鸡肉中脂肪酸的研究进展
2020-01-08荀文王桂瑛谷大海徐志强普岳红葛长荣廖国周
荀文,王桂瑛,谷大海,徐志强,普岳红,葛长荣,廖国周
(1.云南农业大学食品科学技术学院,云南昆明650201;2.云南农业大学云南省畜产品加工工程技术研究中心,云南昆明650201)
中国是仅次于美国的第二大鸡肉消费国,也是第四大鸡肉生产国[1]。鸡肉是我国消费人群最广的肉类之一,随着人们生活水平的提高和消费观念的改变,低脂、高蛋白、不饱和脂肪含量高、口感细嫩的鸡肉产品更受到消费者们的青睐[2-3]。脂肪酸(fatty acids)是由碳、氢、氧3种元素组成的一类羧酸化合物。按其所含的不饱和键数量可把脂肪酸分为饱和脂肪酸(saturated fatty acids,SFAs)、单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFAs)和多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)3类。根据不饱和键的位置,PUFAs通常又被分为n-3、n-6、n-7和n-9系列。其中,n-3脂肪酸主要包括亚麻酸(linoleic acid,Ln)、二十碳五烯酸(eicosapentanoic acid,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexanoic acid,DHA),n-6脂肪酸主要包括亚油酸(linoleic acid,L)和花生四烯酸(arachidonic acid,An)[4]。不同种脂肪酸对人体健康有不同影响,过量、缺量或不均衡地摄入脂肪酸会导致一些疾病的形成。n-6/n-3是评价肉品中脂肪酸营养价值的一个重要指标,世界卫生组织(World Health Organization,WHO)推荐的脂肪摄入量应低于摄入总能量的30%,并且 n-6/n-3为(5~10)∶1最佳[5-6]。同时,脂肪酸也是鸡肉重要风味物质的前体物,生鸡肉滋味平淡,略带金属腥味,基本无香味,但在烹饪过程中,含有不饱和键的脂肪酸经过氧化分解产生的降解产物及其参与美拉德反应,不仅产生脂肪香气,而且产生肉的特征香味。醇类、醛类、酮类、呋喃等对鸡肉风味有贡献的挥发性化合物,6个~10个碳的饱和、不饱和醛香气阈值较低,是熟鸡肉中主要的挥发性风味物质[7-8]。物种之间的风味差异很大程度是由脂肪氧化降解产物之间的差异产生的[9]。本论文主要对鸡肉脂肪酸的组成与影响因素、脂肪酸对肉品质的影响,以及鸡肉中脂肪酸组成的调控等方面作一综述,旨在为鸡肉制品的开发提供科学理论依据。
1 鸡肉中脂肪酸的组成
国内外对脂肪酸组成和含量的分析研究方法有很多,如常见的薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法及质谱法等[10]。其中气相色谱质谱法定性能力更强,适合分析中长链脂肪酸,多被采用于分析鸡肉中脂肪酸的组成和含量[11]。
