提高豬肉風(fēng)味的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控策略

吳 婷，何 健，2

（1.四川鐵騎力士集團(tuán)馮光德實(shí)驗(yàn)室，四川 綿陽 621006；2.西南科技大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川 綿陽 621010）

肉風(fēng)味是除了肉色、保水性、酸堿度、剪切力、大理石花紋、嫩度和熟肉率等肉品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)以外的另一重要指標(biāo)，是生肉中風(fēng)味前體物質(zhì)在加工過程中發(fā)生美拉德反應(yīng)和脂肪水解氧化等一系列化學(xué)變化產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)而形成的肉的獨(dú)特香味和滋味[1]。隨著肉類產(chǎn)品的豐富和現(xiàn)代社會(huì)生活水平的不斷提高，人們對(duì)肉類的要求不再局限于基本的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和能量，而是增加了對(duì)肉類風(fēng)味的追求[2]。肉類風(fēng)味的追求促進(jìn)了風(fēng)味研究的不斷進(jìn)步與加深，繼而促進(jìn)了營(yíng)養(yǎng)調(diào)控提高豬肉風(fēng)味相關(guān)研究的開展。本文圍繞肉類風(fēng)味物質(zhì)、分析方法和風(fēng)味形成機(jī)制及影響因素，給出提高豬肉風(fēng)味的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論方案和實(shí)踐策略，推介調(diào)控豬肉風(fēng)味的功能性物質(zhì)。

1 肉類風(fēng)味物質(zhì)及其分析方法

影響肉類風(fēng)味的物質(zhì)包括新鮮生肉中存在的肉類風(fēng)味前體物和加工過程中由風(fēng)味前體物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)。肉類風(fēng)味前體物可分為水溶性成分和脂質(zhì)。水溶性前體物包括游離氨基酸、肽、核苷酸、核糖、游離糖及含氮化合物等，其中氨基酸、肽、半胱氨酸、木糖這些加熱后相對(duì)分子質(zhì)量小于200的可溶性小分子化合物是重要的肉類風(fēng)味前體物質(zhì)[3]。在生肉制熟過程中，風(fēng)味前體物被分解、氧化、還原，產(chǎn)生烯、醇、醛、酮、醚、羧酸、含氮及含硫化合物等多種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，這些物質(zhì)相互協(xié)同形成肉的特殊風(fēng)味。例如無機(jī)鹽、游離氨基酸、小肽和核酸代謝產(chǎn)物等共同決定著肉的滋味；而不飽和醛酮、含硫化合物以及一些雜環(huán)化合物等共同影響著肉的香味[4]。豬肉風(fēng)味評(píng)價(jià)中肌苷酸是主要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，其分解產(chǎn)物積累越多，豬肉鮮味越好[5]。除此之外，氨基酸也是評(píng)價(jià)豬肉營(yíng)養(yǎng)與風(fēng)味的重要指標(biāo)，亮氨酸、脯氨酸均為鮮味氨基酸，能夠影響肌肉的風(fēng)味[6]。

