肉類食品中典型異味物質(zhì)研究進展

黃春紅　冷瑞丹

摘 要：采用文獻調(diào)查法論述了水產(chǎn)及畜禽肉類中典型異味物質(zhì)的種類、分布、來源、影響因素及消除方法等。相關研究發(fā)現(xiàn)，肉類中典型異味物質(zhì)主要有土臭素、二甲基異莰醇、己醛、糞臭素、雄甾烯酮、4-甲基辛酸、4-甲基壬酸等。其中，土臭素、二甲基異莰醇主要存在于魚皮和內(nèi)臟組織中，是水體中魚腥藻和顫藻等的代謝廢物，通過循環(huán)水養(yǎng)殖法和酸堿法等可去除;己醛主要分布在多種肉類脂質(zhì)豐富的部位，多因脂質(zhì)氧化產(chǎn)生，因此采用抗氧化劑能有效降低其含量;糞臭素、雄甾烯酮主要分布在豬脂肪及其肌肉組織中，分別來源于L-色氨酸的降解和睪丸組織的分泌，通過調(diào)節(jié)飼料成分和免疫去勢等方法可降低其含量;4-甲基辛酸與4-甲基壬酸主要分布在羊肉皮下脂肪中，多因脂肪降解產(chǎn)生，漂洗、預煮脫腥、復合脫腥、微生物脫腥等是其主要去除方法。生產(chǎn)中可以通過選育動物品種、調(diào)整動物飼料成分、改善動物生活環(huán)境和肉類貯存條件等方法有效減少或控制畜禽肉類中典型異味物質(zhì)的產(chǎn)生。

關鍵詞：肉類;異味物質(zhì);分布;來源;影響因素;消除方法

Abstract： This article presents a survey of the literature on the types， distribution and sources of typical off-flavor substances in fish and meat along with the factors affecting these off-flavors and the methods to eliminate them. Relevant studies have showed that geosmin， 2-methylisoborneol， hexanal， 3-metlylindole， androstenone， 4-methyloctanoicacid and 4-methylnonanoic acid are the main typical off-flavor substances in meat and fish. Geosmin and 2-methylisoborneol， mainly present in the skin and viscera of fish， are metabolic wastes produced by Anabeana and Oscillatoria in water. They could be removed by means of recirculating aquaculture or acid-base treatment. Hexanal is mainly present in the lipid-rich parts of fish and originates from lipid oxidation. Antioxidants could effectively reduce hexanal content. Androstenone and 3-metlylindole mainly exist in the adipose and muscle tissue of pigs; the forming being derived from the degradation of L-tryptophan in the large intestine and the latter from the secretion of testicular tissue. Both androstenone and 3-metlylindole could be reduced by adjusting the feed components or by immunocastration. 4-Methyloctanoic acid and 4-methylnonanoic acid are mainly distributed in the subcutaneous adipose tissue of mutton， which are derived from the degradation of fat and could be eliminated by rinsing， pre-cooking deodorization，? deodorization using a combination of various methods or microbial deodorization. To effectively decrease or control the content of typical off-flavor substances， a variety of methods such as selective breeding， adjusting the composition of animal feed and improving the living environment of animals and the meat storage condition can be used in animal meat production.

Keywords： meat; off-flavor substances; distribution; source; factors; elimination methods

近年來，我國肉類消費總量不斷增加，其年均增長率約4.9%[1]。隨著生活質(zhì)量的提高，人們對肉類風味的要求也越來越高。風味是評價肉類食品的一項重要感官指標，直接影響著消費者的感官體驗和心理，也是消費者評價肉品品質(zhì)的重要參考指標。肉類食品中異味物質(zhì)的存在會直接降低食品的口感、食用價值和市場競爭力。本文采用文獻調(diào)查法對肉類食品中典型異味物質(zhì)的分布、來源、影響因素及消除方法進行分析和論述，旨在為改善肉類食品品質(zhì)提供理論參考。

