热处理对肉品脂质氧化的影响研究进展

吕经秀 张新笑 李蛟龙 孙冲 张牧焓 李鹏鹏 王道营 徐为民

摘 要：加热是常见的肉及肉制品加工方式，适当的加热可改善色泽和风味、杀灭有害的微生物与寄生虫、延长贮藏期、提高消化吸收性，但是，过度加热会导致肉品中的不饱和脂肪酸氧化并促进有害脂质氧化产物的形成，从而降低肉品的营养价值并影响其食品安全。本文综述近年来脂质氧化对肉品风味影响的研究成果，介绍主要的脂质氧化机理，总结加热温度、时间、方式及添加剂等对肉品脂质氧化的影响及其控制，以期为肉品加工中的脂质氧化控制提供理论参考。

关键词：肉及肉制品;脂质氧化;加热;风味;影响因素

Recent Progress in Research on the Effect of Heat Treatment in Lipid Oxidation in Meat and Meat Products

L? Jingxiu1， ZHANG Xinxiao2， LI Jiaolong2， SUN Chong1，2， ZHANG Muhan1，2， LI Pengpeng1，2，*， WANG Daoying1，2，*， XU Weimin1，2

（1.College of Food and Bioengineering， Jiangsu University， Zhenjiang 212013， China;

2.Institute of Agricultural Products Processing， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014， China）

Abstract： Heating is a common way of processing meat and meat products. Proper heating can improve the color and flavor， kill harmful microorganisms and parasites， extend the storage period， and improve nutrient digestion and absorption， but excessive heating will lead to the oxidation of unsaturated fatty acids in meat and promote the formation of harmful lipid oxidation products， thereby reducing the nutritional value of meat and affecting its food safety. This paper summarizes the recent advances in understanding the effect of lipid oxidation on meat flavor， introduces the mechanism of lipid oxidation， and summarizes the influence of heating temperature， time， method and additives on lipid oxidation in meat and meat products and the corresponding countermeasures. We anticipate that this review will provide a theoretical reference for lipid oxidation control in meat processing.

Keywords： meat and meat products; lipid oxidation; heating; flavor; factors

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20211013-218

中图分类号：TS251.5                                        文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2022）02-0053-06

引文格式：

吕经秀， 张新笑， 李蛟龙， 等. 热处理对肉品脂质氧化的影响研究进展[J]. 肉类研究， 2022， 36（2）： 53-58. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20211013-218.    http：//www.rlyj.net.cn

L? Jingxiu， ZHANG Xinxiao， LI Jiaolong， et al. Recent progress in research on the effect of heat treatment in lipid oxidation in meat and meat products[J]. Meat Research， 2022， 36（2）： 53-58. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20211013-218.    http：//www.rlyj.net.cn

肉及肉制品的脂质含量较高，不饱和脂肪酸是脂质的重要组成成分，猪背膘中脂质组分含量高达80%[1]，扬州鹅的皮下脂肪组织的不饱和脂肪酸含量约为47.5%，黄羽肉鸡各部位的不饱和脂肪酸占总脂肪酸比例均高于60%[2]。脂质是肉类制品中主要的营养素[3]，對肉制品的颜色、风味、感官特征都有较大影响。脂质的化学性质不稳定，易发生氧化和降解，温度、氧浓度、光照、微生物等因素均会在不同程度上引起脂质氧化。

热处理是常用的肉及肉制品加工方式，通过热处理进行商业灭菌可杀死肉及肉制品中的部分有害微生物，提高肉及肉制品的安全性[4]，蒸煮、烤制等热处理工艺可降低肉制品中的水分含量，钝化肉制品中所包含的酶，降低肉制品的腐败速率，延长肉及肉制品货架期，在较大程度上提高肉制品的口感，增加肉制品颜色饱和度[5]。

