馮宇隆 謝 明 黃 葦 唐 靜 聞治國(guó) 侯水生

(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193)

中國(guó)是世界上最大的鴨肉生產(chǎn)國(guó)［1］。北京烤鴨、廣東燒鴨、南京鹽水鴨等鴨肉食品作為我國(guó)傳統(tǒng)的禽肉食品在我們?nèi)粘２妥郎戏浅３Ｒ?jiàn)。傳統(tǒng)的鴨肉具有顏色潔白、組織細(xì)嫩、低脂肪、高蛋白質(zhì)、低膽固醇和風(fēng)味獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)［2－3］。由于膽固醇和脂肪的過(guò)量攝入可導(dǎo)致人類(lèi)動(dòng)脈硬化和心血管疾病的發(fā)生，而脂肪組織中飽和脂肪酸含量的升高是引起心血管疾病的直接原因。鑒于以上原因，大多數(shù)的人更傾向于吃瘦肉，而不愿意吃含脂肪量高的肉制品。因此，面對(duì)品質(zhì)和消費(fèi)要求的沖突，需要對(duì)肉制品制定一個(gè)既能滿(mǎn)足消費(fèi)者要求又富含營(yíng)養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)［4］。

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，目前肉品的供應(yīng)基本滿(mǎn)足市場(chǎng)的消費(fèi)量，隨之而來(lái)的是消費(fèi)者對(duì)肉品營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味口感和安全的高度重視。所謂肉風(fēng)味是指肉香味(odor)和肉滋味(aroma)2個(gè)層面，肉香味物質(zhì)是指肌肉受熱過(guò)程所產(chǎn)生的揮發(fā)性混合物，如醛類(lèi)、酮類(lèi)、醇類(lèi)、酸酯類(lèi)及含硫、氧、氮的直鏈和雜環(huán)類(lèi)化合物;而肉滋味物質(zhì)主要是肉中的滋味呈味物質(zhì)，如游離氨基酸、小肽類(lèi)、ATP代謝物、無(wú)機(jī)鹽和維生素等［5］。影響肉品風(fēng)味的因素有很多，主要包括宰前因素(動(dòng)物年齡、體重、基因類(lèi)型和飼料等)和宰后動(dòng)物肌肉的狀態(tài)(pH、無(wú)機(jī)鹽含量、水分含量以及蛋白酶活性的高低等)［6］。

1 風(fēng)味的描述

風(fēng)味是影響肉品食用口感好壞的一個(gè)重要因素，肉品風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生主要出現(xiàn)在肉的加熱熟化過(guò)程中，因?yàn)槲词旎娜庵缓倭肯阄堕撝?odor threshold)較高的揮發(fā)性物質(zhì)［7］，嗅聞時(shí)只具有腥味和微弱的金屬味。風(fēng)味物質(zhì)根據(jù)其化學(xué)特征可分為有味覺(jué)的非揮發(fā)性物質(zhì)、增味劑和協(xié)同劑、有香味特征的揮發(fā)性物質(zhì)［8］。人們主要通過(guò)嗅覺(jué)和味覺(jué)來(lái)對(duì)熟肉進(jìn)行評(píng)估，其中味覺(jué)主要感覺(jué)到的是熟肉的滋味，嗅覺(jué)主要感覺(jué)到的是肉品的揮發(fā)性芳香味。熟化前后肉品風(fēng)味的變化主要與大量的風(fēng)味前體物(flavor precursors)有關(guān)，風(fēng)味前體物彼此間的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)使得在肉品熟化時(shí)產(chǎn)生特異的風(fēng)味［9］。

