林 墨 申佳潔 王增凱 于 帥 牟柏德,2楊詠潔,2 張恩旭梁成云,2 李官浩,2

(1. 延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002； 2. 延邊大學(xué)食品研究中心，吉林 延吉 133002；3. 延邊出入境檢驗(yàn)檢疫局，吉林 延吉 133000)

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富硒鍺酵母添加量對(duì)延邊黃牛肉風(fēng)味特性的影響

林 墨1申佳潔1王增凱1于 帥1牟柏德1,2楊詠潔1,2張恩旭3梁成云1,2李官浩1,2

(1. 延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院，吉林 延吉 133002； 2. 延邊大學(xué)食品研究中心，吉林 延吉 133002；3. 延邊出入境檢驗(yàn)檢疫局，吉林 延吉 133000)

選取生長發(fā)育良好的30月齡的延邊黃牛公牛20頭，體重(350±20) kg，隨機(jī)分為4組，分別為：對(duì)照A組(基礎(chǔ)日糧)、試驗(yàn)B組(基礎(chǔ)日糧中添加0.1%富硒鍺酵母)、試驗(yàn)C組(基礎(chǔ)日糧中添加0.2%富硒鍺酵母)、試驗(yàn)D組(基礎(chǔ)日糧中添加0.3%富硒鍺酵母)，供試牛進(jìn)行為期100 d的飼喂試驗(yàn)。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化屠宰后，在(4±1) ℃下排酸48 h，取外脊和臀肉進(jìn)行后續(xù)指標(biāo)測(cè)定。利用電子鼻和電子舌分析不同組延邊黃牛肉的風(fēng)味變化，通過主成分分析(PCA)、線性判別分析 (LDA) 和傳感器貢獻(xiàn)率(Lordings)，探究肉中不同硒鍺含量對(duì)延邊黃牛肉風(fēng)味的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：富硒鍺酵母對(duì)牛肉氣味有一定影響，對(duì)照組與試驗(yàn)組氣味的差異主要來自氮氧化合物及硫化物；富硒鍺酵母對(duì)滋味有一定影響，與對(duì)照組相比外脊和臀肉試驗(yàn)組鮮味及鮮味回味輸出值更高。

富硒；富鍺；電子舌；電子鼻；黃牛肉；風(fēng)味

中國是一個(gè)缺硒較嚴(yán)重的國家，全國低硒地區(qū)占全國總面積的72%，其中黑龍江、吉林、遼寧均為中國嚴(yán)重缺硒省份，且肉用畜禽缺硒癥屢有發(fā)生[1]。硒是動(dòng)物機(jī)體必需微量元素之一，可阻止細(xì)胞膜氧化，改善肉品質(zhì)量。研究[2]表明，硒具有促生長、抗氧化、抗應(yīng)激等多重作用。此外，硒的富集不僅可以改善畜禽的健康狀況，還能夠提高畜禽產(chǎn)品的價(jià)值[3-4]。

鍺(Ge)屬于典型的稀有元素，具有參與免疫調(diào)節(jié)、消除體內(nèi)自由基、抗氧化作用、影響脂類代謝等生物學(xué)功能[5]。目前，鍺元素通過富集作用作為礦物質(zhì)添加劑居多，以二氧化鍺為鍺源，利用酵母對(duì)鍺有良好的富集能力，將鍺吸收到細(xì)胞內(nèi)部，而不是吸附滯留在細(xì)胞表面，使含鍺酵母生物活性豐富。劉孟洲等[6]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)富硒飼料飼喂的豬與普通豬肉相比肌肉組織中硒含量顯著提高；徐娥等[7]在育肥牛的飼料中添加了有機(jī)硒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組肉中的硒含量顯著增加。Panter等[8]研究證明有機(jī)硒比無機(jī)硒更容易在動(dòng)物體組織中沉積。溫萍等[9]在肉雞日糧中分別添加無機(jī)鍺和有機(jī)鍺，發(fā)現(xiàn)隨著鍺含量的增加，在胸肌的沉積不斷增加，并且有機(jī)鍺的沉積量要高于無機(jī)鍺的沉積。

