李貞子 楊具田祁高展 臧榮鑫 劉紅娜 龍 玲 曹 忻

(1. 西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730124； 2. 西北民族大學(xué)理科實(shí)驗(yàn)中心，甘肅 蘭州 730124)

蘭州大尾羊肉揮發(fā)性風(fēng)味組分研究

李貞子1楊具田1祁高展1臧榮鑫1劉紅娜1龍 玲1曹 忻2

(1. 西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730124； 2. 西北民族大學(xué)理科實(shí)驗(yàn)中心，甘肅 蘭州 730124)

以小尾寒羊肉為對(duì)照，利用相對(duì)氣味活度值(ROAV)對(duì)不同性別的蘭州大尾羊肉的主體風(fēng)味成分進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，蘭州大尾羊羯羊和母羊肉分別檢出了80和85種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中醛類物質(zhì)是主體風(fēng)味成分，相對(duì)含量分別為31.110%和22.305%。蘭州大尾羊肉的主體風(fēng)味物質(zhì)有癸醛、辛醛、壬醛、2-壬烯醛、2，4-壬二烯醛、反-2-癸烯醛、2，4-癸二烯醛等，其氣味特征主要表現(xiàn)為蠟香味，脂香味，蘑菇味和黃瓜味等，羯羊肉主體風(fēng)味物質(zhì)比母羊肉多2種。與小尾寒羊相比，蘭州大尾羊肉主體風(fēng)味物質(zhì)的種類和ROAV值高于小尾寒羊肉。

蘭州大尾羊；風(fēng)味物質(zhì)；相對(duì)氣味活度值

蘭州大尾羊(Lanzhou fat-tailed sheep)是由陜西大荔附近的同羊與蘭州當(dāng)?shù)孛晒叛螂s交選育而成的綿羊品種，是中國(guó)著名的十六個(gè)地方綿羊品種之一。之所以得名是因其尾部脂肪過(guò)度沉積導(dǎo)致體積大，它不僅肉質(zhì)鮮美、耐粗飼、飼料利用率高，而且抗病能力和適應(yīng)性強(qiáng)[1]。

關(guān)于蘭州大尾羊的研究資料并不多，主要集中在種質(zhì)資源保護(hù)、酶和蛋白質(zhì)的多態(tài)性研究、食用品質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)成分分析等方面[2-5]，關(guān)于其風(fēng)味物質(zhì)的研究未見(jiàn)報(bào)道。而羊肉的風(fēng)味是鑒別羊肉品質(zhì)的重要指標(biāo)。

本研究擬以不同性別的蘭州大尾羊背最長(zhǎng)肌為原料，并以在蘭州地區(qū)的小尾寒羊肉作為對(duì)照，采用頂空固相微萃取—?dú)庀嗌V—質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)羊肉中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，結(jié)合風(fēng)味物質(zhì)的感覺(jué)閾值，利用相對(duì)氣味活度值(relative odor activity value，ROAV)確定蘭州大尾羊肉的主體風(fēng)味成分，并對(duì)其主要揮發(fā)性風(fēng)味組分的氣味特征進(jìn)行分析。此法能克服傳統(tǒng)方法中只研究風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量而忽略其感覺(jué)閾值的缺點(diǎn)，大大提高了主體風(fēng)味成分的準(zhǔn)確性，旨在為科學(xué)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)蘭州大尾羊肉的特征風(fēng)味提供可靠依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗(yàn)羊只選自甘肅省蘭州市榆中縣的劉小剛羊場(chǎng)。挑選12只健康的成年蘭州大尾羊，羯羊和母羊數(shù)量各半，以相同飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下的小尾寒羊?yàn)閷?duì)照組。宰前24 h停止喂食，2 h停止喂水。

氣相色譜—質(zhì)譜(GC—MS)聯(lián)用儀：6890N/5973型，美國(guó)Agilent公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 羊肉處理 將屠宰后的每只蘭州大尾羊胴體分別取第1～4腰椎間的背最長(zhǎng)肌，將同類肉樣進(jìn)行混合后放置于4 ℃ 冰箱內(nèi)冷藏備用。取相同性別及部位的小尾寒羊肉為對(duì)照組。

