肉类产生风味差异的原因初探

黄名正，李鑫

(贵州理工学院，贵阳 550003)

牛肉、猪肉、鱼肉是生活中最常食用的几种肉类，不同的肉类具有各自独特的口感和风味，配以恰当的烹饪方法，受到食客的喜爱。煸炒、卤制和炖煮是最常见的肉类烹饪方式，煸炒的过程由于油的温度在120～200 ℃之间，高温使得肉原本的风味物质发生了改变；卤制肉类的过程加入了多种香辛料，香辛料赋予肉类丰富的萜类，使得卤制肉的风味更加丰富和美味；而炖煮肉类是最能保持肉类原有风味的一种加工方式，长时间的炖煮使肉质变得酥烂软糯，而且赋予肉类更为诱人和柔和的风味[1-3]。牛肉、猪肉和鱼肉因其具有各自独特的挥发性风味，在炖煮的过程中，普通食客仅凭鼻子嗅闻，就能区分不同肉汤的味道，其原因是牛肉汤比猪肉汤膻味更重，猪肉汤较为油腻，而鱼汤的风味较为清淡和单一，同时还具有独特的鱼腥味[4-7]。

同时蒸馏萃取(simultaneous distillation-extraction，SDE)是通过同时加热样品水相和有机相溶剂至沸腾状态来实现的，样品蒸汽和有机溶剂蒸汽在仪器上端混合，遇到外接的冷凝水后，混合蒸汽被冷凝，并在U形管中分开，分别流向两侧的烧瓶中。装置的优点在于蒸馏和萃取同时进行，只需少量的溶剂就可提取大量的样品，香气成分得到浓缩。相比于固相微萃取(solid-phase microextraction，SPME)，同时蒸馏萃取能实现对样品的定性和定量操作。气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)联用是应用最广泛的挥发性成分鉴定方法。本实验分别以牛肉、猪肉和鱼肉为研究对象，以蒸馏2 h的过程模拟炖煮肉类的过程，用GC-MS进行挥发性成分的鉴定，通过比较不同肉类挥发性风味成分的差异来解释感官现象，为肉类风味化学的研究提供科学的理论依据[8]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

牛肉后腿纯瘦肉、猪肉后腿纯瘦肉、鱼肉取鱼身肌肉部分。

二氯甲烷(色谱纯)：天津大茂化学试剂厂；无水硫酸钠(分析纯)：广东西陇化工有限公司。

1.2 仪器与设备

同时蒸馏萃取装置、韦氏分馏装置。

1.3 挥发性成分的萃取

参照付湘晋的方法，以二氯甲烷作为萃取剂，采用同时蒸馏萃取装置(SDE)进行风味物质萃取，装置一侧取肉糜100 g放入1000 mL圆底烧瓶中并加入500 mL H2O，另一侧取200 mL二氯甲烷放入500 mL圆底烧瓶中，接入同时萃取装置，其中水相(含样品的圆底烧瓶)接入高端，有机相接入低端，水相采用可控温电炉加热，使水相保持微沸状态，有机相采用水浴锅加热，温度维持在58 ℃，萃取时间为2 h，收集有机相，加入25 g无水硫酸钠放置于冰箱冷藏过夜，备用[9]。

1.4 风味萃取液的浓缩

肉糜经SDE法萃取后，采用韦氏分馏柱进行分馏，初始温度30 ℃，逐步提高温度，使溶剂蒸发速度控制在2～3滴/s，浓缩至接近2 mL，用注射器转移至样品瓶并定容至2 mL。

定容后，样品瓶经封口膜密封，放置冰箱冷冻层，备用。进行定量分析时，将萃取液与已知浓度的二氯苯(作为内标物)按比例配制，然后进行GC-MS分析。

1.5 GC-MS条件

GC条件：HP-5GC毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，进样口温度250 ℃，载气He，流速1.0 mL/min，采用不分流模式，升温程序：起始温度50 ℃，保持2 min，以3 ℃/min的速率升至160 ℃，再以5 ℃/min的速率升至220 ℃。

MS条件：电子电离源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，扫描范围35～450 amu。

1.6 挥发性成分的鉴定与含量计算

将提取的各组分质谱信息与NIST 08质谱库进行对照，以正向和反向都大于800的为最终确定物质。以一定浓度的1,2-二氯苯为内标，通过计算峰面积的比值，得到目标物的浓度。

