西藏種薩牦牛與犏牛揮發性風味組分比較研究

羅 章，馬美湖*，孫術國，金永國，方 軍，黃 群，李彥坡，馬長中，施 樹，貢桑玉珍

(1.華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070；2.西藏農牧學院動物科學技術學院，西藏 林芝 860000)

西藏種薩牦牛與犏牛揮發性風味組分比較研究

羅 章1,2，馬美湖1,*，孫術國1，金永國1，方 軍1，黃 群1，李彥坡1，馬長中2，施 樹2，貢桑玉珍2

(1.華中農業大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070；2.西藏農牧學院動物科學技術學院，西藏 林芝 860000)

以西藏種薩牦牛與犏牛為原料，采用頂空固相微萃取技術(HS-SPME)收集兩種牛的背最長肌和臀股二頭肌揮發性風味組分，利用高效氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)技術對其風味組分進行定性和定量分析，并比較兩者之間風味組分的差異。結果表明：種薩牦牛背最長肌的風味組分種類及含量明顯優于犏牛，差異極顯著(P＜0.01)；牦牛背最長肌的風味組分種類為96種，其主要組分為醛類，占總體風味組分體積分數的8.2448%，可以確定其為牦牛肉的特征風味之一，而犏牛的主要風味組分為酯類，占總體風味組分體積分數的0.3037%；牦牛臀股二頭肌的風味組分種類多于犏牛，但總體含量稍低于犏牛，兩者的主要風味組分均為酯類。

種薩牦牛；種薩犏牛；揮發性風味物質；頂空固相微萃取；氣質聯用

牦牛(Bos grunniens)素有“高原之寶”的美譽，主要分布在我國青藏高原地區高海拔、低氣壓、空氣稀薄等惡劣嚴酷的環境中，對高寒缺氧的高原環境具有極強的適應性。牦牛全身是寶，肉質鮮嫩、無污染、營養豐富、口感細膩、風味獨特，深受消費者青睞。目前有少量文獻報道牦牛肉風味分析[1]，但未見對牦牛肉不同部位和牛種之間風味組分種類及含量差異進行詳細比較分析報道。

頂空固相微萃取技術(HS-SPME) 最早用于收集各種環境條件下水中污染物，再進行分析[2-3]，后逐漸發展用于食品風味收集，譬如奶酪[4]、食用油[5]、咖啡[6]、生姜[7]和甜酒[8]，也有科學家用于肉類風味組分的收集和分析[9-10]，具有良好的風味組分收集能力。高效氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)技術具有分離效率高、定量準確，以及質譜的選擇性高、能高效鑒別物質并提供豐富的結構信息，定性和定量分析風味組分，已廣泛應用于食品中易揮發性物質或風味組分的分析[11]。本實驗采用頂空固相微萃取(HS-SPME)技術與GC-MS分析技術相結合，比較研究西藏林芝地區種薩牦牛及犏牛的背最長肌和臀股二頭肌風味的揮發性組分，為西藏牦牛及犏牛肉的風味研究與產業化開發提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

從西藏林芝地區貢布江達縣種薩鄉天然牧場隨機選取發育正常、健康無病、年齡在5歲左右的成年公牦牛和犏牛各3頭為研究對象，西藏牦牛飼養是在純天然草場上終年放牧，很少補飼，牦牛生長緩慢，屠宰年齡一般確定為5歲左右，選用此年齡階段牛肉作原料，對實際生產有指導意義。

環已酮(色譜純) 德國Meker公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

頂空固相微萃取器(SPME)、Fiber 75μm CAR/PDMS型萃取頭 美國Supelco公司；QP2010氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司；DB-5ms色譜柱(30m×0.25mm，0.25μm) 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 取樣方法

按照國家標準(GB/T 9695.19—2008《肉與肉制品取樣方法》)取樣[12]，然后將樣品真空包裝，置于4℃條件貯藏備用，貯藏時間不超過3d。

1.3.2 西藏種薩牦牛與犏牛揮發性風味組分測定試驗設計

分別取牦牛和犏牛牛背最長肌和臀股二頭肌肉樣，經預處理后采用頂空固相微萃取器(HS-SPME)收集牛肉的風味組分，GC-MS分析得到兩種牛肉揮發性組分的質譜圖，比較研究兩種牛肉的特征性風味組分。分析檢測實驗重復3次，獲得數據取其平均值。