1.2.2 樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的捕集與解析 樣品前處理采用固相微萃取法。于水浴鍋65 ℃恒溫1 h，加水使肉降溫至50 ℃并恒溫。插入活化好的固相微萃取器，常溫吸附30 min，取出后插入氣—質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口于250 ℃解析15 min。

1.2.3 揮發(fā)性風(fēng)味物的測(cè)定 GC—MS條件：載氣為氦氣，流量1 mL/min，進(jìn)樣口250 ℃，接口250 ℃。柱溫初溫50 ℃，保持2 min，3 ℃/min升溫至225 ℃，保持1 min。離子源溫度200 ℃，電子轟擊離子源(EI)70 eV，掃描質(zhì)量范圍m/z10～400。

1.2.4 定性定量分析 掃描結(jié)果分別與MAINLIB、NISTDEMO、REPLIB和WILLEY 4個(gè)譜庫(kù)對(duì)照進(jìn)行鑒定分析，只分析匹配度(SI)和反匹配度(RSI)均在800以上(最大1 000)的物質(zhì)，按化合物峰面積的歸一化法進(jìn)行定量分析。

1.2.5 關(guān)鍵風(fēng)味化合物的確定 采用相對(duì)氣味活度值法[6]，定義對(duì)樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的組分：ROAVmax=100，對(duì)其他揮發(fā)性成分則有：

ROAVi≈100×Cri/Crmax×Tmax/Ti，

澆水：覆蓋前如連續(xù)陰雨，林地已完全濕透，可以不澆水。如果覆蓋前1周左右沒(méi)有降水，則必須澆水，而且一定要澆透(2～3 d完成)，用水量約60～80 t/667 m2，下挖30 cm，抓一把泥土捏一下不散即可進(jìn)行覆蓋。

(1)

式中：

ROAVi——相對(duì)氣味活度值；

Cri——各揮發(fā)性成分的相對(duì)百分含量；

Ti——各揮發(fā)性成分對(duì)應(yīng)的感覺(jué)閾值；

Crmax——對(duì)試樣總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大組分的相對(duì)百分含量；

Tmax——對(duì)試樣總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大組分相對(duì)應(yīng)的感覺(jué)閾值。

所有組分都滿足0 ≤ROAV≤100，且ROAV 越大的組分對(duì)樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)也越大。一般認(rèn)為，ROAV≥1的物質(zhì)是試樣的主體風(fēng)味成分，而0. 1≤ROAV≤1 的物質(zhì)對(duì)樣品的整體風(fēng)味也有比較重要的輔助作用。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘭州大尾羊肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定分析

蘭州大尾羊和小尾寒羊肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總離子流圖分別見(jiàn)圖1～4。

由表1和表2可知，蘭州大尾羊羯羊肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)共計(jì)80種，蘭州大尾羊母羊肉共檢測(cè)出85種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。對(duì)照組小尾寒羊羯羊肉和母羊肉分別檢出81種和77種風(fēng)味化合物。

2.2 蘭州大尾羊肉主體風(fēng)味成分分析

結(jié)合蘭州大尾羊肉中揮發(fā)性組分的相對(duì)百分含量和感覺(jué)閾值，去除感覺(jué)閾值極高或者不明確的物質(zhì)，計(jì)算得到其ROAV值，即得到蘭州大尾羊肉主體風(fēng)味成分及其氣味特點(diǎn)，結(jié)果見(jiàn)表3。

