猪肉及其制品风味化合物的感官特征

　　猪肉是中国人餐桌上常见的肉类，人们常通过烹调、熏制、晾晒等手段将其加工成美味的食品。猪肉肉香味中的气味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，具有不同的浓度和气味特征[1]。

 

备注：分类为醛酮酸酯等

 

　　化合物形成机理

 

　　猪肉受热形成特殊的肉香味，形成肉香味的香气物质主要是由香气物质前体（脂肪酸、糖原、硫胺素等）通过许多化学反应例如脂质氧化、斯特雷克反应、美拉德反应和硫胺降解反应产生的[1,2]。

 

　　研究表明，脂质氧化在猪肉储存和加工过程中在香气形成中起关键作用。脂肪氧化产生风味一方面是脂肪细胞中的脂溶性物质在加热时产生肉风味；另一方面,脂肪降解产生的不饱和脂肪酸再氧化降解产生醛、酸等羰基化合物，羰基化合物发生反应释放挥发性物质，使肉产生香味。适度的脂质氧化可以产生理想的猪肉制品风味[3]。脂肪酸是肉制品风味形成的重要前体，直接决定了猪肉的风味特征。在加热过程中,不饱和脂肪酸降解产生的许多风味化合物大多气味阈值相对高，但因其含量丰富，可能影响肉的风味。此外,脂肪酸（主要是磷脂）与美拉德反应的化合物反应形成具有较低气味阈值风味化合物，对猪肉的风味有影响。

 

　　醛类是猪肉制品中主要的气味化合物，以己醛和壬醛为主。美拉德反应中的初期和中期阶段是肉产生香味的主要阶段，初期阶段是羰氨反应到阿姆德瑞重排，这一阶段主要产生呋喃类、吡咯类等关键挥发性香味物质，中期阶段是斯特勒克降解，氨基酸与二酮类化合物缩合生成希夫碱，然后脱去羧基加水分解成醛类。

 

　　醛类化合物的气味阈值普遍较低，在肉制品的风味形成中发挥着重要作用，肉加热时可能会产生陈腐的味道，降低新鲜肉类的风味。这种陈腐的味道是磷脂氧化的必然结果，同时也与长链醛，如己醛、壬醛、戊醛等的增加有关。含有不饱和脂肪越多的猪肉在加热后会产生更强烈的陈腐味道[4]。

 

　　猪肉制品中的醇类化合物主要由脂质氧化水解、氨基酸降解、甲基酮及醛类还原等途径产生。1-辛烯-3-醇被认为是猪肉的重要特征香气化合物，在醇类物质中相对含量最高，它呈蘑菇味，主要来源于脂质β-氧化[5]；甲硫醇有令人不愉快的臭味，类似于大蒜、乳酪、洋葱、蛋等气味，相比醛类，醇类化合物对肉制品风味的贡献较小，但其对美拉德反应产物的总体气味有协同效应[6]。肉制品的脂肪水解和氧化从胴体肉就开始存在，且水解和氧化程度受多种因素影响。肉类的氧化酸败不仅影响产品风味，而且脂质氧化产生的初级、次级产物等会影响肉中其他成分，引起其他组分的反应变化[7]。

 

　　杂环化合物具有烘烤、焦糖味及甜味等，一般由美拉德、焦糖化反应以及硫胺素的降解产生，是猪肉制品特色焙烤风味的主要贡献物质。2-乙基吡嗪、2-甲基-6-乙烯基吡嗪、3-乙基-2,5-甲基吡嗪、2-乙酰基吡咯均具有典型的烘烤香、焦糖味、坚果味及甜香。硫胺素热降解，产生的2-甲基-2,3-二羟基-3(或4)-噻吩硫醇是肉汤的主要香味物质；硫胺素在参与热反应过程中发生降解，使肉制品中的含硫、含氮化合物及杂环化合物含量增加，生成噻吩和双二硫化物等产物，产生浓烈的肉香气[8,9]。

 

　　酸类是各组猪肉相对含量仅次于醛类的挥发性风味物质，被鉴定出来的主要酸类物质有：乙酸、丁酸、己酸、辛酸、异戊酸、2-甲基丁酸，其中己酸来源于己醛的进一步氧化，也具有油脂味[10]。

 

