羊肉膻味物质的研究进展
唐璐;江明锋;王永
【摘 要】To some extent,the special odor of mutton,commonly known as“goaty”flavor,can affect the quality of mutton and consumers’acceptance. In order to stimulate the development of sheep industry,it is highly important to study material basis and forming mechanism of characteristic flavors of mutton. In this arti-cle,tissue origins,material composition,and influence factors that were responsible for the forming of charac-teristic flavors of mutton were summarized,and some usual methods used to reduce the odor of mutton,the metabolism and molecular regulation mechanism of the flavors were also reviewed.%羊肉的特殊风味,即俗称的“膻味”,在一定程度上影响了羊肉的品质以及消费者的接受度。为促进肉羊产业的快速发展,对羊肉膻味的物质基础及其形成机制的研究显得十分重要。本文对羊肉膻味形成的组织来源和物质组成及其影响因素、目前常用的羊肉脱膻技术以及膻味相关物质的代谢与分子调控机制进行了综述。
【期刊名称】《动物营养学报》
【年(卷),期】2014(000)008
【总页数】7页(P2064-2070)
【关键词】羊肉;膻味;支链脂肪酸;脱膻
【作 者】唐璐;江明锋;王永
【作者单位】青藏高原动物遗传资源保护与利用四川省重点实验室,成都 610041; 西南民族大学生命科学与技术学院,成都 610041;青藏高原动物遗传资源保护与利用四川省重点实验室,成都 610041; 西南民族大学生命科学与技术学院,成都 610041;青藏高原动物遗传资源保护与利用四川省重点实验室,成都 610041; 西南民族大学生命科学与技术学院,成都 610041
【正文语种】中 文
【中图分类】S826
随着社会的发展,人民的生活水平不断提高,膳食观念发生改变,人们对肉类产品品质的要
求也越来越高,不仅需要具备高营养、低脂肪、低胆固醇、绿安全,同时也要具有良好的口感和风味。羊肉一直以来因其肉嫩鲜美,营养丰富,风味独特受到老百姓的青睐。但羊肉具有特殊的风味,即俗称的膻味,在不同程度上影响了羊肉品质的优劣,这也是羊肉消费量较低的主要原因。因此,了解羊肉膻味的组织来源和物质基础,探索其形成的机制,对于加快肉羊产业的发展是十分必要的。
1 羊肉膻味的组织来源和物质组成
1.1 羊肉膻味的组织来源
动物的脂肪组织是动物体的重要组成部分,人们对羊肉的膻味进行研究发现,羊肉特征风味物质主要来源于脂肪组织[1]。生肉中所含有的脂质在加热过程中会产生挥发性物质及其衍生物,它们是形成肉类风味的重要成分。在烹饪过程中肌肉组织提供基本的肉香风味,而脂肪组织经加热所产生的挥发性化合物则具有物种特有的特征风味[2]。此外,无论在空气中或是在氮气中加热羔羊的脂肪,均产生羊肉的特殊风味,这进一步证明了羊肉的特殊风味物质存在于生肉的脂肪组织中,而并不是在烹饪的过程中才产生的[3]。Reid等[4]对羊肉分别进行严格的有氧和无氧处理,发现无氧处理的羊肉特殊风味更明显,也就是说,有
