為系統(tǒng)分析不同飼草對東鄉(xiāng)羊肉氨基酸和揮發(fā)性化合物的影響，本試驗以小尾寒羊背最長肌為材料，分別以玉米青貯、干麥草和苜蓿作為粗飼草輔以固定配方精飼料進行飼喂，分析了三組羊肉中氨基酸種類與含量的差異及揮發(fā)性化合物之間的差異。結果表明：三組羊肉中共測出18種氨基酸，包括人體所需的8種必需氨基酸，對氨基酸含量、EAA/TAA值、EAA/NEAA值和氨基酸評分進行綜合評價，其中干麥草飼料品種豐富了羊肉的蛋白品質；共檢測出87種揮發(fā)性化合物，其中檢出的醛類物質含量最多，主要是己醛和壬醛，且玉米青貯組最多，說明不同飼料對羊肉中揮發(fā)性化合物的影響有一定程度的差異。

關鍵詞

飼料 氨基酸自動分析儀 氣相色譜-質譜聯(lián)用儀 氨基酸 揮發(fā)性化合物

█ Effects of Different Forages on Amino Acids and Volatile Compounds of Dongxiang Mutton

YANG Zhengju1，XIAO Rui2，YANG Xiaofen1，CAO Ying1 ，LI Jing1/ 1.Gansu Food Inspection and Research Institute ， 2.Lanzhou Zhongjianke Testing Technology Co.Ltd

Abstract

To systematically analyze the effects of different forages on amino acids and volatile compounds of Dongxiang mutton， their varieties of forages are roughage which includes corn silage， wheat straw and alfalfa， with fixed formula as concentrate， has determined the contents of volatile flavor compounds and the type and the content of amino acids. The results showed that three groups of the communist party have measured 18 kinds of amino acids， including 8 kinds of essential amino acids required for human body. Judging by from the amino acid content， the value of EAA/TAA and EAA/NEAA， and amino acids score， dry straw feed variety makes mutton have more abundant protein quality. Detecting a total of 87 kinds volatile compounds， most main is hexanal and nonyl aldehyde， measured the most is in the corn silage group， showing that the effects of different forages of Dongxiang mutton has a certain degree of difference.

Key words

forage， automatic amino acid analyzer， gas chromatography-mass spectrometry， amino acids， volatile compounds

0 引言

羊肉有豐富的營養(yǎng)價值，具有高蛋白、低脂肪、豐富的礦物質和維生素等特點，同時具有溫補脾胃、肝腎、補血溫經(jīng)等良好的藥用價值。然而我國羊肉產(chǎn)品同質性較強、產(chǎn)品種類單一，難以滿足消費者多樣化和追求高品質的需求[1]，只有不斷豐富市場上高端羊肉產(chǎn)品的數(shù)量和種類，才能真正滿足廣大消費者對綠色、健康、保健肉產(chǎn)品的需求。小尾寒羊肉質細嫩鮮美，香味濃郁，膻味輕，且蛋白質含量高，氨基酸總量和人體必需氨基酸含量也較高，同時，膽固醇含量低，是人們公認的具有營養(yǎng)和保健雙重作用的功能食品[2]。食用青貯玉米可以提高羊肉的鮮味，而且羊肉中非必需氨基酸隨著精料蛋白水平的升高而升高，飼料組成和營養(yǎng)水平對羊肉氨基酸具有一定程度的影響[3]。

近年來，國內外均有通過飼喂不同飼草對肉中氨基酸和揮發(fā)性化合物影響的研究。有研究表明動物在采食苜蓿青干草后，加速了肌肉的降解與熟化，同時也提高了肌原纖維降解酶系的活性，從而提高了肌肉嫩度[4]。飼料中氨基酸的含量高低、組成特點和比例直接影響飼料品質和動物的生長[5]。

青貯玉米、干麥草和苜蓿作為常見的粗飼料，在羊的飼養(yǎng)中扮演著重要的角色，對羊的增重速度和飼料轉化利用有著顯著的影響[6]。周國棟等發(fā)現(xiàn)不同飼草對不同種群內羊肉品質和營養(yǎng)特征均會產(chǎn)生影響，在實際飼養(yǎng)過程中，如果追求羊肉優(yōu)質品質和營養(yǎng)特征，可以使用苜蓿作為主要粗飼料。干麥草成本較低，育肥過程中會提高羊肉中氨基酸含量[7]。劉勇發(fā)現(xiàn)牦牛肉中酸性氨基酸含量較高，與FAO理想模式（聯(lián)合國糧食及農業(yè)組織FAO和世界衛(wèi)生組織WHO共同提出的一種蛋白質營養(yǎng)評價模式）相比，牦牛肉中氨基酸評分較高，說明其屬于優(yōu)質牛肉[8]。盡管對氨基酸與揮發(fā)性化合物的測定方法的研究報道很多，然而國內外針對不同飼料對東鄉(xiāng)羊肉氨基酸和揮發(fā)性化合物的影響的相關研究報道不多。因此，通過測定不同飼草對東鄉(xiāng)羊肉揮發(fā)性化合物影響的研究，為探討羊肉風味的作用效果和實現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)質羊肉提供了一定的科學依據(jù)。