　　2-丁酮和2-庚酮是猪肉中主要的风味酮类化合物，2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮普遍存在于美拉德反应产物、糖裂解产物和天然浸膏中，这类化合物大多具有焦糖香味。

 

　　含硫化合物也是肉香味的重要组成成分，半胱氨酸经降解后产生硫化氢和乙醛，硫化氢和呋喃酮发生反应，生成肉类香味物质[11]。

 

　　滋味化合物汇总

 

　　氨基酸本身也含有多种滋味，如谷氨酸、天冬氨酸呈鲜味，甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸等呈甜味，缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等呈苦味，氨基酸作为滋味物质会发生相互作用，为食品提供自有滋味。另外，氨基酸还是一种重要的风味前体物质，它可以与还原糖或其他羰基化合物发生美拉德反应，或与油脂发生交互作用，生成多种香味物质，使食品的感食风味得到显著提高[12]。

 

　　猪肉汤中丙氨酸含量最多，其次是甘氨酸、谷氨酸。氨基酸中的谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸都是决定食物鲜味的主要因子，统称为风味氨基酸[13]。由此可以看出，在猪肉汤中风味氨基酸占有很大比例，是猪肉汤鲜味浓郁的重要原因之一。

 

　　在猪肉汤所含的游离氨基酸中，谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸呈鲜味，甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸呈甜味。其中，丙氨酸、甘氨酸既有良好的鲜味，又呈甜味，为避免重复计算，将其按甜味氨基酸进行计算[14]。呈鲜味、甜味的两类氨基酸是肉类重要的滋味呈味和香味前体，属于主要的呈味氨基酸。

 

　　在肉类风味中，腺苷酸、鸟苷酸和肌苷酸是主要的呈味核苷酸。腺苷酸、鸟苷酸主要是与丙氨酸、谷氨酸具有协同作用，可使鲜味更为突出。肌苷酸在肉中降解缓慢，又是降解的主要产物，所以会在肉中积累，它本身也是具有呈味作用，并能与氨基酸协同使鲜味更凸出[15,16]。

 

　　蒸煮后三门峡黑猪、藏香猪、杜长大白猪的猪肉共检测出25种脂肪酸其他饱和脂肪酸包括C 16：0、C 18：0；其他单不饱和脂肪酸包括C 16：1、C 18：1n9c、C 22：1n 9；其他多不饱和脂肪酸包括C 18：2n 6c[15]。

 

 

　　化合物形成机理

 

　　猪肉营养价值高，含有丰富的不饱和脂肪酸、高含量的肌苷酸和蛋白质等，具有口感丰富、风味独特等优点而深受消费者喜爱[17]。
 

图1苯丙氨酸和亮氨酸降解生成

挥发性风味化合物的途径

 

　　猪肉中的滋味化合物主要包括游离氨基酸、游离核甘酸、肽[18]、还原糖[19]、无机盐等。滋味分为酸、甜、苦、咸、鲜，肉类的鲜味主要来自两类化合物即氨基酸和核甘酸。还原糖在猪肉中呈现甜味，能与游离氨基酸在熟制过程中发生美拉德反应，生成大量的杂环化合物。游离5-核苷酸对肉味感知非常重要，可以提供强烈的鲜味特征。游离氨基酸提供的感官味觉特征包括鲜味(天冬氨酸和谷氨酸)甜味(丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸和赖氨酸)和苦味(精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸)，谷氨酸是对良好风味影响最大的氨基酸。图1总结了苯丙氨酸和亮氨酸降解生成挥发性风味化合物的途径。如图所示,转氨酶将亮氨酸降解为α-酮己酸再通过脱羚酶进一步降解为3-甲基-1-丁醛，部分还原为3-甲基-1-丁醇，苯丙氨酸经过脱氨反应生成肉桂酸，肉桂酸被转化为肉桂酥辅酶A,后者被还原为肉桂醛同时苯丙氨酸降解还可生成苯乙醛，部分还原为苯乙醇。
 

图2美拉德反应初始阶段形成中间体的途径

 

　　图2总结了美拉德反应初始阶段形成的中间体示意图。由半胱氨酸、木糖和甘氨酸组成的复杂反应体系，在美拉德反应的初始阶段，形成三种可能的中间产物，并提出两种产生肉风味的主要途径。