富硒鍺酵母添加量對延邊黃牛肉風味特性的影響

林 墨 申佳潔 王增凱 于 帥 牟柏德,2楊詠潔,2 張恩旭梁成云,2 李官浩,2

(1. 延邊大學農學院，吉林 延吉 133002； 2. 延邊大學食品研究中心，吉林 延吉 133002；3. 延邊出入境檢驗檢疫局，吉林 延吉 133000)

?

富硒鍺酵母添加量對延邊黃牛肉風味特性的影響

林 墨1申佳潔1王增凱1于 帥1牟柏德1,2楊詠潔1,2張恩旭3梁成云1,2李官浩1,2

(1. 延邊大學農學院，吉林 延吉 133002； 2. 延邊大學食品研究中心，吉林 延吉 133002；3. 延邊出入境檢驗檢疫局，吉林 延吉 133000)

選取生長發育良好的30月齡的延邊黃牛公牛20頭，體重(350±20) kg，隨機分為4組，分別為：對照A組(基礎日糧)、試驗B組(基礎日糧中添加0.1%富硒鍺酵母)、試驗C組(基礎日糧中添加0.2%富硒鍺酵母)、試驗D組(基礎日糧中添加0.3%富硒鍺酵母)，供試牛進行為期100 d的飼喂試驗。經標準化屠宰后，在(4±1) ℃下排酸48 h，取外脊和臀肉進行后續指標測定。利用電子鼻和電子舌分析不同組延邊黃牛肉的風味變化，通過主成分分析(PCA)、線性判別分析 (LDA) 和傳感器貢獻率(Lordings)，探究肉中不同硒鍺含量對延邊黃牛肉風味的影響。試驗結果表明：富硒鍺酵母對牛肉氣味有一定影響，對照組與試驗組氣味的差異主要來自氮氧化合物及硫化物；富硒鍺酵母對滋味有一定影響，與對照組相比外脊和臀肉試驗組鮮味及鮮味回味輸出值更高。

富硒；富鍺；電子舌；電子鼻；黃牛肉；風味

中國是一個缺硒較嚴重的國家，全國低硒地區占全國總面積的72%，其中黑龍江、吉林、遼寧均為中國嚴重缺硒省份，且肉用畜禽缺硒癥屢有發生[1]。硒是動物機體必需微量元素之一，可阻止細胞膜氧化，改善肉品質量。研究[2]表明，硒具有促生長、抗氧化、抗應激等多重作用。此外，硒的富集不僅可以改善畜禽的健康狀況，還能夠提高畜禽產品的價值[3-4]。

鍺(Ge)屬于典型的稀有元素，具有參與免疫調節、消除體內自由基、抗氧化作用、影響脂類代謝等生物學功能[5]。目前，鍺元素通過富集作用作為礦物質添加劑居多，以二氧化鍺為鍺源，利用酵母對鍺有良好的富集能力，將鍺吸收到細胞內部，而不是吸附滯留在細胞表面，使含鍺酵母生物活性豐富。劉孟洲等[6]研究發現經富硒飼料飼喂的豬與普通豬肉相比肌肉組織中硒含量顯著提高；徐娥等[7]在育肥牛的飼料中添加了有機硒，結果發現試驗組肉中的硒含量顯著增加。Panter等[8]研究證明有機硒比無機硒更容易在動物體組織中沉積。溫萍等[9]在肉雞日糧中分別添加無機鍺和有機鍺，發現隨著鍺含量的增加，在胸肌的沉積不斷增加，并且有機鍺的沉積量要高于無機鍺的沉積。