但是过度加热或者不当的加工处理方式会导致肉及肉制品的脂质氧化程度增加，且脂质氧化产物易生成醛类、酯类、醇类等化合物[6-7]，导致肉产品产生哈喇味和有害氧化产物[8]。脂质氧化方式主要有3 种，自由基链式反应是肉品热处理过程中主要的氧化反应，不饱和脂肪酸在自由基和活性氧的作用下，双键断裂，形成饱和脂肪酸。脂质氧化受到很多因素的影响，其中在加热过程中，加热温度、加热时间、加热方式均在不同程度上影响脂质氧化的进程，不同的热处理目标对加热的温度和时间要求有较大差异，应当根据热处理的目标选择相应的加热温度和时间。在加工过程中，热处理对脂质氧化的影响较大。

本文以肉及肉制品的脂质氧化机理为背景，对比不同的加热温度、加热时间和加热方式对脂质氧化的影响。分析热处理对脂质氧化的影响可有效控制脂质氧化，提高脂质氧化对肉制品的积极影响，降低脂质氧化所带来的弊端[9]。

1 脂质氧化对肉品的影响

风味是评价肉品质特性的重要指标，由风味前体物质通过热诱导产生一系列复杂反应生成挥发性气味物质和滋味呈味物质所产生。脂质是风味前体，经过氧化后生成挥发性化合物，包括烃、醛、醇、酮、酯以及一些含氧杂环化合物等，会产生肉香味。脂质氧化产物不仅是重要的挥发性风味物质，与蛋白发生交联反应[10-11]，与氨基酸及蛋白质发生美拉德反应，均在不同程度上降低肉及肉制品的营养价值，甚至对人体健康造成损害。

1.1 脂质氧化对肉品风味的影响

肉制品在加工过程中通过脂肪氧化降解、美拉德反应及风味前体物质的降解等产生与释放大量产生风味的化合物，通过脂质氧化所获得的挥发性风味物质有上百种，对于脂质风味的形成有重要影响。王钰杰等[12]对上海熏鱼加工过程中脂质氧化和挥发性风味物质进行研究分析，结果发现，在熏鱼的制备过程中，熏鱼所含有的不饱和脂肪酸增加，并对风味产生一定的提升作用。何晓娜等[13]分析羊肉冷藏期间蛋白与脂质氧化及风味变化，利用气相色谱-离子迁移谱技术分析挥发性风味物质变化，结果发现，挥发性化合物的出现与脂质和蛋白质的氧化具有相關性。张维悦等[14]以干腌腊肉为研究对象，分析20%～50% KCl替代NaCl对腊肉脂肪氧化和脂肪酸组成的影响，结果显示，KCl不仅促进亚油酸降解形成风味成分，且替代比例越大，对腊肉风味的影响越大。Xia Chenlan等[15]对4 种不同品种鸭子所制成的酱鸭进行脂质氧化和风味研究，结果发现，在酱鸭中总共检测到105 种挥发性化合物，包括酸、醛、酮、酯、烃等，在4 种产品中观察到挥发性化合物的不同组成，并探索了19 种潜在的特征生物标志物，相关性分析表明，酱鸭特有的香味与特定的脂肪酸有显著关联。脂质是影响风味形成的一个重要因素[16]，对肉及肉制品的生产和加工有重要影响。

1.2 脂质氧化对肉品安全和营养的影响

肉及肉制品的安全在一定程度上和脂质氧化之间具有直接联系。高油脂、高温加工或加工周期较长的肉及肉制品中的羟基十八碳二烯酸（hydroxyoctadecadienoic acids，HODEs）、4-羟基壬烯酸（4-hydroxynonenal，HNE）、多环芳烃[17]、白细胞毒素和白细胞毒素二醇等有害脂质氧化产物含量较高。HODEs具有病理生理学作用，大量摄入高脂肪食物会导致机体产生高含量的HODEs，HODEs对炎症及某些癌症的发生具有促进作用[18]。

HNE具有细胞毒性，会损伤DNA和RNA并引起哺乳动物的内分泌紊乱。脂质氧化会对美拉德反应伴随产生的危害物造成影响[19]，如丙烯酰胺、5-羟甲基糠醇、杂环胺、N-亚硝基化合物、晚期糖基化终末产物等[8]，这类有害脂质氧化产物可通过饮食进入人体，并在某些情况下被输送到组织中[20]，对人体健康造成损害。