肖智超等[12]在武定鸡、盐津乌骨鸡和大围山微型鸡胸肌和腿肌中检测出20种脂肪酸,3种鸡肉中脂肪酸种类相同,但各脂肪酸含量有所差异,其中含量最高的是棕榈酸(palmtic acid,P),UFAs占总脂肪酸的比例都在63%左右,n-6/n-3比例在(12~23)∶1范围内。热娜古丽·木沙等[13]以拜城油鸡为研究对象,在鸡肉中共检出13种脂肪酸,其中含量最高的脂肪酸是P,与肖智超等[12]的研究结果相似,UFAs相对含量为49.33%。李红伟等[14]以惠阳胡须鸡为材料,在其肌肉中共检测出37种脂肪酸,其中含量最高的是油酸(oleic acid,O),UFAs相对含量为60%左右。Tian等[15]以丝毛乌骨鸡、岭南黄羽鸡和崇仁麻鸡为研究对象,在3种鸡肉中检出20种脂肪酸,其中饱和脂肪酸的含量低于不饱和脂肪酸,含量最高的脂肪酸是O,这与李红伟等[14]的研究结果相似。刘延丹等[16]以云南特色鸡种黎明鸡、尼西鸡、青花鸡、无量山乌骨鸡为研究对象,测定鸡肉中的18种脂肪酸,其中含量最高的脂肪酸是P,4种鸡肌肉中UFAs的含量占总脂肪酸含量的比例相似。席斌等[17]在甘肃珍珠鸡和贵妃鸡中分别检出32种、28种脂肪酸,珍珠鸡中P含量最高,PUFAs占总脂肪酸含量的74%,贵妃鸡中L含量最高,PUFAs占总脂肪酸含量的76.24%,两种鸡的n-6/n-3分别为2.99、4.53。
虽然在不同研究中鸡肉脂肪酸的种类和含量在不同品种、不同性别、不同部位肌肉中存在一定差异,但从主要脂肪酸的组成上看,主要包括O、P、L、Ln等,且多以不饱和脂肪酸占主体,这表明鸡肉中脂肪酸的组成相对稳定。醛类物质对鸡肉香味起着不可替代的作用,其中己醛、庚醛、辛醛和壬醛主要来源于L、Ln、O和An的氧化[18]。己醛香气阈值较低(4.5×10-3mg/kg),是鸡肉中重要的风味物质[19]。根据WHO推荐的n-6/n-3适宜比例[6],大多数鸡肉脂肪酸n-6/n-3比例都相对较高,因此在长期食用鸡肉时应注意n-3系列PUFAs的补充。鸡肉中脂肪酸的种类和含量是影响其营养价值和口感的重要因素,SFAs的过量摄入会导致胆固醇水平升高,从而增加患心血管疾病的风险[2]。MUFAs和PUFAs对降低心血管疾病有着重要意义[20-21],其中值得注意的是,被检测的鸡肉中仅含有少量的奇数碳原子的脂肪酸,利于人体吸收,其中L和α-Ln在人体内不能合成,必需从食物中摄取,称为必需脂肪酸(essential fatty acids,EFAs)[22]。
2 脂肪酸对鸡肉风味的影响
对于食品风味的定义有许多,食品科学界普遍引用的是由Hall于1986年提出的定义,他认为风味是摄入口腔的食物使人的感觉器官所产生的感觉印象总和,其中包括了嗅觉、味觉、触觉、温觉及痛觉等[23]。鸡肉的风味由滋味和香味组合而成。其中在鸡肉风味形成过程中起最重要作用的物质之一就是脂类物质。据测定,鸡肉中90%的芳香物质来自于脂质反应[24]。生肉不具有香味,在烹饪过程中,脂质氧化生成的降解产物及其参与美拉德反应的产物赋予了熟肉脂肪香气和特征风味。不同种类畜禽肉的特征风味通常认为由脂类产生。现已在熟肉中发现了几百种来自脂质降解的挥发性风味化合物,包括脂肪烃、醛、酮、醇、羧酸和酯,还报道了一些芳香族化合物,尤其是烃类,以及氧化的杂环化合物,例如内酯和烷基呋喃。通常这些化合物由脂质的脂肪酸组分氧化产生。UFAs比SFAs更容易进行自动氧化。鸡肉中UFAs的含量越高,最终形成的风味就越浓。是由于UFAs的自动氧化产生的氢过氧化物,氢过氧化物继续反应生成醇类、酮类和醛类等风味物质。磷脂相比于三酰甘油酯含有更高的UFAs,因此在烹饪过程中,磷脂是挥发性风味物的主要来源[9,25]。