早期的肉類風(fēng)味評(píng)價(jià)主要依靠人的嗅覺和味覺，這種方法雖然比較直觀，但是具有強(qiáng)烈的主觀性。為了使肉類風(fēng)味的評(píng)價(jià)變得客觀和準(zhǔn)確，引入科學(xué)分析技術(shù)對(duì)肉類風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。常見的風(fēng)味物質(zhì)分析方法主要有電子鼻、電子舌、核磁共振技術(shù)、氣味掃描儀和復(fù)合聯(lián)用技術(shù)等。電子鼻又稱氣味掃描儀，是由選擇性電化學(xué)傳感器陣列和適當(dāng)?shù)淖R(shí)別方法組成的一種智能仿生傳感器系統(tǒng)，能夠識(shí)別簡(jiǎn)單和復(fù)雜的氣味，并與人體的感官評(píng)價(jià)一致[7]，在肉類風(fēng)味檢測(cè)中的應(yīng)用主要是利用其鑒別和測(cè)量揮發(fā)性有機(jī)物如醇類、胺類、醚類等的能力，檢測(cè)風(fēng)味物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)肉類氣味的客觀評(píng)價(jià)[8]。Iwona等（2016）[9]在研究飼糧中添加維生素E和硒的豬背最長(zhǎng)肌揮發(fā)性成分和脂肪酸組成的變化時(shí)，利用電子鼻鑒定出豬肉中17種特征性揮發(fā)性成分，證明了豬飼糧中添加抗氧化劑能夠改變揮發(fā)性化合物的分布，特殊抗氧化劑能防止生肉中不受歡迎的硫化合物的形成。Grassi等（2019）[10]通過電子鼻檢測(cè)牛肉和家禽肉切片、鰈魚片和鮭魚魚片，用K-最近鄰算法建立分類模型評(píng)估肉類和魚類的新鮮度；王炳蔚等（2016）[11]發(fā)現(xiàn)電子鼻檢測(cè)數(shù)據(jù)與豬肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)間展現(xiàn)了較為一致的聚類結(jié)果，能夠利用電子鼻識(shí)別不同豬肉間的差異；Boothe等（2002）[12]在研究生禽肉微生物質(zhì)量與儲(chǔ)存時(shí)間和溫度關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，電子鼻可以檢測(cè)出雞肉中揮發(fā)性成分在不同儲(chǔ)存時(shí)間和溫度下的變化；李秀等（2019）[13]利用氣相電子鼻發(fā)現(xiàn)驢腿部與其他部位的驢肉風(fēng)味物質(zhì)存在顯著差異。電子舌則是用類脂膜作為味覺物質(zhì)換能器，模擬人的味覺感受方式識(shí)別檢測(cè)液體中的各種味覺物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)肉類滋味的客觀評(píng)價(jià)。Lee等（2019）[14]通過電子舌分析水分含量、味覺活性化合物以及味覺屬性，發(fā)現(xiàn)干熟牛肉和濕陳牛肉在第14天出現(xiàn)不同口味屬性，水分含量在第28天出現(xiàn)顯著差異；宋澤等（2019）[15]利用電子舌發(fā)現(xiàn)不同部位牛肉以相同方式燉煮后的滋味存在明顯差異。電子鼻與電子舌作為一種檢測(cè)物品性質(zhì)的電子器械，能替代人的感官分析，相對(duì)于人力有著速度快、檢測(cè)產(chǎn)品結(jié)果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可以輕松完成原本需要大量試驗(yàn)才能完成的檢測(cè)，但是也存在著呆板、針對(duì)面小、對(duì)環(huán)境要求高與需要調(diào)整等缺點(diǎn)[8]。核磁共振（NMR）技術(shù)在肉風(fēng)味方面的應(yīng)用主要是利用其原理測(cè)定肉中風(fēng)味物質(zhì)化合物[3]。如Graham等（2010）[16]利用NMR技術(shù)測(cè)定牛背最長(zhǎng)肌宰后不同時(shí)間段內(nèi)代謝產(chǎn)物的變化情況，發(fā)現(xiàn)肉宰后成熟過程中代謝產(chǎn)物變化明顯，特別是肉中游離氨基酸的含量受到蛋白質(zhì)分解的影響而顯著增加；Wang等（2016）[17]利用600 MHz核磁共振波譜（NMR）對(duì)兩個(gè)品種的肉質(zhì)代謝產(chǎn)物組成進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與42日齡北京鴨肉相比，72日齡臨武鴨胸脯中的鵝肌肽、肌肽、高肌肽、煙酰胺含量較高，而琥珀酸、肌酸和肌醇含量顯著偏低。Xiao等（2018）[18]運(yùn)用NMR技術(shù)分析武定雞肌肉在煮制過程中水溶性化合物的變化情況；Xiao等（2019）[19]采用核磁共振氫譜（1H-NMR）研究雞齡對(duì)雞肉代謝的影響，評(píng)價(jià)雞肉品質(zhì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)230日齡雞肉中乳酸、肌酸、肌苷、葡萄糖、肌肽、鵝肌肽、?；撬?、谷氨酰胺等前體物質(zhì)含量與另外4個(gè)日齡雞有顯著差異；Liu等（2013）[20]運(yùn)用NMR技術(shù)研究日齡對(duì)鴨肉代謝物質(zhì)的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，乳酸、鵝肌肽隨著日齡的增加而增加，而延胡索酸、甜菜堿、氨基乙磺酸、肌苷和擁有烷基支鏈的游離氨基酸隨著日齡的增加而顯著降低。但是在肉類的風(fēng)味體系中存在大量的風(fēng)味物質(zhì)，單一的檢測(cè)手段難以全面反映肉類風(fēng)味，因而發(fā)展出復(fù)合聯(lián)用技術(shù)。復(fù)合聯(lián)用技術(shù)包括氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）、氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-O-MS）、全二維氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-GC/TOFMS）、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-MS）。Zhao等（2017）[21]利用GC-O-MS技術(shù)分析黑豬肉湯中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，鑒定出104種揮發(fā)性化合物，其中2-甲基-3-呋喃硫醇、3-甲硫基丙醛、糠（基）硫醇和γ-葵內(nèi)酯等27種化合物通過嗅聞確定了氣味活性值。麥雅彥等[22]對(duì)南美白對(duì)蝦做蒸餾前處理，并利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析其香氣成分，確定了南美白對(duì)蝦中的主要風(fēng)味物質(zhì)為酮類和酯類。但是基于風(fēng)味特征成分的微量性與復(fù)雜性，需要采用較完善的綜合分析方法才能達(dá)到分析研究的目的和要求。