2 结果与分析

2.1 牛肉、猪肉和鱼肉中挥发性成分的鉴定[10-18]

肉类挥发性成分经SDE萃取后，通过GC-MS进行分析，牛肉挥发性成分GC-MS总离子流图见图1，猪肉挥发性成分GC-MS总离子流图见图2，鱼肉挥发性成分GC-MS总离子流图见图3。

图1 牛肉挥发性风味物质总离子流色谱图Fig.1 GC-MS total ion chromatogram of beef volatile compounds

图2 猪肉挥发性风味物质总离子流色谱图Fig.2 GC-MS total ion chromatogram of pork volatile compounds

图3 鱼肉挥发性风味物质总离子流色谱图Fig.3 GC-MS total ion chromatogram of fish volatile compounds

不同肉类挥发性成分的差异见表1。

表1 不同肉类挥发性成分的差异Table 1 Differences in volatile compounds of different meats μg/kg

图4 牛肉、猪肉、鱼肉各组分挥发性成分的数量Fig.4 The amount of volatile compouds of beef, pork and fish

根据图1～图3的总离子流色谱图初步判断，牛肉、猪肉、鱼肉主体挥发性成分的种类和含量相似。由图4可知，牛肉一共鉴定出45种挥发性成分，挥发性成分总量为79413 μg/kg；其中烷烃12种，含量为6877 μg/kg；烯烃4种，含量为831 μg/kg；醇类9种，含量为26096 μg/kg；醛类5种，含量12816 μg/kg；酸类6种，含量为19993 μg/kg；酯类7种，含量为10403 μg/kg；芳香族1种，含量为133 μg/kg，酚类1种，含量为2262 μg/kg。猪肉一共鉴定出47种挥发性成分，挥发性成分总量为92281 μg/kg；其中烷烃12种，含量为2680 μg/kg；烯烃7种，含量为5579 μg/kg；醇类6种，含量28531 μg/kg；醛类6种，含量为6722 μg/kg；酸类4种，含量为29171 μg/kg；酯类8种，含量为16812 μg/kg；芳香族3种，含量为725 μg/kg；酚类1种，含量为2058 μg/kg。鱼肉一共鉴定出39种挥发性成分，挥发性成分总量为85553 μg/kg；其中烷烃10种，含量为6897 μg/kg；烯烃3种，含量为437 μg/kg；醇类4种，含量为26527 μg/kg；醛类9种，含量为4825 μg/kg；酸类3种，含量为22377 μg/kg；酯类7种，含量为15653 μg/kg；芳香族1种，含量为108 μg/kg；酚类2种，含量为8726 μg/kg。

2.2 牛肉、猪肉和鱼肉产生不同风味的原因初探[19-25]

牛肉、猪肉、鱼肉的挥发性风味成分见表2。

表2 牛肉、猪肉、鱼肉的挥发性风味成分Table 2 The volatile compounds of beef, pork and fish

续 表

续 表

注：“*”气味描述来源于http://www.flavornet.org/flavornet.html, http://www.perflavory.com/index.html。

烷烃中有7种成分：十一烷、十二烷、十四烷、十六烷、十七烷、5-亚甲基十三烷、3-亚甲基十三烷，是牛肉、猪肉和鱼肉的共有成分；其中十四烷是具有轻微蜡味的物质，十四烷在牛肉、猪肉和鱼肉中含量差异不大。