肉制品在加工、运输、贮藏过程中均会出现不同程度的脂质氧化，适当的脂质氧化可增加肉及肉制品的风味和营养价值，但是过度氧化将会产生哈喇味、造成营养损失。脂质氧化所产生的初级氧化产物和次级氧化产物的化学性质不稳定，将会与肉制品中的其他化合物反应，降低肉制品的风味和营养价值。脂质氧化产物可诱导蛋白质氧化，造成色氨酸、精氨酸、酪氨酸等氨基酸含量减少，同时脂质氧化产物与蛋白质相互作用可诱发蛋白质的交联、聚合，导致蛋白质共价结构变化、功能特性下降、风味恶化及营养损失。脂肪氧化能促进蛋白质氧化，减缓脂肪氧化反应在一定程度上也可以减少蛋白质氧化，稳定肉品的品质和颜色。

2 肉品脂质氧化的机理

脂质氧化方式有3 种：自由基链式反应、光敏氧化和酶促氧化，其中自由基链式反应和酶促氧化对热处理过程中肉品脂质氧化的影响较大。

2.1 自由基链式反应

自由基链式反应又称为脂质自氧化，在自由基和活性氧的作用下，脂质发生氧化还原反应[21]。自动氧化的初级产物为氢过氧化物（ROOH），十分不稳定，易分解为烷基自由基（R·）和过氧化羟自由基（·OOH）。R·与活性氧反应生成过氧化自由基（ROO·），ROO·争夺附近脂肪酸的H+，生成新的R·和ROOH，当不同R·和ROO·进行反应，生成稳定的化合物，自由基链式反应也到此结束。自由基链式反应主要包含3 个过程：链启动、链延伸和链终止。自由基是促进链延伸的关键，自由基之间相互转化，推动自由基链式反应循环。

在肉及肉制品的生产和加工中，不饱和脂肪酸是自由基链式反应的底物，随着自由基链式反应的进行，不饱和脂肪酸种类发生较大改变，甘油三酯、游离脂肪酸的占比明显下降[22]。

2.2 酶促氧化

参与酶促氧化的主要酶是脂肪氧合酶（lipoxygenase，LOX），LOX催化含有顺，顺-1，4-戊二烯结构的多不饱和脂肪酸形成含有共轭二烯的氢过氧化物[23]。

LOX的催化反应是Fe2+与Fe3+相互转化的循环过程。也有部分观点认为，酶促氧化是底物自由基与分子氧反应形成过氧化自由基，且反应过程中可能还伴随着O2转变成O2-自由基，这些过氧自由基最后被LOX的铁还原生成氢过氧化物，而LOX中的铁重新转变为活性态Fe3+。

LOX在真核生物中参与不饱和脂肪酸的代谢，是催化脂质氧化的关键酶，LOX会产生2 种有害的副作用：一是造成有营养价值的多不饱和脂肪酸损失;二是产生导致酸败的氧化产物，在加工贮藏期间产生不良的风味或导致食品其他方面质量的下降[24]。肉及肉制品在加热过程中，多种氧化反应并存，脂质在LOX的作用下分解为游离脂肪酸，进而影响肉及肉制品的风味和营养价值。

3 影响热处理脂质氧化程度的因素及控制脂质氧化的方法

肉及肉制品在加热过程中会发生脂质氧化，脂肪酸种类和数量[2，15，25-26]、宰后成熟、金属离子[27]、辐照[28]、高压[29]、超声辅助[30]均会影响脂质氧化进程。近年来，关于加热对肉品脂质氧化的报道明显增加，本文主要就加热时间、加热温度、加热方式进行分析，说明不同影响因素下肉及肉制品脂质氧化的差异。