2 風(fēng)味前體物

通過(guò)測(cè)定生肉的揮發(fā)性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)生肉中的揮發(fā)性物質(zhì)比熟化后的肉少很多［7］，而且生肉中的揮發(fā)性物質(zhì)香味閾值很高，一般嗅聞不到芳香味。例如，Soncin等［10］利用頂空固相微萃取(headspace solid phase microextraction，HS-SPME)和氣質(zhì)聯(lián)用儀(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)分析研究生鴨肉中揮發(fā)性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)生鴨肉中揮發(fā)性物質(zhì)主要是醇類(lèi)(6種)、酮類(lèi)(1種)、醛類(lèi)(3種)、雜環(huán)化合物(1種)和羧酸類(lèi)(1種)。其中醇類(lèi)物質(zhì)為1－戊醇、1－己醇、1－庚醇、正辛醇、1－辛烯－3－醇和苯乙醇，酮類(lèi)物質(zhì)為2－羥基丁酮，醛類(lèi)物質(zhì)為己醛、壬醛和苯甲醛，雜環(huán)化合物為2－戊基呋喃，羧酸類(lèi)物質(zhì)為己酸。張晶晶等［7］利用HS-SPME萃取揮發(fā)性物質(zhì)并用GC-MS檢測(cè)生櫻桃谷鴨胸肉揮發(fā)性物質(zhì)，得到類(lèi)似的結(jié)果:醇類(lèi)(1種)、酮類(lèi)(3種)、醛類(lèi)(3種)、烴類(lèi)(2種)、其他(1種)，其中醇類(lèi)物質(zhì)為1－戊醇，酮類(lèi)物質(zhì)為丙酮、2，3－丁二酮、2－丁酮，醛類(lèi)物質(zhì)為己醛、辛醛、壬醛，烴類(lèi)物質(zhì)為戊烷、辛烷，其他物質(zhì)為牛磺酸。生肉經(jīng)熟化后揮發(fā)性物質(zhì)明顯增多是由于風(fēng)味前體物之間的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，因此風(fēng)味前體物的種類(lèi)和含量是決定肉品可接受性和影響品質(zhì)高低的重要因素［11］。風(fēng)味前體物根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)可分為2類(lèi):水溶性前體物(watersoluble precursors)和脂類(lèi)(lipids)［12］。

水溶性前體物主要有游離氨基酸、小肽［肌肽(β-Ala-His)、鵝肌肽(β-Ala-1-methyl-His)、谷胱甘肽(γ-Glu-Cys-Gly)等］、核苷酸及其代謝產(chǎn)物［肌苷酸(IMP)、苯丙胺(AMP)、肌苷等］、糖類(lèi)(葡萄糖、果糖、甘露糖等)、硫胺素和無(wú)機(jī)鹽等［13－15］。游離氨基酸是由體內(nèi)蛋白水解酶分解自身蛋白質(zhì)產(chǎn)生［11，16］，其中半胱氨酸是最重要的氨基酸風(fēng)味前體物。許多小肽在組織中是自然存在的，如骨骼肌中的肌肽、鵝肌肽和谷胱甘肽，這些在肌肉中具有特殊生物學(xué)功能的小肽已被廣泛研究。除此之外，肉品儲(chǔ)藏和熟化過(guò)程中蛋白質(zhì)的降解也會(huì)產(chǎn)生一些小肽，如肌原纖維和細(xì)胞骨架蛋白的降解。生肉中89%的小肽是肌肽、鵝肌肽和谷胱甘肽，其余的小肽由蛋白水解酶分解自身蛋白質(zhì)而來(lái)［17］。動(dòng)物屠宰以后肌肉中的ATP繼續(xù)降解，產(chǎn)生大量的IMP，IMP不穩(wěn)定，在酶的作用下繼續(xù)分解為肌苷、次黃嘌呤、核糖等［18］。按含量計(jì)算，IMP及其相應(yīng)的核苷、肌苷占據(jù)了降解物總量的大多數(shù)，而次黃嘌呤、鳥(niǎo)苷酸(GMP)、AMP等總含量很低。肉品中含有多種糖類(lèi)(核糖、葡萄糖、甘露糖、果糖和麥芽糖)，這些糖類(lèi)主要由糖酵解和核苷酸降解所得，其中葡萄糖、果糖和甘露糖的濃度最高，而核糖的濃度最低［13］。

肌內(nèi)脂肪(intramuscular fat)是指位于肌肉內(nèi)的脂肪，包括全部的磷脂(主要存在于細(xì)胞膜)、甘油三酯(能量的主要儲(chǔ)存形式)和膽固醇。在禽類(lèi)肌肉中，甘油三酯不僅大量地儲(chǔ)存在肌肉內(nèi)的脂肪細(xì)胞中(至少80%)，而且以液滴的形式儲(chǔ)存在肌纖維細(xì)胞質(zhì)中(占總甘油三酯的5% ～20%)。肌內(nèi)脂肪的含量及其脂肪酸的組成對(duì)于肉的質(zhì)量屬性具有重要的影響，包括感官質(zhì)量的高低和有益健康的程度［19］。除此之外，脂肪酸的組成對(duì)于肉品熟化過(guò)程中的風(fēng)味形成具有重要的影響。有研究者通過(guò)選擇性地去掉鴨肉中的磷脂和甘油三酯，并對(duì)去脂肉進(jìn)行感官評(píng)定和儀器分析，結(jié)果表明甘油三酯對(duì)鴨肉的特征性風(fēng)味及其肉香味影響不大，而磷脂對(duì)其影響很大［20］。鴨肉中不飽和脂肪酸的含量較高，是一種健康優(yōu)良的肉品。Cobos等［21］通過(guò)測(cè)定綠頭鴨胸肌和腿肌的脂肪酸組成，發(fā)現(xiàn)鴨肉脂肪酸主要由 C16∶0(18% ～22%)、C18∶0(12% ～22%)、C18∶1(17% ～ 34%)、C18∶2(13% ～23%)和 C20∶4(8% ～19%)組成。江新業(yè)等［22］通過(guò)氣相色譜法分析鴨肉和雞肉脂肪酸含量，結(jié)果表明鴨肉脂肪酸含量是雞肉的2倍多，其中以軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和花生四烯酸為主，占脂肪酸質(zhì)量的88% ～94%，而且北京鴨和櫻桃谷鴨還含有少量的共軛亞油酸。不飽和脂肪酸受熱極易氧化分解，因此鴨肉中高含量的不飽和脂肪酸通過(guò)加熱氧化分解可能是引起鴨肉產(chǎn)生特異性風(fēng)味的主要原因。