本研究以小尾寒羊背最長肌為材料，通過食用不同飼草后采用氨基酸自動測定儀和氣相色譜-質譜聯(lián)用儀測定羊肉中氨基酸的組成和揮發(fā)性化合物相對含量，旨在為不同飼草對東鄉(xiāng)羊肉氨基酸和揮發(fā)性化合物影響的深入研究提供基礎資料，確定不同飼養(yǎng)方式對羊肉風味的影響及其原因，為今后肉品風味研究和優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

1.1.1.1 材料

小尾寒羊背最長肌，購自臨夏市佳源牧業(yè)有限公司。試驗羊3月齡進入飼喂試驗，分別以玉米青貯、干麥草和苜蓿作為粗飼草，結合固定配方的精飼料進行飼喂。6月齡進行屠宰。宰前禁食24 h，停水2 h，每組選擇健康狀況良好、發(fā)育正常、體重相近的4只，作為試驗羊，宰后取適量背最長肌，液氮保存，帶回實驗室進行氨基酸、揮發(fā)性化合物含量測定。

1.1.1.2 試劑

濃鹽酸：分析純；

苯酚：分析純；

2.5 mmol/L氨基酸混合標準溶液；

NaCl：分析純。

1.1.2 儀器

切割式混合研磨儀；

氨基酸分析儀；

氣相色譜-三重串聯(lián)四級桿質譜聯(lián)用儀；

水浴鍋。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品預處理

取背最長肌肉200 g，用切割式混合研磨儀粉碎混勻，待用。

1.2.2 測定項目和方法

1.2.2.1 氨基酸測定及評分

氨基酸測定參照GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》：精確稱取一定量的處理均勻羊肉放入水解管中，加入6 mol/L的鹽酸10 mL，加入3滴苯酚，用氮吹儀吹掉空氣，在110℃下水解22 h，冷卻至室溫，定容到50 mL，取濾液稀釋液1 mL到10 mL離心管中氮吹至干，用儀器樣品稀釋液溶解，振蕩混勻后，吸取溶液通過0.22 μm濾膜后，用氨基酸自動分析儀進行測定。

氨基酸評定方法：根據(jù)FAO修訂的人體必需氨基酸均衡模式進行比較[7]（見表1），氨基酸評分是指通過比較樣品蛋白質中的氨基酸含量與FAO/WHO評分標準模式中相應必需氨基酸含量的比值來評價。計算公式如下[9]：

1.2.2.2 揮發(fā)性化合物測定

揮發(fā)性化合物的提取：取解凍后的肉樣，準確稱取5 g置于20 mL頂空進樣瓶中，加入質量分數(shù)為20%的NaCl，置于95℃水浴鍋中恒溫1 h，加水使肉降溫至80℃并恒溫。將萃取頭插入瓶蓋中，用頂空萃取方式吸附30 min后縮回萃取頭，然后將萃取頭插入氣相色譜-質譜（GC-MS）聯(lián)用儀中，推出纖維頭，于250℃解吸15 min后進行色譜柱分析[10]。

色譜條件：載氣高純He；不分流進樣20 min；恒流0.8 mol/L；進樣口溫度250℃；程序升溫：柱溫初始溫度50℃，保持2 min，以3℃/min升溫至225℃，不保留。

質譜條件：離子源溫度200℃；電離方式EI，電子能量70 eV，掃描質量范圍30 amu～400 amu；OV1701色譜柱（長50 m，內徑0.2 mm，膜厚0.5 μm）。

通過Nist和Willey譜圖庫對GC-MS分析鑒定樣品揮發(fā)性成分進行解析，再結合有關文獻進行人工譜圖解析，確定其化學成分；利用譜圖庫數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按峰面積歸一化法進行定量分析，求得各化學成分在揮發(fā)性風味物質中的相對含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2013對試驗數(shù)據(jù)進行整理分析，結果用平均數(shù)表示。

