脂肪氧化對肉品風(fēng)味影響的研究進(jìn)展

河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 食品加工與安全國家級教學(xué)示范中心 河南洛陽 471023

1 肌肉中脂肪的概述

動物性脂肪主要為酰基甘油酯中的甘油三酯(又稱脂肪或中性脂肪)，根據(jù)脂肪分布的不同，通常分為皮下脂肪、腹腔脂肪、腸系脂肪、肌間脂肪、肌內(nèi)脂肪、內(nèi)臟脂肪組織和骨髓中的黃色脂肪組織[1]。皮下脂肪是位于真皮層和筋膜層之間的脂肪組織，皮下脂肪的厚度是反應(yīng)動物肥瘦的基本指標(biāo)之一。但我們通常所說的肌肉脂肪指的都是肌內(nèi)脂肪和少量肌間脂肪，肌內(nèi)脂肪主要存在于肌肉組織細(xì)胞內(nèi)部，包括肌束膜和肌內(nèi)膜上的脂肪細(xì)胞和滲入相鄰肌纖維間的脂肪細(xì)胞所含的脂肪即三?；视偷囊旱我约澳ぶ?磷脂)和少量膽固醇，肌間脂肪主要存在于結(jié)締組織之間[2]。

2 肌肉中脂肪對肉品質(zhì)的影響

肌肉脂肪與肉品各方面的品質(zhì)有著緊密的聯(lián)系，特別是對肉品的風(fēng)味、嫩度和多汁性有著重要的影響[3，4]，其含量的多少也是影響牛肉大理石花紋評定的唯一顯著因素，因此肌肉脂肪對肉品的外觀評分也起著重要作用[5]。

2.1 肌肉中脂肪與風(fēng)味物質(zhì)的關(guān)系

風(fēng)味是食物刺激味覺和嗅覺受體而產(chǎn)生的綜合感官反應(yīng),我們通常所說的風(fēng)味包含滋味和香味兩個方面[6～8]，香味主要是由肌肉在加熱過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)以及少量的雜環(huán)化合物共同作用產(chǎn)生，良好的香味是多種物質(zhì)在含量上微妙平衡的結(jié)果。

脂肪發(fā)生熱氧化反應(yīng)影響肉香味主要有以下兩個方面：一方面是不飽和脂肪酸發(fā)生氧化、降解生成揮發(fā)性的醛、酮、酸等羰基化合物，羰基脂肪酸又經(jīng)水解、脫水、環(huán)化之后生成內(nèi)酯化合物，綜合產(chǎn)生良好的肉香味。另一方面，脂肪細(xì)胞中含有的脂溶性風(fēng)味物質(zhì)在加熱過程中也會釋放出揮發(fā)性物質(zhì)，從而改善肉品風(fēng)味[9]。肌肉中脂肪為大多數(shù)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)提供反映前體物質(zhì)，直接影響到揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量，所以肌肉中脂肪的含量、加工過程中發(fā)生的反應(yīng)、反應(yīng)程度都對肉品風(fēng)味產(chǎn)生一定程度的影響[10]。甘油三酯和磷脂的水解氧化反應(yīng)是肉的風(fēng)味物質(zhì)形成的基礎(chǔ)反應(yīng)。一些研究發(fā)現(xiàn)通過調(diào)整工藝影響脂肪氧化可達(dá)到改善產(chǎn)品風(fēng)味的目的。