鸡肉的烹饪方式对脂肪酸也有一定影响。吴锁连[26]以传统肉制品烧鸡为研究对象,测定了其在加工过程中营养成分的变化,结果表明在烧鸡加工过程中煮制1 h时脂肪含量达到最高,其后随其煮制时间的延长脂肪含量逐渐下降,这是因为肌肉中的脂肪因受热熔化,从而导致由于受热包围脂肪滴的结缔组织收缩使脂肪细胞受到更大的压力,继而细胞破裂,部分脂肪流出。彭婷婷[27]对德州扒鸡加工过程中的营养品质进行了研究,采用三黄鸡鸡腿为试验原材料,测定了其从原料、腌制、油炸、卤制到成品杀菌的过程下脂肪酸种类和含量的变化,结果表明成品中检测出脂肪酸的含量之间差异较大,含量最高的脂肪酸是O,UFAs的相对含量大于SFAs,占总脂肪酸的58%。扒鸡加工过程中大部分脂肪酸的含量与原料相比都有上升,尤其是不饱和脂肪酸中的棕榈油酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸上升明显。Gibbs等[28]比较了新鲜鸡肉、汉堡鸡肉和鸡块中的脂肪酸,结果发现经过加工后的鸡肉中的SFAs含量升高,n-3系列PUFAs含量变低,除了鸡肉内部脂肪酸的变化,这样的结果还可能与鸡肉表面吸附的油脂有关。Xiao等[29]比较了武定卤鸡从原料、卤煮、油炸,复卤煮过程鸡肉中游离脂肪酸的变化,结果表明,经加工后,鸡肉中游离脂肪酸种类增加了4种,SFAs的含量下降,MFAs和PUFAs的含量上升,总脂肪酸含量无明显差异,SFAs发生酯化反应降解产生低分子物质,而磷脂在加工过程中发生水解产生游离的An,使PUFAs含量上升。
3 脂肪酸对鸡肉品质的影响
脂肪酸不但参与了鸡肉风味的形成,对鸡肉品质也有一定影响,主要表现在脂肪组织的硬度、嫩度和多汁性以及货架期。不同脂肪酸的熔点不同会对鸡肉的硬度造成影响。对于相同碳原子数量系列的脂肪酸来说,其饱和度越高,熔点越高,同时,脂肪酸的分子结构也非常重要,反式结构脂肪酸的熔点高于顺式结构脂肪酸,反式共轭双键结构的脂肪酸熔点高于顺式非共轭双键结构,直链脂肪酸的熔点相比于支链脂肪酸更高[30]。鸡肉的嫩度和多汁性与肉中的脂肪含量有关,脂肪含量越高,其嫩度和多汁性越好、口感越好,一般肌内脂肪含量在2%~3%时肉质最好,低于2%时会降低肉嫩度,而高于3%时则显得肉过肥[8]。关于脂肪含量与嫩度和多汁性之间的联系还没有一个确定的解释,现在比较认同的解释是肌束能够被肌内脂肪分离,使肉更容易嫩化,更多汁。但可以确定的是肌内脂肪和脂肪的沉积对肉的嫩度和多汁性具有积极作用[2]。脂肪酸的种类与含量对鸡肉的货架期有一定的影响。在长时间的贮存过程中,脂类氧化,产生令人不愉快的气味的同时也会产生有毒的化合物,是鸡肉败坏的主要原因之一,脂肪酸的不饱和程度越高、含量越高,其酸败的速度越快,货架期就越短。与此同时,红色氧合肌红蛋白被氧化变成棕色的高铁肌红蛋白,颜色的变化(肌红蛋白的氧化)通常与酸败同时发生。一些研究已经表明脂肪氧化的产物可以促进色素氧化[31]。抗氧化剂,特别是维生素E已经被用于延缓鸡肉中脂肪、肌红蛋白氧化,从而延长其货架期[32]。
