从喂食富含亚麻籽油和硒代蛋氨酸日粮的育肥猪中获得的富含n-3多不饱和脂肪酸(PUFA)的炸猪肉,其挥发性化合物在成分和气味上具有优势,且其特有的气味特征也得到了可视化展示

《Food Chemistry》:The content- and odor-advantaged volatile compounds and the visualized characteristic odor profile of n-3 PUFA-rich fried pork meat obtained from finishing pigs fed a diet enriched with linseed oil and selenomethionine

【字体: 时间:2026年02月13日 来源:Food Chemistry 9.8

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  本研究通过气相色谱-质谱联用技术结合电子鼻和感官评价,分析添加亚麻籽油和硒甲硫氨酸的育肥猪炸猪肉中挥发性化合物的气味指纹。结果表明,亚麻籽油和硒甲硫氨酸减少了脂质、游离脂肪酸等前体物质,降低了醛类等含量和气味优势挥发性成分,构建了传统大豆油、亚麻籽油及亚麻籽油联合硒甲硫氨酸喂养的炸猪肉特征气味谱(13:5:1、3:1、9:4:1)。电子鼻和感官分析验证了不同喂养方案炸猪肉气味特征的显著差异。

  
滕辉|方正正|杨勇|孙一鸣|李建勋
农产品加工与营养健康重点实验室(部委与省级共建),中国农业农村部,雅安625014,中国

摘要

本研究利用气相色谱-质谱联用电子鼻技术和感官测试方法,揭示了饲喂添加亚麻籽油和硒代蛋氨酸(Se-Met)日粮的育肥猪所产的富含n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)的炸猪肉的气味特征。亚麻籽油和Se-Met减少了炸肉中挥发性化合物的前体物质,如脂质、游离脂肪酸、游离氨基酸和还原糖,从而降低了特定挥发性化合物(尤其是醛类)的含量和气味强度。基于气味活性值确定的挥发性化合物组成,构建了特征性气味谱图。分别对于饲喂传统豆油、亚麻籽油以及添加了Se-Met的亚麻籽油的猪所产的炸猪肉,其特征气味谱图为:1-辛烯-3-醇:己醛:2,4-十二二烯(13:5:1)、1-辛烯-3-醇:己醛(3:1)和1-辛烯-3-醇:己醛:苯甲醛(9:4:1)。电子鼻分析和感官评估的结果证实,这些育肥猪所产炸猪肉的特征气味谱图存在显著差异。

