羊肉羶味物質的研究進展

隨著社會的發展，人民的生活水平不斷提高，膳食觀念發生改變，人們對肉類產品品質的要求也越來越高，不僅需要具備高營養、低脂肪、低膽固醇、綠色安全，同時也要具有良好的口感和風味。羊肉一直以來因其肉嫩鮮美，營養豐富，風味獨特受到老百姓的青睞。但羊肉具有特殊的風味，即俗稱的羶味，在不同程度上影響了羊肉品質的優劣，這也是羊肉消費量較低的主要原因。因此，了解羊肉羶味的組織來源和物質基礎，探索其形成的機制，對於加快肉羊產業的發展是十分必要的。

1、羊肉羶味的組織來源和物質組成

1.1羊肉羶味的組織來源

動物的脂肪組織是動物體的重要組成部分，人們對羊肉的羶味進行研究發現，羊肉特徵風味物質主要來源於脂肪組織［1］。生肉中所含有的脂質在加熱過程中會產生揮發性物質及其衍生物，它們是形成肉類風味的重要成分。在烹飪過程中肌肉組織提供基本的肉香風味，而脂肪組織經加熱所產生的揮發性化合物則具有物種特有的特徵風味［2］。此外，無論在空氣中或是在氮氣中加熱羔羊的脂肪，均產生羊肉的特殊風味，這進一步證明了羊肉的特殊風味物質存在於生肉的脂肪組織中，而並不是在烹飪的過程中才產生的［3］。Reid等［4］對羊肉分別進行嚴格的有氧和無氧處理，發現無氧處理的羊肉特殊風味更明顯，也就是說，有氧條件下脂質的氧化產物對羊肉的特徵氣味並無顯著貢獻。在犢牛肉中添加羊脂肪後，評定人員大多會將其誤判為羊肉，而單純加入牛脂肪時則不會發生錯誤辨別［5］。

1.2羊肉羶味的物質組成

羊肉羶味相關的物質組成與羊機體內對脂肪的利用密不可分。反芻動物瘤胃中含有大量微生物，脂類在瘤胃中消化的實質就是微生物的消化。瘤胃微生物水解甘油三酯(TG)產生甘油和游離脂肪酸，其中前者最終轉變為揮發性脂肪酸，而大部分不飽和脂肪酸在微生物的作用下形成飽和脂肪酸，部分氫化的不飽和脂肪酸發生異構變化使得支鏈脂肪酸(BCFAs)和奇數碳脂肪酸增加。揮發性脂肪酸主要經瘤胃壁吸收，小腸可直接吸收鏈長＜C14的短鏈脂肪酸，長鏈脂肪酸則以乳糜微粒的形式被吸收［6］。

1.2.1短鏈脂肪酸

Wong等［7-8］對羊肉脂肪組織的脂肪酸進行研究後，首次提出揮發性BCFAs是羊肉烹飪過程中產生的不愉快氣味的主要貢獻者，其中C8～C10的BCFAs對特殊氣味具有顯著作用。BCFAs是反芻動物特有的脂肪酸，綿羊和山羊脂肪中的BCFAs含量高於其他反芻動物［9］。目前認為有2種重要的BCFAs，即4-甲基辛酸和4-甲基壬酸，是影響羊肉的特殊風味主要物質。Brennand等［10］對羊脂肪組織和肌肉組織中C4～C11揮發性脂肪酸進行系統的定性定量分析，確定4-甲基辛酸、4-乙基辛酸是引起羊肉特殊風味的主要脂肪酸，而4-甲基壬酸變化範圍較大，作用相對較小。Ha等［11］分析了牛、羊、馬、豬、雄鹿等動物腎周脂肪中BCFAs的分布與含量，發現4-甲基辛酸和4-乙基辛酸是表徵強烈的具有羊特殊氣味的物質，而在其他物種中其含量並不是很高。孟憲敏等［12］利用氣相色譜儀對山羊肉進行檢測分析表明，起關鍵作用的致羶化合物是短鏈的游離脂肪酸，主要有己酸(C6∶0)，辛酸(C8∶0)和癸酸(C10∶0)，其中癸酸是影響羊肉的羶味的主要物質，且當C6∶0∶C8∶0∶C10∶0之間的配比為0.5∶1.0∶9.0，並在一定條件下結合成穩定的絡合物或締合物時，即產生典型的羶味。