1 肉類食品中典型異味物質(zhì)的種類及含量

能夠引起異味的物質(zhì)稱為異味物質(zhì)。不同肉類中所含典型異味物質(zhì)的種類不同，如導致魚肉土腥味的物質(zhì)為土臭素和二甲基異莰醇[2]，引起魚腥味的物質(zhì)為三甲胺[3-4];引起公豬膻味的物質(zhì)是糞臭素和雄甾烯酮[5];引起羊肉膻味的物質(zhì)是4-甲基辛酸和4-甲基壬酸等[6]。不同肉類食品所含典型異味物質(zhì)的含量也存在一定差異，如白鰱和羅非魚中土臭素含量分別為1.37、4.97 μg/kg，而二甲基異莰醇含量則分別為1.83、1.21 μg/kg[7-8];海南野豬不同部位肉中糞臭素和雄甾烯酮的含量分別為11.30～152.10 μg/kg和0.73～2.17 μg/kg[5];小尾寒羊、灘羊、同羊肉中4-甲基辛酸含量分別為20.32、14.15、12.84 mg/kg，4-甲基壬酸含量分別為9.77、5.60、6.40 mg/kg[9];兔肉中己醛含量為79.61～85.39 μg/kg[10];不同肉類中已醛相對含量（揮發(fā)性風味物質(zhì)總含量中的占比）如表1所示。

2 水產(chǎn)品中典型異味物質(zhì)的來源、影響因素及消除方法

2.1 魚肉

魚肉中典型異味物質(zhì)主要為土臭素、二甲基異莰醇、三甲胺及己醛等。其中，土臭素和二甲基異莰醇因具有強烈的土臭味和泥土味而被認為是構成白鰱和羅非魚等魚肉中土腥味的關鍵成分[3-4，12]。馮倩倩等[13]通過頂空固相微萃取與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術對羅非魚肉揮發(fā)性成分進行分析鑒定，結果表明，己醛、1-辛烯-3-醇及一些低分子碳鏈醛類化合物共同形成了羅非魚的整體土腥味。

引起魚肉土腥味的物質(zhì)主要由以下幾種途徑產(chǎn)生。1）脂質(zhì)氧化。大部分學者認為脂質(zhì)氧化是導致魚類腥味的重要原因。魚體中多不飽和脂肪酸通過自動氧化或脂氧合酶的酶促氧化作用產(chǎn)生揮發(fā)性小分子醛、酮、酸，如己醛、1-辛烯-3-醇、2，4-癸二烯醛、2，4，7-癸三烯醛等。其中，己醛是引起魚肉腥味的主要成分，并且主要分布在魚脂豐富的部位[14-15]。鐵離子、血紅素及脂氧合酶等能夠加快脂質(zhì)氧化速率，從而促進腥味物質(zhì)的產(chǎn)生。2）氧化三甲胺的降解。魚體中原本無味的內(nèi)源性氧化三甲胺在厭氧微生物或酶的作用下可被降解為具有魚腥惡臭味的三甲胺、二甲胺等[16]，從而使魚體呈現(xiàn)腥臭味。氧化三甲胺主要存在于暗色肉中，故暗色肉腥味較重。硬骨魚和軟骨魚等海水魚體內(nèi)氧化三甲胺含量分別高達400～1 000 mg/kg和7 000～9 000 mg/kg，遠高于淡水魚中的氧化三甲胺含量（40～60 mg/kg），故海水魚腥味更強[17]。3）一些前體物質(zhì)的催化轉(zhuǎn)化。魚體表面黏液、體內(nèi)含氮、硫的蛋白質(zhì)及堿性氨基酸在酶與微生物作用下可被分解為氨基酸或肽，這些產(chǎn)物經(jīng)過脫羧與脫氨作用可形成能增強魚腥味的六羥基吡啶、δ-氨基戊酸和δ-氨基戊醛等物質(zhì)[15]。4）生物積累。國外研究結果表明，魚類生存環(huán)境中存在大量藻類或細菌（如魚腥藻、顫藻或放射菌等），其代謝產(chǎn)物能產(chǎn)生帶有土腥味的土臭素、二甲基異莰醇、2-異丙基-3-甲氧基吡嗪、2-異丁基-3-甲氧基吡嗪及2，3，6-三氯代茴香醚等，并以土臭素和二甲基異莰醇為主[18]。除了藻類及放線菌外，部分霉菌、原生動物及倍足綱節(jié)肢動物等也可以分泌土臭素和二甲基異莰醇[19]。Percival等[20]研究發(fā)現(xiàn)，魚體經(jīng)皮膚和鰓吸收水體及底泥中異味物質(zhì)，從而導致魚肉呈現(xiàn)土腥味，因此在土腥味物質(zhì)含量較高的水體中生活的肺魚魚肉具有明顯的土腥味。無鱗魚由于沒有魚鱗，更易吸收養(yǎng)殖環(huán)境中的土腥味物質(zhì)，因此其土腥味比有鱗魚更加強烈。另外，天然水體中一旦有揮發(fā)性成分（如己醛、庚醛、烯醛、庚醛）、石油、苯等物質(zhì)進入時，這些物質(zhì)可通過食物鏈在魚體中積累，進而導致魚肉產(chǎn)生異味[21-22]。