在對(duì)牛肉品質(zhì)評(píng)價(jià)過程中除了外觀，氣味也是一個(gè)很重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。目前對(duì)其評(píng)價(jià)還停留在感官評(píng)定，存在較大的人為因素、重復(fù)性差等缺點(diǎn)。隨著傳感器、納米等技術(shù)的發(fā)展，電子舌與電子鼻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。電子舌因具有重復(fù)性、高靈敏性、可靠性等優(yōu)點(diǎn)，使其更多地應(yīng)用在肉與肉制品的檢測(cè)中，在食品行業(yè)中電子舌系統(tǒng)主要應(yīng)用在食品新鮮度、成分鑒定、定量分析等方面[10]。易宇文等[11]利用電子舌對(duì)微凍鰱魚新鮮度進(jìn)行了識(shí)別。曹仲文等[12]證明電子舌技術(shù)可用于雞湯與人工勾兌高湯及其混合樣品的識(shí)別。陳全勝等[13]證明電子舌技術(shù)與適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別方法相結(jié)合可以成功地評(píng)判茶葉的質(zhì)量等級(jí)。電子鼻技術(shù)是一門新興的氣體分析技術(shù)，因其具有響應(yīng)速度快、檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷、農(nóng)副產(chǎn)品與食品的檢測(cè)中[14]。張瑤等[15]研究發(fā)現(xiàn)電子鼻能夠有效地區(qū)分添加不同濃度抗生素的羊奶。陳辰等[16]證明電子鼻技術(shù)可用于玫瑰香葡萄貯藏期的快速判別。

本試驗(yàn)擬以添加富硒鍺酵母飼料飼喂延邊黃牛，再以含硒鍺的黃牛肉為檢測(cè)對(duì)象，利用電子鼻和電子舌分別對(duì)延邊黃牛肉進(jìn)行揮發(fā)性成分及滋味的測(cè)定，探索延邊黃牛肉中的硒、鍺元素的沉積量對(duì)牛肉中揮發(fā)性成分的影響，為今后研究延邊黃牛肉風(fēng)味特性奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

牛肉：吉林省琿春市旭春肉牛養(yǎng)殖場(chǎng)提供；

鹽酸：分析純，韓國Duksan公司；

濃硫酸、甲苯、高氯酸、甲酸：分析純。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備

分析天平：JA10003N型，上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；

高速冷凍離心機(jī)：Z400K型，德國Hermle公司；

高速分散均質(zhì)機(jī)：FJ-200型，上海標(biāo)本模型廠；

電子鼻系統(tǒng)：PEN3型，德國Airsense公司，

味覺分析系統(tǒng)： SA-402B型，日本Insent公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)分組 選取生長發(fā)育良好的30月齡的延邊黃牛公牛20頭，體重(350±20) kg，隨機(jī)分為4組，分別為：對(duì)照A組(基礎(chǔ)日糧)、試驗(yàn)B組(基礎(chǔ)日糧中添加0.1%富硒鍺酵母)、試驗(yàn)C組(基礎(chǔ)日糧中添加0.2%富硒鍺礦酵母)、試驗(yàn)D組(基礎(chǔ)日糧中添加0.3%富硒鍺酵母)，供試牛按以上分組進(jìn)行為期100 d的飼喂試驗(yàn)。經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化屠宰后，在(4±1) ℃下排酸48 h，取外脊和臀肉進(jìn)行后續(xù)指標(biāo)測(cè)定。

