肉类食品中典型异味物质研究进展

黄春红　冷瑞丹

摘 要：采用文献调查法论述了水产及畜禽肉类中典型异味物质的种类、分布、来源、影响因素及消除方法等。相关研究发现，肉类中典型异味物质主要有土臭素、二甲基异莰醇、己醛、粪臭素、雄甾烯酮、4-甲基辛酸、4-甲基壬酸等。其中，土臭素、二甲基异莰醇主要存在于鱼皮和内脏组织中，是水体中鱼腥藻和颤藻等的代谢废物，通过循环水养殖法和酸碱法等可去除;己醛主要分布在多种肉类脂质丰富的部位，多因脂质氧化产生，因此采用抗氧化剂能有效降低其含量;粪臭素、雄甾烯酮主要分布在猪脂肪及其肌肉组织中，分别来源于L-色氨酸的降解和睾丸组织的分泌，通过调节饲料成分和免疫去势等方法可降低其含量;4-甲基辛酸与4-甲基壬酸主要分布在羊肉皮下脂肪中，多因脂肪降解产生，漂洗、预煮脱腥、复合脱腥、微生物脱腥等是其主要去除方法。生产中可以通过选育动物品种、调整动物饲料成分、改善动物生活环境和肉类贮存条件等方法有效减少或控制畜禽肉类中典型异味物质的产生。

关键词：肉类;异味物质;分布;来源;影响因素;消除方法

Abstract： This article presents a survey of the literature on the types， distribution and sources of typical off-flavor substances in fish and meat along with the factors affecting these off-flavors and the methods to eliminate them. Relevant studies have showed that geosmin， 2-methylisoborneol， hexanal， 3-metlylindole， androstenone， 4-methyloctanoicacid and 4-methylnonanoic acid are the main typical off-flavor substances in meat and fish. Geosmin and 2-methylisoborneol， mainly present in the skin and viscera of fish， are metabolic wastes produced by Anabeana and Oscillatoria in water. They could be removed by means of recirculating aquaculture or acid-base treatment. Hexanal is mainly present in the lipid-rich parts of fish and originates from lipid oxidation. Antioxidants could effectively reduce hexanal content. Androstenone and 3-metlylindole mainly exist in the adipose and muscle tissue of pigs; the forming being derived from the degradation of L-tryptophan in the large intestine and the latter from the secretion of testicular tissue. Both androstenone and 3-metlylindole could be reduced by adjusting the feed components or by immunocastration. 4-Methyloctanoic acid and 4-methylnonanoic acid are mainly distributed in the subcutaneous adipose tissue of mutton， which are derived from the degradation of fat and could be eliminated by rinsing， pre-cooking deodorization，  deodorization using a combination of various methods or microbial deodorization. To effectively decrease or control the content of typical off-flavor substances， a variety of methods such as selective breeding， adjusting the composition of animal feed and improving the living environment of animals and the meat storage condition can be used in animal meat production.

Keywords： meat; off-flavor substances; distribution; source; factors; elimination methods

近年來，我国肉类消费总量不断增加，其年均增长率约4.9%[1]。随着生活质量的提高，人们对肉类风味的要求也越来越高。风味是评价肉类食品的一项重要感官指标，直接影响着消费者的感官体验和心理，也是消费者评价肉品品质的重要参考指标。肉类食品中异味物质的存在会直接降低食品的口感、食用价值和市场竞争力。本文采用文献调查法对肉类食品中典型异味物质的分布、来源、影响因素及消除方法进行分析和论述，旨在为改善肉类食品品质提供理论参考。

1 肉类食品中典型异味物质的种类及含量

能够引起异味的物质称为异味物质。不同肉类中所含典型异味物质的种类不同，如导致鱼肉土腥味的物质为土臭素和二甲基异莰醇[2]，引起鱼腥味的物质为三甲胺[3-4];引起公猪膻味的物质是粪臭素和雄甾烯酮[5];引起羊肉膻味的物质是4-甲基辛酸和4-甲基壬酸等[6]。不同肉類食品所含典型异味物质的含量也存在一定差异，如白鲢和罗非鱼中土臭素含量分别为1.37、4.97 μg/kg，而二甲基异莰醇含量则分别为1.83、1.21 μg/kg[7-8];海南野猪不同部位肉中粪臭素和雄甾烯酮的含量分别为11.30～152.10 μg/kg和0.73～2.17 μg/kg[5];小尾寒羊、滩羊、同羊肉中4-甲基辛酸含量分别为20.32、14.15、12.84 mg/kg，4-甲基壬酸含量分别为9.77、5.60、6.40 mg/kg[9];兔肉中己醛含量为79.61～85.39 μg/kg[10];不同肉类中已醛相对含量（挥发性风味物质总含量中的占比）如表1所示。