相關研究發(fā)現(xiàn)，采用魚菜共生系統(tǒng)或循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)可有效降低水體中土臭素和二甲基異莰醇等腥味物質(zhì)的含量，從而減輕魚肉土腥味[2，16]。將具有土腥味的羅非魚置于鹽度30 g/L的淡鹽水中暫養(yǎng)一段時間，魚體中的異味物質(zhì)顯著降低;虹鱒魚經(jīng)清水暫養(yǎng)后，其魚肉土腥味顯著減輕[23]。Kuley等[24]發(fā)現(xiàn)天然沸石能較好地去除沙丁魚片中的腥味物質(zhì)。蘋果酸和山楂提取物能夠有效地去除鯉魚肉中的腥味物質(zhì)[25]。水產(chǎn)品腥味物質(zhì)可與有機酸/堿發(fā)生化學反應生成無腥味物質(zhì)，如烹飪魚肉時加入食醋;另外，經(jīng)酸/堿處理后，魚肉中部分脂質(zhì)與色素溶出，從而減少脂肪氧化和腥味物質(zhì)的產(chǎn)生;其中常用于脫腥的酸和堿有醋酸、檸檬酸、蘋果酸和氫氧化鈉等[16]。

小分子腥味物質(zhì)通過酵母、乳酸菌和醋酸桿菌等微生物代謝或微生物酶作用后，其分子結構和存在形式發(fā)生變化，也可達到消除異味的目的[26]。段振華等[27]利用酵母和活性炭處理白鰱魚肉，結果發(fā)現(xiàn)魚肉中異味物質(zhì)去除效果顯著。由于魚類生活在水環(huán)境中，因此良好的水質(zhì)才是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)魚肉的前提和基礎。

2.2 特種水產(chǎn)品

除普通魚類外，也有少量特種水產(chǎn)品中異味物質(zhì)的相關研究，其中以甲魚研究為主。醛類是構成甲魚風味的主體成分，影響甲魚的總體風味。己醛、辛醛、壬醛等飽和直鏈醛均呈現(xiàn)不良的特征氣味，如青草味、魚腥味、油脂氧化味等。項怡等[9]研究發(fā)現(xiàn)，己醛是甲魚特征性氣味物質(zhì)中的主要腥味成分，其相對含量為8.48%，辛醛可散發(fā)出類似油脂氧化的氣味，相對含量為1.07%[28]，帶有魚腥味的壬醛相對含量為4.41%;此外，1-己醇、1-辛烯-3-醇、2-辛烯-1-醇等醇類也是甲魚的特征性風味物質(zhì)，其中1-辛烯-3-醇相對含量較高（4.61%），并且具有類似泥土的氣味[9]。甲魚肉的異味主要來源于脂質(zhì)氧化或降解產(chǎn)生的醛、酮、醇類。甲魚肉中的蛋白質(zhì)或氨基酸在細菌作用下可以分解產(chǎn)生胺類物質(zhì)，此類物質(zhì)對腥味有加強作用[29]。