1.2.2 電子鼻測(cè)定延邊黃牛肉風(fēng)味 本試驗(yàn)使用的電子鼻系統(tǒng)含有10個(gè)不同的金屬氧化物傳感器組成傳感器陣列。將樣品用絞肉機(jī)攪碎后，裝入密封杯子中，測(cè)試時(shí)直接將進(jìn)樣針頭插入含樣品的密封杯子中進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定條件：溫度25 ℃，清洗時(shí)間90 s，測(cè)定時(shí)間90 s，試驗(yàn)重復(fù)5次平行。

1.2.3 電子舌測(cè)定延邊黃牛肉風(fēng)味 將樣品用絞肉機(jī)攪碎后取5 g加入25 mL蒸餾水中，混合，將混合后的樣品均質(zhì)1 min，于25 ℃，5 000 r/min離心10 min，將離心后的樣品用濾紙過濾，將濾液進(jìn)行風(fēng)味測(cè)定。

1.2.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用 SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 延邊黃牛肉中硒元素、鍺元素沉積量

由表1、2可知：外脊的試驗(yàn)組中硒、鍺元素的含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。臀肉試驗(yàn)組與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組牛肉中硒元素含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)；試驗(yàn)組鍺元素的含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，試驗(yàn)C、D組顯著高于試驗(yàn)B組，但試驗(yàn)C、D組間無顯著性差異。說明富硒鍺酵母的添加能夠提高硒、鍺元素在延邊黃牛肉中的沉積。

本試驗(yàn)外脊和臀肉試驗(yàn)組硒元素、鍺元素沉積量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，且試驗(yàn)C組含量最高，與申小云[17]試驗(yàn)結(jié)果相似。延邊黃牛肉中硒元素、鍺元素沉積量試驗(yàn)結(jié)果表明飼喂富硒鍺牛能顯著提高牛肉中硒鍺含量。

表1 延邊黃牛肉中硒元素沉積量?

? 同行上標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

表2 延邊黃牛肉中鍺元素沉積量?

? 同行上標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 富硒鍺酵母對(duì)延邊黃牛肉氣味的影響

電子鼻傳感器性能見表3。

由圖1(a)可知，延邊黃牛外脊中4組肉樣在Correlation相關(guān)性矩陣模式下：第一主分貢獻(xiàn)率為94.398%，第二主分貢獻(xiàn)率為4.221%，2個(gè)主成分累積區(qū)分貢獻(xiàn)率為98.619%，基本上涵蓋了樣品的原始信息。外脊對(duì)照組與其他3組肉樣在氣味上存在差異，對(duì)照組與試驗(yàn)組的差異來自第一主成分。

表3 傳感器性能描述

圖1 外脊主成分、線性判別、傳感器貢獻(xiàn)率分析圖

由圖1(b)可知，對(duì)照A組與試驗(yàn)B、C、D組間的肉樣均能較好區(qū)分。

由圖1(c)可知，由于各組間的氣味差異主要表現(xiàn)在第一主成分上，2、7號(hào)傳感器對(duì)第一主成分區(qū)分貢獻(xiàn)率最大，即對(duì)照組與試驗(yàn)組在氮氧化合物、硫化物成分上差異較大。

由圖2(a)可知，延邊黃牛臀肉中4組肉樣在Correlation相關(guān)性矩陣模式下：第一主分貢獻(xiàn)率為86.094%，第二主分貢獻(xiàn)率為10.546%，2個(gè)主成分累積區(qū)分貢獻(xiàn)率為96.640%，所以這2個(gè)主成分已經(jīng)完全代表了樣品的主要信息特征。由圖2(a)可見，臀肉對(duì)照組與試驗(yàn)B、C、D組肉樣在氣味上存在差異，對(duì)照組與試驗(yàn)組的差異來自第一主成分。

由圖2(b)可知，各組間的肉樣均能較好區(qū)分。

由圖2(c)可知，由于各組間的氣味差異主要表現(xiàn)在第一主成分上，2、7號(hào)傳感器對(duì)第一主成分區(qū)分貢獻(xiàn)率較大，即對(duì)照組與試驗(yàn)組在氮氧化合物、硫化物成分上差異較大。