2 水产品中典型异味物质的来源、影响因素及消除方法

2.1 鱼肉

鱼肉中典型异味物质主要为土臭素、二甲基异莰醇、三甲胺及己醛等。其中，土臭素和二甲基异莰醇因具有强烈的土臭味和泥土味而被认为是构成白鲢和罗非鱼等鱼肉中土腥味的关键成分[3-4，12]。冯倩倩等[13]通过顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术对罗非鱼肉挥发性成分进行分析鉴定，结果表明，己醛、1-辛烯-3-醇及一些低分子碳链醛类化合物共同形成了罗非鱼的整体土腥味。

引起鱼肉土腥味的物质主要由以下几种途径产生。1）脂质氧化。大部分学者认为脂质氧化是导致鱼类腥味的重要原因。鱼体中多不饱和脂肪酸通过自动氧化或脂氧合酶的酶促氧化作用产生挥发性小分子醛、酮、酸，如己醛、1-辛烯-3-醇、2，4-癸二烯醛、2，4，7-癸三烯醛等。其中，己醛是引起鱼肉腥味的主要成分，并且主要分布在鱼脂丰富的部位[14-15]。铁离子、血红素及脂氧合酶等能够加快脂质氧化速率，从而促进腥味物质的产生。2）氧化三甲胺的降解。鱼体中原本无味的内源性氧化三甲胺在厌氧微生物或酶的作用下可被降解为具有鱼腥恶臭味的三甲胺、二甲胺等[16]，从而使鱼体呈现腥臭味。氧化三甲胺主要存在于暗色肉中，故暗色肉腥味较重。硬骨鱼和软骨鱼等海水鱼体内氧化三甲胺含量分别高达400～1 000 mg/kg和7 000～9 000 mg/kg，远高于淡水鱼中的氧化三甲胺含量（40～60 mg/kg），故海水鱼腥味更强[17]。3）一些前体物质的催化转化。鱼体表面黏液、体内含氮、硫的蛋白质及碱性氨基酸在酶与微生物作用下可被分解为氨基酸或肽，这些产物经过脱羧与脱氨作用可形成能增强鱼腥味的六羟基吡啶、δ-氨基戊酸和δ-氨基戊醛等物质[15]。4）生物积累。国外研究结果表明，鱼类生存环境中存在大量藻类或细菌（如鱼腥藻、颤藻或放射菌等），其代谢产物能产生带有土腥味的土臭素、二甲基异莰醇、2-异丙基-3-甲氧基吡嗪、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪及2，3，6-三氯代茴香醚等，并以土臭素和二甲基异莰醇为主[18]。除了藻类及放线菌外，部分霉菌、原生动物及倍足纲节肢动物等也可以分泌土臭素和二甲基异莰醇[19]。Percival等[20]研究发现，鱼体经皮肤和鳃吸收水体及底泥中异味物质，从而导致鱼肉呈现土腥味，因此在土腥味物质含量较高的水体中生活的肺鱼鱼肉具有明显的土腥味。无鳞鱼由于没有鱼鳞，更易吸收养殖环境中的土腥味物质，因此其土腥味比有鳞鱼更加强烈。另外，天然水体中一旦有挥发性成分（如己醛、庚醛、烯醛、庚醛）、石油、苯等物质进入时，这些物质可通过食物链在鱼体中积累，进而导致鱼肉产生异味[21-22]。