唐靜[11](2015)研究發(fā)現(xiàn)使用鉀鹽部分替代鈉鹽可使干腌火腿中脂肪的氧化速度加快，但最終氧化程度不變，同時發(fā)現(xiàn)鉀鹽替代可促進(jìn)肉中幾種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生。郭向瑩[12](2013)等研究發(fā)現(xiàn)低溫雞肉早餐腸經(jīng)200MPa及其以上的超高壓處理后，在儲藏過程中過氧化值(peroxide Value，POV)，硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid，TBA)高于對照組，且早餐腸揮發(fā)性物質(zhì)中乙醛和3-甲基丁醛的含量有了顯著提高。Y Zou[13](2018)等在研究超聲波烹調(diào)對調(diào)味牛肉制品風(fēng)味的影響時，發(fā)現(xiàn)超聲能使脂肪氧化TBARS值顯著提高，醛、醇和酮類等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量顯著增加。封莉，鄧紹林[14](2015)等研究發(fā)現(xiàn)在中式香腸加工過程中添加一定量的脂肪酶(0.06%)可促進(jìn)脂肪降解與氧化，提高揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量，使香味明顯增強(qiáng)，且不影響其他感官品質(zhì)。馮斌[15](2011)等在研究雞脂肪的物理性質(zhì)時發(fā)現(xiàn)，油脂氧化過程中油脂黏度增長最快的時間與風(fēng)味最佳的時間一致，即脂肪氧化產(chǎn)物積累最多時風(fēng)味最佳。近年來，有關(guān)肌肉中脂肪的研究多集中在磷脂上，一方面是因為磷脂在肌肉脂肪中的含量較高，約占60%～70%。另一方面，磷脂富含不飽和脂肪酸且與催化劑比較接近，相較與甘油三酯更容易發(fā)生氧化反應(yīng)[16～19]。有研究認(rèn)為磷脂是脂肪氧化反應(yīng)的主要底物，既在風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生過程中起主要作用，同時也會引起肉品的氧化酸敗[20～23]。因此探索不同加工條件下肉品脂肪最適的氧化程度對生產(chǎn)應(yīng)用有著重要的意義。金曉麗，王武[24](2014)等研究發(fā)現(xiàn)，氯化鉀、氯化鈣混合替代氯化鈉可抑制脂肪氧化，降低風(fēng)味物質(zhì)中氣味闕值較低的醛類物質(zhì)含量，進(jìn)而調(diào)節(jié)了鴨肉的整體風(fēng)味。魏玲，王武[25](2017)等對肌肉脂肪氧化程度不同的鴨肉進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)測定后發(fā)現(xiàn)，脂肪氧化程度過高或過低都會對鴨肉風(fēng)味產(chǎn)生一定影響，當(dāng)氧化程度保持在一個合適范圍內(nèi)的時候，既可保證產(chǎn)生充足的肉香味，又能防止脂肪的過度氧化。齊銀霞，徐彩虹[26](2016)等研究結(jié)論也證實了這一觀點，發(fā)現(xiàn)醛類物質(zhì)含量隨著肌肉脂肪氧化不斷增加，它既是其他風(fēng)味物質(zhì)的前體物質(zhì)，同時也可能形成異常的酸敗氣味，所以控制脂肪氧化程度對肉品形成優(yōu)質(zhì)香味、防止氧化酸敗具有重要意義。

