不同风味添加剂对风味物质在猪肉中沉积的影响

崔馨月，李宁，杨丽景，李泽青，郑梓，闫峻

（1.天津市畜禽分子育种与生物技术重点实验室/天津市畜禽健康养殖工程技术中心/天津市农业科学院畜牧兽医研究所，天津 300381; 2.天津农学院，天津 300384;3.天津市宁河原种猪场有限责任公司,天津 301504;4.天津市农业发展服务中心，天津 300061）

猪肉作为我国主要的肉类产品之一，是我国肉类食品市场中重要的组成部分[1]。随着人们生活水平的不断提高，对于猪肉品质的需求也愈发明显。而猪肉风味作为衡量猪肉品质的指标之一，也逐渐引起人们的重视[2]。猪肉的风味检测内容包括：风味前体物质、香味物质和滋味物质，其中被鉴定的风味物质以及风味前体物质已高达1 000 多种[3]。

饲料中风味添加剂主要通过影响饲料适口性来改善猪的采食量。有研究表明，猪在不同生理阶段对风味添加剂的喜好不同，但在各阶段都喜欢甜味[4]。提高猪在各个阶段的采食量有利于提高猪的生长性能，增加风味剂可以更好地发挥饲粮营养价值[4]。风味有关的挥发性化合物主要包括醛类、醇类、酮类、碳氢化合物、酯类、醚类、呋喃类，以及含氮和硫的化合物，其中含硫化合物体现基本肉香，而碳酰化合物体现各种肉品的特有风味。它们是通过脂质氧化、美拉德反应和硫胺素降解等多种化学反应生成的。许多前体、中间反应产物，以及这些反应形成的产物具有不同的浓度和气味特征，构成了猪肉的各种香气特征。马宁等[5]研究表明，改变日粮组成可以影响肉羊屠宰性能和挥发性物质，从而改变育肥羊的肉品质及香味。李明博等[6]研究发现，饲喂中草药饲料添加剂能改善延边黄牛胸肉的嫩度及肉色，提高里脊和上脑肉中风味物质的含量。研究表明，植物性风味添加剂无毒、无残留，可以起到提升肉品质、降低胆固醇、改善脂肪酸组成，从而提升肉的风味[7-9]。本研究旨在通过分析风味添加剂对于猪的饲料、血清、肉质中挥发性物质成分的影响，从而探究风味添加剂提升猪肉风味的水平。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验动物 选择日龄相近、健康状况良好、体质量为（93.00±2.00）kg 的杜长大三元杂交阉公猪27 头。

1.1.2 添加剂 风味添加剂：葱、蒜、姜、辣椒、花椒、八角、肉桂、谷氨酸钠、VE、VB1、麦饭石、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 试验设计

将27 头育肥猪随机分为3 组，每组3 个重复，每个重复3 头猪。对照组饲喂基础饲粮，试验1 组在对照组饲粮中添加5 kg·t-1风味添加剂，试验2 组在对照组饲粮中添加1 kg·t-1植物提取物。

基础饲粮照NRC（2012）猪营养需要中75～100 kg 阶段猪的营养需要配制颗粒饲料，饲料组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平（风干基础）

1.3 饲养管理

试验地点为天津市农业科学院示范创新基地，基地采取严格的生物安全防护措施，猪自由采食、饮水。预饲期为5 d，试验期为45 d。

1.4 样品采样及测定

1.4.1 样品采集 试验第43 天，前腔静脉采血10 mL，离心分离血清，冷冻保存。试验结束后，每组屠宰育肥猪2 头，采集猪背最长肌100 g，冷冻保存。试验过程中采集饲料样品100 g，冷冻保存。试验结束后，将所有样品送检。

1.4.2 前处理 称取适量样品于顶空瓶中，加入饱和氯化钠，压盖，置于80 ℃水浴中平衡20 min，再将固相微萃取针扎进顶空瓶中，继续放入80 ℃水浴中30 min，250 ℃进样口解析5 min。

1.4.3 气相色谱条件 色谱柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱温：初温50 ℃条件下，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；进样口温度：250℃；传输线温度：280℃；载气流速：1.0mL·min-1；分流比：不分流；质谱条件：离子源温度为230℃、四级杆温度为150℃、质谱为EI 源、模式为全扫40-600。

1.4.4 关键风味物质的确定 选用相对气味活度值法（ROAV 法）分析各组分对风味的贡献，对肉样风味发挥最大贡献的物质定义为ROAVstan=100，其余物质的ROAV 按下式计算：

式中，Ci表示各组分的相对含量（%）；Ti为各组分的感觉阈值（μg·kg-1）；Cstan和Tstan分别代表对样品风味贡献最大组分的相对含量（%） 和感觉阈值（μg·kg-1）。将饲料中各种物质的ROAV 值和气味阈值结合分析来识别关键风味化合物，ROAV≥1 的组分定义为关键风味物质，0.1≤ROAV＜1 代表该组分对风味发挥主要修饰作用[10]。