相关研究发现，采用鱼菜共生系统或循环水养殖系统可有效降低水体中土臭素和二甲基异莰醇等腥味物质的含量，从而减轻鱼肉土腥味[2，16]。将具有土腥味的罗非鱼置于盐度30 g/L的淡盐水中暂养一段时间，鱼体中的异味物质显著降低;虹鳟鱼经清水暂养后，其鱼肉土腥味显著减轻[23]。Kuley等[24]发现天然沸石能较好地去除沙丁鱼片中的腥味物质。苹果酸和山楂提取物能够有效地去除鲤鱼肉中的腥味物质[25]。水产品腥味物质可与有机酸/碱发生化学反应生成无腥味物质，如烹饪鱼肉时加入食醋;另外，经酸/碱处理后，鱼肉中部分脂质与色素溶出，从而减少脂肪氧化和腥味物质的产生;其中常用于脱腥的酸和碱有醋酸、柠檬酸、苹果酸和氢氧化钠等[16]。

小分子腥味物质通过酵母、乳酸菌和醋酸杆菌等微生物代谢或微生物酶作用后，其分子结构和存在形式发生变化，也可达到消除异味的目的[26]。段振华等[27]利用酵母和活性炭处理白鲢鱼肉，结果发现鱼肉中异味物质去除效果显著。由于鱼类生活在水环境中，因此良好的水质才是生产优质鱼肉的前提和基础。

2.2 特种水产品

除普通鱼类外，也有少量特种水产品中异味物质的相关研究，其中以甲鱼研究为主。醛类是构成甲鱼风味的主体成分，影响甲鱼的总体风味。己醛、辛醛、壬醛等饱和直链醛均呈现不良的特征气味，如青草味、鱼腥味、油脂氧化味等。项怡等[9]研究发现，己醛是甲鱼特征性气味物质中的主要腥味成分，其相对含量为8.48%，辛醛可散发出类似油脂氧化的气味，相对含量为1.07%[28]，带有鱼腥味的壬醛相对含量为4.41%;此外，1-己醇、1-辛烯-3-醇、2-辛烯-1-醇等醇类也是甲鱼的特征性风味物质，其中1-辛烯-3-醇相对含量较高（4.61%），并且具有类似泥土的气味[9]。甲鱼肉的异味主要来源于脂质氧化或降解产生的醛、酮、醇类。甲鱼肉中的蛋白质或氨基酸在细菌作用下可以分解产生胺类物质，此类物质对腥味有加强作用[29]。

目前常使用食盐对水产品进行脱腥处理，其原理主要是通过盐析与晶体的渗透作用来促进腥味物质的析出[18]。乙醇等有机溶剂可将大部分腥味成分从水产品中提取出来，从而将腥味去除，如烹饪水产品时加入料酒可去除水产品中部分腥味物质。利用抗氧化剂处理肉类食品可阻断或减慢肉中的脂质氧化进程，进而减少异味成分的产生，如茶叶中儿茶素类对甲基硫醇化合物的异味有较好的去除效果，萜烯类、黄酮类化合物则能有效消除己醛等腥味物质[30-31]。控制养殖水体中挥发性成分含量以及改善甲鱼饲料中的脂肪源，可以大幅度减少甲鱼肉中异味物质的含量。但目前关于甲鱼养殖水体水质、饲料成分与甲鱼肉风味间关系的研究尚且较少。

3 畜禽肉类中典型异味物质的来源、影响因素及消除方法

3.1 猪肉

未去势公猪的肉制品在烹饪时会散发出粪臭味和尿臊味。粪臭素是公猪肉粪臭味产生的主要原因，而雄烯酮被认为是尿臊味的主要来源，因此公猪肉中的典型异味物质主要为粪臭素和雄烯酮[32]。

豬肉中异味物质的来源：1）大肠内L-色氨酸的降解和睾丸分泌。粪臭素又名3-甲基吲哚，由饲粮或内源蛋白质分解产生的L-色氨酸在后肠道厌氧微生物的作用下降解产生，具有极强和持久的粪臭味[33]。粪臭素的含量受遗传因素影响，其主要产生部位在猪的盲肠和结肠。粪臭素经肠壁吸收进入血液后，一部分在肝脏中被代谢并随尿液排出，另一部分未被代谢的则存留于脂肪和肌肉组织中[34]。粪臭素不仅存在于未去势公猪中，也存在于去势公猪、小猪、母猪中。雄烯酮由孕烯醇酮和孕酮在促黄体激素作用下合成，并由睾丸分泌产生，是公猪的臊味来源[35]。2）饲粮因素。饲料蛋白质消化率较低时，大量未消化的蛋白质进入大肠后被降解为色氨酸，从而增加粪臭素含量和不良气味产生[33]。此外，长期对猪饲喂油渣饼、鱼粉、蚕蛹等带有浓厚气味的动物性或植物性饲料，生产出的猪肉会带有不良气味和滋味[34]。3）遗传因素影响。Fouilloux等[33]发现了可以控制雄烯酮水平的主基因和尿道球腺主基因，尿道球腺的大小是判断公猪性成熟程度的一项指标，而雄烯酮的含量与性成熟程度有关。