烯烃中只有1种成分：5-甲基-5-十一烯，是3种肉类中的共有成分。

醇类中有4种成分：十五醇、十六醇、十九醇、二十四醇是3种肉类的共有成分，其中十六醇具有花香和蜡香，十六醇在牛肉、猪肉和鱼肉中的含量差异不大。

醛类物质具有独特的气味，不同肉类含有醛类的种类和含量的差异，是造成肉类风味物质差异的主要原因。醛类中有2种成分：壬醛和十六醛是3种肉类的共有成分。壬醛的含量由高到低是鱼肉795 μg/kg>牛肉577 μg/kg>猪肉261 μg/kg，壬醛具有鸢尾草香气、玫瑰香气、柑橘味等较为清淡的香味；十六醛的含量由高到低是牛肉9944 μg/kg>猪肉4953 μg/kg>鱼肉1961 μg/kg，牛肉中十六醛的含量是猪肉的2倍，是鱼肉的5倍，十六醛具有纸板味，这也许是牛肉和猪肉闻起来较为厚重，鱼肉气味较为清淡的主要原因。十二醛具有脂肪味，十八醛具有油味，十二醛和十八醛只存在于牛肉和猪肉中，且均是牛肉中含量高于猪肉中含量。十四醛具有水果味、可可味，十四醛只存在于猪肉和鱼肉中，且含量为鱼肉143 μg/kg>猪肉118 μg/kg。特别值得注意的是，(E)-2-辛烯醛，具有鲜黄瓜味、柑橘味、草药味；(E,E)-2,4-癸二烯醛，具有鱼腥味、甜瓜味、脂肪味；2-十一烯醛，具有水果味、柑橘皮味、轻微肥皂味。这3种醛类只存在于鱼肉中，在牛肉和猪肉中均未检测到，这些醛类物质普遍具有清淡的果香，这也许是鱼汤为什么“鲜”的原因。结合李金林、付湘晋对鱼肉风味物质的研究，推测(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2-十一烯醛3种物质为鱼肉独有的特征物质，能体现鱼腥味和鱼鲜味[26-30]。

酸类物质中的肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸是牛肉、猪肉和鱼肉挥发性成分的共有物质，肉豆蔻酸含量由高到低依次是：猪肉974 μg/kg>鱼肉723 μg/kg>牛肉434 μg/kg，肉豆蔻酸具有奶油味、脂肪味、肥皂味，肉豆蔻酸的存在解释了3种肉类油腻感之间的差异。棕榈酸含量由高到低是猪肉5049 μg/kg>牛肉4947 μg/kg>鱼肉4893 μg/kg，总体上差异不是很大；硬脂酸含量由高到低依次为猪肉11221 μg/kg>鱼肉11014 μg/kg>牛肉8609 μg/kg，差异也不显著。棕榈酸和硬脂酸表现为轻微的脂肪味，从客观上解释了3种肉汤油腻感的来源，说明3种肉类油腻感依次是猪肉>鱼肉>牛肉。

酯类物质中，肉豆蔻酸甲酯、棕榈酸甲酯、邻苯二甲酸二丁酯是牛肉、猪肉和鱼肉中的共有成分，但每种成分在3种肉类中含量的差异不是很大。肉豆蔻酸甲酯表现为脂肪味、花香味、蜡香味，棕榈酸甲酯表现为油脂味鸢尾草香、油脂味，邻苯二甲酸二丁酯表现为微弱臭味。

酚类物质中，2,4-二叔丁基苯酚是牛肉、猪肉和鱼肉中的共有成分，表现为酚味，在3种肉类中的含量差异不大。丁香酚只存在于鱼肉中，含量高达6700 μg/kg，丁香酚表现为香辛料味，丁香酚的存在进一步丰富了鱼肉的风味成分。

3 结论

同时蒸馏萃取是一种较为准确的对挥发性成分进行定性定量鉴定的方法，定量分析能横向比较同一种物质在不同样品中的含量，进而能解释风味物质产生差异的原因；并且以蒸馏2 h的过程，模拟肉汤的炖煮过程，进一步了解3种肉汤在炖煮过程中的风味轮廓。牛肉、猪肉和鱼肉的主体挥发性成分的种类和含量相似，而带有风味的挥发性成分之间的差异，主要指醛类、酯类等物质间的差异，是造成3种肉类各自独特风味的原因。牛肉较为突出的气味呈现出一种厚重感，是因为十六醛的含量较高，十六醛具有纸板味；同时，牛肉中的壬醛会使牛肉具有复合花香气味，但牛肉中壬醛含量较低，所以花香气并不突出。猪肉较为突出的气味呈现出油腻感，是因为肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸的含量较高；猪肉中的十六醛含量介于牛肉和鱼肉之间，所以猪肉的气味没有牛肉厚重，却又不如鱼肉清淡。而鱼肉的气味较为清淡，是因为十六醛含量较低；鱼鲜味应该是壬醛、(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2-十一烯醛等多种物质共同呈现出的风味，这些物质带有复合花香、复合果香，赋予鱼肉鲜美的气味；而鱼腥味，可能是因为(E)-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、2-十一烯醛这3种特征性物质的存在。食物的风味是由多种物质共同作用而呈现出复合气味，本实验的目的是化繁为简，从几种带有风味的挥发性物质出发，去解释生活中的感官现象，为肉类风味化学提供初步的科学依据[31-33]。

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