不同風(fēng)味添加劑對風(fēng)味物質(zhì)在豬肉中沉積的影響

崔馨月，李寧，楊麗景，李澤青，鄭梓，閆峻

（1.天津市畜禽分子育種與生物技術(shù)重點實驗室/天津市畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)中心/天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，天津 300381; 2.天津農(nóng)學(xué)院，天津 300384;3.天津市寧河原種豬場有限責(zé)任公司,天津 301504;4.天津市農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，天津 300061）

豬肉作為我國主要的肉類產(chǎn)品之一，是我國肉類食品市場中重要的組成部分[1]。隨著人們生活水平的不斷提高，對于豬肉品質(zhì)的需求也愈發(fā)明顯。而豬肉風(fēng)味作為衡量豬肉品質(zhì)的指標(biāo)之一，也逐漸引起人們的重視[2]。豬肉的風(fēng)味檢測內(nèi)容包括：風(fēng)味前體物質(zhì)、香味物質(zhì)和滋味物質(zhì)，其中被鑒定的風(fēng)味物質(zhì)以及風(fēng)味前體物質(zhì)已高達(dá)1 000 多種[3]。

飼料中風(fēng)味添加劑主要通過影響飼料適口性來改善豬的采食量。有研究表明，豬在不同生理階段對風(fēng)味添加劑的喜好不同，但在各階段都喜歡甜味[4]。提高豬在各個階段的采食量有利于提高豬的生長性能，增加風(fēng)味劑可以更好地發(fā)揮飼糧營養(yǎng)價值[4]。風(fēng)味有關(guān)的揮發(fā)性化合物主要包括醛類、醇類、酮類、碳?xì)浠衔铩Ⅴヮ悺⒚杨悺⑦秽悾约昂土虻幕衔铮渲泻蚧衔矬w現(xiàn)基本肉香，而碳酰化合物體現(xiàn)各種肉品的特有風(fēng)味。它們是通過脂質(zhì)氧化、美拉德反應(yīng)和硫胺素降解等多種化學(xué)反應(yīng)生成的。許多前體、中間反應(yīng)產(chǎn)物，以及這些反應(yīng)形成的產(chǎn)物具有不同的濃度和氣味特征，構(gòu)成了豬肉的各種香氣特征。馬寧等[5]研究表明，改變?nèi)占Z組成可以影響肉羊屠宰性能和揮發(fā)性物質(zhì)，從而改變育肥羊的肉品質(zhì)及香味。李明博等[6]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂中草藥飼料添加劑能改善延邊黃牛胸肉的嫩度及肉色，提高里脊和上腦肉中風(fēng)味物質(zhì)的含量。研究表明，植物性風(fēng)味添加劑無毒、無殘留，可以起到提升肉品質(zhì)、降低膽固醇、改善脂肪酸組成，從而提升肉的風(fēng)味[7-9]。本研究旨在通過分析風(fēng)味添加劑對于豬的飼料、血清、肉質(zhì)中揮發(fā)性物質(zhì)成分的影響，從而探究風(fēng)味添加劑提升豬肉風(fēng)味的水平。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗動物 選擇日齡相近、健康狀況良好、體質(zhì)量為（93.00±2.00）kg 的杜長大三元雜交閹公豬27 頭。

1.1.2 添加劑 風(fēng)味添加劑：蔥、蒜、姜、辣椒、花椒、八角、肉桂、谷氨酸鈉、VE、VB1、麥飯石、干白酒糟等；植物提取物：葡萄籽提取物、迷迭香提取物、大豆提取物、虎杖提取物、肉桂提取物。

1.2 試驗設(shè)計

將27 頭育肥豬隨機(jī)分為3 組，每組3 個重復(fù)，每個重復(fù)3 頭豬。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗1 組在對照組飼糧中添加5 kg·t-1風(fēng)味添加劑，試驗2 組在對照組飼糧中添加1 kg·t-1植物提取物。

基礎(chǔ)飼糧照NRC（2012）豬營養(yǎng)需要中75～100 kg 階段豬的營養(yǎng)需要配制顆粒飼料，飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗地點為天津市農(nóng)業(yè)科學(xué)院示范創(chuàng)新基地，基地采取嚴(yán)格的生物安全防護(hù)措施，豬自由采食、飲水。預(yù)飼期為5 d，試驗期為45 d。

1.4 樣品采樣及測定

1.4.1 樣品采集 試驗第43 天，前腔靜脈采血10 mL，離心分離血清，冷凍保存。試驗結(jié)束后，每組屠宰育肥豬2 頭，采集豬背最長肌100 g，冷凍保存。試驗過程中采集飼料樣品100 g，冷凍保存。試驗結(jié)束后，將所有樣品送檢。