在對牛肉品質評價過程中除了外觀，氣味也是一個很重要的評價指標。目前對其評價還停留在感官評定，存在較大的人為因素、重復性差等缺點。隨著傳感器、納米等技術的發展，電子舌與電子鼻技術應運而生。電子舌因具有重復性、高靈敏性、可靠性等優點，使其更多地應用在肉與肉制品的檢測中，在食品行業中電子舌系統主要應用在食品新鮮度、成分鑒定、定量分析等方面[10]。易宇文等[11]利用電子舌對微凍鰱魚新鮮度進行了識別。曹仲文等[12]證明電子舌技術可用于雞湯與人工勾兌高湯及其混合樣品的識別。陳全勝等[13]證明電子舌技術與適當的模式識別方法相結合可以成功地評判茶葉的質量等級。電子鼻技術是一門新興的氣體分析技術，因其具有響應速度快、檢測時間短等優點，被廣泛應用于醫療診斷、農副產品與食品的檢測中[14]。張瑤等[15]研究發現電子鼻能夠有效地區分添加不同濃度抗生素的羊奶。陳辰等[16]證明電子鼻技術可用于玫瑰香葡萄貯藏期的快速判別。

本試驗擬以添加富硒鍺酵母飼料飼喂延邊黃牛，再以含硒鍺的黃牛肉為檢測對象，利用電子鼻和電子舌分別對延邊黃牛肉進行揮發性成分及滋味的測定，探索延邊黃牛肉中的硒、鍺元素的沉積量對牛肉中揮發性成分的影響，為今后研究延邊黃牛肉風味特性奠定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

牛肉：吉林省琿春市旭春肉牛養殖場提供；

鹽酸：分析純，韓國Duksan公司；

濃硫酸、甲苯、高氯酸、甲酸：分析純。

1.1.2 主要儀器與設備

分析天平：JA10003N型，上海民橋精密科學儀器有限公司；

高速冷凍離心機：Z400K型，德國Hermle公司；

高速分散均質機：FJ-200型，上海標本模型廠；

電子鼻系統：PEN3型，德國Airsense公司，

味覺分析系統： SA-402B型，日本Insent公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗分組 選取生長發育良好的30月齡的延邊黃牛公牛20頭，體重(350±20) kg，隨機分為4組，分別為：對照A組(基礎日糧)、試驗B組(基礎日糧中添加0.1%富硒鍺酵母)、試驗C組(基礎日糧中添加0.2%富硒鍺礦酵母)、試驗D組(基礎日糧中添加0.3%富硒鍺酵母)，供試牛按以上分組進行為期100 d的飼喂試驗。經標準化屠宰后，在(4±1) ℃下排酸48 h，取外脊和臀肉進行后續指標測定。

1.2.2 電子鼻測定延邊黃牛肉風味 本試驗使用的電子鼻系統含有10個不同的金屬氧化物傳感器組成傳感器陣列。將樣品用絞肉機攪碎后，裝入密封杯子中，測試時直接將進樣針頭插入含樣品的密封杯子中進行測定。測定條件：溫度25 ℃，清洗時間90 s，測定時間90 s，試驗重復5次平行。

1.2.3 電子舌測定延邊黃牛肉風味 將樣品用絞肉機攪碎后取5 g加入25 mL蒸餾水中，混合，將混合后的樣品均質1 min，于25 ℃，5 000 r/min離心10 min，將離心后的樣品用濾紙過濾，將濾液進行風味測定。

1.2.4 統計分析 采用 SPSS 17.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 延邊黃牛肉中硒元素、鍺元素沉積量

由表1、2可知：外脊的試驗組中硒、鍺元素的含量顯著高于對照組(P<0.05)。臀肉試驗組與對照組相比，試驗組牛肉中硒元素含量均顯著高于對照組(P<0.05)；試驗組鍺元素的含量均顯著高于對照組(P<0.05)，試驗C、D組顯著高于試驗B組，但試驗C、D組間無顯著性差異。說明富硒鍺酵母的添加能夠提高硒、鍺元素在延邊黃牛肉中的沉積。

本試驗外脊和臀肉試驗組硒元素、鍺元素沉積量均顯著高于對照組(P<0.05)，且試驗C組含量最高，與申小云[17]試驗結果相似。延邊黃牛肉中硒元素、鍺元素沉積量試驗結果表明飼喂富硒鍺牛能顯著提高牛肉中硒鍺含量。

表1 延邊黃牛肉中硒元素沉積量?