2 肉類風(fēng)味的形成機(jī)制及影響因素

肉類風(fēng)味形成的主要途徑有美拉德反應(yīng)、脂質(zhì)降解、硫胺素降解以及美拉德反應(yīng)產(chǎn)物與脂質(zhì)氧化產(chǎn)物相互作用。其中肉類的美拉德反應(yīng)是制熟時(shí)生肉中羰基和氨基化合物經(jīng)脫水縮合、裂解、聚合等系列反應(yīng)，生成噻吩、吡咯、吡啶和呋喃酮等風(fēng)味物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)[23]。豬肉的揮發(fā)性物質(zhì)中許多雜環(huán)、芳香化合物和一些醛、酮類物質(zhì)一般都是由還原性糖和氨基酸之間的美拉德反應(yīng)生成的，例如半胱氨酸和糖反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生豬肉特征風(fēng)味。肉類的美拉德反應(yīng)受pH、溫度、水分活度、反應(yīng)時(shí)間等因素影響[24]。當(dāng)pH>3時(shí)，隨著pH的升高，美拉德反應(yīng)程度越劇烈；溫度升高時(shí)，有利于進(jìn)行美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生低分子量雜環(huán)化合物；水分活度處于0.3～0.7時(shí)，有利于產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，過高或過低的水分活度都會(huì)抑制美拉德反應(yīng)的產(chǎn)生[25]。硫胺素是提供廣泛含硫化合物的重要前體物質(zhì)，硫胺素降解可產(chǎn)生60多種物質(zhì)，其中50%以上為含硫化合物，包括硫化氫、脂肪鏈硫醇、含硫羰基化合物、噻吩、噻唑、硫代呋喃、雙環(huán)化合物和脂環(huán)化合物等自身具有肉香味的物質(zhì)[26]。硫胺素的熱降解速率和機(jī)制受pH和反應(yīng)介質(zhì)影響較大。當(dāng)pH<6時(shí)，硫胺素?zé)峤到馑俣染徛?，亞甲基斷裂釋放出較完整的嘧啶和噻唑組分；pH在6～7之間硫胺素的降解速度加快，噻唑環(huán)碎裂程度增加；當(dāng)pH≥8時(shí)，降解產(chǎn)物中幾乎沒有完整的噻唑環(huán)，而是許多種含硫化合物[27]。美拉德反應(yīng)和硫胺素降解產(chǎn)生的風(fēng)味化合物約占風(fēng)味物質(zhì)的10%，剩余90%左右的熟肉風(fēng)味物質(zhì)則是通過脂質(zhì)降解產(chǎn)生的[28]。豬肉中的碳?xì)浠衔?、醛、酮、酯和雜環(huán)化合物是通過脂質(zhì)降解、氧化作用或進(jìn)一步反應(yīng)產(chǎn)生的。在烹飪條件下，豬肉肌內(nèi)或肌間脂肪中的甘油三酯和磷脂可發(fā)生熱降解和氧化降解，形成各種醛類芳香物質(zhì)。脂肪酸的熱降解和氧化是肉烹調(diào)過程中形成揮發(fā)性香味化合物的主要反應(yīng)之一，同時(shí)不飽和脂肪酸的自氧化作用會(huì)產(chǎn)生與酸敗相關(guān)的物質(zhì)。脂質(zhì)熱降解受烹調(diào)溫度和烹調(diào)時(shí)間的影響，豬肉在80 ℃煮制5 h可產(chǎn)生最多的揮發(fā)性化合物，而煮制12 h產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)最少[29-30]。因此，豬肉風(fēng)味受肉中風(fēng)味前體物質(zhì)種類、含量和烹飪條件的影響。