肉類的香味是普通肉香和特征肉香的最終混合產(chǎn)物。有研究表明，普通的肉香味是由氨基酸和羰基發(fā)生的美拉德反應(yīng)所產(chǎn)生的，而肌肉中脂肪的氧化降解反應(yīng)是形成不同肉類特殊風(fēng)味物質(zhì)的關(guān)鍵[27]。脂肪氧化產(chǎn)生的碳酰化合物種類及數(shù)量的不同，是不同肉品具有各自特征風(fēng)味的最主要原因[28]。有研究人員發(fā)現(xiàn)，將從不含脂肪的瘦牛肉和瘦豬肉中得到的提取物進(jìn)行加熱，可得到相同的肉香味，表明加熱蛋白質(zhì)可提供相同的肉香味。此外，分別在真空、氮氣和空氣三種環(huán)境中，單獨加熱牛肉豬肉中的脂肪，發(fā)現(xiàn)前兩種環(huán)境中加熱的脂肪，并不表現(xiàn)獨特的肉香味，而在空氣中進(jìn)行加熱的一組很快就產(chǎn)生不同肉品的特征香味。說明特征香味的產(chǎn)生與脂肪氧化密切相關(guān)，也進(jìn)一步說明了不同肉品特征香味的前體物質(zhì)是由脂肪提供的。即不同肉品風(fēng)味差異是由脂質(zhì)組成和含量的差異造成的[29]。這與ELMORA JS[30](2006)等研究結(jié)論相一致。韓衛(wèi)潔[31](2010)在對豬、牛、綿羊脂肪組織的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行研究后也證實了這一觀點，他發(fā)現(xiàn)，在綿羊脂肪組織中可檢測出遠(yuǎn)多于豬、牛脂肪組織的4-甲基辛酸和4甲基壬酸，說明綿羊脂肪組織中特有的揮發(fā)性脂肪酸是大量的4-甲基辛酸。因不同肉品中特殊風(fēng)味物質(zhì)是由脂肪降解形成的短鏈脂肪酸構(gòu)成的，所以有研究人員嘗試通過調(diào)節(jié)脂肪氧化程度進(jìn)而去除或減弱肉品中的不良風(fēng)味物質(zhì)。FU Xiang-Jin[32](J)(2010)等采用螺旋藻酶解制備的幾種不同類型的酵母無壁細(xì)胞懸液處理鰱魚糜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與啤酒酵母、釀酒酵母、制動酵母相比，無壁懸浮細(xì)胞對鰱魚糜肉中脂質(zhì)氧化的抑制作用更為顯著，且經(jīng)懸浮液處理后的魚糜中主要致魚腥味成分2-癸二烯和2,4-癸二烯的含量均低于檢測限。

2.2 肌肉脂肪與嫩度和多汁性的關(guān)系

肉的嫩度是指肉被咀嚼或切割時所需要的剪切力的大小，是評判肉質(zhì)優(yōu)劣及影響消費(fèi)的關(guān)鍵因素，也是評價肉類食用品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。肌纖維和結(jié)締組織中膠原纖維的分布及結(jié)構(gòu)決定了肉的嫩度。此外，影響肉嫩度的因素還有很多如肌肉中脂肪、皮下脂肪的含量、結(jié)締組織的含量等。肌間脂肪可使肌纖維間密度降低，合適的脂肪含量還維持了肌肉的保水性和嫩滑的口感[33]。有研究發(fā)現(xiàn)，肌內(nèi)脂肪含量在2.0%～3.0%的肉類其食用品質(zhì)最好[34]。脂肪影響肉嫩度的另一個方面是降低肌肉中結(jié)締組織的物理強(qiáng)度，剪斷了肌束纖維間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使得肌纖維在咀嚼過程中更易斷裂。姚焰礎(chǔ)[35](2011)等試驗也證明了羊肉嫩度隨肌內(nèi)脂肪含量的增加而增加。此外，一些學(xué)者認(rèn)為肌肉中脂肪的含量與肉品的多汁性也有一定相關(guān)性，對肉品多汁性的評定主要由兩個方面組成，一是初次咀嚼時肉品所釋放出的汁液多少，二是繼續(xù)咀嚼時肉品中脂肪刺激唾液腺產(chǎn)生唾液的程度[36]。因此肉品的保水性和脂肪含量對多汁性都有著很大的影響，肌肉中脂肪既提高了肉品的保水能力，又增加了烹飪過程中的潤澤度，從多個方面提升了肉品的多汁性和嫩度[37]。Ke S[38]等研究發(fā)現(xiàn)，牛肉半腱肌pH值為3.52時，添加檸檬酸牛肉持水能力和嫩度顯著增加。因肉質(zhì)嫩度在其感官品質(zhì)中的重要性，提高肉品嫩度的加工處理方法也是近幾年的研究熱門。