3.1 加热温度对脂质氧化的影响及控制

温度是影响脂质氧化的关键因素，高温条件下，脂质氧化产物的分解速率增加，内源性抗氧化酶失活，脂质与金属离子的结合程度增加，脂质氧化进程加快。加热温度不同，脂质氧化程度差异较大。高温短时间加热，脂质氧化程度较小，有利于提高肉的风味;高温长时间加热，脂质氧化程度较高，肉及肉制品的组织损伤严重，杂环胺等有害物质增加，保水性线性下降且产品风味不良[31]。Beltran等[32]研究高压热处理条件对鸡腿脂质氧化的影响，结果表明，高温条件下，脂质氧化的二次氧化产物含量线性增加。Haghighi等[33]将鸡胸肉于不同的温度和时间条件下进行加热，分析鸡胸肉的生理功能和微生物特性，结果显示，加热温度升高导致鸡胸肉的蒸煮损失、脂质氧化、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值和pH值增加，水分含量降低，60 ℃加热条件下鸡胸肉的蒸煮损失、脂质氧化、剪切力和色泽显著优于70 ℃和80 ℃。Zhou Yajun等[34]主要就红烧肉中杂环胺的生成情况进行分析，蒸煮温度设置为70、80、90、100 ℃，结果显示，高温组的杂环胺生成量明显高于低温组。Xiong Qiang等[35]研究加热对鸡肉脂质氧化的影响，结果发现，在70 ℃以上的加热条件下，鸡肉的脂质氧化速率更快，不饱和脂肪酸含量随着温度的升高相应降低，Fe3+和羟基含量增加。吴娜[22]以中华绒螯蟹为研究对象，通过对比加热前后中华绒螯蟹的脂质组分含量变化，分析加热所造成的脂质氧化情况，结果发现，在蒸制之后，甘油三酯、甘油二酯、游离脂肪酸的含量均出现显著下降，脂质氧化明显。选择最佳的溫度和时间组合能够有效降低脂质氧化速率，提高肉及肉制品的品质和安全性，并有效抑制微生物的生长[36-37]。

在肉制品的加工过程中，低温加热可以有效抑制脂质氧化，减少有害脂质氧化产物的形成，提高肉制品的风味和色泽，减少肉制品的蒸煮损失。Saito[38]在低温真空条件下进行鳕鱼加热处理，研究发现，这一加热条件对组织造成的损伤较小，蛋白水解和脂质氧化并不明显，脂质氧化产物丙二醛的含量较低也间接反映了低温加热能有效降低脂质氧化程度。加热温度在水分含量、蒸煮损失、pH值、色差值、剪切力和TBARs值中起着重要作用，低温加热对于保障产品品质、降低脂质氧化等方面效果显著，可降低肉制品的蒸煮损失，提高肉及肉制品的咀嚼性，增加肉制品的色泽。

3.2 加热时间对脂质氧化的影响及控制

加热时间是影响肉及肉制品脂质氧化的主要因素，在同一加热温度下，随着加热时间延长，脂质氧化程度加深，脂质氧化产物增加[39]。在蒸制、煮制等加热过程中，适当的延长加热时间有利于促进脂质氧化，提高肉制品的风味，但是加热时间过长可能会导致脂质氧化过度，且产生大量次级氧化产物，如丙二醛等，并不利于肉及肉制品的加工和贮藏[40]。Lan等[41]将猪肉沫、鸡蛋、豆饼在（98±2） ℃下煮制1、2、4、8、16、32 h，结果表明，随着加热时间的延长，热处理过程中形成的氧化产物数量呈递增趋势。Hu Yuanyuan等[42]对烤制时间和温度对扇贝脂质氧化的影响进行研究，结果发现，随着烤制时间和温度的增加，多不饱和脂肪酸氧化程度增加，醛类等氧化产物显著增加。刘雅娜等[43]以烤羊肉为研究对象，分析不同烤制温度和时间对烤羊肉脂质氧化的影响，结果发现，烤制温度和烤制时间对多不饱和脂肪酸影响显著，鸡肉加热过程中不饱和脂肪酸中双键断裂、氧化成游离的饱和脂肪酸，长时间加热导致饱和脂肪酸含量由原来的29.26%增加到37.43%。在蒸煮、烧烤、微波等不同的加工工艺下，不同加热时间肉制品的营养及品质差异明显，合适的加热时间能够有效降低脂质氧化程度[44]，避免由于长时间加热所导致的有害脂质氧化产物增加。

