畜禽肉及其肉制品是人们餐桌上必不可少的食物，它们为人体提供了高质量的脂肪、蛋白质、必需氨基酸、丰富的矿物质及其他营养成分，因此深受消费者的喜爱[1]。其中动物脂肪是甘油与一种或多种脂肪酸发生酯化反应所形成的，它不仅通过参与机体能量贮存、细胞组成和活性物质转运等生理生化活动来影响人体的生长发育，也与食品的质构和感官特性有密切联系[2]。
随着生产力的发展和科技水平的提高，消费者加大了对饮食健康的重视程度。畜禽肉及其肉制品含有丰富的蛋白质、氨基酸、矿物质等，但由于畜禽肉的脂肪含量通常比较高，且其肉制品中含有较高含量的脂肪、饱和脂肪酸、食盐、合成添加剂和胆固醇等物质而饱受争议[3]。例如，饮食中脂肪的过量摄入能够导致血液中的胆固醇水平升高，且反式脂肪酸的过量摄入会导致心血管疾病和其他代谢性疾病[4-5]。同时有研究表明，高脂饮食也会使血脑屏障完整性丧失和脑血流减少，进而导致认知障碍的发生[6]。由此可见，摄入过量脂肪对人体的负面作用不可忽视，因此降低畜禽肉及其肉制品的脂肪含量迫在眉睫。然而，降低脂肪含量会对肉及肉制品的滋味和口感等产生消极影响，因此，降低脂肪含量的同时，如何保持其原有口感和风味是食品行业亟待解决的问题。
本文从低脂畜禽的培育方法、脂肪替代物的分类两方面介绍低脂畜禽及脂肪替代物的开发途径，为低脂畜禽及脂肪替代物的研究发展提供理论依据，为饮食与健康提供有效的参考意见。
1 低脂畜禽的培育方法
1.1 饲养调控培育低脂畜禽
饲料为动物生长提供能量、蛋白质、脂肪、氨基酸、维生素和微量元素等基本成分，这些营养成分是动物生长的必需条件，它们决定动物的生长性能[7]。因此，通过调整饲料成分配比可以得到低脂畜禽。骆婉秋[8]研究高铁含量饲粮对肉鸡的影响，发现在日粮中添加高铁类物质能够抑制肉鸡腹部脂肪组织的发育，显著降低其脂肪含量，同时能够抑制肝脏中脂肪酸合成酶等相关酶的活性和基因表达。这可能是因为铁的添加可调节机体产热、促进脂肪动员和能量消耗，且促进骨骼肌中解偶联蛋白2、3 mRNA的表达[9]。Reis等[10]研究低脂干酒糟对幼公牛的影响，表明饲料中含有可溶性低脂干酒糟的公牛肌肉中n-6多不饱和脂肪酸含量和共轭亚油酸含量更高，且脂蛋白脂酶基因表达量较低。究其原因，可能是由于其高纤维和低能量的特性，降低了肌内脂肪含量[11]。汤佩芬等[12]在日粮中添加蚕豆替代豆粕，研究其对肉鸡的影响发现，蚕豆组肉鸡的腹脂含量降低，且饱和脂肪酸含量减少，多不饱和脂肪酸含量增加。Baldassini等[13]研究饲喂含干玉米麸质饲料对内洛尔公牛的影响发现，尽管对照组和干玉米麸质饲料组的牛背膘厚度相似，但在干玉米麸质饲料水平高于18%时，胸部背最长肌的脂肪含量减少，且脂肪酸分布改变。饲养调控培育低脂畜禽的相关研究见表1。
综上所述，通过调整畜禽的饲料成分配比，可以调节相关酶的活性，进而影响畜禽脂肪的沉积及脂肪酸的组成，最终得到营养价值更高、生长特性差别不大甚至更好的低脂畜禽。但不同饲料所喂养的畜禽均存在缺陷，且向饲料中添加高铁类物质、蚕豆等也会提高养殖成本，从而限制其大规模应用。
表 1 饲养调控培育低脂畜禽相关研究
Table 1 Advantages and disadvantages of dietary intervention strategies for low-fat livestock and poultry
1.2 基因调控培育低脂畜禽