Morales等[36]研究发现，对未去势公猪注射促性腺激素释放激素抗原后，其体内膻味物质含量明显降低。在饲粮中加入易发酵的粗纤维或低聚糖（如乳果糖、低聚果糖），由于大肠内微生物会优先利用这些物质，因此可以达到减少色氨酸和粪臭素生成的目的[35]。筛选出能够转化或降解动物体内膻味物质的菌株并找到其中具有脱膻作用的目的基因，构建基因工程菌并生产具有转化和降解膻味物质的生物制品是一种较好的去膻方法[32]。OSullivan等[37]发现在猪饲料中添加VE能够减少猪肉异味物质的产生，而添加微量元素Fe则会促进其生成。此外，利用遗传学手段选育或构建膻味物质水平低的猪品种也是一种较好的选择[32]，但是目前关于该方面的研究较少。

3.2 羊肉

我国羊肉消费量仅次于禽肉、猪肉、牛肉，位居第4位[38]。影响羊肉消费量的因素较多，但最主要的原因是羊肉的“膻味”。目前研究人员普遍认为，羊肉脂肪组织（特别是皮下脂肪组织）是膻味产生的主要部位。引起羊肉膻味的主要物质是含有8～10 个碳原子的支链脂肪酸，尤其是4-甲基壬酸与4-甲基辛酸[8，39-40]。

张利平等[40]发现硬脂酸是引起羊肉膻味的重要物质，而酚类化合物（如甲基苯酚和异丙基苯酚）、含硫化合物（如苯硫酚）、羰基化合物等对羊肉膻味的形成也起到了一定的作用。

膻味的主要来源是脂肪水解，但性别、年龄、饲料成分等也是影响膻味物质含量的因素。1）脂肪水解。羊的瘤胃中含有大量微生物，体脂肪在微生物产生的脂酶作用下分解生成甘油和脂肪酸。瘤胃中的不饱和脂肪酸经微生物作用可转变为硬脂酸。2）饲料成分。牧草和饲料中的气味物质可在动物体内积累和残留，进而影响畜肉风味。一些饲料成分能促进支链脂肪酸的形成，而支链脂肪酸是羊肉膻味产生的主要原因[41]。另外，羊长期摄食苜蓿、白三叶草、燕麦、玉米和油菜植株后，羊肉中会产生不良风味物质[42]。因此在养殖过程中应深入研究如何通过调控饲料因素来降低羊肉中膻味物质的含量。3）性别和年龄。公羊肉的膻味比母羊肉、阉羊肉更强、更重。随着年龄的增长，羊的皮下脂肪、支链脂肪酸含量、脂质氧化产物均会增加，羊肉的膻味也会更加强烈[42]。

刘琴等[43]采用漂洗法与预煮法对羊肉进行脱膻处理，并取得了较好的脱膻效果。杨冬弟等[44]发现姜汁对羊肉的脱膻效果较好。生姜中的蛋白酶能够将蛋白质降解为小分子，并且这些小分子物质在加热条件下可以与4-甲基壬酸和4-甲基辛酸结合并形成稳定化合物[45]。此外，姜汁还具有抗氧化作用[43]，可以有效抑制脂肪氧化和减少异味。马丽珍等[46]利用含有植物乳杆菌与乳脂链球菌的混合发酵剂处理羊肉，最终获得了无膻味且味道良好的羊肉腊肠。