圖2 臀肉主成分、線性判別、傳感器貢獻(xiàn)率分析圖

通過LDA判別分析可以看出,電子鼻可有效地將各組牛肉的氣味區(qū)分開。富硒鍺酵母對(duì)牛肉氣味有一定影響，對(duì)照組與試驗(yàn)組氣味的差異主要來自氮氧化合物及硫化物。與馬小明等[18]的研究結(jié)果相似。通過Loadings分析發(fā)現(xiàn)外脊和臀肉對(duì)照組與試驗(yàn)組間揮發(fā)物質(zhì)的差異主要來自氮氧化合物和硫化物。張虹艷[19]利用電子鼻對(duì)雞肉的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)區(qū)分雞肉的揮發(fā)性物質(zhì)主要來自硫化物和氮氧化物，與本試驗(yàn)結(jié)果相似。

2.3 富硒鍺酵母對(duì)延邊黃牛肉滋味的影響

由于基準(zhǔn)液由氯化鉀和酒石酸配制而成，所以咸味的無味點(diǎn)為-6，酸味的無味點(diǎn)為-13，無味點(diǎn)以下的項(xiàng)目可以認(rèn)為是該肉樣沒有的味道。由表4可知，外脊和臀肉各組咸味和酸味輸出值升高，但咸味和酸味輸出值均在無味點(diǎn)以下，因此可以認(rèn)為對(duì)照組與試驗(yàn)組的外脊和臀肉無咸味和酸味。

表4 延邊黃牛肉咸味、酸味、澀味、鮮味、鮮味回味輸出值變化?

? 同列間輸出值之差大于1，差異通過人類味覺可以區(qū)分出來，表示差異顯著。

由表4可知：外脊對(duì)照組與試驗(yàn)組澀味輸出值差異均在1刻度以下，因此外脊試驗(yàn)組與對(duì)照組澀味輸出值無顯著性差異。臀肉對(duì)照組澀味輸出值高于試驗(yàn)組，但對(duì)照組與試驗(yàn)組澀味輸出值差異均在1刻度以下，因此試驗(yàn)組與對(duì)照組無顯著性差異。

電子舌測(cè)定延邊黃牛肉風(fēng)味結(jié)果表明：外脊和臀肉試驗(yàn)組的鮮味輸出值均高于對(duì)照組；臀肉試驗(yàn)組的鮮味輸出值高于對(duì)照組，且試驗(yàn)C組的鮮味輸出值最高；試驗(yàn)組的鮮味回味輸出值均高于對(duì)照組；臀肉試驗(yàn)組的鮮味回味輸出值均高于對(duì)照組，且試驗(yàn)C組鮮味回味輸出值高于其他3組。說明富硒鍺酵母對(duì)滋味有一定影響，與對(duì)照組相比外脊和臀肉試驗(yàn)組鮮味及鮮味回味輸出值更高。廖蘭等[20]研究表明肉的鮮味主要來源于肌肉水溶性前體物，其中游離氨基酸的影響最重要，其含量與風(fēng)味的濃厚程度密切相關(guān)。郭淑珍等[21]研究表明高谷氨酸含量，會(huì)改善肉的風(fēng)味，是很多風(fēng)味食品的重要原料。葛長榮等[22]發(fā)現(xiàn)谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、精氨酸有增強(qiáng)肌肉滋味和香氣的作用。伏映萍等[23]研究發(fā)現(xiàn)硒能使肉質(zhì)細(xì)嫩、脂肪分布均勻、風(fēng)味鮮美多汁。陶妍等[24]研究證明，食物中蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的高低取決于食物所含有的必需氨基酸的量和種類。