目前常使用食鹽對水產(chǎn)品進行脫腥處理，其原理主要是通過鹽析與晶體的滲透作用來促進腥味物質(zhì)的析出[18]。乙醇等有機溶劑可將大部分腥味成分從水產(chǎn)品中提取出來，從而將腥味去除，如烹飪水產(chǎn)品時加入料酒可去除水產(chǎn)品中部分腥味物質(zhì)。利用抗氧化劑處理肉類食品可阻斷或減慢肉中的脂質(zhì)氧化進程，進而減少異味成分的產(chǎn)生，如茶葉中兒茶素類對甲基硫醇化合物的異味有較好的去除效果，萜烯類、黃酮類化合物則能有效消除己醛等腥味物質(zhì)[30-31]?？刂起B(yǎng)殖水體中揮發(fā)性成分含量以及改善甲魚飼料中的脂肪源，可以大幅度減少甲魚肉中異味物質(zhì)的含量。但目前關于甲魚養(yǎng)殖水體水質(zhì)、飼料成分與甲魚肉風味間關系的研究尚且較少。

3 畜禽肉類中典型異味物質(zhì)的來源、影響因素及消除方法

3.1 豬肉

未去勢公豬的肉制品在烹飪時會散發(fā)出糞臭味和尿臊味。糞臭素是公豬肉糞臭味產(chǎn)生的主要原因，而雄烯酮被認為是尿臊味的主要來源，因此公豬肉中的典型異味物質(zhì)主要為糞臭素和雄烯酮[32]。

豬肉中異味物質(zhì)的來源：1）大腸內(nèi)L-色氨酸的降解和睪丸分泌。糞臭素又名3-甲基吲哚，由飼糧或內(nèi)源蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的L-色氨酸在后腸道厭氧微生物的作用下降解產(chǎn)生，具有極強和持久的糞臭味[33]。糞臭素的含量受遺傳因素影響，其主要產(chǎn)生部位在豬的盲腸和結腸。糞臭素經(jīng)腸壁吸收進入血液后，一部分在肝臟中被代謝并隨尿液排出，另一部分未被代謝的則存留于脂肪和肌肉組織中[34]。糞臭素不僅存在于未去勢公豬中，也存在于去勢公豬、小豬、母豬中。雄烯酮由孕烯醇酮和孕酮在促黃體激素作用下合成，并由睪丸分泌產(chǎn)生，是公豬的臊味來源[35]。2）飼糧因素。飼料蛋白質(zhì)消化率較低時，大量未消化的蛋白質(zhì)進入大腸后被降解為色氨酸，從而增加糞臭素含量和不良氣味產(chǎn)生[33]。此外，長期對豬飼喂油渣餅、魚粉、蠶蛹等帶有濃厚氣味的動物性或植物性飼料，生產(chǎn)出的豬肉會帶有不良氣味和滋味[34]。3）遺傳因素影響。Fouilloux等[33]發(fā)現(xiàn)了可以控制雄烯酮水平的主基因和尿道球腺主基因，尿道球腺的大小是判斷公豬性成熟程度的一項指標，而雄烯酮的含量與性成熟程度有關。

Morales等[36]研究發(fā)現(xiàn)，對未去勢公豬注射促性腺激素釋放激素抗原后，其體內(nèi)膻味物質(zhì)含量明顯降低。在飼糧中加入易發(fā)酵的粗纖維或低聚糖（如乳果糖、低聚果糖），由于大腸內(nèi)微生物會優(yōu)先利用這些物質(zhì)，因此可以達到減少色氨酸和糞臭素生成的目的[35]。篩選出能夠轉(zhuǎn)化或降解動物體內(nèi)膻味物質(zhì)的菌株并找到其中具有脫膻作用的目的基因，構建基因工程菌并生產(chǎn)具有轉(zhuǎn)化和降解膻味物質(zhì)的生物制品是一種較好的去膻方法[32]。OSullivan等[37]發(fā)現(xiàn)在豬飼料中添加VE能夠減少豬肉異味物質(zhì)的產(chǎn)生，而添加微量元素Fe則會促進其生成。此外，利用遺傳學手段選育或構建膻味物質(zhì)水平低的豬品種也是一種較好的選擇[32]，但是目前關于該方面的研究較少。