基因控制生物性状的表达，也与动物脂肪的沉积有密切关系。Li等[18]在鸡CCAAT增强子结合蛋白ζ（CCAAT enhancer binding protein ζ，C/EBPζ）基因的研究中发现，C/EBPζ基因是鸡腹部脂肪沉积的潜在候选基因，将其标记辅助选择可以实现未来的鸡育种计划。李祥坤等[19]在天农麻鸡腹脂沉积候选基因表达水平和腹脂率的关系研究中发现，脂蛋白脂酶、脂滴包被蛋白、FTO基因、 α-酮戊二酸依赖性双加氧酶、过氧化物酶体增殖物激活受体γ的高表达量与腹脂率增加有很大关系，可以作为调控腹部脂肪沉积的候选基因。Pothakam等[20]在猪脂肪细胞因子白细胞介素-1A（interleukin-1A，IL-1A）和IL-6基因与肌间脂肪含量和脂肪酸组成的关系研究中发现，猪IL-1A基因多态性与肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸和二十碳二烯酸水平有关，猪IL-6基因多态性揭示了肌内脂肪含量和高亚麻酸水平的进一步关联。因此，猪IL-1A和IL-6基因可作为猪肌肉脂肪含量和脂肪酸组成遗传改良的候选标记基因。基因调控培育低脂畜禽的相关研究见表2。
表 2 基因调控培育低脂畜禽相关研究
Table 2 Advantages and disadvantages of gene regulation strategies for low-fat livestock and poultry
综上所述，通过调控基因的表达，可以控制畜禽的脂肪含量及其组成，但成本较高，或许还会造成突变，对人体是否产生危害目前无法估量。此外，部分基因和脂肪的关系属于推测，只是观察到与脂肪含量相关，并未在实际生产中得到应用，目前还处于探索阶段。
1.3 品种选育培育低脂畜禽
畜禽遗传信息的差异使得不同品种的畜禽肉质有较大差别。为了从根本上得到低脂畜禽，品种选育成为一个有效的方法。Martins等[24]研究发现，胴体性状受基因型的影响，与比萨罗（Bísaro，BI）和里巴特亚诺（Ribatejano，RI）猪相比，阿伦蒂亚诺（Alentejano，AL） 猪表现出较高的平均背脂肪厚度和肌内脂肪含量，而RI猪生长速度更快，瘦肉和脂肪的比例更高，背部脂肪厚度更低，更符合当下人们对低脂畜禽的要求。虽然AL和BI品种之间存在一些明显差异，但是RI品种的肉质更符合期望，考虑是由于二者杂交所得的品质在大多数研究性状中呈现中间特征。Franci等[25]研究发现，琴塔（Cinta Senese，CS）猪在样本切割中具有最低的瘦肉率，且在腰长肌中，CS猪显示出比大白（Large White，LW） 猪更高的脂肪含量，LW×CS猪有较低的脂肪含量，考虑是由于杂交品种显示亲本之间的中间值所导致的，与上述研究结果一致。品种选育培育低脂畜禽的相关研究见表3。
表 3 品种选育培育低脂畜禽相关研究
Table 3 Advantages and disadvantages of crossbreeding strategies for low-fat livestock and poultry
综上所述，不同的畜禽品种具有不同的肉质，通过品种培育可以得到低脂畜禽。其中杂交是很好的方法，所得品种的性状通常呈现中间特征，得到脂肪含量低却口感较好的杂交品种，但缺点是前期需要大量的投入，且杂交后代是否存在疾病或缺陷未知，因此需要进一步探索。
2 脂肪替代物的分类
脂肪替代物是指具有脂肪特有的物理和感官性质、能够提供能量且可以被人体消化吸收、可用来替代食品中脂肪的物质[29]，它可以产生类似于脂肪的外观和滋味，能够模拟肉制品中脂肪的感官特性和质构特性[30]，因此它的使用不仅降低了肉制品中的脂肪含量，还改善了肉制品品质特性。脂肪替代物主要包括蛋白质基质类、碳水化合物基质类、脂肪基质类及新型脂肪替代物，其中新型脂肪替代物由于能够更好地模拟动物脂肪口感，也有效弥补了前3 种脂肪替代物的弊端，因此得到了广泛应用。
2.1 蛋白质基质类