Cameron等[33]研究发现,MUFAs含量与猪肉多汁性、嫩度和风味成正相关,PUFAs的含量猪肉风味呈负相关。Lunt等[34]以日本和牛为研究对象,发现牛肉中P的含量与其多汁性呈负相关,Scerra等[35]以Merinizzataitaliana羔羊为研究对象,SFAs和MUFAs含量越高,其嫩度、多汁性和风味要更优,但这些关系是否存在于鸡肉中还需要进一步的试验进行验证。
4 鸡肉中脂肪酸组成的影响因素
4.1 品种
不同品种的鸡脂肪酸种类和含量不同。Pavlovski等[36]比较了裸颈鸡和科宝308、海波罗G+两种商业肉鸡之间脂肪酸的种类与含量差异,结果表明不同品种的鸡之间的总脂肪酸、SFAs和UFAs的相对含量存在一定差异。申杰等[37]对洪山鸡、江汉鸡两种湖北地方鸡与科宝500白羽肉鸡的胸肌脂肪酸的组成及含量进行分析比较,结果发现不同品种的鸡之间的脂肪酸种类和相对含量存在一定的差异,洪山鸡和江汉鸡胸肌中的PUFAs和EFAs含量显著高于白羽肉鸡(P<0.05),鸡肉中PUFAs对其风味有重要的决定作用,继而得出地方鸡具有更为优良的营养与风味的结论。杨晓玲等[38]分析了青爪乌鸡、珍珠鸡、贵妃鸡和大白鸡的公鸡鸡肉中的脂肪酸的组成和含量,结果表明4种鸡肉中主要脂肪酸组成相似,但相对含量在种间有很大差异。其 n-6/n-3 依次为 5.78、2.99、4.53、3.85,相较之下珍珠鸡更有利于人体健康。刘操等[39]测定了珍珠鸡、贵妃鸡和雉鸡3种鸡胸肌中的脂肪酸,SFAs的含量差异显著(P<0.05),其中雉鸡肉中总不饱和脂肪酸最高。
4.2 日龄
不同日龄鸡的肉中脂肪酸的种类和含量存在一定差异。相比仔鸡,人们多用老母鸡炖汤,其香味更浓[40]。Xiao等[41]以云南地方鸡武定鸡为研究对象,结果发现日龄较大的鸡有更好的风味和营养。Popova等[42]以LB和WPR鸡为研究对象,对9周和18周龄鸡肉中的脂肪酸进行分析,结果表明鸡肉中脂肪酸会受到日龄的显著影响(P<0.05)。朱仁俊等[43]分析了150日龄和230日龄的武定鸡中的脂肪酸种类及含量,结果发现不同日龄鸡肉中脂肪酸组成和含量差异显著(P<0.05),150日龄的武定鸡鸡肉中的UFAs和EFAs的含量更高,但230日龄的武定鸡肌肉中的SFAs含量更高。李凯等[44]以112、140 d的云南武定鸡和大围山微型鸡为研究对象,结果表明日龄对两种鸡肌肉中的SFAs、MUFAs、PUFAs、EFAs含量均有显著影响。
4.3 性别
从梅凤艳等[45]的研究来看,武定鸡腿肌脂肪酸含量受性别影响差异显著(P<0.05),但性别对胸肌脂肪酸含量影响差异不显著(P>0.05),但不论是胸肌还是腿肌,母鸡的脂肪酸含量都高于公鸡。朱仁俊等[43]以不同性别相同日龄的武定鸡为研究对象,得出性别对鸡肉中脂肪酸的组成和含量没有显著影响(P>0.05)的结论,与梅凤艳等[45]的研究结果相反。刘廷丹等[16]以不同性别的黎明鸡、尼西鸡、青花鸡、无量山乌骨鸡4种鸡的胸肌为研究对象,结果发现性别对黎明鸡鸡肉中SFAs、UFAs含量以及18种脂肪酸的总含量影响差异不显著(P>0.05),但性别对尼西鸡、青花鸡、无量山乌骨鸡3种鸡肌肉中脂肪酸含量影响显著(P<0.05)。目前,不同研究中性别对鸡肉中脂肪酸的影响所得出的研究结果不一致,需要进一步的试验验证。
4.4 饲养方式