脂质氧化易受到加热时间和加热温度影响，高温短时间加热和低温长时间加热均有利于降低脂质氧化程度，提高肉制品的风味，增加肉品中不饱和脂肪酸的含量。

3.3 加热方式对脂质氧化的影响及控制

肉及肉制品在热处理过程中，不饱和脂肪酸氧化产生大量的反应活性物质，目前最为常见的加热方式为蒸制、煮制、油炸、微波、烤制、红外烧烤及空气煎炸等。

不同的加工方式对脂质氧化的影响有显著差异。许雪萍等[45]以猪背最长肌为原料，探究猪肉的脂质氧化规律和挥发性成分的变化，发现烹调处理会促进猪肉的脂质氧化，其中烤制猪肉的脂质氧化程度最明显，其次是微波和煮制，而蒸制猪肉的脂质氧化程度最低;进一步研究发现，微波、煮制和烤制对磷脂中不饱和脂肪酸影响显著，使得磷脂中的饱和脂肪酸和反式脂肪酸含量显著增加，单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸含量明显减少，其中蒸制对磷脂的脂肪酸组成影响最小，烤制影响最显著，易破坏不饱和脂肪酸，降低肉制品的营养价值。Nieva-Echevarría[46]、沈铭聪[47]等分别以海贝肉和鹅肉为研究对象，通过测定过氧化值、TBARs值等脂质氧化指标发现，蒸制肉的脂质氧化程度最低，烤制肉的脂质氧化程度最高。白雪[48]、王秋玉[49]等认为，蒸制和微波能够在更大程度上保存肉及肉制品的营养价值，减少脂质氧化过程中有害物质的产生，增加抗氧化物质活性。Dominguez等[50]对比4 种加热方式（烧烤、微波、油炸、水煮）对马驹肉的蒸煮损失、脂质氧化和挥发性特征物质的影响，得出结论为烧烤和油炸会显著增强脂质氧化，微波加热的初级氧化产物分解程度更低，并且能更好保证肉及肉制品的结构完整性。康晓风等[51]运用响应面分析确定真空低温烹饪鲤鱼的最佳加工工艺，结果发现，在加热温度71.5 ℃、加热时间10.5 min时，鲤鱼的脂质氧化程度相对于常规蒸煮鲤鱼而言明显降低。空气煎炸属于油炸方式的一种，是利用空气高速循环加热食物，相对于传统油炸，空气煎炸生产的产品脂质氧化程度要低得多，但具有相似的水分含量和颜色特征[52]。Wang Wei等[53]对比炭烤、红外线烧烤、过热蒸汽烘烤和微波加热等不同加热工艺对牛肉饼中杂环胺产生的影响，并对牛肉饼的质量进行系统性分析，结果发现，微波加热或过热蒸汽烤制与红外烤制相结合，可显著降低脂质氧化有害产物杂环胺的含量。Weber等[54]对比7 种烹饪方式（煮制、烘烤、微波、烧烤、大豆油炸、菜籽油炸、氢化植物油炸）对银鱼片中脂质氧化、脂肪酸成分的影响，结果表明，不同加工方式均可降低银鱼片的不饱和脂肪酸含量，增加TBARs值。加工方式的选择对于肉及肉制品的脂质氧化影响显著，油炸、烤制等方式所造成的脂质氧化程度要明显大于煮制、微波，同时脂质氧化过程中将会产生杂环胺等不利于人体健康的化合物，红外烧烤、微波蒸汽加热、空气煎炸等新型加工方式能够降低有害物质的产生量，降低脂质氧化程度，保留肉及肉制品的营养价值。加热方式对肉及肉制品脂质氧化的影响总结归纳见表1。