3.2 羊肉

我國羊肉消費量僅次于禽肉、豬肉、牛肉，位居第4位[38]。影響羊肉消費量的因素較多，但最主要的原因是羊肉的“膻味”。目前研究人員普遍認為，羊肉脂肪組織（特別是皮下脂肪組織）是膻味產(chǎn)生的主要部位。引起羊肉膻味的主要物質(zhì)是含有8～10 個碳原子的支鏈脂肪酸，尤其是4-甲基壬酸與4-甲基辛酸[8，39-40]。

張利平等[40]發(fā)現(xiàn)硬脂酸是引起羊肉膻味的重要物質(zhì)，而酚類化合物（如甲基苯酚和異丙基苯酚）、含硫化合物（如苯硫酚）、羰基化合物等對羊肉膻味的形成也起到了一定的作用。

膻味的主要來源是脂肪水解，但性別、年齡、飼料成分等也是影響膻味物質(zhì)含量的因素。1）脂肪水解。羊的瘤胃中含有大量微生物，體脂肪在微生物產(chǎn)生的脂酶作用下分解生成甘油和脂肪酸。瘤胃中的不飽和脂肪酸經(jīng)微生物作用可轉(zhuǎn)變?yōu)橛仓帷?）飼料成分。牧草和飼料中的氣味物質(zhì)可在動物體內(nèi)積累和殘留，進而影響畜肉風味。一些飼料成分能促進支鏈脂肪酸的形成，而支鏈脂肪酸是羊肉膻味產(chǎn)生的主要原因[41]。另外，羊長期攝食苜蓿、白三葉草、燕麥、玉米和油菜植株后，羊肉中會產(chǎn)生不良風味物質(zhì)[42]。因此在養(yǎng)殖過程中應深入研究如何通過調(diào)控飼料因素來降低羊肉中膻味物質(zhì)的含量。3）性別和年齡。公羊肉的膻味比母羊肉、閹羊肉更強、更重。隨著年齡的增長，羊的皮下脂肪、支鏈脂肪酸含量、脂質(zhì)氧化產(chǎn)物均會增加，羊肉的膻味也會更加強烈[42]。

劉琴等[43]采用漂洗法與預煮法對羊肉進行脫膻處理，并取得了較好的脫膻效果。楊冬弟等[44]發(fā)現(xiàn)姜汁對羊肉的脫膻效果較好。生姜中的蛋白酶能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)降解為小分子，并且這些小分子物質(zhì)在加熱條件下可以與4-甲基壬酸和4-甲基辛酸結合并形成穩(wěn)定化合物[45]。此外，姜汁還具有抗氧化作用[43]，可以有效抑制脂肪氧化和減少異味。馬麗珍等[46]利用含有植物乳桿菌與乳脂鏈球菌的混合發(fā)酵劑處理羊肉，最終獲得了無膻味且味道良好的羊肉臘腸。

3.3 鴨肉

Tims等[47]最早發(fā)現(xiàn)鴨肉等熟肉制品在冷藏后再次加熱會產(chǎn)生一種異味，并將其定義為熱異味（warmed-over flavor，WOF），即“酸敗氣味”、“紙板氣味”、“陳腐氣味”，WOF可存在于各類肉制品中。不同動物肉制品中的WOF成分存在一定差異，如引起鴨肉熟制品WOF的物質(zhì)為低級醛類（戊醛、已醛、己醛及丙二醛等）、醇類和2，3-辛二酮[48]，而牛肉WOF由己醛和2，3-辛二酮引起，雞肉WOF則源于己醛，羊肉WOF則由戊醛、己醛及2，3-辛二酮產(chǎn)生?？傊?，己醛是構成WOF的關鍵性成分[49]。

WOF主要由脂類氧化（尤其是由磷脂氧化）產(chǎn)生。脂類物質(zhì)在氧氣或催化物（如非血紅素鐵離子）的作用下氧化生成氫過氧化物。不穩(wěn)定的氫過氧化物會進一步分解產(chǎn)生戊醛、已醛、庚醛等低級醛類。由于磷脂氧化速率較快，因此常被認為是WOF的主要來源。任志偉[48]發(fā)現(xiàn)鴨肉的氧化程度在貯藏前2 d迅速增加，并且WOF隨貯藏時間的延長而逐漸增強。