3 結(jié)論

對(duì)電子鼻測(cè)定所獲數(shù)據(jù)分析表明，不同添加量的富硒鍺酵母對(duì)延邊黃牛肉中氮氧化合物以及硫化物成分影響較大。對(duì)電子舌測(cè)定所獲數(shù)據(jù)分析表明，不同添加量的富硒鍺酵母對(duì)延邊黃牛肉中氨基酸成分影響較大。肉的鮮味主要來源于肌肉水溶性前體物，其中游離氨基酸具有重要的影響作用，其含量與風(fēng)味的濃厚程度密切相關(guān)。肉中谷氨酸含量高，會(huì)改善肉的風(fēng)味，是很多風(fēng)味食品的重要原料。谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、精氨酸有增強(qiáng)肌肉滋味和香氣的作用，有研究發(fā)現(xiàn)硒能使肉質(zhì)細(xì)嫩、脂肪分布均勻、風(fēng)味鮮美多汁。后續(xù)可以氣質(zhì)聯(lián)用為手段研究影響風(fēng)味成分的來源和組成。

[1] 張海棠, 王自良, 趙坤. 硒的營養(yǎng)機(jī)理及其在肉用畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 糧食與飼料工業(yè), 1999(10): 34-36.

[2] ARTEEL G E, SIES H. The biochemistry of selenium and the glutathione system[J]. Enviromental Toxicology and Pharmacology, 2001, 10(4): 153-158.

[3] 李麗輝, 林親錄. 我國富硒食品的研究進(jìn)展[J]. 中國食物與營養(yǎng), 2007(2): 23-25.

[4] 賈洪鋒, 賀稚非, 劉麗娜. 富硒酵母的研究進(jìn)展[J]. 四川食品與酵, 2015(3): 8-12.

[5] 王慧明. 硫磺負(fù)離子復(fù)合制劑對(duì)延邊黃牛生長性能及牛肉品質(zhì)的影響[D]. 延吉: 延邊大學(xué), 2014: 22-24.

[6] 劉孟洲, 權(quán)群學(xué), 王玉安, 等. 富硒飼料對(duì)肥育豬生長和胴體肉質(zhì)影響的研究[J]. 養(yǎng)豬, 2016(5): 46-48.

[7] 徐娥, 夏先林, 張運(yùn)國, 等. 添加有機(jī)硒對(duì)育肥牛肉質(zhì)和血液生理生化指標(biāo)的影響[J]. 畜牧科學(xué), 2011(4): 65-66.

[8] PANTER K E, HARTLEY W J, JAMES L F, et al. Comparative toxicity of selenium from seleno-DLmethionine, sodium selenate and Asttragalus bisulcatus in pigs[J]. Fundam. Appl. Toxico, 1996, 32: 217-223.

[9] 溫萍, 趙希彥, 敖越. 添加兩種鍺化合物對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能的影響[J]. 飼料博覽, 2000(4): 4-6.

[10] LAURA Escuder-Gilabert, MIGUEL Peris. Review: Highli-ghts in recent applications of electronic tongues in food analysis [J]. Analytica Chimica Acta, 2010, 665: 15-25.

[11] 易宇文, 范文教, 賈洪峰, 等. 基于電子舌的微凍鰱魚新鮮度識(shí)別研究[J]. 食品與機(jī)械, 2014, 30(2): 142-145.

[12] 曹仲文, 張曉燕, 周曉燕. 電子舌對(duì)雞湯和人工勾兌高湯及其混合樣品的識(shí)別[J]. 食品與機(jī)械, 2015, 31(1): 14-17.

[13] 陳全勝, 江水泉, 王新宇. 基于電子舌技術(shù)和模式識(shí)別方法的茶葉質(zhì)量等級(jí)評(píng)判[J]. 食品與機(jī)械, 2008, 24(1): 124-126.

[14] 萬賜暉, 賈文珅, 王紀(jì)華, 等. 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的電子鼻系統(tǒng)在食品無損檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 食品與機(jī)械, 2016, 32(10): 221-225.