2 結果與分析

2.1 氨基酸測定結果與分析

2.1.1 氨基酸含量分析

飼喂三組飼草后用氨基酸自動分析儀測定小尾寒羊肉中氨基酸種類和含量，數(shù)據(jù)見表2。

由表2可知，三組羊肉中測出18種氨基酸，包括人體所需的8種必需氨基酸。與WHO/FAO提出的EAA/ TAA約為40%、EAA/NEAA約為60%相接近。從EAA/TAA和EAA/NEAA值來看，干麥草組的蛋白品質優(yōu)于青貯玉米組和苜蓿組，說明干麥草飼料品種更能提高羊肉的蛋白品質。必需氨基酸的種類與含量，見圖1。

由圖1可知，飼喂三種飼草后用氨基酸自動分析儀測定羊肉中的必需氨基酸含量豐富，能夠有效地提供必需氨基酸。通過氨基酸自動分析儀檢出的必需氨基酸含量在苜蓿組中最多，而在青貯玉米組中最少。三組中檢出的必需氨基酸含量最多的都是賴氨酸，其中干麥草組最多，約占必需氨基酸總量的22%，亮氨酸含量僅次于賴氨酸，約占20.8%。非必需氨基酸的種類與含量見圖2。

由圖2可知，非必需氨基酸組成同樣齊全，而且含量豐富。三組中檢出的非必需氨基酸含量最多的是谷氨酸，占非必需氨基酸總量的29.5%，其中干麥草組最多。其次是天門冬氨酸，占非必需氨基酸總量的16.2%。說明飼喂不同的飼草后羊肉具有豐富的營養(yǎng)價值和良好的藥用價值。

2.1.2 氨基酸評分

根據(jù)氨基酸的含量測定結果，以FAO提出的評分模式對飼喂三種飼草中小尾寒羊肉的營養(yǎng)價值進行氨基酸評分。由表3可知，三組中賴氨酸的含量最多，則賴氨酸可作為限制性氨基酸蛋白質食品的補充，含硫氨基酸（蛋氨酸+胱氨酸）含量最低，則含硫氨基酸是第一限制性氨基酸。盡管三組的限制性氨基酸都是含硫氨基酸，但苜蓿組的含硫氨基酸評分相比青貯玉米組提高了19.99%，相比干麥草組提高了9.99%。

2.2 揮發(fā)性化合物測定結果與分析

2.2.1 揮發(fā)性化合物離子流圖

飼喂三種飼草后測定的羊肉中揮發(fā)性化合物離子流圖見圖3 ～圖 5。

由圖3 ～圖 5可知，通過GC-MS測定揮發(fā)性化合物的出峰時間，青貯玉米組與干麥草組主要集中在5 min ～ 40 min，而苜蓿組在5 min ～ 38 min。

2.2.2 揮發(fā)性化合物比較

青貯玉米組、干麥草組，以及苜蓿組揮發(fā)性化合物的組分及相對百分含量結果見表4。

由表4可知，小尾寒羊肉背最長肌中共檢出87種揮發(fā)性化合物，包括21種醇類、15種酯類、14種烴類、13種醛類、12種酸類、4種酮類、4種芳香類化合物及4種雜環(huán)類化合物。三組羊肉中各項揮發(fā)性化合物的比較如圖6所示。

由圖6可知三組羊肉中檢出的揮發(fā)性化合物相對含量最多的是醛類物質，主要是己醛和壬醛，其總量占揮發(fā)性化合物的65.05%。其次是醇類物質，主要是反式-2-壬烯-1-醇和1-辛烯-3-醇。也檢出少量的酯類物質，主要是甲酸辛酯。其他物質含量排序依次為烴類>酸類>芳香類>雜環(huán)類>酮類，而在干麥草組中并未檢測到酮類物質。

3 討論

3.1 小尾寒羊背最長肌氨基酸

三組羊肉中檢出的氨基酸總含量為54.32%，其中必需氨基酸含量占總含量的40.1%，必需氨基酸檢出最多的都是賴氨酸，約占總含量的8.7%，其次是亮氨酸，其中賴氨酸具有改善食欲、增強免疫力、促進骨骼發(fā)育、改善大腦功能的作用，對人體十分有益，而亮氨酸能夠促進睡眠，緩解情緒，提高免疫力。非必需氨基酸含量最多的都是谷氨酸，約占氨基酸總量的17.6%，其次是天門冬氨酸，其中谷氨酸是形成鮮味的關鍵成分，一定程度上增加了羊肉的鮮美味道，且具有解毒、營養(yǎng)腦神經(jīng)、促進生長發(fā)育、增進食欲、改善肝臟功能等功效和作用。而天冬氨酸能夠改善心肌缺血和心功能，調節(jié)血糖，增強肝臟功能，緩解疲勞?？傮w來說羊肉中氨基酸含量豐富、種類齊全，系人體所必需的完全蛋白質來源之一，具有較高的營養(yǎng)價值和深度開發(fā)潛力。