3 風(fēng)味的形成過(guò)程

研究特異性風(fēng)味的形成不僅要了解肉品熟化前風(fēng)味前體物的種類(lèi)和含量，更需要了解風(fēng)味物質(zhì)的構(gòu)成以及風(fēng)味物質(zhì)的形成機(jī)理。肉品熟化過(guò)程中發(fā)生的最主要反應(yīng)是美拉德反應(yīng)(Maillard reaction)和脂質(zhì)降解(lipid degradation)，特別是半胱氨酸和核糖之間的反應(yīng)可能是肉香物質(zhì)的主要來(lái)源。脂質(zhì)降解也賦予肉品重要的芳香味，而且脂質(zhì)降解產(chǎn)物可以與美拉德反應(yīng)的生成物發(fā)生交互反應(yīng)進(jìn)而生成更多的風(fēng)味物質(zhì)。除此之外，其他化合物(硫胺素、碳水化合物)的熱降解也對(duì)風(fēng)味的形成具有重要的貢獻(xiàn)。多聚不飽和脂肪酸的分解產(chǎn)物不僅影響半胱氨酸和核糖之間的反應(yīng)，而且影響肉品熟化后的肉香物質(zhì)的含量［23］。

硫胺素是一種含硫、氮的雙環(huán)化合物。當(dāng)受熱時(shí)可產(chǎn)生多種含硫和含氮揮發(fā)性物質(zhì)。據(jù)報(bào)道，已經(jīng)鑒定出的硫胺素分解產(chǎn)物有68種，其中1/2以上是含硫化合物，包括脂肪鏈硫醇、含硫碳?；衔?、硫取代呋喃、噻吩、噻唑、雙環(huán)化合物和脂環(huán)化合物，他們多數(shù)具有誘人的香味［24］。脂質(zhì)降解也能產(chǎn)生上百種的揮發(fā)性物質(zhì)，其中包括烴類(lèi)、酮類(lèi)、醛類(lèi)、羧酸類(lèi)、醇類(lèi)和酯類(lèi)，特別是雜環(huán)化合物(內(nèi)酯、烷基呋喃)對(duì)風(fēng)味的形成具有重要的影響［25］。

美拉德反應(yīng)的本質(zhì)是還原糖類(lèi)的羰基和氨基酸等化合物的氨基之間的縮合反應(yīng)。該反應(yīng)也可以在醛糖或酮糖和氨基酸之間發(fā)生，而且可以引申到各種醛類(lèi)、酮類(lèi)、蛋白質(zhì)、多肽、胺類(lèi)，甚至包括氨在內(nèi)，其反應(yīng)的過(guò)程非常復(fù)雜。美拉德反應(yīng)的第1步是氨基酸的氨基和還原糖的羰基發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，主要形成糠醛、呋喃酮和二羰基化合物等;相應(yīng)后續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生其他簡(jiǎn)單化合物，如醛類(lèi)、吡嗪類(lèi)、氨和硫化氫等;其他的風(fēng)味物質(zhì)主要來(lái)自許多“活性中間體”間的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，使得肉品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類(lèi)和含量更加復(fù)雜，如產(chǎn)生的雜環(huán)化合物，特別含硫化合物(甲硫氨醛、甲硫醇和2－丙烯醛)和含氮化合物(吡嗪、吡啶、吡咯)。當(dāng)然，脂質(zhì)氧化降解產(chǎn)生的醛類(lèi)等化合物以及其他異源化合物也可參加到美拉德反應(yīng)中，使得美拉德反應(yīng)更加復(fù)雜［26］。