氧条件下脂质的氧化产物对羊肉的特征气味并无显著贡献。在犊牛肉中添加羊脂肪后,评定人员大多会将其误判为羊肉,而单纯加入牛脂肪时则不会发生错误辨别[5]。
1.2 羊肉膻味的物质组成
羊肉膻味相关的物质组成与羊机体内对脂肪的利用密不可分。反刍动物瘤胃中含有大量微生物,脂类在瘤胃中消化的实质就是微生物的消化。瘤胃微生物水解甘油三酯(TG)产生甘油和游离脂肪酸,其中前者最终转变为挥发性脂肪酸,而大部分不饱和脂肪酸在微生物的作用下形成饱和脂肪酸,部分氢化的不饱和脂肪酸发生异构变化使得支链脂肪酸(BCFAs)和奇数碳脂肪酸增加。挥发性脂肪酸主要经瘤胃壁吸收,小肠可直接吸收链长<C14的短链脂肪酸,长链脂肪酸则以乳糜微粒的形式被吸收[6]。
1.2.1 短链脂肪酸
Wong等[7-8]对羊肉脂肪组织的脂肪酸进行研究后,首次提出挥发性BCFAs是羊肉烹饪过程中产生的不愉快气味的主要贡献者,其中C8~C10的BCFAs对特殊气味具有显著作用。BCFAs是反刍动物特有的脂肪酸,绵羊和山羊脂肪中的BCFAs含量高于其他反刍动物[9]。
目前认为有2种重要的BCFAs,即4-甲基辛酸和4-甲基壬酸,是影响羊肉的特殊风味主要物质。Brennand等[10]对羊脂肪组织和肌肉组织中C4~C11挥发性脂肪酸进行系统的定性定量分析,确定4-甲基辛酸、4-乙基辛酸是引起羊肉特殊风味的主要脂肪酸,而4-甲基壬酸变化范围较大,作用相对较小。Ha等[11]分析了牛、羊、马、猪、雄鹿等动物肾周脂肪中BCFAs的分布与含量,发现4-甲基辛酸和4-乙基辛酸是表征强烈的具有羊特殊气味的物质,而在其他物种中其含量并不是很高。孟宪敏等[12]利用气相谱仪对山羊肉进行检测分析表明,起关键作用的致膻化合物是短链的游离脂肪酸,主要有己酸(C6∶0),辛酸(C8∶0)和癸酸(C10∶0),其中癸酸是影响羊肉的膻味的主要物质,且当 C6∶0∶C8∶0 ∶C10∶0之间的配比为 0.5∶1.0∶9.0,并在一定条件下结合成稳定的络合物或缔合物时,即产生典型的膻味。
1.2.2 硬脂酸
硬脂酸也是羊肉特征风味物质的贡献者之一。Sañudo等[13]对羊肉致膻物质进行研究发现,硬脂酸(C18∶0)和亚麻酸(C18∶3)与羊肉的膻味有关。张利平等[14]利用冷式提取技术结合气相谱法研究不同生长阶段肉羊皮下脂肪和背最长肌的脂肪酸含量变化,发现短链脂肪酸(C6~C12)和硬脂酸含量随着肉羊年龄的增长而显著增加,从而证实短链脂肪酸和硬脂
酸均是引起羊肉膻味的重要物质。李维红等[15]对不同年龄阶段肉羊体脂中的短链脂肪酸和硬脂酸进行比较分析,发现短链脂肪酸和硬脂酸从50日龄开始随年龄的增长有显著的增加。
1.2.3 酚类
Nixon等[16]首次在烹饪羊肉的挥发物中检测到苯酚和甲酚物质。脂肪中的烷基苯酚对于羊肉气味的贡献大于其他化合物[11]。酚类化合物含量也受到放牧活动、饲粮体系、肉品pH等的影响。
1.2.4 吲哚
吲哚类物质,尤其3-甲基吲哚(即粪臭素)是通过反刍动物瘤胃中微生物对氨酸的去氨基和去羰基作用而生成。动物饲粮组成和放牧条件对肉中吲哚及其衍生物含量有较大影响。Young等[17]研究发现,放牧饲养的羊的肉中粪臭素的含量要显著高于苜蓿及玉米饲喂的羊。另有研究认为,牧草中蛋白质或非纤维糖类的含量较高时有利于瘤胃微生物对氨基酸的利用,故放牧条件下能够促进粪臭素的形成[18]。
1.2.5 含硫化合物
肉品中含硫挥发物的含量很低,但会带来一种极其不被接受的臭味,对肉类品质的影响非常大,如苯硫酚、烷基硫化物、含硫杂环化合物等。饲粮体系、放牧活动、肉品pH等都会影响与肉中的含硫化合物含量。