3.2 小尾寒羊背最長肌揮發(fā)性化合物

從化合物類型看，三種飼草中小尾寒羊肉背最長肌中揮發(fā)性化合物之間差異很小，但各類型化合物的含量及主體化合物類型略有不同。

3.2.1 醛類物質

三組羊肉中檢出的揮發(fā)性化合物相對含量最多的是醛類物質，醛類物質是脂肪降解的主要產(chǎn)物，具有脂肪香味。醛類化合物的閾值很低，在青貯玉米組與苜蓿組中最高的均為己醛，則己醛是羊肉中重要的風味成分，相對含量分別為19.85%、6.06%，且己醛在低濃度下就可顯示出良好的香氣；在干麥草組中最高的為壬醛，相對含量為30.55%。因此己醛與壬醛對小尾寒羊肉風味有很大貢獻，是揮發(fā)性化合物的主要成分。

3.2.2 醇類物質

醇類化合物具有芳香、植物香、酸敗和土氣味，在食品風味中扮演著重要的角色。醇類化合物一般閾值較高，且多數(shù)為非飽和醇，這類醇具有獨特的香氣和風味，對食品的整體風味有著顯著的貢獻。在青貯玉米組與苜蓿組中分別約為42.48%、40.3%，其中最高的都為反式-2-壬烯-1-醇，對風味影響很大；在干麥草組中，其醇類物質約為28.45%，其中最高的為1-辛烯-3-醇，對羊肉風味影響很大。1-辛烯-3-醇具有典型的蘑菇和泥土氣味，以及較低的閾值，對食品的風味有著顯著的影響。該結果與劉勇測定牦牛肉中醇類物質對肉風味有重要貢獻相接近，可能賦予小尾寒羊肉果香、醇香及似蘑菇的香氣[8]。

3.2.3 酯類物質

長鏈脂肪酸可使香料整體風味更濃厚、協(xié)調，C6～C12的酯類的揮發(fā)性較高，對風味有一定的影響。在青貯玉米組與苜蓿組中分別約為10.43%、12.4%，其中最高的均為甲酸辛酯；在干麥草組中檢出2種酯類物質，其含量約為4.25%，只有甲酸庚酯與苯氨基甲酸酯。

3.2.4 其他物質

三組羊肉中檢出的其他揮發(fā)性化合物含量排序依次為烴類>酸類>芳香類>雜環(huán)類>酮類，烴類物質主要是戊基環(huán)丙烷，飽和烷烴閾值高，雖然對風味物質的直接貢獻不大，可能在提高肉類的整體風味上有著間接但不可或缺的作用；酸類物質主要是乙酸，乙酸沸點低、易揮發(fā)，可能使羊肉具有酸味；芳香類物質與雜環(huán)類物質含量極少，分別主要是苯酚和苯并噻唑，雜環(huán)化合物通過極低的氣味閾值和參與肉類風味形成的關鍵作用，成為肉香味的重要貢獻因素；酮類物質大多來自脂肪氧化和美拉德反應，大多具有持久香氣，一般認為對風味的直接貢獻不大，該試驗檢出的酮類物質含量最少，推測可能是幾乎未發(fā)生美拉德反應。

4 結語

本試驗通過給小尾寒羊分別飼喂青貯玉米、干麥草和苜蓿三種飼草，三組羊肉中共測出18種氨基酸，包括人體所需的8種必需氨基酸，且氨基酸組成齊全、含量豐富，其中具有營養(yǎng)價值和一定藥用價值的主要是賴氨酸、亮氨酸、谷氨酸、天冬氨酸，而且從氨基酸含量、EAA/TAA值、EAA/NEAA值和氨基酸評分綜合評價，其干麥草飼草品種更豐富了羊肉的蛋白品質；共檢出87種揮發(fā)性化合物，其中對羊肉風味起重要貢獻的主要是己醛、壬醛、反式-2-壬烯-1-醇、1-辛烯-3-醇等，從揮發(fā)性化合物相對含量分析玉米青貯飼草品種中風味物質較豐富，可能賦予羊肉清香、醇香，以及似蘑菇的香氣。█

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