影响畜禽肉质风味的因素及其研究进展

0影响畜禽肉质风味的因素及其研究进展摘要：肉质风味是评价肉品质量的重要指标之一，其好坏一定程度上影响着肉品的质量。风味品质的评定一直是相关行业研究的热点与难点,由于受主观感觉和客观技术的限制，对风味的定义也有差别。肉质风味除受狭义上的滋味、香味影响以外，肉品的质地、色泽等诸多因素均能从不同方面影响肉质风味。而影响以上指标的因素有遗传、营养、环境、应激、屠宰等。文章将从不同层面的对影响畜禽肉质风味的因素及其研究进展作一个论述。关键词：畜禽；肉品风味；影响因素肉质风味的研究起源于20世纪40年代，到目前为止已经取得巨大进展。肉类作为蛋白质的极好来源，随着生活水平的提高，人们对于肉的品质有了更高的要求，风味品质即是其中重要的一个。由于现阶段对畜禽肉风味品质除鸡以外没有系统的评价体系[1]。因此，研究风味生成机理及其影响因素具有重要意义。1.畜禽肉风味的概念一般认为肉质风味主要包括[2]滋味和香味两方面。而相关研究认为畜禽肉风味品质是一个综合性概念,包含着滋味、香气、质地及色泽等诸多决定因素(JulieKN.2002)。我国的感官分析术语标准(GB1022112–88)规定食品风味的涵义是品尝过程中感受到的嗅觉、味觉和三叉神经感觉特性的复杂结合。它可能受触觉的、温度感觉的、痛觉的和(或)动觉效应的影响（表1）。不同个人、地域、民族等的不同会造成对风味理解和评价的不同。因此，风味的生成是对人的感觉的综合效应，其影响因素除滋味和香味还包括了肌肉pH值、肉色、系水力、嫩度等[2]。感官刺激物和人的感觉类别刺激物感受器官性质风味分类香味物(挥发)嗅觉化学嗅感(香味)滋味物(非挥发)味觉化学味感(滋味)质构成分和质构触觉物理触感、温感色泽和形态视觉心理心理感觉表12.影响畜禽肉质风味的各项指标2.1物理指标的影响2.1.1肉色肉色是肌肉外观评定的重要指标，是肌肉的生理学、生物化学和微生物学变化的外部体现。不同畜禽肌肉，肉色有一定的差异。其主要决定于肌肉中肌红蛋白(Mb)的含量,同时也受外界光照的影响。肉色表现了肉的氧化程度、化学组成、微生物含量等，对人的感官也有一定影响。2.1.2pH值1pH值不仅是肌肉酸度的直观表现，而且对肌肉品质有重要的影响作用。畜禽屠宰后，肌组织处于缺氧状态，却仍然要消耗ATP，但除短时间内磷酸肌酸由肌酸激酶使ADP外，不会再生成ATP。这时随糖原酵解产生的乳酸使pH值降低。但随ATP分解生成的胺和低pH值使糖酵解的酶活性减弱或失活，导致糖原分解停止，最终肉品达到稳定的pH值（Kocwin，1994）。pH值在一定范围内降低对改善肌肉嫩度有利，如pH值过低会引起系水力的下降但对一些风味前体物质反应有利（宋焕禄，2001）。其值也直接影响肉的许多机械性能（如烹煮损失、干加工能力和保藏性等）。pH值受多因素影响，其中重要的内因是肌肉中酸性物质含量的多少，这其中以乳酸为主，其次是肌酸等。现对不同畜禽pH值应以多少为好没有定论。2.1.3嫩度肉的嫩度由结缔组织、肌原纤维和肌浆这三种蛋白质成分含量与化学结构状态所决定。畜禽屠宰至尸僵出现之前，肌原纤维处于松弛状态，此时肉质较嫩。尸僵出现后，肌肉收缩，变得坚韧，嫩度大大下降（王志耕，1997）。现认为肌肉嫩化与三种蛋白水解酶系统有关，其中钙依赖蛋白酶类起主导作用。影响肌肉嫩度的因素有很多，包括遗传、屠宰部位、屠宰年龄以及肌纤维种类、横截面积、密度、肌间脂肪含量等均有关。[3]肌肉的嫩度直接影响肉的口感。2.1.4系水力系水力是指肌肉组织保持水分的能力。即系水力是当肌肉受到外力作用时，如加压、切碎、冷冻、加热、融冻、加工和贮存等，保持原有水分的能力。常用滴水损失和（或）失水率来衡量肌肉的系水力。系水力是一项重要的肉质性状，它直接影响肉的滋味、多汁性、嫩度、色泽、营养成分及香气等食用品质。系水力高,生肉表现为多汁、鲜嫩、表面干爽,烹调后肉质嫩爽;系水力低则表面水渗出,贮藏过程中滴水损失大,肉成熟后肉质老韧。系水力主要针对肌肉中的结合水,其与肌原纤维蛋白质分子表面结合,不易解离和蒸发。