4 鴨肉特異性風(fēng)味的產(chǎn)生

盡管已經(jīng)有很多研究通過(guò)GC-MS測(cè)得不同品種、不同加工方式鴨肉的揮發(fā)性物質(zhì)［2－3，7，27－28］，但是這些研究幾乎都沒(méi)有量化這些風(fēng)味物質(zhì)對(duì)于鴨肉特殊風(fēng)味的貢獻(xiàn)率。而特異性風(fēng)味是由什么引起，目前的研究還主要集中在揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分離鑒定方面。例如，Baruth等［29］通過(guò)分離鑒定烤野鴨和烤家養(yǎng)鴨的揮發(fā)性香味物質(zhì)。結(jié)果并沒(méi)有檢測(cè)到能賦予烤肉特異性風(fēng)味的特異性化合物。但在每個(gè)烤肉樣品中都均檢測(cè)到80多種揮發(fā)性香味物質(zhì)。GC-MS檢測(cè)家養(yǎng)烤鴨和野生烤鴨的揮發(fā)性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)它們彼此之間含有18種不同類(lèi)型的揮發(fā)性物質(zhì)，其中5種化合物在家養(yǎng)鴨中沒(méi)有檢測(cè)到。有趣的是，通過(guò)氣相色譜－嗅覺(jué)分析法(gas chromatography-olfactory，GC-O)并沒(méi)有檢測(cè)出家養(yǎng)鴨和野生鴨風(fēng)味的感覺(jué)差異。這說(shuō)明鴨肉種屬風(fēng)味差異不明顯。Lesimple等［30］采用同時(shí)蒸餾萃取法(simultaneous distillation and extraction，SDE)萃取鴨肉加工過(guò)程中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，并通過(guò)GC-MS檢測(cè)到62種化合物，包括酚類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、烷烴類(lèi)、烯類(lèi)、含硫化合物、醚類(lèi)和脂肪酸。江新業(yè)等［31］利用SDE萃取北京鴨和櫻桃谷鴨的揮發(fā)性香味物質(zhì)，并用GC-MS分析鑒定，其中北京鴨分離到46種化合物，櫻桃谷鴨分離到42種化合物，鑒定出的揮發(fā)性物質(zhì)包括醇類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、烷類(lèi)、含氧、氮、硫的直鏈和雜環(huán)化合物。其中，醇類(lèi)含量最高，其次為醛類(lèi)和酮類(lèi)，酸酯含量最低。江新業(yè)等［31］認(rèn)為醛類(lèi)、直鏈含硫化合物及其雜環(huán)化合物是鴨肉的主要風(fēng)味物質(zhì)，尤其(E，E)－2，4－癸二烯醛、二(2－甲基丙基)二硫和2－戊基呋喃的影響最大。揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的萃取技術(shù)可能是影響不同的研究者測(cè)得的揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)和數(shù)量差異的原因。因?yàn)槟壳吧形创嬖谀骋惠腿〖夹g(shù)可以完整地萃取到揮發(fā)性物質(zhì)，只有若干萃取技術(shù)相互補(bǔ)充才能達(dá)到有效提取。例如，Liu等［3］采用HS-SPME、吹掃捕集－熱脫附(purge and trap，P＆T)和SDE 3種不同的方法從鴨肉中鑒定出116種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括醇類(lèi)(14種)、醛類(lèi)(31種)、烴類(lèi)(25種)、酸類(lèi)(7種)、酮類(lèi)(15種)、酯類(lèi)(4種)、呋喃類(lèi)(7種)、含硫化合物(8種)和含氮化合物(5種)。同時(shí)通過(guò)比較不同萃取技術(shù)的萃取效果，發(fā)現(xiàn)HS-SPME和SDE 2種方法互補(bǔ)使用，可以較好地萃取分析鴨肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，因?yàn)镠S-SPME對(duì)低沸點(diǎn)物質(zhì)萃取效果較好，SDE對(duì)高沸點(diǎn)物質(zhì)萃取效果較好。