不当的加热方式会导致脂质过度氧化，肉及肉制品的风味变差，肉质变硬，有害脂质氧化产物增加，不利于人体健康。微波蒸汽加热可增加加热过程中环境的水分含量，在更大程度上增加肉制品的水分含量，在肉制品的预处理或熟化过程中能够更好保留食品的风味，具有很好的发展前景。

3.4 添加剂对脂质氧化的影响及控制

添加抗氧化剂是肉制品加工和生产过程中延缓脂质氧化酸败的方式，抗氧化剂可吸收脂质氧化过程中的自由基，2 种或多种抗氧化剂协同使用具有增强抗氧化的效果，抗氧化剂可延长肉制品的贮藏期[55]。在加热过程中加入抗氧化剂可抑制脂质氧化的自由基链式反应和酶促氧化过程。吴涛等[56]以鱼丸为研究对象，分析壳聚糖对鱼丸热凝胶特性和脂质氧化的影响，结果发现，壳聚糖可抑制鱼丸热凝胶过程中所导致的脂质氧化，在鱼丸中加入1%壳聚糖可在一定程度上抑制脂质氧化。钠盐含量会影响牦牛肉灌肠脂质氧化和风味，甘油三酯水解酶活性在一定程度上受到钠盐含量的影响。Zhao Shilin等[57]研究表明，2%低钠盐组的牦牛肉灌肠脂质氧化程度较低，自由基清除能力也明显不如4%钠盐组。聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）是脂质氧化的抑制剂之一，在菜籽油中加入PDWS进行高速搅拌以模拟油炸过程，结果表明，PDWS不溶于菜籽油，只有在油炸过程中才能表现出抗氧化作用[58]。Ampem等[59]在向日葵油中加入不同浓度PDWS并在180 ℃下加热300 min，结果发现，随着PDWS浓度的增加，对热氧化的抑制作用明显。Gómez-Estaca等[60]在研究过程中发现，姜黄素可有效抑制冷藏或蒸煮过程中的脂质氧化，所得蜂蜡油脂产品的不饱和脂肪酸含量较高。Park等[61]将鸡肉丸中加入玉米淀粉、藜麦淀粉、藜麦种子等，在经历5 次冻融后测定鸡肉丸的总挥发性盐基氮含量和TBARs值，结果发现，加入藜麦种子可明显增加鸡肉丸的抗氧化活性和咀嚼性。壳聚糖、钠盐、姜黄素等是常用的食品添加剂，能够在一定程度上抑制脂质氧化，降低脂质的自氧化和酶促氧化，减少自由基和脂质氧化产物，增加肉制品的营养价值。

4 结 语

加热是传统的肉品加工方式，加热对脂质氧化的影响一直受到学术界的重视，不同的加热方式、加热温度、加热时间所造成的脂质氧化程度也有很大差异。低温加热可降低脂质氧化进程，减少肉制品的蒸煮损失和营养损失，降低有害化合物产生量，增加肉制品的风味和色泽。加热时间是影响脂质氧化的因素，不当的加热时间会产生大量的次级氧化产物，不饱和脂肪酸双键断裂严重。长时间低温加热可有效降低脂质氧化，避免腐败性气味的产生，提高肉制品品质，同时肉及肉制品在50 ℃的条件下，其内源性抗氧化物酶具有很大的活性，能够有效起到抗氧化作用，清除肉及肉制品中的自由基，在更大程度上提高其风味和营养价值。

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收稿日期：2021-10-13

基金项目：江苏省农业科技自主创新资金项目（CX（21）2016）

第一作者简介：吕经秀（1997—）（ORCID： 0000-0003-0453-6622），女，硕士研究生，研究方向为畜禽产品加工与质量控制。

E-mail： 103669447@qq.com

通信作者简介：李鹏鹏（1986—）（ORCID： 0000-0002-4846-9225），女，副研究员，博士，研究方向为畜禽产品加工与质量控制。E-mail： lipengpeng@jaas.ac.cn

王道营（1979—）（ORCID： 0000-0003-1776-5854），男，研究员，博士，研究方向为畜禽产品加工与质量控制。E-mail： wdy0373@aliyun.com