[15] 張瑤, 丁武. 利用電子鼻區(qū)分羊奶中不同濃度抗生素[J]. 食品與機(jī)械, 2011, 27(6): 144-146.

[16] 陳辰, 魯曉翔, 張鵬, 等. 基于電子鼻技術(shù)的玫瑰香葡萄貯藏期快速判別[J]. 食品與機(jī)械, 2015, 31(6): 137-141.

[17] 申小云, 楊培林, 陳灼, 等. 鍺硒對(duì)高原耗?？寡趸δ芟到y(tǒng)的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2002, 37(4): 437-441.

[18] 馬小明, 丁偉. 電子鼻對(duì)不同飼料配方飼喂后羊肉風(fēng)味的評(píng)價(jià)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2015(2): 258-260.

[19] 張虹艷. 電子鼻技術(shù)對(duì)雞肉、雞蛋、羊奶貯藏時(shí)間的快速檢測(cè)[D]. 楊凌: 西北農(nóng)林科技大學(xué), 2012: 23-30.

[20] 廖蘭, 趙謀明, 崔春. 肽與氨基酸對(duì)食品滋味貢獻(xiàn)的研究進(jìn)展[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2009, 35(12): 107-113.

[21] 郭淑珍, 牛小瑩, 趙君, 等. 甘南耗牛肉與其他良種牛肉氨基酸含量對(duì)比分析[J]. 中國草食動(dòng)物, 2009(3): 58-60.

[22] 葛長榮, 馬美湖. 肉與肉制品工藝學(xué)[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2007: 78-79.

[23] 伏映萍. 日糧中添加硒對(duì)灘羊肉品質(zhì)的影響[D]. 銀川: 寧夏大學(xué), 2013: 22-26.

[24] 陶妍, 王慥. 乳狀魚蛋白的營養(yǎng)評(píng)價(jià)[J]. 氨基酸和生物資源, 2005, 27(1): 19-21.

Effects of yeast enriched selenium and germanium on flavor characteristics of Yanbian Beef

LIN Mo1SHEN Jia-jie1WANG Zeng-kai1YU Shuai1MU Bai-de1,2YANGYong-jie1,2ZHANGEn-xu3LIANGCheng-yun1,2LIGuan-hao1,2

(1.CollegeofAgriculture,YanbianUniversity,Yanji,Jilin133002,China; 2.FoodResearchCenter,YanbianUniversity,Yanji,Jilin133002,China;3.YanBianEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Yanji,Jilin133000,China)

In this study, 20 Yanbian yellow cattles (350±20) kg about 30 months’ age were randomly divided into four groups: the control group A (basal diet); test group B (0.1% yeast enriched selenium-germanium supplemented in basal diet); test group C (0.2% yeast enriched selenium-germanium supplemented in basal diet); test group D (0.3% yeast enriched selenium-germanium supplemented in basal diet). After the test cattle were feed for 100 days, they were standardized slaughtered and then stored at (4±1) ℃ for 48 h for acid discharge. The rump and striploin were picked for follow-up index measurement. In this experiment, the flavor changes of Yanbian beef were analyzed by electronic nose and electronic tongueusing principal component analysis, linear discriminant analysis and Sensor contribution rate to explore the effect of different selenium and germanium content on the flavor of yanbian beef. The results showed that the yeast enriched selenium and germanium affected beef odor, and the differences between the control group and the test group were mainly from nitrogen, oxygen compounds and sulfide. The yeast enriched selenium and germanium affected beef taste, compared with the control group, the rump and striploin from test groups had a higher output value.

rich selenium; rich germanium; electronic tongue; electronic nose; cattle beef; flavor

林墨，女，延邊大學(xué)在讀碩士研究生。

李官浩(1975—)，男，延邊大學(xué)副教授，博士。 E-mail: ghli@ybu.edu.cn

2017—03—04

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.06.005