2 结果与分析

2.1 不同添加剂对饲料挥发性风味物质的影响

如表2 所示，饲料中检测并筛选出关键风味物质23 种：醇类1 种、醛类3 种、烃类18 种、酮类1种。对照组中风味物质共有21 种，试验1 组有19种，试验2 组有19 种。

表2 不同添加剂对饲料挥发性风味物质的影响

对照组关键风味化合物为D-柠檬烯，关键风味物质包括：己醛、壬醛、苯乙烯、α-水芹烯、甲苯、1，4-二氯苯、萘。试验1 组和试验2 组关键风味化合物均为柠檬烯。试验1 组中关键风味物质包括：己醛、苯乙烯、D-柠檬烯、1，4-二氯苯。试验2 组的关键风味物质包括：己醛、壬醛、（E）-2-辛烯醛、苯乙烯、甲苯、1，4-二氯苯。

3 个试验组烃类物质占总挥发性物质成分比重均较大。其中，试验组1 中己醛、甲苯相对气味活度值低于对照组和试验2 组，对照组中壬醛、苯乙烯高于试验1组和试验2 组。

2.2 不同添加剂对血清中挥发性风味物质的影响

如表3 所示，血液中检测并筛选出关键风味物质25 种：醇类1 种、醛类10 种、烃类11 种、酮类2种、酸类1 种。对照组中风味物质共有17 种，试验1组有19 种，试验2 组有20 种。

表3 不同添加剂对血清中挥发性风味物质的影响

对照组的关键化合物为1-辛烯-3-醇，关键风味物质包括：异戊醛、己醛、壬醛、癸醛、苯乙烯、萘、甲苯、1，4-二氯苯。试验1 组的关键化合物为己醛，关键风味物质包括：异戊醛、壬醛、癸醛、（E，E）-2，4-癸二烯醛、苯乙烯、萘、甲苯、1，4-二氯苯。试验2 组的关键化合物为1-辛烯-3-醇，关键风味物质包括：异戊醛、戊醛、己醛、壬醛、癸醛、苯乙烯、甲苯、1，4-二氯苯。

其中，试验1 组和试验2 组中醛、烃类物质较对照组多且组成不同。对照组异戊醛、己醛、苯乙烯、1，4-二氯苯的相对气味活度值低于其他2 个试验组，试验1 组壬醛、苯乙烯、萘、甲苯、1，其他4-二氯苯的相对气味活度值高于对照组和试验2 组。

2.3 不同添加剂对猪肉中挥发性风味物质的影响

如表4 所示, 猪肉中检测并筛选出关键挥发性风味物质26 种：醇类3 种、醛类12 种、烃类8 种、酮类3 种。对照组中风味物质共有19 种，试验1 组有19 种，试验2 组有22 种。

表4 不同添加剂对猪肉中挥发性风味物质的影响

对照组、试验1 组和试验2 组中关键风味化合物均为乙醛。对照组关键风味物质包括：1-辛烯-3-醇、壬醛、十四醛、苯乙醛。试验1 组中关键风味物质包括：1-辛烯-3-醇、壬醛、（E）-2-辛烯醛、十四醛、苯乙醛。试验2 组中关键风味物质包括：1-辛烯-3-醇、戊醛、壬醛、十四醛、苯乙醛、柠檬烯。

3 个试验组醛类物质较挥发性物质总体比重均较大，其次为烃类。对照组1-辛烯-3-醇的相对气味活度值高于2 个试验组，3 个试验组关键气味化合物均为醇类与醛类，但试验2 组柠檬烯为关键气味物质，与试验1 组和对照组形成明显差异。

2.4 不同添加剂中挥发性风味物质在饲料、血清、肌肉之间的传递规律

如表5 所示，饲料中未在血清和肌肉中检测到的物质有：1 种醇类（1-辛烯-3-醇）、3 种醛类（戊醛、苯甲醛、辛醛）、3 种烃类（八甲基环四硅氧烷、十五烷、十七烷）。血清中未检测到而饲料和肌肉中检测到的物质有：1 种醇类（苯甲醇）、3 种烷类（十四烷、柠檬烯、1-甲氧基-4-（1-丙烯基）苯）。饲料和血清中检测到而肌肉中未检测到的物质有7 种烃类：十二烷、苯乙烯、乙苯、对二甲苯、1，3-二甲基苯、1-乙基-2，3-二甲基苯、1-甲基萘。

表5 不同添加剂中挥发性风味物质在饲料、血清、肌肉质检的传递规律

在饲料、血清、肉质中传递的挥发性物质有：2种醛类（己醛、壬醛）、6 种烃类（三氯甲烷、癸烷、十一烷、甲苯、1，4-二氯苯、萘）、1 种酮类（苯乙酮）。其中递增的挥发性物质有：己醛、壬醛；递减的挥发性物质有：癸烷。在血清中含量低、饲料和肌肉中含量高的传递物质有：三氯甲烷、十一烷；血清中含量高、饲料和肌肉中含量低的传递物质有：甲苯、1，4-二氯苯、萘。