引言

在中国,富含n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFA)的猪肉的开发已被提升为国家级农业政策优先事项。2022年,中国农业农村部提出了n-3 PUFA富集猪肉的国家质量分级框架。n-3 PUFA是一类脂肪酸,其特征是在甲基端的第三个和第四个碳原子之间含有第一个双键。数十年来积累的流行病学证据表明,这类脂肪酸对人体健康有益(Wang等人,2025年)。豆油是猪育肥日粮中最传统的脂肪来源。我们最近的研究(Hui等人,2025年;Sun等人,2024年;Yin等人,2025年)表明,在育肥猪的日粮中用3%的亚麻籽油替代3%的豆油,可以使胸腰肌中的n-3 PUFA含量增加3至5倍,同时将n-6/n-3 PUFA比例从17降低到2–3。这一比例符合世界卫生组织和联合国粮食及农业组织的建议,即n-6/n-3 PUFA比例应低于5。尽管n-3 PUFA极易氧化,但普遍认为其在膳食中的添加有助于改善猪肉的感官品质。我们的最新研究发现,添加硒代蛋氨酸(Se-Met)可以增强总超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性,提高新鲜猪肉的抗氧化能力。因此,我们建议在育肥猪的日粮中添加0.3%的亚麻籽油和0.3 mg/kg的Se-Met,以生产出富含n-3 PUFA的猪肉,同时不损害其感官品质。随着研究的深入,大多数国内外关于n-3 PUFA富集猪肉的研究主要集中在新鲜猪肉的感官品质上,但关于n-3 PUFA和Se-Met添加对热加工肉类及其制品品质的影响(尤其是风味特性)的研究相对较少。因此,明确富含n-3 PUFA的猪肉与传统猪肉在含量优势挥发性化合物、气味优势挥发性化合物及特征气味谱图方面的差异至关重要。
肉类制品中的挥发性化合物主要通过一系列复杂的化学反应产生,主要包括还原糖与氨基酸之间的美拉德反应、游离脂肪酸的热降解和氧化,以及这两种反应途径的相互作用(Hui等人,2023年)。在挥发性化合物中,醛类、酮类、醇类、酸类、酯类、烃类和杂环化合物是主要成分(Hui等人,2017年)。所谓“含量优势挥发性化合物”,是指在GC–MS色谱图中具有较高峰面积的化合物。大量研究表明,这些低气味阈值的化合物在肉类制品的风味形成中起着关键作用(Hui等人,2023年;Liu等人,2019年)。我们最近的研究提出了一种基于帕累托图得出的累积频率来确定肉类中含量优势挥发性化合物的方法(Hui等人,2025年)。这种方法能够清晰识别对总挥发性化合物谱图贡献较大的化合物,从而推断出肉类中主要的挥发性化合物形成途径。因此,识别含量优势挥发性化合物对于分析传统猪肉与富含n-3 PUFA的炸猪肉之间主要形成途径的差异至关重要。
与含量优势挥发性化合物不同,气味优势挥发性化合物是通过将其浓度与相应的气味阈值进行关联来识别的,它们在决定香气特征和显著影响感官品质方面起着关键作用。气味活性值定义为挥发性化合物浓度与其气味阈值的比值,是一种广泛用于识别各种肉类制品中气味优势挥发性化合物的常用方法(Hu等人,2020年;Liu等人,2019年;Qi等人,2023年;Xu等人,2021年)。尽管浓度低但气味阈值低的化合物也会对肉类制品的感官品质产生显著影响,因此不应被忽视。因此,识别气味优势挥发性化合物对于分析传统猪肉与富含n-3 PUFA的炸猪肉在特征气味属性上的差异至关重要。总体而言,识别含量优势挥发性化合物和气味优势挥发性化合物有助于区分这两种猪肉在主要挥发性化合物形成途径和气味属性上的差异。如何直观地表示各种肉类制品中的含量优势挥发性化合物和气味优势挥发性化合物也是一个值得关注的问题。本研究首次提出了可视化特征气味谱图,结合了这两种类型的挥发性化合物及其相对比例,从而可以直接直观地比较传统猪肉与富含n-3 PUFA的炸猪肉之间的气味属性。
油炸烹饪在国内烹饪和大规模餐饮业中广泛应用(Sanz-Serrano等人,2020年),由于其独特的风味和诱人的外观,炸猪肉制品在全球范围内非常受欢迎。在中国,豆油是最常用的油炸油,因此本研究以用豆油油炸的富含n-3 PUFA的猪肉为研究对象。这些富含n-3 PUFA的猪肉来自饲喂添加了0.3%亚麻籽油(单独或与0.3 mg/kg Se-Me结合)的育肥猪。按照传统方法饲喂添加了0.3%豆油的猪被指定为对照组。因此,本研究的目的是:首先识别传统猪肉与富含n-3 PUFA的炸猪肉之间挥发性化合物前体的差异;其次,研究含量优势挥发性化合物和气味优势挥发性化合物的差异;第三,比较它们的可视化特征气味谱图;最后,使用电子鼻结合感官分析验证这些差异。

部分内容摘要

化学物质和试剂

Sigma-Aldrich Trading Co. Ltd. 提供了纯度为99%的2-甲基-3-庚酮作为挥发性化合物检测的内标。南京建诚科技有限公司(中国)提供了纯度为98%的C7–C40 n-烷烃,用于计算线性保留指数。购买了37种脂肪酸甲酯(FAME)标准品、17种游离氨基酸(FAA)标准品以及两种还原糖标准品(d-核糖和d-葡萄糖)

炸猪肉中的脂质、蛋白质和水分含量

表S4展示了炸猪肉的脂质、蛋白质和水分含量。脂质与肉制品的多汁性和质地特性密切相关,同时作为多种香气化合物的溶剂和许多挥发性物质的前体,在肉类制品的香气中也起着关键作用(Lee等人,2025年)。在育肥猪的日粮中用亚麻籽油替代豆油后,脂质含量减少了18–23%(P < 0.05,表S4)。

结论

更多的研究和我们之前的研究已经证实,亚麻籽油和Se-Met的联合使用是生产富含n-3 PUFA的猪肉的最有效策略,且几乎不会影响新鲜猪肉的感官品质。本研究进一步探讨了在育肥猪日粮中添加亚麻籽油和Se-Met对炸猪肉风味的影响。本研究首次报告了一些有价值的发现。

作者贡献声明

滕辉:撰写 – 审稿与编辑,资金获取,概念构思。方正正:撰写 – 审稿与编辑。杨勇:撰写 – 审稿与编辑。孙一鸣:方法学研究。李建勋:方法学研究。

未引用参考文献

Tang等人,2025年

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金(编号32372366)和国家重点研发计划(编号2024YFD2101000)的财政支持。
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