuscular fat)是指位于肌肉內的脂肪，包括全部的磷脂(主要存在于細胞膜)、甘油三酯(能量的主要儲存形式)和膽固醇。在禽類肌肉中，甘油三酯不僅大量地儲存在肌肉內的脂肪細胞中(至少80%)，而且以液滴的形式儲存在肌纖維細胞質中(占總甘油三酯的5% ～20%)。肌內脂肪的含量及其脂肪酸的組成對于肉的質量屬性具有重要的影響，包括感官質量的高低和有益健康的程度［19］。除此之外，脂肪酸的組成對于肉品熟化過程中的風味形成具有重要的影響。有研究者通過選擇性地去掉鴨肉中的磷脂和甘油三酯，并對去脂肉進行感官評定和儀器分析，結果表明甘油三酯對鴨肉的特征性風味及其肉香味影響不大，而磷脂對其影響很大［20］。鴨肉中不飽和脂肪酸的含量較高，是一種健康優(yōu)良的肉品。Cobos等［21］通過測定綠頭鴨胸肌和腿肌的脂肪酸組成，發(fā)現(xiàn)鴨肉脂肪酸主要由 C16∶0(18% ～22%)、C18∶0(12% ～22%)、C18∶1(17% ～ 34%)、C18∶2(13% ～23%)和 C20∶4(8% ～19%)組成。江新業(yè)等［22］通過氣相色譜法分析鴨肉和雞肉脂肪酸含量，結果表明鴨肉脂肪酸含量是雞肉的2倍多，其中以軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和花生四烯酸為主，占脂肪酸質量的88% ～94%，而且北京鴨和櫻桃谷鴨還含有少量的共軛亞油酸。不飽和脂肪酸受熱極易氧化分解，因此鴨肉中高含量的不飽和脂肪酸通過加熱氧化分解可能是引起鴨肉產生特異性風味的主要原因。

3 風味的形成過程

研究特異性風味的形成不僅要了解肉品熟化前風味前體物的種類和含量，更需要了解風味物質的構成以及風味物質的形成機理。肉品熟化過程中發(fā)生的最主要反應是美拉德反應(Maillard reaction)和脂質降解(lipid degradation)，特別是半胱氨酸和核糖之間的反應可能是肉香物質的主要來源。脂質降解也賦予肉品重要的芳香味，而且脂質降解產物可以與美拉德反應的生成物發(fā)生交互反應進而生成更多的風味物質。除此之外，其他化合物(硫胺素、碳水化合物)的熱降解也對風味的形成具有重要的貢獻。多聚不飽和脂肪酸的分解產物不僅影響半胱氨酸和核糖之間的反應，而且影響肉品熟化后的肉香物質的含量［23］。

硫胺素是一種含硫、氮的雙環(huán)化合物。當受熱時可產生多種含硫和含氮揮發(fā)性物質。據報道，已經鑒定出的硫胺素分解產物有68種，其中1/2以上是含硫化合物，包括脂肪鏈硫醇、含硫碳酰化合物、硫取代呋喃、噻吩、噻唑、雙環(huán)化合物和脂環(huán)化合物，他們多數(shù)具有誘人的香味［24］。脂質降解也能產生上百種的揮發(fā)性物質，其中包括烴類、酮類、醛類、羧酸類、醇類和酯類，特別是雜環(huán)化合物(內酯、烷基呋喃)對風味的形成具有重要的影響［25］。

美拉德反應的本質是還原糖類的羰基和氨基酸等化合物的氨基之間的縮合反應。該反應也可以在醛糖或酮糖和氨基酸之間發(fā)生，而且可以引申到各種醛類、酮類、蛋白質、多肽、胺類，甚至包括氨在內，其反應的過程非常復雜。美拉德反應的第1步是氨基酸的氨基和還原糖的羰基發(fā)生脫水縮合反應，主要形成糠醛、呋喃酮和二羰基化合物等;相應后續(xù)反應產生其他簡單化合物，如醛類、吡嗪類、氨和硫化氫等;其他的風味物質主要來自許多“活性中間體”間的復雜化學反應，使得肉品揮發(fā)性風味物質的種類和含量更加復雜，如產生的雜環(huán)化合物，特別含硫化合物(甲硫氨醛、甲硫醇和2－丙烯醛)和含氮化合物(吡嗪、吡啶、吡咯)。當然，脂質氧化降解產生的醛類等化合物以及其他異源化合物也可參加到美拉德反應中，使得美拉德反應更加復雜［26］。