1.2.2硬脂酸

硬脂酸也是羊肉特徵風味物質的貢獻者之一。Sa udo等［13］對羊肉致羶物質進行研究發現，硬脂酸(C18∶0)和亞麻酸(C18∶3)與羊肉的羶味有關。張利平等［14］利用冷式提取技術結合氣相色譜法研究不同生長階段肉羊皮下脂肪和背最長肌的脂肪酸含量變化，發現短鏈脂肪酸(C6～C12)和硬脂酸含量隨著肉羊年齡的增長而顯著增加，從而證實短鏈脂肪酸和硬脂酸均是引起羊肉羶味的重要物質。李維紅等［15］對不同年齡階段肉羊體脂中的短鏈脂肪酸和硬脂酸進行比較分析，發現短鏈脂肪酸和硬脂酸從50日齡開始隨年齡的增長有顯著的增加。

1.2.3酚類

Nixon等［16］首次在烹飪羊肉的揮發物中檢測到苯酚和甲酚物質。脂肪中的烷基苯酚對於羊肉氣味的貢獻大於其他化合物［11］。酚類化合物含量也受到放牧活動、飼糧體系、肉品pH等的影響。

1.2.4吲哚

吲哚類物質，尤其3-甲基吲哚(即糞臭素)是通過反芻動物瘤胃中微生物對色氨酸的去氨基和去羰基作用而生成。動物飼糧組成和放牧條件對肉中吲哚及其衍生物含量有較大影響。Young等［17］研究發現，放牧飼養的羊的肉中糞臭素的含量要顯著高於苜蓿及玉米飼餵的羊。另有研究認為，牧草中蛋白質或非纖維糖類的含量較高時有利於瘤胃微生物對胺基酸的利用，故放牧條件下能夠促進糞臭素的形成［18］。

1.2.5含硫化合物

肉品中含硫揮發物的含量很低，但會帶來一種極其不被接受的臭味，對肉類品質的影響非常大，如苯硫酚、烷基硫化物、含硫雜環化合物等。飼糧體系、放牧活動、肉品pH等都會影響與肉中的含硫化合物含量。

1.2.6羰基化合物

羊機體內蛋白質經胰蛋白酶消化降解為胺基酸等羰基化合物，羰基化合物再經一系列轉化過程形成其他物質。羰基化合物也是體現羊肉品質和羶味大小的指標之一，羊肉中含量越低，羊肉羶味越小［19］。

除此之外，與羊肉羶味有關的物質還包括一些醛類、吡啶、吡嗪、內酯、萜類等化合物。導致羊肉羶味的揮發性物質的成分十分複雜多樣，國內外研究者的觀點不盡相同，可能是由於研究方法和技術手段、研究側重點的不同。在這些揮發性物質的共同作用下形成了羊肉獨特的風味。

1.3肉品揮發性物質的分析方法

食品中的風味物質一般具有組成成分複雜、含量較少、揮發性較強、組分無固定規律等特點，對於其的研究一般包括分離、富集、濃縮、定性定量鑑定以及相關統計驗證等步驟。目前在諸多分析方法中，並沒有一種完美的方法適合於所有風味物質的研究，通常採用將同時蒸餾萃取(SDE)、固相微萃取(SPME)、吹掃捕集(P＆T)、超臨界萃取(SFE)、液相微萃取(LPME)等技術與氣相色譜、液相色譜或氣相色譜-質譜聯用(GC/MS)等儀器相結合起來對揮發性物質進行分析，在試驗條件允許的情況下應嘗試配合運用多種方法，以期互補。

Ha等［20］首次使用微型SDE設備提取羊奶酪和羊脂肪組織中的揮發性物質，隨後又對牛、羊奶酪中的羶味物質進行了比較，並提取了牛、羊奶中用脂肪酶消化後釋放的揮發性BCFAs以及其他脂肪酸，試驗均取得了很好的效果。Watkins等［21］利用SPME技術結合GC/MS儀對羊奶乾酪中的揮發性香味物質進行了研究，結果表明此法靈敏度高，能準確分析得出各種揮發性香味化合物。餘愛農等［22］以及江新業等［23］用SDE技術分別對煙燻豬肉以及北京鴨、櫻桃谷鴨進行了分析研究;徐歡等［24］應用SDE技術分析了金華火腿的風味物質。王存堂等［25］運用SPME技術分析了天祝白犛牛牛肉揮發性風味成分，檢測出了62種化合物，並得出影響白犛牛肉風味的主要揮發性物質為氯仿、辛醛、1，2-二苯甲酸-2-甲基丙酯和1-乙基-碳三硫酯。劉源等［26］利用頂空固相微萃取技術結合GC/MS儀檢測了鴨肉中的揮發性風味成分，共檢測出55種化合物。Young等［27］應用P＆T技術對羊脂肪組織中揮發性物質進行了分析，成功檢測到了含量較低的揮發性BCFAs。