3 提高豬肉風(fēng)味的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控策略

隨著市場(chǎng)需求量的增加，畜禽的養(yǎng)殖方式由傳統(tǒng)的養(yǎng)殖模式發(fā)展成為規(guī)?；⒐S化的養(yǎng)殖方式，提高了養(yǎng)殖效率，但是由于豬生長(zhǎng)周期縮短，肉品質(zhì)較差，甚至喪失了原有的肉風(fēng)味，因此，生產(chǎn)安全、高品質(zhì)的畜禽產(chǎn)品，解決豬肉品質(zhì)風(fēng)味與養(yǎng)殖效率之間的矛盾，改善、調(diào)節(jié)肉的風(fēng)味，滿足市場(chǎng)需求，成為了當(dāng)前養(yǎng)殖行業(yè)急需解決的問題。已有研究表明，營(yíng)養(yǎng)因素對(duì)豬肉的影響極大，飼糧中能量、蛋白質(zhì)水平能夠?qū)θ獾娘L(fēng)味、嫩度、多汁性等特性產(chǎn)生影響[31]。長(zhǎng)期飼喂高能量低蛋白質(zhì)飼糧，豬肉脂肪含量較高，肉質(zhì)較肥較軟；飼喂高蛋白質(zhì)低能量飼糧，肉質(zhì)較緊較瘦、脂肪少；飼糧能量水平還與胴體肌內(nèi)脂肪直接相關(guān)，高能飼糧有利于脂肪沉積和提高脂肪酶活性，從而影響豬肉的口感和滋味[32]。除此之外，飼糧中的脂肪、維生素、礦物元素等也或多或少影響著豬肉的風(fēng)味，由此可見營(yíng)養(yǎng)調(diào)控是重要的肉風(fēng)味調(diào)節(jié)手段。通過調(diào)整能量飼料、蛋白質(zhì)飼料、礦物質(zhì)飼料、維生素、氨基酸及微量元素添加劑的使用來全面平衡飼糧營(yíng)養(yǎng)以實(shí)現(xiàn)提高豬肉風(fēng)味目的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控理論被推進(jìn)，但由于實(shí)際生產(chǎn)成本的控制需要，并不能做到理論與實(shí)踐并行，因此越來越多的研究者開始了對(duì)特種功能性物質(zhì)的研究，例如飼喂乳酸菌液能夠明顯提高豬肉中鮮味氨基酸含量[33]；飼喂枯草芽孢桿菌納豆可降低脂肪中糞臭素的含量[34]。結(jié)合國家實(shí)施的“禁抗”令，本文推介2種有飼用抗生素部分藥性作用、安全又能改善豬肉風(fēng)味的功能性物質(zhì)—低聚木糖（Xylooligosaccharides,XOS）和枸芪多糖（Gou-Qi Polysaccharides）。XOS是由2～7個(gè)木糖以β-1，4-糖苷鍵鏈接而成的一種功能性低聚糖，具有耐酸、耐熱、不易被機(jī)體消化酶消化等優(yōu)勢(shì)，可促進(jìn)雙歧桿菌和乳酸菌等有益菌的增殖，是目前所有低聚糖中活性最穩(wěn)定的益菌因子[35]。研究表明，XOS可被雙歧桿菌等益生菌酵解為乙酸、丙酸和丁酸等短鏈脂肪酸[36]，這些代謝產(chǎn)物能酸化腸道環(huán)境、抑制有害菌生長(zhǎng)，起到飼用抗生素的效果[37]；陳倩妮[38]研究低劑量XOS對(duì)肉仔雞肉品質(zhì)影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，0.3%的XOS能夠顯著提高肌肉中粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量；韓麗等（2017）[39]在XOS對(duì)生長(zhǎng)肥育豬肌肉脂肪酸組成影響的研究中發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加一定量的XOS可增加肌肉中單不飽和脂肪酸（MUFA）和飽和脂肪酸（SFA）+MUFA含量，已知MUFA和SFA+MUFA含量與肉的香味和可接受度呈正相關(guān)[40]，說明XOS是一種具有改善豬肉風(fēng)味功能的物質(zhì)。黃芪多糖是從藥用植物黃芪中提取出來的糖類混合物，其對(duì)大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌均有抑制作用。枸杞多糖是枸杞的重要提取物，有較強(qiáng)的抑菌能力和抗氧化能力，有提高仔豬免疫力的作用。枸芪多糖是將枸杞和黃芪按照一定比例混合提取出來的復(fù)方植物提取物，兼?zhèn)潼S芪多糖和枸杞多糖的功能作用。郝壯等（2020）[41]在研究飼糧中添加枸芪多糖對(duì)肥育豬的影響及替代抗生素的效果時(shí)發(fā)現(xiàn)，飼喂枸芪多糖90 d后肥育豬肌肉中風(fēng)味物質(zhì)不飽和脂肪酸和鮮味氨基酸含量增多；同時(shí)對(duì)肥育豬平均日增重、肌肉中營(yíng)養(yǎng)成分含量和肝臟抗氧化能力的提高都有積極作用，所以枸芪多糖是能夠改善豬肉風(fēng)味，同時(shí)可以提高肥育豬生長(zhǎng)性能、肝臟抗氧化能力，并可代替抗生素的功能性物質(zhì)。