2.3 肌肉脂肪與色澤的關(guān)系

肉的色澤受肌紅蛋白的影響，是消費(fèi)者對肉品質(zhì)的第一印象，色澤的好壞很大程度上影響著消費(fèi)者的購買欲望[39]。

目前有研究認(rèn)為，色素氧化與脂肪氧化存在一定的關(guān)系，肉品在儲藏期間發(fā)生色素氧化并出現(xiàn)顏色褪變這一過程在脂肪氧化酸敗、有過氧化物產(chǎn)生時可加速進(jìn)行。且反芻動物肌肉的顏色受脂肪酸組成以及維生素E含量的影響。當(dāng)肌肉中n-3多不飽和脂肪酸和維生素E的含量較高時，脂質(zhì)氧化減弱，肉色更加穩(wěn)定。另一方面，有研究發(fā)現(xiàn)脂肪氧化可進(jìn)一步促進(jìn)肌紅蛋白氧化，但對于肉制品中脂肪氧化對色素氧化的誘導(dǎo)作用機(jī)理目前還沒有明確的報道。吳成凡[40](2015)等研究發(fā)現(xiàn)，中國荷斯坦育肥公牛肉和普通黃牛肉在有氧貯藏過程中，兩種牛肉中脂肪氧化程度與高鐵肌紅蛋白的含量成正相關(guān)，而與氧合肌紅蛋白的含量呈負(fù)相關(guān)，以此說明兩種牛肉脂質(zhì)氧化程度與肉色穩(wěn)定性有一定的相關(guān)性。此外，還有研究人員認(rèn)為血紅色素的氧化和脂肪氧化是相互促進(jìn)的，很早就有研究認(rèn)為肌肉中的鐵和血紅色素具有促進(jìn)脂肪氧化的效果，但血紅色素與肉品中脂肪氧化聯(lián)系的機(jī)理還不明確，有待于進(jìn)一步研究[41]。

3 影響脂肪氧化的因素

脂質(zhì)的氧化是產(chǎn)生良好風(fēng)味的根本，但同時也是降低肉品營養(yǎng)物質(zhì)含量、食用安全性，引起肉品腐敗的主要原因之一[42]。脂類化合物在發(fā)生水解氧化反應(yīng)時會分解成小分子的游離脂肪酸，反過來進(jìn)一步促進(jìn)脂肪的氧化酸敗，增加了調(diào)控脂肪氧化的難度，脂肪氧化嚴(yán)重時還可能產(chǎn)生某些有毒有害物質(zhì)，因此控制脂肪的氧化程度，對于保證肉品品質(zhì)有重要的意義[43]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)，不同部位的肉脂肪氧化程度也有著顯著的差異，相同貯藏條件下肌肉中脂肪的氧化程度顯著高于皮下脂肪的氧化程度，因此防止肉品氧化酸敗的關(guān)鍵，是控制肌肉中脂肪的氧化[44]。