? 同行上標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

表2 延邊黃牛肉中鍺元素沉積量?

? 同行上標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 富硒鍺酵母對延邊黃牛肉氣味的影響

電子鼻傳感器性能見表3。

由圖1(a)可知，延邊黃牛外脊中4組肉樣在Correlation相關性矩陣模式下：第一主分貢獻率為94.398%，第二主分貢獻率為4.221%，2個主成分累積區分貢獻率為98.619%，基本上涵蓋了樣品的原始信息。外脊對照組與其他3組肉樣在氣味上存在差異，對照組與試驗組的差異來自第一主成分。

表3 傳感器性能描述

圖1 外脊主成分、線性判別、傳感器貢獻率分析圖

由圖1(b)可知，對照A組與試驗B、C、D組間的肉樣均能較好區分。

由圖1(c)可知，由于各組間的氣味差異主要表現在第一主成分上，2、7號傳感器對第一主成分區分貢獻率最大，即對照組與試驗組在氮氧化合物、硫化物成分上差異較大。

由圖2(a)可知，延邊黃牛臀肉中4組肉樣在Correlation相關性矩陣模式下：第一主分貢獻率為86.094%，第二主分貢獻率為10.546%，2個主成分累積區分貢獻率為96.640%，所以這2個主成分已經完全代表了樣品的主要信息特征。由圖2(a)可見，臀肉對照組與試驗B、C、D組肉樣在氣味上存在差異，對照組與試驗組的差異來自第一主成分。

由圖2(b)可知，各組間的肉樣均能較好區分。

由圖2(c)可知，由于各組間的氣味差異主要表現在第一主成分上，2、7號傳感器對第一主成分區分貢獻率較大，即對照組與試驗組在氮氧化合物、硫化物成分上差異較大。

圖2 臀肉主成分、線性判別、傳感器貢獻率分析圖

通過LDA判別分析可以看出,電子鼻可有效地將各組牛肉的氣味區分開。富硒鍺酵母對牛肉氣味有一定影響，對照組與試驗組氣味的差異主要來自氮氧化合物及硫化物。與馬小明等[18]的研究結果相似。通過Loadings分析發現外脊和臀肉對照組與試驗組間揮發物質的差異主要來自氮氧化合物和硫化物。張虹艷[19]利用電子鼻對雞肉的揮發性物質進行研究，發現區分雞肉的揮發性物質主要來自硫化物和氮氧化物，與本試驗結果相似。

2.3 富硒鍺酵母對延邊黃牛肉滋味的影響

由于基準液由氯化鉀和酒石酸配制而成，所以咸味的無味點為-6，酸味的無味點為-13，無味點以下的項目可以認為是該肉樣沒有的味道。由表4可知，外脊和臀肉各組咸味和酸味輸出值升高，但咸味和酸味輸出值均在無味點以下，因此可以認為對照組與試驗組的外脊和臀肉無咸味和酸味。

表4 延邊黃牛肉咸味、酸味、澀味、鮮味、鮮味回味輸出值變化?

? 同列間輸出值之差大于1，差異通過人類味覺可以區分出來，表示差異顯著。

由表4可知：外脊對照組與試驗組澀味輸出值差異均在1刻度以下，因此外脊試驗組與對照組澀味輸出值無顯著性差異。臀肉對照組澀味輸出值高于試驗組，但對照組與試驗組澀味輸出值差異均在1刻度以下，因此試驗組與對照組無顯著性差異。