鸡肉中脂肪酸的种类和含量与饲养方式也有一定的关系。孙月娇等[46]的研究表明网上笼养和半舍饲对北京油鸡肉中的脂肪酸含量影响显著(P<0.05),其中半舍饲饲养方式下肌肉中的L、Ln和An的含量均高于网上笼养,挥发性风味化合物的总量与脂肪酸中L、Ln和An含量呈正比[47],表明半舍饲饲养方式下肉鸡风味更优。杨琴[48]测定了二郎山山地鸡在笼养、室内平养和室外自由散养3种饲养条件下,鸡肉中脂肪酸的含量,结果发现饲养方式不同,鸡肉中的脂肪酸含量也有所不同。Michiels等[49]对比了相同日粮条件下传统圈养和室外散养方式对鸡肉中脂肪酸种类与含量的影响,结果发现在室外散养条件下的鸡肉总脂肪含量更高。造成这种结果的原因可能是不同饲养方式下鸡的运动量不同,肌肉在运动过程中血液循环加快,使肌肉发达、更多肌间脂肪沉积,肌肉香味更浓[50]。
4.5 其他
鸡肉中脂肪酸的种类和含量也受部位、日粮等影响。部位不同鸡肉中脂肪酸含量存在差异。王爱侠等[51]分析了鲁西黄鸡、安卡鸡、鲁安杂交鸡、安鲁杂交鸡4种黄羽肉鸡胸肌和腿肌的脂肪酸含量,结果发现这4种鸡腿肌中的SFAs含量极显著(P<0.01)高于胸肌,这可能与不同部位的运动量有关。有研究表明,不同脂肪类型的日粮对鸡肉中脂肪酸含量和组成呈正相关,但不同脂肪酸之间的相关度不同[52]。在日粮中添加富含α-Ln的亚麻籽、双低油菜籽均能显著降低胴体脂肪含量,同时提高胴体的n-3系列PUFAs水平[53]。
5 鸡肉中脂肪酸的调控
因日粮组成差异对鸡肉脂肪酸种类和含量有很大影响,可通过在饲喂期间往饲料中添加适量富含所需脂肪酸的物质,影响脂肪生成酶的表达从而对鸡肉中的脂肪酸进行调控[54]。通过在饲粮中添加一定量的富含n-3系列PUFAs的功能性原料去调控鸡肉产品中n-3 PUFAs的组成和含量已经成为近期的研究热点。这样的功能性原料可分为四大类:植物类、动物类、微生物类和其他[55]。
脂类的适度氧化,对鸡肉的风味形成是必需的。但在长期的储存过程中,鸡肉中如果含有较高量的PUFAs,因空气中的氧气、光照、微生物和酶的作用,发生氧化作用,从而酸败变色、产生不愉快气味[36]。韩瑞丽[60]在21日龄肉鸡的日粮中加入鱼油,结果发现食用添加鱼油的日粮的鸡的肉中EPA和DHA的含量显著升高(P<0.05),同时n-6/n-3比例显著降低(P<0.05),但由于鱼油有一定的腥味,同时含有大量不饱和脂肪酸,容易氧化且不宜储存,继而在添加鱼油日粮的基础上添加了维生素E和β-胡萝卜素从而探究其对富含n-3 PUFAs的鸡肉的保护作用,结果表明添加了维生素E和β-胡萝卜素确实能够在降低肉品的腥味的同时降低富含n-3 PUFAs的鸡肉中脂质的过氧化水平以确保肉的风味,延长其货架寿命,但只添加其中一种物质和两者联用的效果相差不显著,未见二者有明显的协同作用。
6 结语
脂肪酸是机体代谢过程中的关键物质,也是影响鸡肉风味的重要前体物质,探讨鸡肉脂肪酸的组成、影响因素及调控措施,对于提高鸡肉产品的加工品质具有重要意义。目前鸡肉中脂肪酸种类和含量的分析手段已较成熟,不同品种地方鸡脂肪组成研究已有广泛报道。然而根据消费者对鸡肉风味和营养的偏好,有必要进一步了解不同种类脂肪酸在鸡肉特征风味形成过程中的具体贡献,深入探讨不同地方鸡特征风味的形成机制,同时加强鸡肉脂肪酸组成和含量的调控研究,提高鸡肉产品品质。