1.4.2 前處理 稱取適量樣品于頂空瓶中，加入飽和氯化鈉，壓蓋，置于80 ℃水浴中平衡20 min，再將固相微萃取針扎進(jìn)頂空瓶中，繼續(xù)放入80 ℃水浴中30 min，250 ℃進(jìn)樣口解析5 min。

1.4.3 氣相色譜條件 色譜柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱溫：初溫50 ℃條件下，保持2 min，以5 ℃·min-1升至180℃，保持5min，再以10℃·min-1升至250℃，保持5min；進(jìn)樣口溫度：250℃；傳輸線溫度：280℃；載氣流速：1.0mL·min-1；分流比：不分流；質(zhì)譜條件：離子源溫度為230℃、四級桿溫度為150℃、質(zhì)譜為EI 源、模式為全掃40-600。

1.4.4 關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的確定 選用相對氣味活度值法（ROAV 法）分析各組分對風(fēng)味的貢獻(xiàn)，對肉樣風(fēng)味發(fā)揮最大貢獻(xiàn)的物質(zhì)定義為ROAVstan=100，其余物質(zhì)的ROAV 按下式計算：

式中，Ci表示各組分的相對含量（%）；Ti為各組分的感覺閾值（μg·kg-1）；Cstan和Tstan分別代表對樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大組分的相對含量（%） 和感覺閾值（μg·kg-1）。將飼料中各種物質(zhì)的ROAV 值和氣味閾值結(jié)合分析來識別關(guān)鍵風(fēng)味化合物，ROAV≥1 的組分定義為關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，0.1≤ROAV＜1 代表該組分對風(fēng)味發(fā)揮主要修飾作用[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加劑對飼料揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

如表2 所示，飼料中檢測并篩選出關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)23 種：醇類1 種、醛類3 種、烴類18 種、酮類1種。對照組中風(fēng)味物質(zhì)共有21 種，試驗1 組有19種，試驗2 組有19 種。

表2 不同添加劑對飼料揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

對照組關(guān)鍵風(fēng)味化合物為D-檸檬烯，關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：己醛、壬醛、苯乙烯、α-水芹烯、甲苯、1，4-二氯苯、萘。試驗1 組和試驗2 組關(guān)鍵風(fēng)味化合物均為檸檬烯。試驗1 組中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：己醛、苯乙烯、D-檸檬烯、1，4-二氯苯。試驗2 組的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：己醛、壬醛、（E）-2-辛烯醛、苯乙烯、甲苯、1，4-二氯苯。

3 個試驗組烴類物質(zhì)占總揮發(fā)性物質(zhì)成分比重均較大。其中，試驗組1 中己醛、甲苯相對氣味活度值低于對照組和試驗2 組，對照組中壬醛、苯乙烯高于試驗1組和試驗2 組。

2.2 不同添加劑對血清中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

如表3 所示，血液中檢測并篩選出關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)25 種：醇類1 種、醛類10 種、烴類11 種、酮類2種、酸類1 種。對照組中風(fēng)味物質(zhì)共有17 種，試驗1組有19 種，試驗2 組有20 種。

表3 不同添加劑對血清中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

對照組的關(guān)鍵化合物為1-辛烯-3-醇，關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：異戊醛、己醛、壬醛、癸醛、苯乙烯、萘、甲苯、1，4-二氯苯。試驗1 組的關(guān)鍵化合物為己醛，關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：異戊醛、壬醛、癸醛、（E，E）-2，4-癸二烯醛、苯乙烯、萘、甲苯、1，4-二氯苯。試驗2 組的關(guān)鍵化合物為1-辛烯-3-醇，關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：異戊醛、戊醛、己醛、壬醛、癸醛、苯乙烯、甲苯、1，4-二氯苯。

其中，試驗1 組和試驗2 組中醛、烴類物質(zhì)較對照組多且組成不同。對照組異戊醛、己醛、苯乙烯、1，4-二氯苯的相對氣味活度值低于其他2 個試驗組，試驗1 組壬醛、苯乙烯、萘、甲苯、1，其他4-二氯苯的相對氣味活度值高于對照組和試驗2 組。

2.3 不同添加劑對豬肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

如表4 所示, 豬肉中檢測并篩選出關(guān)鍵揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)26 種：醇類3 種、醛類12 種、烴類8 種、酮類3 種。對照組中風(fēng)味物質(zhì)共有19 種，試驗1 組有19 種，試驗2 組有22 種。