3.3 鸭肉

Tims等[47]最早发现鸭肉等熟肉制品在冷藏后再次加热会产生一种异味，并将其定义为热异味（warmed-over flavor，WOF），即“酸败气味”、“纸板气味”、“陈腐气味”，WOF可存在于各类肉制品中。不同动物肉制品中的WOF成分存在一定差异，如引起鸭肉熟制品WOF的物质为低级醛类（戊醛、已醛、己醛及丙二醛等）、醇类和2，3-辛二酮[48]，而牛肉WOF由己醛和2，3-辛二酮引起，鸡肉WOF则源于己醛，羊肉WOF则由戊醛、己醛及2，3-辛二酮产生。总之，己醛是构成WOF的关键性成分[49]。

WOF主要由脂类氧化（尤其是由磷脂氧化）产生。脂类物质在氧气或催化物（如非血红素铁离子）的作用下氧化生成氢过氧化物。不稳定的氢过氧化物会进一步分解产生戊醛、已醛、庚醛等低级醛类。由于磷脂氧化速率较快，因此常被认为是WOF的主要来源。任志伟[48]发现鸭肉的氧化程度在贮藏前2 d迅速增加，并且WOF随贮藏时间的延长而逐渐增强。

在鸭肉加工过程中添加适量葡萄糖可有效抑制异味的产生，因为葡萄糖与鸭肉中氨基化合物的美拉德反应产物可有效降低脂质氧化程度，且产物的抗氧化能力随着美拉德反应时间的延长而增强[50]。研究发现，添加天然或合成抗氧化剂可阻止或降低脂肪氧化，例如茶多酚儿茶素中的羟基氢容易释放出氢离子，可与酰基甘油中的不饱和脂肪酸争夺氧自由基，因此可阻止或降低脂肪氧化[51]。

在处理鸭肉时加入具有抗氧化作用的茶多酚、迷迭香叶及葡萄皮提取物等可有效抑制肉中的异味。

3.4 兔肉

兔肉腥味主要源自4 种物质，按其对腥味贡献由大到小依次为己酸、己醛、2-戊基呋喃和戊醛。这4 种物质分别呈肝脏腥味、草腥味、羊膻味和豆腥味[52]。相关研究表明，构成兔肉腥味的重要成分是由脂氧合酶催化多不饱和脂肪酸生成的中级醛类物质（尤其是己醛）[53]。

邓大川等[54]研究表明，兔肉不同部位的己醛含量从低到高依次为后腿、前腿、背部、腹部，因此兔肉腥味最重的部位是腹部。

兔肉腥味的主要来源是脂质的酶促氧化。兔肉气味的产生与脂氧合酶有直接关系，多不饱和脂肪酸在脂氧合酶的作用下产生多种具有腥味的挥发性化合物[55]。目前去除兔肉中异味物质最有效的方法是对公兔去势。姜颖等[56]研究发现，去势公兔较正常公兔缺少脂氧合酶同工酶Ⅰ，因此其兔肉中异味物质含量较低。

4 结 语

水产品中主要异味物质为土臭素和二甲基异莰醇，猪肉、羊肉、鸭肉等畜禽肉类异味物质则主要为挥发性小分子醛、酮、酸，尤其是己醛。脂质的酶促氧化和自动氧化以及微生物污染是多种肉类异味物质的主要来源。通过减少或抑制脂肪氧化可减少异味物质的产生，如在动物饲料中添加VC和VE、在肉类中添加茶多酚、葡萄皮提取物和合理贮藏肉类等。此外，调控好鱼类等的生活环境（如水体及底泥等）可有效控制水产品中土臭素和二甲基异莰醇的含量;而控制畜禽肉类中异味物质的产生则可采取品种选育以及调整饲料成分等方法。

总体来看，肉类食品中典型异味物质的研究目前主要侧重于水产品，而关于禽畜肉类的研究主要以鲜肉为对象，对加工肉制品的研究相对较少。当前异味物质的检测手段主要有超临界萃取、蒸馏萃取、固相微萃取、气相色谱质谱联用等技术，这些检测手段耗时长、成本贵，并且不利于多种异味物质综合快速检测。肉类异味物质的去除方法涉及物理、化学、生物领域，但仍缺乏关于生物消除（如微生物发酵脱腥）方面及利用分子生物学与基因工程构建可降解异味物质的基因工程菌等的研究。因此，应进一步增加关于肉类食品中典型异味物质的研究，尤其是加强关于异味物质的提取和检测手段及异味物质的脱除方法等领域的研究。

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