对照组在饲料、血清、肌肉中传递的挥发性物质为：2 种醛类、4 种烃类、1 种酮类。试验1 组在饲料、血清、肌肉中传递的物质有：2 种醛类、3 种烃类、1种酮类。试验2 组在饲料、血清、肌肉中传递的物质有：2 种醛类、6 种烃类、1 种酮类。试验2 组传递效率优于对照组和试验1 组。

3 讨论与结论

猪肉产品是我国消费量最高的肉类产品[11]，人们对猪肉品质的要求逐渐提高。猪肉的品质主要由猪的品种、饲养管理方式和饲料营养物质所影响。猪肉的风味是猪肉品质的重要感官指标，也是中高端消费者购买猪肉时主要关注的指标。风味主要是指在烹饪过程中猪肉脂肪所散发出的脂肪酸、肌肉中的糖原等。这些物质在高温条件下会发生美拉德反应，生成具有香味的酚类物质。脂肪的含量在很大程度上影响着猪肉的风味，当肌内脂肪含量低于3%时，猪肉烹饪产生的酚类香味物质显著降低。

肉的品质和风味是饲料营养在动物体内利用和转化的结果。饲料中添加风味物质可以通过增加饲料香气吸引力和适口性影响动物采食量和饲料利用率。VAL-LAILLET D[12]等研究表明，在妊娠期和哺乳期母体日粮中添加植物性添加剂可以调节母体初乳和牛奶的感觉特征、生化特征，以及后代的生长和性能。胡广英等[13]研究发现，饲料中添加中草药、酶制剂可以改善猪生长性能，提升肌间脂肪含量，改善肌纤维和肌肉营养成分，提高猪肉品质。

烃类物质主要包括烷烃和烯烃, 可由肌肉中血红蛋白或肌红蛋白的铁催化脂质氧化产生，烃类物质风味阈值较高，对风味料整体贡献较小。但是一些烯烃类具有独特的风味，如对照组饲料中关键风味化合物D-柠檬烯有新鲜橙子及柠檬香气，试验1 组和试验2 组的关键风味化合物柠檬烯是柑橘香气的主要特征物质[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、萘等也是组成本研究饲料风味的关键风味物质。

醇类物质和醛类物质主要由脂肪酸氧化而来，醇类物质会产生清香、木质香和脂肪的气味[15]。醛类是芳香活性物质，气味阈值低，是构成肉类气味的关键成分[16]。本研究血清和肌肉挥发性物质检测中，关键风味化合物1-辛烯-3-醇具有典型的蘑菇香气可以提升肉类鲜味。陈晓雨等[17]试验发现，羊肉的关键风味物质是辛醛、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-醇是关键风味物质（ROAV≥1），带给羊肉类似蘑菇和玫瑰的香味。WU 等[18]通过试验鉴定出15 种气味剂是猪肉香气的主要来源，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气味剂在中国本土猪体内的浓度较高，是中国本土猪肉的主要风味化合物。这说明醛类和醇类物质在猪肉风味上占主导位置。饲喂试验1组后，血清中关键风味化合物为己醛，主要为青草香气，与对照组和试验2 组差异显著，原因可能是试验1 组的醇类不是主要组成部分。

姜家帅[19]等研究发现，通过改变饲料中脂肪酸组成会影响鸡肉的脂肪酸组成，提高鸡肉的多不饱和脂肪酸含量，产生更多的己醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃等化合物，使鸡肉具有更多特殊的香气。本研究中，试验1 组醛类物质含量低于对照组和试验2 组，最终通过物质传递，但试验1 组肌肉中的关键风味化合物己醛含量明显低于饲喂对照组和试验2 组。有研究表明，烯烃类物质一般来自于饱和脂肪酸烷氧自由基的均裂，对肉类风味的直观贡献并不大，甚至不影响香味[20]。而试验1 组、试验2 组的关键风味化合物柠檬烯并未出现在肌肉检测中，说明与醇类、醛类相比，烃类物质对于血清和肌肉风味贡献较小。

试验1 组、试验2 组、对照组的饲料风味均为柑橘香气混合青草和油脂的气味。其中，试验1 组柑橘香类香气相比对照组和试验2 组更浓郁。醛类物质通过饲料添加剂补充到动物体内可能会导致动物肌肉中醛类风味物质大幅提升，而饲料中添加烃类物质对于物质的传递效果没有明显影响，最终猪肉中的关键风味化合物为醛类。猪肉挥发性风味物质检测结果显示，试验2 组的关键风味物质为柠檬烯，烃类物质由于气味阈值偏低以及ROAV 值低导致对最终风味影响并不大。