圖1 蘭州大尾羊羯羊肉揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖

圖2 蘭州大尾羊母羊肉揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖

圖3 小尾寒羊羯羊肉揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖

圖4 小尾寒羊母羊肉揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖

由表3可知，蘭州大尾羊羯羊肉中的主體風(fēng)味成分(ROAV≥1)有2-壬烯醛、辛醛、壬醛、2，4-壬二烯醛、癸醛、2，4-癸二烯醛、反-2-癸烯醛、庚醛、己醛等9種，其它對(duì)主體風(fēng)味成分有修飾作用的物質(zhì)(0. 1≤ROAV≤1)有2-辛烯醛、苯乙醛等；蘭州大尾羊母羊肉中的主體風(fēng)味成分有癸醛、2，4-壬二烯醛、壬醛、2-壬烯醛、辛醛、2，4-癸二烯醛、反-2-癸烯醛等7種，其它比較重要的風(fēng)味成分有己醛、庚醛、2-辛烯醛。蘭州大尾羊羯羊肉中的主體風(fēng)味成分種類比母羊多2種，而且2-壬烯醛、2，4-壬二烯醛、反-2-癸烯醛和2，4-癸二烯醛的ROAV值也比母羊肉高，這些物質(zhì)呈現(xiàn)出脂香味、蘑菇味、黃瓜味、西瓜味、天竺葵味和蠟香味等特點(diǎn)，使羯羊肉比母羊肉具有更豐富而鮮香的風(fēng)味。蘭州大尾羊羯羊肉中的主體風(fēng)味成分種類比小尾寒羊羯羊肉多3種，ROAV值也普遍高于小尾寒羊肉，尤其是2-壬烯醛的ROAV值明顯高于其他樣品，這種物質(zhì)具有鳶尾草味、脂肪味和黃瓜味；蘭州大尾羊母羊肉中的主體風(fēng)味成分種類比小尾寒羊母羊肉少1種，但ROAV值高于小尾寒羊肉，故風(fēng)味更鮮美。

表1 蘭州大尾羊肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)成分?

續(xù)表1

類別名稱相對(duì)含量/%蘭州大尾羊羯羊母羊小尾寒羊羯羊母羊醇類2-庚醇0.657///桉樹(shù)醇0.3590.1380.3430.2082-乙基-1-癸醇/0.043//1-辛醇/0.209//2-癸烯-1-醇0.1350.5030.2280.1144-萜烯醇0.241/0.1720.3005-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-環(huán)己醇0.1630.354/0.1132-丁基-1-辛醇///0.1113,7,11-三甲基-順-2,10-十二烷基二烯-1-醇1.209///3,7,11-三甲基-1-十二醇1.0130.1750.1890.746紅沒(méi)藥醇0.242/0.071/3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇//0.152/2-己基-1-癸醇/0.8560.055/2-異丙基-5-甲基-1-庚醇//0.109/柏木烯醇//0.087/4-甲基-1-苯基-1,5-己二烯-3-醇///0.101薄荷腦0.0900.0900.1400.057醛類丁烯醛0.068///戊醛0.4250.0450.1020.166己醛4.7570.9813.4983.2012-己烯醛0.4890.080/0.050呋喃甲醛/0.040/0.249庚醛5.8660.5190.6420.551順-4-庚烯醛0.249/0.1500.0742-庚醛1.287/0.1520.306辛醛3.0515.6672.8131.8382,4-庚二烯醛0.3550.220//2-辛烯醛0.9460.1800.1600.146苯乙醛0.2710.1030.0520.067壬醛5.0847.2464.1613.4122-壬烯醛4.4110.3530.2800.200癸醛0.6151.8610.3320.9952,4-壬二烯醛0.1900.067/0.096反-2-癸烯醛0.9970.3200.1782.0362,4-癸二烯醛0.2730.075/0.3042-十一烯醛0.7940.1390.1950.136十二醛0.2310.6900.1840.386十四醛0.1770.0710.4290.176十五醛0.2350.1710.8850.334十六醛/1.040//十八醛0.3392.4775.0392.153