表4 不同添加劑對豬肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響

對照組、試驗1 組和試驗2 組中關(guān)鍵風(fēng)味化合物均為乙醛。對照組關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：1-辛烯-3-醇、壬醛、十四醛、苯乙醛。試驗1 組中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：1-辛烯-3-醇、壬醛、（E）-2-辛烯醛、十四醛、苯乙醛。試驗2 組中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)包括：1-辛烯-3-醇、戊醛、壬醛、十四醛、苯乙醛、檸檬烯。

3 個試驗組醛類物質(zhì)較揮發(fā)性物質(zhì)總體比重均較大，其次為烴類。對照組1-辛烯-3-醇的相對氣味活度值高于2 個試驗組，3 個試驗組關(guān)鍵氣味化合物均為醇類與醛類，但試驗2 組檸檬烯為關(guān)鍵氣味物質(zhì)，與試驗1 組和對照組形成明顯差異。

2.4 不同添加劑中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在飼料、血清、肌肉之間的傳遞規(guī)律

如表5 所示，飼料中未在血清和肌肉中檢測到的物質(zhì)有：1 種醇類（1-辛烯-3-醇）、3 種醛類（戊醛、苯甲醛、辛醛）、3 種烴類（八甲基環(huán)四硅氧烷、十五烷、十七烷）。血清中未檢測到而飼料和肌肉中檢測到的物質(zhì)有：1 種醇類（苯甲醇）、3 種烷類（十四烷、檸檬烯、1-甲氧基-4-（1-丙烯基）苯）。飼料和血清中檢測到而肌肉中未檢測到的物質(zhì)有7 種烴類：十二烷、苯乙烯、乙苯、對二甲苯、1，3-二甲基苯、1-乙基-2，3-二甲基苯、1-甲基萘。

表5 不同添加劑中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)在飼料、血清、肌肉質(zhì)檢的傳遞規(guī)律

在飼料、血清、肉質(zhì)中傳遞的揮發(fā)性物質(zhì)有：2種醛類（己醛、壬醛）、6 種烴類（三氯甲烷、癸烷、十一烷、甲苯、1，4-二氯苯、萘）、1 種酮類（苯乙酮）。其中遞增的揮發(fā)性物質(zhì)有：己醛、壬醛；遞減的揮發(fā)性物質(zhì)有：癸烷。在血清中含量低、飼料和肌肉中含量高的傳遞物質(zhì)有：三氯甲烷、十一烷；血清中含量高、飼料和肌肉中含量低的傳遞物質(zhì)有：甲苯、1，4-二氯苯、萘。

對照組在飼料、血清、肌肉中傳遞的揮發(fā)性物質(zhì)為：2 種醛類、4 種烴類、1 種酮類。試驗1 組在飼料、血清、肌肉中傳遞的物質(zhì)有：2 種醛類、3 種烴類、1種酮類。試驗2 組在飼料、血清、肌肉中傳遞的物質(zhì)有：2 種醛類、6 種烴類、1 種酮類。試驗2 組傳遞效率優(yōu)于對照組和試驗1 組。

3 討論與結(jié)論

豬肉產(chǎn)品是我國消費量最高的肉類產(chǎn)品[11]，人們對豬肉品質(zhì)的要求逐漸提高。豬肉的品質(zhì)主要由豬的品種、飼養(yǎng)管理方式和飼料營養(yǎng)物質(zhì)所影響。豬肉的風(fēng)味是豬肉品質(zhì)的重要感官指標(biāo)，也是中高端消費者購買豬肉時主要關(guān)注的指標(biāo)。風(fēng)味主要是指在烹飪過程中豬肉脂肪所散發(fā)出的脂肪酸、肌肉中的糖原等。這些物質(zhì)在高溫條件下會發(fā)生美拉德反應(yīng)，生成具有香味的酚類物質(zhì)。脂肪的含量在很大程度上影響著豬肉的風(fēng)味，當(dāng)肌內(nèi)脂肪含量低于3%時，豬肉烹飪產(chǎn)生的酚類香味物質(zhì)顯著降低。

肉的品質(zhì)和風(fēng)味是飼料營養(yǎng)在動物體內(nèi)利用和轉(zhuǎn)化的結(jié)果。飼料中添加風(fēng)味物質(zhì)可以通過增加飼料香氣吸引力和適口性影響動物采食量和飼料利用率。VAL-LAILLET D[12]等研究表明，在妊娠期和哺乳期母體日糧中添加植物性添加劑可以調(diào)節(jié)母體初乳和牛奶的感覺特征、生化特征，以及后代的生長和性能。胡廣英等[13]研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加中草藥、酶制劑可以改善豬生長性能，提升肌間脂肪含量，改善肌纖維和肌肉營養(yǎng)成分，提高豬肉品質(zhì)。