氣相色譜－嗅覺(jué)分析－質(zhì)譜聯(lián)用(GC-O-MS)技術(shù)是采用人的鼻子作為檢測(cè)器，將嗅聞檢測(cè)儀與分離揮發(fā)性物質(zhì)的氣相色譜結(jié)合的一種技術(shù)。聞香師可在嗅味檢測(cè)器的出口嗅聞并描述所聞到的香味，并對(duì)其描述。Chen等［32］運(yùn)用 SDE、動(dòng)態(tài)頂空提取和GC-O-MS對(duì)北京烤鴨的香味活性化合物進(jìn)行分析，并通過(guò)香氣抽提稀釋分析方法(aroma extract dilution analysis，AEDA)、動(dòng)態(tài)頂空稀釋分析法(dynamic headspace dilution analysis，DHDA)和氣味閾值法(OAVs)比較研究北京烤鴨的揮發(fā)性香味物質(zhì)，確定香味活性化合物對(duì)其風(fēng)味的貢獻(xiàn)大小。其中AEDA檢測(cè)到了34種化合物，DHDA檢測(cè)到了42種化合物，綜合AEDA和DH-DA 2種分析方法發(fā)現(xiàn)，北京烤鴨的主要香味物質(zhì)是3－甲基丁醛、己醛、二甲基三硫、3－甲硫基丙醛、2－甲基丁醛、辛醛、庚醛、2－甲基－3－呋喃硫醇、2－糠基硫醇、2－乙基－3，5－二甲基吡嗪、(E，E)－2，4－壬二烯醛、1－辛稀 －3－醇、壬醛、癸醛、(E)－2－癸烯醛、(E，E)－2，4－癸二烯醛、(E)－2－壬烯醛、(E，Z)－2，6－壬二烯醛、(E，E)－2，4－辛二烯醛等。其中最重要的是3－甲基丁醛(黑巧克力味)、己醛(青草味)、3－甲硫基丙醛(土豆味)、二甲基三硫化合物(大蒜味)。

劉源［33］利用HS-SPME比較分析了鴨尾肉、尾脂和胸肉的揮發(fā)性物質(zhì)，結(jié)果在尾部鴨肉及其脂肪中首次檢測(cè)到支鏈脂肪酸2－甲基己酸、4－甲基己酸、4－甲基辛酸。隨后張音等［34］采用SPME-GC-MS的方法在麻鴨肉湯中也鑒定出壬酸和4－甲基壬酸等酸類(lèi)。而4－甲基辛酸、4－甲基壬酸等甲基側(cè)鏈的脂肪酸對(duì)羊肉的膻味具有重要的貢獻(xiàn)［35］。因此可以推斷支鏈脂肪酸可能對(duì)鴨肉的風(fēng)味作用巨大。

Wu等［36］應(yīng)用SDE技術(shù)，并用GC-MS分離鑒定了水煮鴨、鴨脂肪組織、廣東式烤鴨及其肉汁，結(jié)果顯示脂肪酸的常見(jiàn)降解產(chǎn)物是水煮鴨的主要揮發(fā)性物質(zhì)，除此之外，在水煮鴨中還首次鑒定出吲哚，并由此推斷吲哚可能是造成鴨肉特殊風(fēng)味的物質(zhì)。因?yàn)檫胚峋哂袠O強(qiáng)的揮發(fā)性和濃烈的焦油氣味，當(dāng)濃度高時(shí)其氣味甚至令人窒息，但當(dāng)濃度低于0.1%時(shí)，吲哚具有較強(qiáng)的花香和令人愉快的氣息。但之后有關(guān)鴨肉風(fēng)味的報(bào)道均未涉及到吲哚。直到2006年劉源［33］采用 SDE技術(shù)，以不同的萃取時(shí)間為條件研究鴨肉中吲哚的來(lái)源，結(jié)果顯示在萃取時(shí)間為15～60 min萃取液中沒(méi)有檢測(cè)到吲哚，而只有在2 h及以后的萃取液中才檢測(cè)多吲哚，并且吲哚的含量隨著萃取時(shí)間的延長(zhǎng)而呈指數(shù)增加(R2=0.998 9)。由此可以推斷吲哚并不是鴨肉本身的成分，而是在同時(shí)蒸餾萃取時(shí)生成的后續(xù)反應(yīng)物。

5 小結(jié)

目前有關(guān)鴨肉風(fēng)味研究的報(bào)道相對(duì)較少，相關(guān)研究只是廣泛研究了肉品風(fēng)味的揮發(fā)性物質(zhì)及肉香味的形成機(jī)理，也從營(yíng)養(yǎng)、遺傳、管理加工等因素進(jìn)行了針對(duì)性的研究，但是至今人們?nèi)詻](méi)有對(duì)鴨肉種屬間的風(fēng)味差異以及特異性風(fēng)味的來(lái)源作出較為合理的解釋;另一方面，過(guò)去的育種過(guò)于強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)性能而忽視了肉品質(zhì)的重要性，導(dǎo)致所選肉品的受歡迎度明顯比地方品種低。到目前為止，就如何從育種方面改善肉品風(fēng)味的報(bào)道仍舊很少，但可以從營(yíng)養(yǎng)飼料方面著手改善肉品的風(fēng)味。

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