續(xù)表1

類別名稱相對(duì)含量/%蘭州大尾羊羯羊母羊小尾寒羊羯羊母羊酮類丙酮0.2760.49010.1750.3792,3-丁二酮0.2800.0920.3390.1421,2-環(huán)戊二酮///0.0433-羥基-2-丁酮0.5041.1640.279/2-甲基-3-辛酮0.3690.1170.2420.6816-甲基-5-庚烯-2-酮0.0700.087/0.1452-(3氫)呋喃酮/0.182/0.1356-甲基-5-庚烯-2-酮//0.092/5-甲基-2-異丙基-環(huán)己酮0.5220.5100.5120.2522-戊基-環(huán)己酮/0.969/0.068對(duì)甲基苯乙酮0.610///2-(2-辛烯基)-環(huán)戊酮0.2320.0940.1010.1513-(3-丁羥基)-2,2,4-三甲基-2-環(huán)己烯-1-酮0.4861.7100.8751.515酸類甲基?；撬?.822.3490.6710.685乙酸0.7252.2460.9660.612己酸0.4310.278/0.130壬酸/0.132//酯類4-乙基苯甲酸-2-戊酯/0.126//γ-戊內(nèi)酯//0.169/乙酸芳樟酯//0.1380.101鄰苯二甲酸二辛酯0.0880.2450.205/鄰苯二甲酸二丁酯/0.125//十五烷基乙酸酯//0.152/十四酸異丙酯//0.159/雜環(huán)類 甲苯17.6116.1316.8144.644對(duì)二甲苯/0.1280.1070.061間甲基異丙基苯0.5400.3490.5980.6342-丁基四氫呋喃//0.053/2-戊基呋喃0.1870.0830.1980.1182-異丙基哌嗪0.109//0.0632,5-二異丙基噻吩0.1210.6650.3670.308苯丙噻唑/0.488/0.2224-(3-苯丙基)吡啶/0.796//2-甲基萘///0.0722,2',5,5'-四甲基聯(lián)苯0.073/0.164/醚類4-烯丙基苯甲醚 0.2470.2160.1440.362胺類異丙胺 3.4167.1466.3407.801酚類苯酚/0.0630.0750.0432,6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚 0.0820.2530.2730.9472,4-二特丁基苯酚/0.3940.185/合計(jì)99.58299.56999.92399.571

? “/”表示未檢出該物質(zhì)。

表2 蘭州大尾羊肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類?

蘭州大尾羊肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類超過(guò)80余種，但其風(fēng)味特征卻是由揮發(fā)性成分的濃度及其感覺(jué)閾值共同決定的。當(dāng)濃度確定時(shí)，感覺(jué)閾值越低的物質(zhì)越容易被感知[6]。由表1～3可知，蘭州大尾羊肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中醛類物質(zhì)相對(duì)含量較豐富，在羯羊肉和母羊肉中分別占31.110% 和22.345%，且因其閾值較低，因此對(duì)蘭州大尾羊肉的總體風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)。己醛、庚醛、辛醛和壬醛主要來(lái)源于油酸、亞麻酸、亞油酸和花生四烯酸等不飽和脂肪酸的氧化。辛醛具有顯著的臘香、水果和脂肪氣味，稀釋后有脂肪蜜樣香氣。庚醛具有強(qiáng)烈而不愉快的、刺鼻粗糙的油脂氣味，己醛則擁有蘋(píng)果香、葉子香味和清香青草氣味等。這些直鏈醛是形成肉類風(fēng)味的基礎(chǔ)物質(zhì)。烯醛、二烯醛等不飽和醛可能是由多不飽和脂肪酸氧化形成的氫過(guò)氧化物的裂解而成[9]。在蘭州大尾羊羯羊肉中ROAV值最高的2-壬烯醛具有鳶尾草味、脂肪味和黃瓜味，2，4-壬二烯醛具有脂肪味、蠟味、青草味、西瓜味、辛辣味，癸醛呈現(xiàn)蠟味，桔子味和柑橘皮味，2，4-癸二烯醛具有脂肪味、雞肉味，反-2-癸烯醛具有蠟香味，脂香味，蘑菇味等。這些不飽和醛類的ROAV值比較高，對(duì)蘭州大尾羊肉的主體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大。

表3 蘭州大尾羊肉主體風(fēng)味物質(zhì)成分?