2、影響羊肉羶味的因素

2.1品種

作為遺傳因素，品種與諸多環境影響因素間存在交互作用，決定了不同品種羊肉之間風味的差異。早期有研究者比較了3種不同品質毛用羊品種的羔羊肉風味(哥倫比亞羊、蘭布列羊和塔吉羊)，結果表明羊肉風味強度隨羊毛品質的增加而增加［28］。韓衛傑等［29］對灘羊、小尾寒羊、同羊脂肪組織的總揮發性BCFAs、4-甲基辛酸、4-甲基壬酸進行研究發現小尾寒羊中的含量均高於灘羊和同羊，說明小尾寒羊的羶味較大。

2.2性別

性別是影響羊肉羶味的重要因素之一。公羊、母羊、羯羊(閹割羊)間羊肉的風味強度均有所差異，這可能是由於不同性別羊體內激素水平、能量代謝等不同所致。公羊脂肪中BCFAs及奇數短鏈脂肪酸的含量要高於母羊、羯羊，而棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸的含量較低［30］。公羊肉的羶味要明顯大於母羊肉。Sutherland等［31］對公羊和羯羊脂肪中與風味相關的游離BCFAs進行分析發現，在80日齡時，公羊與羯羊的BCFAs含量並無顯著差異，而在200日齡時公羊脂肪中的BCFAs含量則顯著高於羯羊。另外，公羊肉中含有吲哚、3-甲基吲哚以及苯硫酚，但羯羊肉中並未檢測出這幾種物質［32］。

2.3年齡

年齡因素對羊肉羶味的形成具有很大的影響。隨著年齡的增長，羊肉中各種物質的化學組成也隨之發生變化，進而導致風味、營養價值等的變化，現在通常認為成年羊肉的特殊風味要大於羔羊肉。許多研究表明，成年羊的脂肪中4-甲基辛酸和4-甲基壬酸的含量顯著高於羔羊。

2.4飼餵與營養

營養因素及飼餵條件是直接和快速影響羊肉品質形成的重要因素。

2.4.1飼養方式、營養水平和飼糧組成

不同放牧類型、不同穀物配比或者不同代謝能飼糧都將影響羊肉產生羶味的大小。Cramer等［33］比較了在多年生黑麥草和白三葉草草地放牧帶來的影響，結果顯示在白三葉草草地放牧的羊肉的特殊風味更強烈。另有研究報導在苜蓿地放牧的羔羊具有較大的風味［34］。Duncan等［9］以不同穀物分組飼餵羔羊以研究其對羔羊脂肪中BCFAs組成的影響，發現大麥組和小麥組羔羊脂肪中BCFAs含量高於玉米組，而燕麥組羔羊脂肪中的丙酸酯含量最低。Ha等［20］指出當飼餵特定飼糧時會使羊瘤胃中的丙酸鹽和丁酸鹽含量增加，從而影響羊肉的風味。Young等［27］研究發現，在放牧羊的肉中4-甲基辛酸、4-甲基壬酸等BCFAs的含量最高，另外玉米可使羊皮下脂肪中這些化合物的含量提高。Crouse等［35］以高、低能量的飼糧飼餵羔羊，對羊肉的風味強度進行評價的結果顯示低能量飼糧組的風味更大。

2.4.2維生素E

維生素E是重要的抗氧化劑，可以通過捕獲自由基抑制脂質過氧化反應的發生，減少過氧化產物(如烷烴、醛、酮、醇等)的產生，從而保護細胞膜結構的完整性以及細胞和組織器官功能的正常發揮，正因此維生素E對肉品質的改善具有重要作用。隨飼糧中維生素E含量的增加，肌肉抗氧化能力增強，保水性能提高，多不飽和脂肪酸含量增加，並且，與羶味相關的短鏈脂肪酸和硬脂酸的含量降低［36］。