[4]对肌肉的系水力的影响因素主要是肌肉中的乳酸含量、能量水平和贮存过程中肌肉脂质的氧化等。2.2化学指标的影响肉品中的风味化学成分是产生肉品风味最重要的一个部分。食品中的风味化学成分可分为香味成分和滋味成分,分别由挥发性物质和非挥发性物质产生,一般主要由风味前体物质通过以下4条途径生成:生物合成、酶促反应(直接酶作用)、氧化作用(间接酶作用)及加热分解。其中前体物加热分解是鸡肉产生风味物质的主要途径,包括水溶性风味前体物质的热降解、Maillard反应、脂质的氧化反应等作用。各物质的含量会引起肉质风味的差异。2.2.1滋味物质滋味物质也被称为非挥发性物质，它们可以产生酸味、甜味、苦味、咸味等4种基本滋味,以及鲜味、辣味、涩味、金属味等其它独立滋味。（表2）常见滋味物质甜味葡萄糖、果糖、核糖、苏氨酸、丙氨酸、苷氨酸、丝氨酸、赖氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等咸味无机盐、谷氨酸钠、天冬氨酸钠等酸味天冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、天冬酰氨、琥珀酸、乳酸、二氢吡咯羧酸、磷酸等苦味肌酸、肌苷酸、次黄嘌呤、鹅肌肽、肌肽、其它肽类、组氨酸、精氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸等2鲜味谷氨酸钠、5’-肌苷酸、5’-鸟苷单磷酸、其它肽类等表2（Dannert，1967）2.2.2香味物质现已发现超过1000种挥发性成分与畜禽肉的香味有关，这些物质可分为两类,一类是简单化合物如烃、醇、醛、酮、酸、酯等,另一娄是含氧、硫、氮原子的杂环化合物如呋喃、噻吩及其衍生物等。不同动物产生肉基本香味的物质有区别，如鸡肉的为2-反-4-顺癸二烯醛和2-反-5-顺十一碳二烯醛、4-乙基苯甲醛、2-己醛等（黄涛，2004）；牛肉的为3,5-二羟基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮、2-羟基-3-甲基-2-环酮、4-羟基-5-甲基-3(2H)-呋喃等（马相杰，2002）。同种动物由于各品种不同使其特殊的香味物质的含量、种类也有所不同。除一些香味物质外，很多香味物质是畜禽肉本身所不具有的，通过对肉品的加工，前体物质发生化学性变化，生成各种呈现香味的物质[5]。（图1）2.2.2.1香味形成反应中的前体物质构成鲜肉味和香的重要成分是次黄嘌呤核苷酸或它的分解产物，[6]这些成分是肌肉组织僵直达到极限PH值时，当ATP大部分已分解为IMP的裂解作用开始进行，IMP经磷酸酶作用，放出磷酸，变为肌苷，肌苷再进一步被核苷水解酶作用生成次黄嘌呤（田刚，余冰，2000）。反应流程：肌肉肉香的前体物质主要是水溶性成分，也不乏一些脂类。肉中脂肪分肌间和肌内脂肪,前者主要成分是甘油三酯,其含量多寡与肌肉的多汁性、大理石纹样等有关;后者则是磷脂,主要由总磷脂组成,因富含不饱和脂肪酸特别是多不饱和脂肪酸,极易被氧化,其氧化产物直接影响风味成分的组成。Mottram,等(1991)研究证实磷脂是肉品风味的前体物质,肌间脂肪仅对多汁性等有影响。3Hornstein,等(1960)认为风味前体物是水溶性小分子物质,可能是氨基酸和碳水化合物。Wasserman,等(1965)认为风味前体物包括:氨基酸、肌苷酸和多肽(如鹅肌肽和肌肽)。加热生肉时,其中牛磺酸、丙氨酸、鹅肌肽和肌肽大量减少,核糖完全消失,这表明氨基酸、多肽和碳水化合物是肉香前体物。含硫氨基酸如赖氨酸和半胱氨酸等,是热处理过程中产生肉香的必需化合物。硫胺素也是一种风味前体物,目前已确定与硫胺素有关的风味前体物质至少有8种,包括甲酸和杂环呋喃类化合物等。[7]2.2.2.2香气形成的化学反应挥发性成分或呈现肉的气味主要是由三类物质产生：脂类物质→羰基化合物；含氮化合物→氨和胺类；巷硫化合物→硫醇、有机硫化合物和H2S。(1)Maillard反应Maillard反应产生了大多数烹煮食品的风味。