烴類物質(zhì)主要包括烷烴和烯烴, 可由肌肉中血紅蛋白或肌紅蛋白的鐵催化脂質(zhì)氧化產(chǎn)生，烴類物質(zhì)風(fēng)味閾值較高，對風(fēng)味料整體貢獻(xiàn)較小。但是一些烯烴類具有獨特的風(fēng)味，如對照組飼料中關(guān)鍵風(fēng)味化合物D-檸檬烯有新鮮橙子及檸檬香氣，試驗1 組和試驗2 組的關(guān)鍵風(fēng)味化合物檸檬烯是柑橘香氣的主要特征物質(zhì)[14]。己醛（青草味）、壬醛（油脂味）、（E）-2-辛烯醛（油脂味）、苯乙烯、甲苯、1，4-二氯苯、α-水芹烯、萘等也是組成本研究飼料風(fēng)味的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。

醇類物質(zhì)和醛類物質(zhì)主要由脂肪酸氧化而來，醇類物質(zhì)會產(chǎn)生清香、木質(zhì)香和脂肪的氣味[15]。醛類是芳香活性物質(zhì)，氣味閾值低，是構(gòu)成肉類氣味的關(guān)鍵成分[16]。本研究血清和肌肉揮發(fā)性物質(zhì)檢測中，關(guān)鍵風(fēng)味化合物1-辛烯-3-醇具有典型的蘑菇香氣可以提升肉類鮮味。陳曉雨等[17]試驗發(fā)現(xiàn)，羊肉的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)是辛醛、壬醛、反-2-壬烯醛、癸醛、反-2-癸烯醛、十二醛、1-辛烯-3-醇、苯酚和乙酸乙酯，其中1-辛烯-3-醇是關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)（ROAV≥1），帶給羊肉類似蘑菇和玫瑰的香味。WU 等[18]通過試驗鑒定出15 種氣味劑是豬肉香氣的主要來源，其中己醛、1-辛烷-3-醇、2,3-辛烷二酮、（E,E）-2,4-十烯醛和十二烯醛等氣味劑在中國本土豬體內(nèi)的濃度較高，是中國本土豬肉的主要風(fēng)味化合物。這說明醛類和醇類物質(zhì)在豬肉風(fēng)味上占主導(dǎo)位置。飼喂試驗1組后，血清中關(guān)鍵風(fēng)味化合物為己醛，主要為青草香氣，與對照組和試驗2 組差異顯著，原因可能是試驗1 組的醇類不是主要組成部分。

姜家?guī)沎19]等研究發(fā)現(xiàn)，通過改變飼料中脂肪酸組成會影響雞肉的脂肪酸組成，提高雞肉的多不飽和脂肪酸含量，產(chǎn)生更多的己醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃等化合物，使雞肉具有更多特殊的香氣。本研究中，試驗1 組醛類物質(zhì)含量低于對照組和試驗2 組，最終通過物質(zhì)傳遞，但試驗1 組肌肉中的關(guān)鍵風(fēng)味化合物己醛含量明顯低于飼喂對照組和試驗2 組。有研究表明，烯烴類物質(zhì)一般來自于飽和脂肪酸烷氧自由基的均裂，對肉類風(fēng)味的直觀貢獻(xiàn)并不大，甚至不影響香味[20]。而試驗1 組、試驗2 組的關(guān)鍵風(fēng)味化合物檸檬烯并未出現(xiàn)在肌肉檢測中，說明與醇類、醛類相比，烴類物質(zhì)對于血清和肌肉風(fēng)味貢獻(xiàn)較小。

試驗1 組、試驗2 組、對照組的飼料風(fēng)味均為柑橘香氣混合青草和油脂的氣味。其中，試驗1 組柑橘香類香氣相比對照組和試驗2 組更濃郁。醛類物質(zhì)通過飼料添加劑補(bǔ)充到動物體內(nèi)可能會導(dǎo)致動物肌肉中醛類風(fēng)味物質(zhì)大幅提升，而飼料中添加烴類物質(zhì)對于物質(zhì)的傳遞效果沒有明顯影響，最終豬肉中的關(guān)鍵風(fēng)味化合物為醛類。豬肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測結(jié)果顯示，試驗2 組的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)為檸檬烯，烴類物質(zhì)由于氣味閾值偏低以及ROAV 值低導(dǎo)致對最終風(fēng)味影響并不大。