4 鴨肉特異性風味的產生

盡管已經有很多研究通過GC-MS測得不同品種、不同加工方式鴨肉的揮發(fā)性物質［2－3，7，27－28］，但是這些研究幾乎都沒有量化這些風味物質對于鴨肉特殊風味的貢獻率。而特異性風味是由什么引起，目前的研究還主要集中在揮發(fā)性風味物質的分離鑒定方面。例如，Baruth等［29］通過分離鑒定烤野鴨和烤家養(yǎng)鴨的揮發(fā)性香味物質。結果并沒有檢測到能賦予烤肉特異性風味的特異性化合物。但在每個烤肉樣品中都均檢測到80多種揮發(fā)性香味物質。GC-MS檢測家養(yǎng)烤鴨和野生烤鴨的揮發(fā)性物質，發(fā)現(xiàn)它們彼此之間含有18種不同類型的揮發(fā)性物質，其中5種化合物在家養(yǎng)鴨中沒有檢測到。有趣的是，通過氣相色譜－嗅覺分析法(gas chromatography-olfactory，GC-O)并沒有檢測出家養(yǎng)鴨和野生鴨風味的感覺差異。這說明鴨肉種屬風味差異不明顯。Lesimple等［30］采用同時蒸餾萃取法(simultaneous distillation and extraction，SDE)萃取鴨肉加工過程中的揮發(fā)性風味物質，并通過GC-MS檢測到62種化合物，包括酚類、醇類、醛類、酮類、酯類、烷烴類、烯類、含硫化合物、醚類和脂肪酸。江新業(yè)等［31］利用SDE萃取北京鴨和櫻桃谷鴨的揮發(fā)性香味物質，并用GC-MS分析鑒定，其中北京鴨分離到46種化合物，櫻桃谷鴨分離到42種化合物，鑒定出的揮發(fā)性物質包括醇類、醛類、酮類、烷類、含氧、氮、硫的直鏈和雜環(huán)化合物。其中，醇類含量最高，其次為醛類和酮類，酸酯含量最低。江新業(yè)等［31］認為醛類、直鏈含硫化合物及其雜環(huán)化合物是鴨肉的主要風味物質，尤其(E，E)－2，4－癸二烯醛、二(2－甲基丙基)二硫和2－戊基呋喃的影響最大。揮發(fā)性風味物質的萃取技術可能是影響不同的研究者測得的揮發(fā)性物質種類和數(shù)量差異的原因。因為目前尚未存在某一萃取技術可以完整地萃取到揮發(fā)性物質，只有若干萃取技術相互補充才能達到有效提取。例如，Liu等［3］采用HS-SPME、吹掃捕集－熱脫附(purge and trap，P＆T)和SDE 3種不同的方法從鴨肉中鑒定出116種揮發(fā)性風味物質，包括醇類(14種)、醛類(31種)、烴類(25種)、酸類(7種)、酮類(15種)、酯類(4種)、呋喃類(7種)、含硫化合物(8種)和含氮化合物(5種)。同時通過比較不同萃取技術的萃取效果，發(fā)現(xiàn)HS-SPME和SDE 2種方法互補使用，可以較好地萃取分析鴨肉揮發(fā)性風味物質，因為HS-SPME對低沸點物質萃取效果較好，SDE對高沸點物質萃取效果較好。