1.2.6 羰基化合物
羊肉的膻味主要来源于羊机体内蛋白质经胰蛋白酶消化降解为氨基酸等羰基化合物,羰基化合物再经一系列转化过程形成其他物质。羰基化合物也是体现羊肉品质和膻味大小的指标之一,羊肉中含量越低,羊肉膻味越小[19]。
除此之外,与羊肉膻味有关的物质还包括一些醛类、吡啶、吡嗪、内酯、萜类等化合物。导致羊肉膻味的挥发性物质的成分十分复杂多样,国内外研究者的观点不尽相同,可能是由于研究方法和技术手段、研究侧重点的不同。在这些挥发性物质的共同作用下形成了羊肉独特的风味。
1.3 肉品挥发性物质的分析方法
食品中的风味物质一般具有组成成分复杂、含量较少、挥发性较强、组分无固定规律等特点,对于其的研究一般包括分离、富集、浓缩、定性定量鉴定以及相关统计验证等步骤。目前在诸多分析方法中,并没有一种完美的方法适合于所有风味物质的研究,通常采用将同时蒸馏萃取(SDE)、固相微萃取(SPME)、吹扫捕集(P&T)、超临界萃取(SFE)、液相微萃取(LPME)等技术与气相谱、液相谱或气相谱-质谱联用(GC/MS)等仪器相结合起来对挥发性物质进行分析,在试验条件允许的情况下应尝试配合运用多种方法,以期互补。
Ha等[20]首次使用微型SDE设备提取羊奶酪和羊脂肪组织中的挥发性物质,随后又对牛、羊奶酪中的膻味物质进行了比较,并提取了牛、羊奶中用脂肪酶消化后释放的挥发性BCFAs以及其他脂肪酸,试验均取得了很好的效果。Watkins等[21]利用SPME技术结合GC/MS仪对羊奶干酪中的挥发性香味物质进行了研究,结果表明此法灵敏度高,能准确分析得出各种挥发性香味化合物。余爱农等[22]以及江新业等[23]用 SDE 技术分别对烟熏猪肉以及北京鸭、樱桃谷鸭进行了分析研究;徐欢等[24]应用SDE技术分析了金华火腿的风味物质。王存堂等[25]运用SPME技术分析了天祝白牦牛牛肉挥发性风味成分,检测出了62种化合物,并得出影响白牦牛肉风味的主要挥发性物质为氯仿、辛醛、1,2-二苯甲酸-2-甲基丙酯和1-乙基-碳三硫酯。刘源等[26]利用顶空固相微萃取技术结合GC/MS仪检
测了鸭肉中的挥发性风味成分,共检测出55种化合物。Young等[27]应用P&T技术对羊脂肪组织中挥发性物质进行了分析,成功检测到了含量较低的挥发性BCFAs。
2 影响羊肉膻味的因素
2.1 品种
作为遗传因素,品种与诸多环境影响因素间存在交互作用,决定了不同品种羊肉之间风味的差异。早期有研究者比较了3种不同品质毛用羊品种的羔羊肉风味(哥伦比亚羊、兰布列羊和塔吉羊),结果表明羊肉风味强度随羊毛品质的增加而增加[28]。韩卫杰等[29]对滩羊、小尾寒羊、同羊脂肪组织的总挥发性BCFAs、4-甲基辛酸、4-甲基壬酸进行研究发现小尾寒羊中的含量均高于滩羊和同羊,说明小尾寒羊的膻味较大。
2.2 性别
性别是影响羊肉膻味的重要因素之一。公羊、母羊、羯羊(阉割羊)间羊肉的风味强度均有所差异,这可能是由于不同性别羊体内激素水平、能量代谢等不同所致。公羊脂肪中BCFAs及奇数短链脂肪酸的含量要高于母羊、羯羊,而棕榈酸(C16∶0)、硬脂酸的含量较低[30]。公
羊肉的膻味要明显大于母羊肉。Sutherland等[31]对公羊和羯羊脂肪中与风味相关的游离BCFAs进行分析发现,在80日龄时,公羊与羯羊的BCFAs含量并无显著差异,而在200日龄时公羊脂肪中的BCFAs含量则显著高于羯羊。另外,公羊肉中含有吲哚、3-甲基吲哚以及苯硫酚,但羯羊肉中并未检测出这几种物质[32]。
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