蛋白质基质类是将蛋白质经过物理或化学处理后得到，主要是将一些富含蛋白的物质加工成微小的颗粒，模拟脂肪的特性[31]。由于植物蛋白价格便宜、富含营养成分且不含胆固醇等优势，在蛋白质基质类肉制品中得到了广泛应用[32]。方媛媛[33]向低脂肉丸中加入不同比例大豆分离蛋白替代脂肪，显著降低了肉丸的脂肪含量，并且未对整体可接受性造成负面影响。另外，大豆分离蛋白的添加改善了肉丸的硬度、黏聚性、咀嚼性及持水性能，这可能是由于脂肪的减少和大豆分离蛋白的添加使得肉制品体系中凝胶结构更加紧实、稳固。但植物蛋白的使用也会有一些弊端，如会对原有食品的风味造成掩盖，且高温条件下蛋白会变性，不能用于油炸等高温处理，同时部分蛋白，如大豆蛋白还会造成过敏等问题，因此植物蛋白的功能特性还需要进一步改善[29]。
2.2 碳水化合物基质类
碳水化合物基质类替代物可以与大量水结合，使其具有类似脂肪的流动性、口感和质构，可用来代替脂肪并减少食品热量，热值一般为0～16.8 kJ/kg[29]。 Rather等[34]在黄原胶对印度乳化低脂肉制品的影响中发现，黄原胶的添加能有效降低脂肪含量，且不影响脂肪酸组成；另外，添加1.5%黄原胶的低脂组可以观察到胆固醇含量显著下降及较低胆固醇氧化产物的产生。因此，黄原胶可以作为脂肪替代物应用到肉制品中，且其与其他胶体复配可能会起到协同作用，可以进一步研究。Carvalho等[35]在牛肉汉堡中用水化小麦纤维部分替代脂肪，研究发现，替代比例越大，脂肪含量越低，因而随后产生的热量越小，且直到纤维质量分数为4.69%，牛肉汉堡的感官可接受性均与对照组没有显著差异。综上所述，碳水化合物基质类可以模拟脂肪，不仅能够改善肉制品的品质特性，还保持了其口感和风味。另外，碳水化合物基质类被公认为是食用最安全的脂肪替代物，除聚糊精外，所有碳水化合物类脂肪替代物都能被完全消化，但缺陷是存在胶束感和淀粉煳味，且不能用于溶解油溶性风味物质，另外，与蛋白质基质类脂肪替代物一样，不能用于高温油炸食品[29]。总的来说，近些年在多糖、胶体等方面的研究较多。
2.3 脂肪基质类
脂肪基质类物质包括脂肪酸酯化得到的一类产品，由于理化性质类似于油脂，且所含有的酯键可以抵抗人体内脂肪酶的催化水解而不易被人体吸收[36]，还包括植物油直接加工制备而成的产品，后者由于操作简单，得到更加广泛的应用。例如，Paneras等[37]在用植物油替代猪背膘制备低脂法兰克福香肠的研究中发现，含有橄榄油、玉米油、葵花籽油或大豆油的法兰克福香肠，其脂肪含量、饱和脂肪酸含量、胆固醇含量和热量减少，肉蛋白含量提高，考虑是由于植物油的添加减少了蛋白质的损失。因此，脂肪基质类脂肪替代物不仅能提高产品的感官特性和质构特性，而且能够作为一种功能性物质来保证肉制品的营养功能价值[38]。但直接加入会有弊端，例如，用植物油直接替代固体脂肪会对食品质量产生不利影响，其中较高的不饱和脂肪酸含量不利于室温下形成结构[39]。但有研究表明，经过预乳化可以显著改善这一缺陷[40]。因此，脂肪基质类替代物需要在制备工艺上进一步改善，才能更好地用于模拟脂肪。
2.4 新型脂肪替代物
2.4.1 乳化液型脂肪替代物
预乳化脂肪的研究多以非肉蛋白或肌原纤维蛋白本身作为乳化剂，通过乳化形成脂肪球膜蛋白，再通过二硫键或其他力相互作用与连续相蛋白基质相连[41]。即将适量乳化剂加入油相与水相互不相溶的液体中，之后经过一定的加工处理，可以使其形成均质的分散体 系，其中乳化剂起到乳化、助溶、抗老化、发泡和消泡作用[42]。Araújo等[43]在添加鸡爪胶原蛋白的低脂鸡肉香肠品质研究中发现，添加7.5%脂肪和7.5%鸡爪胶原蛋白的处理组和添加15%脂肪的对照组乳状液稳定性接近，考虑是由于胶原蛋白所具有的乳化性和凝胶性，且处理组的致动脉粥样硬化和血栓形成风险最低，更符合低脂、健康的要求。Barros等[44]在牛肉汉堡中使用虎坚果油乳化液替代脂肪，研究发现，虎坚果油乳化液影响牛肉组分，并降低脂肪和蛋白质含量。降低蛋白质含量使得营养成分降低，需要进一步改善。乳化液型脂肪替代物在肉制品中应用的相关研究见表4。