? ROAV≥1的物質(zhì)是主體風(fēng)味成分， 0. 1≤ROAV≤1 的物質(zhì)是有修飾作用的風(fēng)味成分。

飽和烷烴、烯烴類物質(zhì)和酸類物質(zhì)相對(duì)含量雖然較多，但由于其感覺(jué)閾值通常也很高[10]，一般不產(chǎn)生明顯嗅感，因此對(duì)蘭州大尾羊肉主體風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。酮類物質(zhì)通常具有果香味、奶油味、青草香味等[11]。蘭州大尾羊肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中含有10種左右的酮類，含量也較高，但ROAV值普遍不高，因此不是蘭州大尾羊肉主體風(fēng)味物質(zhì)。其它一些分子量較大的化合物的發(fā)香基往往因?yàn)橹ф溁蚱渌鶊F(tuán)的影響而不容易產(chǎn)生明顯嗅感，且其沸點(diǎn)一般比較高，常溫下的揮發(fā)性明顯不如小分子化合物[12]。雜環(huán)類化合物可能是美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物，對(duì)羊肉香氣起著非常重要的作用，高濃度的某些雜環(huán)化合物可能會(huì)引起膻味[13]。在蘭州大尾羊肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中檢測(cè)到呋喃、吡啶、噻吩、噻唑和哌嗪類等物質(zhì)，但這些物質(zhì)的ROAV值較低，不會(huì)使蘭州大尾羊肉具有顯著的膻味。它們或直接參與羊肉中的風(fēng)味，或與其他物質(zhì)發(fā)生協(xié)同、拮抗等作用，間接影響羊肉的風(fēng)味。羊肉的風(fēng)味是多種呈味物質(zhì)相互影響相互作用的綜合結(jié)果，而不只是某幾種呈味物質(zhì)的簡(jiǎn)單組合，其他物質(zhì)也可能對(duì)蘭州大尾羊肉的風(fēng)味特征有一定影響，具體影響有待進(jìn)一步研究。

3 結(jié)論

蘭州大尾羊羯羊和母羊肉分別含有80和85種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。醛類物質(zhì)是主體風(fēng)味成分，主要包括2-壬烯醛、癸醛、辛醛、2，4-壬二烯醛、壬醛、2，4-癸二烯醛、反-2-癸烯醛等。各種風(fēng)味成分協(xié)同作用，使蘭州大尾羊肉具有獨(dú)特的香味和較輕的膻味，具有廣闊的市場(chǎng)前景。今后可結(jié)合揮發(fā)性脂肪酸中的膻味成分和脫膻技術(shù)進(jìn)行更深入的分析研究。

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Research of volatile components of Lanzhou fat-tailed sheep

LI Zhen-zi1YANGJu-tian1QIGao-zhan1ZANGRong-xin1LIUHong-na1LONGLing1CAOXin2

(1.CollegeofLifeScienceandEngineering,NorthwestUniversityforNationalities,Lanzhou,Gansu730124,China; 2.ScienceExperimentalCenter,NorthwestUniversityforNationalities,Lanzhou,Gansu730124,China)

It was aimed to analyze the volatile components and key volatile components of Lanzhou fat-tailed sheep in different gender in this study, and the small fat-tail sheep were chosen as control. The results showed that Lanzhou fat-tailed wethers contained totally 80 kinds of volatile materials, while ewes had 85 kinds. Aldehydes were found the key volatile components, and the relative contents were respectively 31.110% and 22.305%. The key volatile components contained decanal, octanal, nonanal, 2, 4-nonadienal, 2-nonenal, 2,4-decadienal and (E)-2-decenal, which smelled like wax, fat, mushroom and cucumber, and wethers contained 2 more kinds aldehydes than ewes. Compared to small fat-tail sheep, Lanzhou fat-tailed was found containing more key volatile components and higher ROAV values.

Lanzhou fat-tailed sheep; volatile components; relative odor activity value

10.13652/j.issn.1003-5788.2016.12.011

西北民族大學(xué)2014年中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(編號(hào)：31920140079)；西北民族大學(xué)2013年中央高校資金項(xiàng)目(編號(hào)：31920130046)；國(guó)家自然基金(編號(hào)：31360533)；西北民族大學(xué)引進(jìn)人才項(xiàng)目(編號(hào)：xbmuyjrc201416)；西北民族大學(xué)2016年中央高校資金項(xiàng)目(編號(hào)：31920160053)

李貞子，女，西北民族大學(xué)實(shí)驗(yàn)師，碩士。

楊具田(1963-)，男，西北民族大學(xué)教授，博士。 E-mail: Jutianyang988@163.com

2016—11—11