2.4.3硫元素

硫元素對羊肉羶味的影響主要通過機體內含硫有機物參與胺基酸的轉化而實現。羊機體內蛋白質經胰蛋白酶消化降解為胺基酸等羰基化合物，通過與含硫有機物作用形成半胱氨酸，而半胱氨酸殘基對蛋白質的結構和酶活性都具有重要作用。若飼糧中提供的含硫有機物不足，則無法完成胺基酸轉化過程，羊體內含羰基化合物增高使羶味增大［19］。

2.5部位

羊的不同部位其脂肪酸的組成有顯著的差異。Brennand等［37］對羔羊不同部位組織中揮發性脂肪酸(C4～C11)包括偶數、奇數和BCFAs進行定量分析，發現對羊肉羶味貢獻較大的揮發性BCFAs在皮下脂肪中有較高含量，而腎周脂肪和肌間脂肪含量相對較低;肌肉樣品中4-甲基辛酸和4-乙基辛酸的含量很低。奇數碳脂肪酸在皮下脂肪和腎臟脂肪中的含量顯著高於肌肉脂肪，而不飽和脂肪酸在腎臟脂肪中的含量要明顯低於皮下脂肪和肌肉脂肪，但飽和脂肪酸在腎臟中較高［38］。李維紅等［15］對靖遠灘羊的研究發現，短鏈脂肪酸和硬脂酸的含量按照腎臟脂肪、背膘脂肪和尾部脂肪的順序依次下降，說明尾部脂肪羶味最小。

3、脫羶技術

3.1民間傳統脫羶處理方法［39］

民間處理羊肉羶味時多利用食材或者中草藥等處理羊肉。如將羊肉與蘿蔔或者紅棗加水共煮後，再對羊肉另行烹調，或將羊肉與大蒜、辣椒、醋等同煮，或加入板慄同煮均有減輕羶味的作用。也可利用中草藥，如山楂、杏仁、白芷、砂仁、綠豆等對羊肉進行處理，但這僅能起到暫時掩蓋羶味的作用，冷卻貯藏後羶味會重新恢復。

3.2物理、化學脫羶法

1)高溫加熱法:用蒸氣直接噴射羊肉，利用超高溫殺菌，同時結合真空急驟蒸發的原理進行脫羶。

2)包埋法:羊肉羶味物質中的揮發性化合物，如羰基化合物、含硫化合物及BCFAs等，易被環狀糊精分子間的疏水空腔結構包埋，從而大幅度降低其揮發性而減輕羶味［40］。

3)環醚型脫羶劑法:環醚類物質與低級脂肪酸發生酯化反應，使羶味游離脂肪酸轉變為具有香味的酯類化合物［41］。

4)漂洗法:用pH8.2的自來水，以不同肉水比例及漂洗次數處理絞碎的綿羊肉，羊肉脂肪殘留量大大降低，與羶味相關的BCFAs含量也顯著降低［42］。顧仁勇等［43］研究了溫度、pH、肉水比以及漂洗次數對羊肉脫羶效果的影響，表明當40℃、pH8.2、肉水比1∶7、漂洗5次時，可以達到最佳脫羶效果。

5)擠壓法［44］:將玉米澱粉與羊肉混合，用單螺旋杆擠壓機進行擠壓處理。揮發性化合物可以在高溫下經擠壓揮發，肉品混合物中的澱粉和蛋白質降解，形成了擠壓風味從而掩蓋了羊肉的羶味。

3.3微生物脫羶法

近幾年國內許多學者運用發酵菌株製成發酵混合製劑，對羊肉進行發酵處理。發酵過程中，微生物釋放的脂酶及蛋白酶類對羊肉的低級揮發性脂肪酸產生作用，從而降低了羊肉製品的羶味。馬麗珍等［39］採用植物乳桿菌和乳脂鏈球菌製成混合發酵劑處理羊肉，結果獲得無羶味且滋味良好的羊肉香腸。孫來華等［45］報導將植物乳桿菌、啤酒片球菌和木糖葡萄球菌以2∶2∶1的比例混合生產羊肉發酵香腸，所得發酵肉製品口味適中，營養價值較好，且符合生產中發酵劑的要求。王豔梅［46］用泡菜汁發酵羊肉，分析獲得了符合發酵香腸生產要求的3株優勢菌株。張德權等［47］研究了5株典型的發酵菌株(植物乳桿菌、葡萄球菌、乾酪乳桿菌、清酒乳桿菌、戊糖片球菌)的發酵效果，初步確定植物乳桿菌、乾酪乳桿菌、戊糖片球菌為適合生產羊肉發酵的發酵菌株。