综上所述，乳化液型脂肪替代物可以有效替代肉制品中的动物脂肪，同时改善其质构和营养特性，抑制脂质氧化，部分还能提高物理稳定性。且安全、天然、营养、多功能的食品乳化剂及其复配技术具有很大的潜力，是未来的发展趋势[45]。不足之处在于需要控制脂肪替代比，且部分会增加蒸煮损失，降低某些品质特性。总的来说，乳化液型脂肪替代物具有很好的研究前景。
表 4 乳化液型脂肪替代物在肉制品中的应用相关研究
Table 4 Advantages and disadvantages of emulsion-based fat substitutes in meat products
2.4.2 凝胶型脂肪替代物
凝胶指一定浓度的高分子溶液或溶胶，在适当条件下失去流动性，最终整个体系变成一种外观均匀并保持一定形态的弹性半固体[60]。凝胶食品具有高水分含量、低能量、口感宜人、质构特性独特等优点[61]。特殊的结构质地使其成为低脂肉制品中动物脂肪替代物的一种很好的选择。Kwon等[62]在以乳清蛋白和十二烷基硫酸钠制备的凝胶作为脂肪替代物的应用研究中发现，添加十二烷基硫酸钠到乳清分离蛋白中可以增加胶凝性，减少聚集；且添加凝胶的低脂香肠在蒸煮损失、乳化稳定性、硬度和咀嚼性等品质特性方面均有显著改善。Pintado等[63] 将奇亚籽和燕麦乳剂凝胶作为新型动物脂肪替代品和保健生物活性物质应用在香肠配方中，发现凝胶提高了不饱和脂肪酸的含量，且降低了蒸煮损失；虽然影响了微生物计数和感官特性，但是所有香肠的感官评价结果都被判定是可接受的。凝胶型脂肪替代物在肉制品中应用的相关研究见表5。
综上所述，凝胶型脂肪替代物可以模拟动物脂肪固体的性质，改善其品质特性，部分还能提高抗氧化能力。且不同原料制备的凝胶用来替代脂肪，大多可以 保持或改善肉制品的营养和质构特性，因此，凝胶型脂肪替代物有很大的发展潜力。但不同凝胶种类和添加量对肉制品的品质会产生很大影响，且部分会影响硬度等品质特征，因此凝胶型脂肪替代物还需要不断研究。
表 5 凝胶型脂肪替代物在肉制品中的应用相关研究
Table 5 Advantages and disadvantages of gel-based fat substitutes in meat products
3 结 语
近些年，人们对饮食健康的关注度逐渐增加。畜禽肉及其肉制品虽然营养价值很高，但其中高脂肪含量是过度肥胖、代谢性疾病、心脑血管疾病等的诱导因素。本文论述低脂畜禽及脂肪替代物的开发途径，为降低畜禽肉及其肉制品中脂肪含量提供了新的思路，但是也存在一些问题。饲养和基因调控以及品种选育虽然可以有效降低畜禽肉中脂肪含量，但动物饲养的周期太长，成本较高，且基因调控容易引起基因突变，品种选育所得畜禽存在未知缺陷等，目前更多处于研究阶段。蛋白质基质类、碳水化合物基质类及脂肪基质类可以有效减少肉制品中的脂肪含量，但每种方法都存在各自的弊端，不利于实际生产。最近兴起的乳化液型和凝胶型脂肪替代物能够更好模拟动物脂肪，不仅可以有效降低肉制品中脂肪含量，还可以缓解脂肪降低所导致的品质劣变，改善肉制品的质构、营养及感官特性。因此具有很好的发展前景。
低脂畜禽及脂肪替代物满足当代人们对健康饮食的要求，具有很好的发展潜力。未来对其的研究应该更多集中在以下方面：1）饲养、基因调控及品种选育可以有效降低畜禽肉脂肪含量，但存在实际生产受限的问题，未来应该在理论的基础上加大其实际应用；2）新型脂肪替代物应为主要的研究方向，更多的脂肪替代物类型及加工方式应该被研究；3）新型脂肪替代物较多应用在肉糜制品中，可以进一步研究其在各类产品中应用的效果，对其进行改善；4）目前关于人体对低脂肉及低脂肉制品消化吸收的研究较少，可以建立体外模型，更好探究其功能特性。综上所述，低脂畜禽及脂肪替代物是一个具有较高研究价值的方向，具有广阔的发展前景。
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