電子舌測定延邊黃牛肉風味結果表明：外脊和臀肉試驗組的鮮味輸出值均高于對照組；臀肉試驗組的鮮味輸出值高于對照組，且試驗C組的鮮味輸出值最高；試驗組的鮮味回味輸出值均高于對照組；臀肉試驗組的鮮味回味輸出值均高于對照組，且試驗C組鮮味回味輸出值高于其他3組。說明富硒鍺酵母對滋味有一定影響，與對照組相比外脊和臀肉試驗組鮮味及鮮味回味輸出值更高。廖蘭等[20]研究表明肉的鮮味主要來源于肌肉水溶性前體物，其中游離氨基酸的影響最重要，其含量與風味的濃厚程度密切相關。郭淑珍等[21]研究表明高谷氨酸含量，會改善肉的風味，是很多風味食品的重要原料。葛長榮等[22]發現谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、精氨酸有增強肌肉滋味和香氣的作用。伏映萍等[23]研究發現硒能使肉質細嫩、脂肪分布均勻、風味鮮美多汁。陶妍等[24]研究證明，食物中蛋白質營養價值的高低取決于食物所含有的必需氨基酸的量和種類。

3 結論

對電子鼻測定所獲數據分析表明，不同添加量的富硒鍺酵母對延邊黃牛肉中氮氧化合物以及硫化物成分影響較大。對電子舌測定所獲數據分析表明，不同添加量的富硒鍺酵母對延邊黃牛肉中氨基酸成分影響較大。肉的鮮味主要來源于肌肉水溶性前體物，其中游離氨基酸具有重要的影響作用，其含量與風味的濃厚程度密切相關。肉中谷氨酸含量高，會改善肉的風味，是很多風味食品的重要原料。谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、精氨酸有增強肌肉滋味和香氣的作用，有研究發現硒能使肉質細嫩、脂肪分布均勻、風味鮮美多汁。后續可以氣質聯用為手段研究影響風味成分的來源和組成。

[1] 張海棠, 王自良, 趙坤. 硒的營養機理及其在肉用畜禽生產中的應用[J]. 糧食與飼料工業, 1999(10): 34-36.

[2] ARTEEL G E, SIES H. The biochemistry of selenium and the glutathione system[J]. Enviromental Toxicology and Pharmacology, 2001, 10(4): 153-158.

[3] 李麗輝, 林親錄. 我國富硒食品的研究進展[J]. 中國食物與營養, 2007(2): 23-25.

[4] 賈洪鋒, 賀稚非, 劉麗娜. 富硒酵母的研究進展[J]. 四川食品與酵, 2015(3): 8-12.

[5] 王慧明. 硫磺負離子復合制劑對延邊黃牛生長性能及牛肉品質的影響[D]. 延吉: 延邊大學, 2014: 22-24.

[6] 劉孟洲, 權群學, 王玉安, 等. 富硒飼料對肥育豬生長和胴體肉質影響的研究[J]. 養豬, 2016(5): 46-48.

[7] 徐娥, 夏先林, 張運國, 等. 添加有機硒對育肥牛肉質和血液生理生化指標的影響[J]. 畜牧科學, 2011(4): 65-66.

[8] PANTER K E, HARTLEY W J, JAMES L F, et al. Comparative toxicity of selenium from seleno-DLmethionine, sodium selenate and Asttragalus bisulcatus in pigs[J]. Fundam. Appl. Toxico, 1996, 32: 217-223.

[9] 溫萍, 趙希彥, 敖越. 添加兩種鍺化合物對肉仔雞生產性能的影響[J]. 飼料博覽, 2000(4): 4-6.

[10] LAURA Escuder-Gilabert, MIGUEL Peris. Review: Highli-ghts in recent applications of electronic tongues in food analysis [J]. Analytica Chimica Acta, 2010, 665: 15-25.

[11] 易宇文, 范文教, 賈洪峰, 等. 基于電子舌的微凍鰱魚新鮮度識別研究[J]. 食品與機械, 2014, 30(2): 142-145.

[12] 曹仲文, 張曉燕, 周曉燕. 電子舌對雞湯和人工勾兌高湯及其混合樣品的識別[J]. 食品與機械, 2015, 31(1): 14-17.

[13] 陳全勝, 江水泉, 王新宇. 基于電子舌技術和模式識別方法的茶葉質量等級評判[J]. 食品與機械, 2008, 24(1): 124-126.