影響脂肪氧化的因素總體來說有以下幾個方面：營養(yǎng)調(diào)控及飼養(yǎng)方式、加工儲藏方式以及抗氧化劑的使用等。營養(yǎng)的調(diào)控主要集中在向動物日糧中添加擠壓亞麻籽、生育酚、MgO等富含不飽和脂肪酸或抗氧化劑成分的物質(zhì)，來達(dá)到調(diào)整肌肉脂肪飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比例或增加肌肉中抗氧化劑含量的目的，繼而對肌肉脂肪的氧化程度進(jìn)行調(diào)控[45～47]。對飼養(yǎng)方式的研究主要集中在牧草飼養(yǎng)和飼料喂養(yǎng)上，Descalzo A M[48](2015)、Gatellier P[49](2005)等研究均表明草場飼喂動物的肉TBARS水平顯著低于飼喂混合日糧動物的肉，但對于牧草飼養(yǎng)影響脂肪氧化的主要原因目前還存在爭議。加工方式的調(diào)控研究主要集中在配料的使用以及肉制品處理方法的研究上，配料的主要研究方向為鈉鹽的用量、替代以及一些傳統(tǒng)香料的使用上，研究發(fā)現(xiàn)通過改變這些變量均可對脂肪氧化進(jìn)行調(diào)控[24，50，51]。處理方式還是以傳統(tǒng)的熱處理為主，熱處理的溫度是影響脂肪氧化的關(guān)鍵因素[52，53]。此外，還有研究者對高壓進(jìn)行了研究，郭向瑩[54](2013)等研究發(fā)現(xiàn)，壓力在400MPa以下，氧化程度沒有明顯的變化，當(dāng)壓力超過400MPa時，脂肪氧化程度有了明顯的增加，這與馬漢軍[55](2006)、SB Wiggers[56](2004)等研究結(jié)論相吻合?？傮w來說，相較于加熱引起的脂肪氧化，加壓引起脂肪氧化的程度較小，只有高強(qiáng)度高壓才能達(dá)到熱處理誘導(dǎo)脂肪氧化的程度[57]。儲藏方式中包裝處理也是很重要的一環(huán)，目前，熟肉制品常見的包裝為真空包裝，與有氧包裝相比，真空包裝更有利于控制脂肪氧化增強(qiáng)產(chǎn)品穩(wěn)定性，張方樂[58](2009)、張海偉[59](2006)、賈娜[60](2014)等人也證實了這一觀點。另外，兩種真空包裝對比研究發(fā)現(xiàn)真空度的高低與貯藏品質(zhì)呈線性關(guān)系[61，62]。除了真空包裝，氣調(diào)包裝也是新興的包裝方式，但關(guān)于兩者效果的對比研究一直都有不同的結(jié)果[63，64]，分析可能是由于試驗對象和儲藏環(huán)境不同導(dǎo)致的研究結(jié)論不同。儲藏方式的研究主要有輻照、冷凍、光照幾方面，輻照是延長肉制品貨架期，提高加工性能的一種簡單、有效的手段?？墒闺缰迫庵破芳t度增加，致癌性亞硝胺和亞硝酸鹽殘留量減少，但同時也會加劇肉品中的脂肪氧化，引起腐敗酸化，但范雪桐[65](2007)、程述震[66](2016)等研究發(fā)現(xiàn)通過添加抗氧化劑、使用真空包裝或氣調(diào)包裝可使輻照引起的脂質(zhì)氧化和惡臭最小化。冷凍是生鮮肉品運(yùn)輸常用的處理方式，研究發(fā)現(xiàn)凍結(jié)速度越快、凍藏溫度越低，脂肪氧化的速率越慢[67～69]。脂肪氧化中有一部分為光氧化，所以貯藏環(huán)境中光的存在也對脂肪氧化有一定的影響，但不同照明方式對脂肪影響的強(qiáng)弱目前還沒有定論，也有研究表明照明方式對脂肪影響與溫度有關(guān)[70]。

抗氧化劑的使用一直以來都是研究的熱點，也是較為有效的調(diào)控脂肪氧化的方法，雖然抗氧化劑對脂肪氧化均有一定的抑制作用[71]，但同樣條件下，不同抗氧化劑對脂肪氧化的抑制程度不同[72]，不僅如此，抗氧化劑的使用效果不僅和加工方法有關(guān)，也和使用劑量、搭配有一定的關(guān)系[73，74]。除了天然抗氧化劑，還有一些人工合成的抗氧化劑。通常，人工合成抗氧化劑的效果多優(yōu)于天然抗氧化劑，但合成抗氧化劑也有很多弊端，例如丁基羥基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)、沒食子酸丙酯(PG)熱穩(wěn)定性差；BHA、BHT 毒副作用較大，抗氧化效率低、抑菌效果差等等，合成抗氧化劑的應(yīng)用也有較多的限制，一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)限制使用合成抗氧化劑。

4 小結(jié)

肌肉中的脂肪影響著肉品多個方面的品質(zhì)，隨著研究的深入，越來越多的研究人員投入到肌肉脂肪的研究中，一方面研究不同肉制品最適的脂肪氧化程度，在保證風(fēng)味的同時，盡可能延長產(chǎn)品的貨架期。另一方面，研究人員在調(diào)控肌肉脂肪含量的同時，開始進(jìn)一步對脂肪酸的組成進(jìn)行研究，涉及其與人體健康、肉品質(zhì)、調(diào)控方法等方面。爭取在保留肉品風(fēng)味的同時，使肉及肉制品中脂肪酸的組成更加健康，為畜牧的養(yǎng)殖及肉制品的加工儲藏提供理論依據(jù)。