4、羶味相關物質的代謝及分子調控機制

動物脂肪細胞中脂肪的合成和分解代謝過程直接影響脂肪酸的含量，羊肉羶味相關的脂肪酸正是在各種酶的參與調控下發揮作用。反芻動物瘤胃發酵產生的乙酸是脂肪酸合成的主要前體物質。在脂肪細胞內，乙酸在酶的作用下合成乙醯輔酶A(Co-A)，然後在乙醯Co-A羧化酶(ACC)的催化下形成丙二酸單醯Co-A，隨後由還原型煙醯氨腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)生成酶提供還原氫，脂肪酸合成酶(FAS)催化合成長鏈脂肪酸，細胞利用脂蛋白脂酶(LPL)水解產生的脂肪酸和細胞從頭合成的脂肪酸酯化形成TG，而激素敏感酯酶(HSL)則催化TG水解為甘油和脂肪酸。整個過程中，ACC是脂肪酸合成的限速酶，FAS和NADPH生成酶是脂肪酸合成的關鍵酶，LPL是脂肪轉運的關鍵酶，HSL是脂肪分解的關鍵酶［48］。

在脂肪酸從頭合成過程中，FAS負責乙醯Co-A和丙二酸單醯Co-A合成軟脂酸的所有催化步驟。FAS是複合酶體，其乙醯Co-A/丙二醯Co-A轉移酶(AT/MT)在脂肪酸合成中主要負責底物的轉運，若帶有支鏈的底物參與脂肪酸合成，如甲基丙二醯Co-A，則就生成帶有支鏈的脂肪酸。AT/MT轉運支鏈底物的能力很可能是導致BCFAs積累的重要原因［49］。FAS基因是羊肉羶味相關的重要候選基因。近年來，對FAS基因的調控通常從轉錄起始調節、激素調節和飼糧營養調節3方面入手，以期控制FAS基因的表達。曹豔紅［50］通過沉默山羊乳腺上皮細胞FAS基因，改變乳腺上皮細胞中的脂肪酸組成，短鏈脂肪酸的百分含量極顯著下降，中鏈脂肪酸的百分含量顯著升高，長鏈脂肪酸的百分含量略有變化。此外，作為脂肪合成和降解這一動態過程中的關鍵酶，FAS和HSL之間的聯繫也成為研究的熱點。陳杰等［51］研究發現，FAS與HSL基因的mRNA比值與肌內脂肪含量存在顯著相關，而它們各自的表達水平與肌內脂肪含量均無顯著相關，這說明二者共同作用影響肌內脂肪的沉積，共同決定肌內脂肪的淨沉積量。這為探討羊肉羶味物質的代謝機制提供了思路和研究方法。另外，李愛華等［52］對寧夏灘酯酶-1同工酶(ESB-1)基因的研究發現，含ESB-1基因的灘羊肌肉中硬脂酸含量低，亞麻酸和亞油酸含量高，營養價值高，羶味低。

脂肪代謝過程中各種酶的調控對於揭示羊肉羶味相關調控機制有著重要的作用，隨著候選基因的挖掘，藉助分子輔助標記和指示性狀，可為羶味物質的形成機制提供重要的依據。

5、小結

綜上所述，羊肉羶味的形成受到眾多因素的影響和控制。國內外學者對羊肉羶味物質的組成看法不一，國外多認為4-甲基辛酸、4-甲基壬酸以及4-乙基辛酸是主要的羶味貢獻者，而國內則認為C6∶0、C8∶0、C10∶0以及硬脂酸等在一定條件下對羊肉特殊風味的形成起主要作用。羶味相關物質的代謝通路和分子調控機制目前的研究成果不多，今後研究的發展趨勢將會逐步深入對其調控機制的探討。羊的品種、性別、年齡、飼養及營養等均可以對羊肉的風味產生影響，在實際繁殖育種的過程中，要充分利用現代生物學技術，建立良種繁育體系，優化放牧飼養方式及飼糧營養組成，尋找羶味性狀候選基因，從根本上解決羊肉的羶味問題，培育出優質肉羊品種。此外，隨著科學技術水平的不斷發展和創新，羊肉的脫羶處理方法尤其是微生物法將是未來羊肉脫羶研究中值得關注的研究方向。

資料來源：《動物營養學報》2014年第8期

- THE END -