其机理为：首先由氨基酸和还原糖中的羰基发生反应生成醛糖胺，在经过分子重排作用形成氨基脱氧醛酮。在加热过程中进一步降解生成多种挥发性香味化合物（呋喃酮、呋喃醇等含氧杂环化合物）。在最终产物类黑色素形成以前，由氨基酸与糖反应生成的无数中间产物（如脂肪族醛和酮、吡嗪、吡咯、吡啶、噻唑、噻吩等），对肉香味的形成起重要的作用[8]。(2)硫胺素的降解炒肉等食品中含硫挥发性化合物是主要风味物质,pH6.7时加热硫胺素可生成呋喃、呋喃硫醇、甲基呋喃、噻吩、噻唑、H2S以及脂肪族含硫香味化合物等。将含硫多肽及硫胺素等一起加热时,可产生类似于禽肉的风味。(3)脂肪氧化脂肪本身及其热解产物就是风味物质。酸含有多个游离基的脂肪,60℃就会自动氧化,200-300℃时大量降解,600℃时形成苦和辛辣化合物,产物包括内酯、醇、酮和低级脂肪酸。亚油酸氧化产生顺-4-癸稀酸、反-2-十一碳二稀酸、顺-4-三稀酸等香味物质。脂肪可与其它物质反应影响风味;脂肪能溶解脂溶性物质,携带风味。Mottram等(1991)证实磷脂通过与美拉德反应产物相互作用,改变其挥发性产物的构成从而影响肉品风味[9]。3.影响畜禽风味的因素参照形成肉风味的各项指标[2]，影响肉风味形成的因素就是影响以上物理指标以及化学指标的因素。可以遗传、营养、环境、应激、屠宰等方面。3.1动物因素3.1.1品种不同类型的畜禽肉,各有其特殊风味。同类肌肉组成的种间差异小,其风味前体物组成基本相同，但一些特殊物质的含量有所差别。同种的动物的不同品系由于选育时对经济性状有所要求，导致体型、成熟年龄、肌纤维数量和大小等都有差异。如我国地方猪肉风味浓厚鲜美,而引入的瘦肉型品种,猪肉的肌纤维粗,肌间脂肪含量少,口感惬意程度差,风味淡薄。所以从畜禽饲养要根据当地的自然环境，水、土壤资源等条件，选择适合当地气候和自然条件的优势品种，并进行遗传因素的排劣选优。选用肉质鲜美且肉嫩味佳的品种，再利用生化指标和分子生物学技术来改进畜禽品质。同时注意不同年龄以及性别对风味的影响，加快品种改良。发挥生猪品种的遗传优势。促进畜禽肉色泽、风味以及蛋白、脂肪比例协调等畜禽肉品质改善，从而达到提高和改善生畜禽肉品质风味的目的[10,11]。43.1.2相关性状候选基因畜禽的肉质风味是由多基因控制的数量性状，对相关的基因进行筛选对培育相应的高效畜禽品种有重要意义[12]。（1）AMPDIMP是构成肌肉鲜味和香味的主要成分之一，大量研究结果表明，IMP和糖蛋白在水中和脂肪中加热能产生明显的肉鲜味[13]。AMPD（磷酸腺苷脱氨酶）是一种单核苷酸，作为ATP代谢中产物，天然存在于肌肉中，是动物肉品中由ATP经AMP生成IMP的关键酶，在机体能量代谢中起重要作用。AMPDl是一种变构酶，其活性中心有组氨酸、丝氨酸残基，它的作用是催化AMP脱氨生成IMP，是嘌呤代谢过程中的关键酶之一。它的活性受细胞内代谢产物尤其是嘌呤和无机磷的影响。由于AMPDl主要在肌肉中表达，与肌肉中IMP的代谢有关，因而AMPDl基因可以作为影响IMP含量的候选基因进行研究。张学余等(2004)以AMPDl基因为候选基因，分析其在不同品种鸡中的序列多样性及其与地方品种鸡IMP含量之间的关系，6个品种的24个样品中，共检测到的多态位点有10个，其中120和355处的多态性可能与IMP含量有关。对于影响IMP生成的各种基因，都是潜在的候选基因，也就是影响肌肉风味物质肌苷酸含量的候选基因。（2）ADSLADSL(腺苷酸琥珀酸裂解酶)基因也是嘌呤核苷酸生物合成途径中唯一催化两步反应的酶。作为嘌呤核苷酸代谢过程中的一种重要酶，对真核生物能量代谢非常重要，也为肌肉中柠檬酸循环提供中间产物。ADSL基因是嘌呤核苷酸循环的功能单位，在脑和肌肉组织中特别具有活性，嘌呤核苷酸循环通过控制三羧酸循环的中间产物和游离AMP的含量来调节细胞代谢，因此ADSL基因在维持正常细胞分裂和代谢起到必不可少的作用。ADSL基因具有典型的管家基因特征，在嘌呤核苷酸的从头合成生物途径中具有重要功能[14]，Lowenstein(1990)与Wong(1995)认为其在肌肉中维持ATP／A