在鴨肉加工過程中添加適量葡萄糖可有效抑制異味的產(chǎn)生，因為葡萄糖與鴨肉中氨基化合物的美拉德反應產(chǎn)物可有效降低脂質(zhì)氧化程度，且產(chǎn)物的抗氧化能力隨著美拉德反應時間的延長而增強[50]。研究發(fā)現(xiàn)，添加天然或合成抗氧化劑可阻止或降低脂肪氧化，例如茶多酚兒茶素中的羥基氫容易釋放出氫離子，可與?；视椭械牟伙柡椭舅釥帄Z氧自由基，因此可阻止或降低脂肪氧化[51]。

在處理鴨肉時加入具有抗氧化作用的茶多酚、迷迭香葉及葡萄皮提取物等可有效抑制肉中的異味。

3.4 兔肉

兔肉腥味主要源自4 種物質(zhì)，按其對腥味貢獻由大到小依次為己酸、己醛、2-戊基呋喃和戊醛。這4 種物質(zhì)分別呈肝臟腥味、草腥味、羊膻味和豆腥味[52]。相關研究表明，構成兔肉腥味的重要成分是由脂氧合酶催化多不飽和脂肪酸生成的中級醛類物質(zhì)（尤其是己醛）[53]。

鄧大川等[54]研究表明，兔肉不同部位的己醛含量從低到高依次為后腿、前腿、背部、腹部，因此兔肉腥味最重的部位是腹部。

兔肉腥味的主要來源是脂質(zhì)的酶促氧化。兔肉氣味的產(chǎn)生與脂氧合酶有直接關系，多不飽和脂肪酸在脂氧合酶的作用下產(chǎn)生多種具有腥味的揮發(fā)性化合物[55]。目前去除兔肉中異味物質(zhì)最有效的方法是對公兔去勢。姜穎等[56]研究發(fā)現(xiàn)，去勢公兔較正常公兔缺少脂氧合酶同工酶Ⅰ，因此其兔肉中異味物質(zhì)含量較低。

4 結 語

水產(chǎn)品中主要異味物質(zhì)為土臭素和二甲基異莰醇，豬肉、羊肉、鴨肉等畜禽肉類異味物質(zhì)則主要為揮發(fā)性小分子醛、酮、酸，尤其是己醛。脂質(zhì)的酶促氧化和自動氧化以及微生物污染是多種肉類異味物質(zhì)的主要來源。通過減少或抑制脂肪氧化可減少異味物質(zhì)的產(chǎn)生，如在動物飼料中添加VC和VE、在肉類中添加茶多酚、葡萄皮提取物和合理貯藏肉類等。此外，調(diào)控好魚類等的生活環(huán)境（如水體及底泥等）可有效控制水產(chǎn)品中土臭素和二甲基異莰醇的含量;而控制畜禽肉類中異味物質(zhì)的產(chǎn)生則可采取品種選育以及調(diào)整飼料成分等方法。

總體來看，肉類食品中典型異味物質(zhì)的研究目前主要側重于水產(chǎn)品，而關于禽畜肉類的研究主要以鮮肉為對象，對加工肉制品的研究相對較少。當前異味物質(zhì)的檢測手段主要有超臨界萃取、蒸餾萃取、固相微萃取、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用等技術，這些檢測手段耗時長、成本貴，并且不利于多種異味物質(zhì)綜合快速檢測。肉類異味物質(zhì)的去除方法涉及物理、化學、生物領域，但仍缺乏關于生物消除（如微生物發(fā)酵脫腥）方面及利用分子生物學與基因工程構建可降解異味物質(zhì)的基因工程菌等的研究。因此，應進一步增加關于肉類食品中典型異味物質(zhì)的研究，尤其是加強關于異味物質(zhì)的提取和檢測手段及異味物質(zhì)的脫除方法等領域的研究。

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