[14] 萬賜暉, 賈文珅, 王紀華, 等. 基于人工神經網絡算法的電子鼻系統在食品無損檢測中的應用[J]. 食品與機械, 2016, 32(10): 221-225.

[15] 張瑤, 丁武. 利用電子鼻區分羊奶中不同濃度抗生素[J]. 食品與機械, 2011, 27(6): 144-146.

[16] 陳辰, 魯曉翔, 張鵬, 等. 基于電子鼻技術的玫瑰香葡萄貯藏期快速判別[J]. 食品與機械, 2015, 31(6): 137-141.

[17] 申小云, 楊培林, 陳灼, 等. 鍺硒對高原耗牛抗氧化功能系統的影響[J]. 甘肅農業大學學報, 2002, 37(4): 437-441.

[18] 馬小明, 丁偉. 電子鼻對不同飼料配方飼喂后羊肉風味的評價[J]. 現代農業科技, 2015(2): 258-260.

[19] 張虹艷. 電子鼻技術對雞肉、雞蛋、羊奶貯藏時間的快速檢測[D]. 楊凌: 西北農林科技大學, 2012: 23-30.

[20] 廖蘭, 趙謀明, 崔春. 肽與氨基酸對食品滋味貢獻的研究進展[J]. 食品與發酵工業, 2009, 35(12): 107-113.

[21] 郭淑珍, 牛小瑩, 趙君, 等. 甘南耗牛肉與其他良種牛肉氨基酸含量對比分析[J]. 中國草食動物, 2009(3): 58-60.

[22] 葛長榮, 馬美湖. 肉與肉制品工藝學[M]. 北京: 中國輕工業出版社, 2007: 78-79.

[23] 伏映萍. 日糧中添加硒對灘羊肉品質的影響[D]. 銀川: 寧夏大學, 2013: 22-26.

[24] 陶妍, 王慥. 乳狀魚蛋白的營養評價[J]. 氨基酸和生物資源, 2005, 27(1): 19-21.

Effects of yeast enriched selenium and germanium on flavor characteristics of Yanbian Beef

LIN Mo1SHEN Jia-jie1WANG Zeng-kai1YU Shuai1MU Bai-de1,2YANGYong-jie1,2ZHANGEn-xu3LIANGCheng-yun1,2LIGuan-hao1,2

(1.CollegeofAgriculture,YanbianUniversity,Yanji,Jilin133002,China; 2.FoodResearchCenter,YanbianUniversity,Yanji,Jilin133002,China;3.YanBianEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Yanji,Jilin133000,China)

In this study, 20 Yanbian yellow cattles (350±20) kg about 30 months’ age were randomly divided into four groups: the control group A (basal diet); test group B (0.1% yeast enriched selenium-germanium supplemented in basal diet); test group C (0.2% yeast enriched selenium-germanium supplemented in basal diet); test group D (0.3% yeast enriched selenium-germanium supplemented in basal diet). After the test cattle were feed for 100 days, they were standardized slaughtered and then stored at (4±1) ℃ for 48 h for acid discharge. The rump and striploin were picked for follow-up index measurement. In this experiment, the flavor changes of Yanbian beef were analyzed by electronic nose and electronic tongueusing principal component analysis, linear discriminant analysis and Sensor contribution rate to explore the effect of different selenium and germanium content on the flavor of yanbian beef. The results showed that the yeast enriched selenium and germanium affected beef odor, and the differences between the control group and the test group were mainly from nitrogen, oxygen compounds and sulfide. The yeast enriched selenium and germanium affected beef taste, compared with the control group, the rump and striploin from test groups had a higher output value.

rich selenium; rich germanium; electronic tongue; electronic nose; cattle beef; flavor

林墨，女，延邊大學在讀碩士研究生。

李官浩(1975—)，男，延邊大學副教授，博士。 E-mail: ghli@ybu.edu.cn

2017—03—04

10.13652/j.issn.1003-5788.2017.06.005