4 結(jié)論與展望

由于肉類具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和獨(dú)特的感官性質(zhì)，它一直以來都是膳食結(jié)構(gòu)的重要部分。隨著消費(fèi)者對(duì)食品要求的不斷增高，有必要對(duì)食品風(fēng)味作出不斷的改進(jìn)。風(fēng)味前體物質(zhì)的種類與含量是影響豬肉香味與滋味的重要因素，因此，確定引發(fā)風(fēng)味前體物質(zhì)發(fā)生變化的關(guān)鍵物質(zhì)，尋找能夠調(diào)控這些關(guān)鍵物質(zhì)的方法和技術(shù)，將是今后豬肉風(fēng)味物質(zhì)研究的重點(diǎn)。

目前雖然借助先進(jìn)的分析手段與設(shè)備，已發(fā)現(xiàn)很多肉風(fēng)味前體物質(zhì)和肉風(fēng)味中的揮發(fā)性物質(zhì)，但是肉的風(fēng)味是由各種風(fēng)味物質(zhì)的協(xié)同作用而形成的，微量、痕量物質(zhì)都有可能對(duì)風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生決定性的作用。精進(jìn)分析方法、改良分析技術(shù)降低風(fēng)味活性化合物的鑒定閾值，發(fā)現(xiàn)新風(fēng)味物質(zhì)，獲取更多有用數(shù)據(jù)，加深對(duì)風(fēng)味感覺的理解并加以利用，將使開發(fā)改善豬肉中風(fēng)味物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)的功能物質(zhì)的工作得到進(jìn)一步發(fā)展。