氣相色譜－嗅覺分析－質譜聯(lián)用(GC-O-MS)技術是采用人的鼻子作為檢測器，將嗅聞檢測儀與分離揮發(fā)性物質的氣相色譜結合的一種技術。聞香師可在嗅味檢測器的出口嗅聞并描述所聞到的香味，并對其描述。Chen等［32］運用 SDE、動態(tài)頂空提取和GC-O-MS對北京烤鴨的香味活性化合物進行分析，并通過香氣抽提稀釋分析方法(aroma extract dilution analysis，AEDA)、動態(tài)頂空稀釋分析法(dynamic headspace dilution analysis，DHDA)和氣味閾值法(OAVs)比較研究北京烤鴨的揮發(fā)性香味物質，確定香味活性化合物對其風味的貢獻大小。其中AEDA檢測到了34種化合物，DHDA檢測到了42種化合物，綜合AEDA和DH-DA 2種分析方法發(fā)現(xiàn)，北京烤鴨的主要香味物質是3－甲基丁醛、己醛、二甲基三硫、3－甲硫基丙醛、2－甲基丁醛、辛醛、庚醛、2－甲基－3－呋喃硫醇、2－糠基硫醇、2－乙基－3，5－二甲基吡嗪、(E，E)－2，4－壬二烯醛、1－辛稀 －3－醇、壬醛、癸醛、(E)－2－癸烯醛、(E，E)－2，4－癸二烯醛、(E)－2－壬烯醛、(E，Z)－2，6－壬二烯醛、(E，E)－2，4－辛二烯醛等。其中最重要的是3－甲基丁醛(黑巧克力味)、己醛(青草味)、3－甲硫基丙醛(土豆味)、二甲基三硫化合物(大蒜味)。

劉源［33］利用HS-SPME比較分析了鴨尾肉、尾脂和胸肉的揮發(fā)性物質，結果在尾部鴨肉及其脂肪中首次檢測到支鏈脂肪酸2－甲基己酸、4－甲基己酸、4－甲基辛酸。隨后張音等［34］采用SPME-GC-MS的方法在麻鴨肉湯中也鑒定出壬酸和4－甲基壬酸等酸類。而4－甲基辛酸、4－甲基壬酸等甲基側鏈的脂肪酸對羊肉的膻味具有重要的貢獻［35］。因此可以推斷支鏈脂肪酸可能對鴨肉的風味作用巨大。

Wu等［36］應用SDE技術，并用GC-MS分離鑒定了水煮鴨、鴨脂肪組織、廣東式烤鴨及其肉汁，結果顯示脂肪酸的常見降解產物是水煮鴨的主要揮發(fā)性物質，除此之外，在水煮鴨中還首次鑒定出吲哚，并由此推斷吲哚可能是造成鴨肉特殊風味的物質。因為吲哚具有極強的揮發(fā)性和濃烈的焦油氣味，當濃度高時其氣味甚至令人窒息，但當濃度低于0.1%時，吲哚具有較強的花香和令人愉快的氣息。但之后有關鴨肉風味的報道均未涉及到吲哚。直到2006年劉源［33］采用 SDE技術，以不同的萃取時間為條件研究鴨肉中吲哚的來源，結果顯示在萃取時間為15～60 min萃取液中沒有檢測到吲哚，而只有在2 h及以后的萃取液中才檢測多吲哚，并且吲哚的含量隨著萃取時間的延長而呈指數(shù)增加(R2=0.998 9)。由此可以推斷吲哚并不是鴨肉本身的成分，而是在同時蒸餾萃取時生成的后續(xù)反應物。

5 小結

目前有關鴨肉風味研究的報道相對較少，相關研究只是廣泛研究了肉品風味的揮發(fā)性物質及肉香味的形成機理，也從營養(yǎng)、遺傳、管理加工等因素進行了針對性的研究，但是至今人們仍沒有對鴨肉種屬間的風味差異以及特異性風味的來源作出較為合理的解釋;另一方面，過去的育種過于強調生產性能而忽視了肉品質的重要性，導致所選肉品的受歡迎度明顯比地方品種低。到目前為止，就如何從育種方面改善肉品風味的報道仍舊很少，但可以從營養(yǎng)飼料方面著手改善肉品的風味。

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