1.3.3 揮發性風味組分頂空捕集(HS-SPME)

從4℃冰箱取出牛肉樣品，在5～10℃工作環境中迅速斬拌成0.3～0.5mm肉糜，準確稱取肉糜8g，裝入15mL頂空萃取瓶，然后加入10%氯化鈉混合均勻，于60℃條件下攪拌30min[13]。然后將活化好的萃取頭插入頂空瓶(每次進樣前將萃取頭老化30min)，富集吸附風味物質30min，取出后插入GC-MS進樣口解吸進樣5min，最后從GC-MS進樣口拔萃取頭。

1.3.4 GC-MS聯用儀測定條件

GC條件設定：柱溫箱35℃；進樣溫度250℃；壓力35.3kPa；總流量15.3mL/min；柱流量0.84mL/min；線速度33.0cm/s；吹掃流量6.0mL/min；程序升溫：初溫35℃，保持5min，然后以5℃/min升高到120℃，不保持，最后以10℃/min升高到230℃，保持8min；采用分流進樣模式，分流比10:1；FID檢測器。

MS條件設定：離子源溫度230.0℃，接口溫度250.0℃，溶劑延遲時間2.5min，開始時間3.00min，結束時間41.00min，掃描速度666u/s，開始m/z 35.00，結束m/z 350.00。

1.3.5 風味組分的質譜分析

根據GC-MS所得質譜圖，檢索NIST 05a.L數據庫，定性牛肉的揮發性組分。根據面積歸一化法求得各化學成分在牛肉風味物質中的相對含量。

1.3.6 統計方法

主要采用SPSS 9.0統計軟件進行數據統計分析，利用單向方差分析法(one-way analysis of variance)分析不同牛種，不同部位肉的風味物質組成差異。

2 結果與分析

2.1 種薩牦牛背最長肌的揮發性風味物質測定

圖1 種薩牦牛背最長肌總離子譜圖Fig.1 Total ion chromatograms (TICs) of longissimus muscle of yak

牛肉的揮發性風味成分種類及含量為牛肉品質非常重要的指標，風味組分來源于兩個方面，一是牛肉脂肪的氧化產生[14]，另一方面是美拉德反應產生[15]。由圖1分析可知，從種薩牦牛背最長肌揮發性組分中共分離出92種化合物，其中醛類化合物5種，相對含量達8.2448%；酯類化合物4種，相對含量為0.5079%；烷烴類化合物3種，相對含量為1.2698%；芳香族化合物2種，相對含量為0.1899%；醇類化合物1種，相對含量為0.0849%。

2.2 犏牛背最長肌的揮發性風味物質測定

圖2 種薩犏牛背最長肌總離子譜圖Fig.2 Total ion chromatograms (TICs) of longissimus muscle of dzo

由圖2分析可知，從種薩犏牛背最長肌揮發性成分中共分離出59種化合物，其中芳香族化合物3種，相對含量為0.1721%；酯類化合物1種，相對含量為0.3037%；烷烴類化合物1種，相對含量為0.0792%。2.3 種薩牦牛和犏牛背最長肌的揮發性風味比較

為了深入比較分析種薩牦牛和犏牛背最長肌的主要揮發性組分特點，特對種薩牦牛和犏牛背最長肌的醛類、脂類、烷烴類、芳香族和醇類進行定性和定量分析(表1)。結果表明，種薩牦牛背最長肌的醛類主要是壬醛和2-癸烯醛，由于醛類的香氣閾值很低，能賦予牛肉愉快的甜香味和水果味[16]，因此是種薩牦牛肉非常重要的特征香氣組分。種薩牦牛背最長肌第二大香氣組分為烷烴類，譬如檸檬烯、癸烷，檸檬烯賦予牛肉類似檸檬的香味，癸烷具有甜潤的動物香氣，值得注意的是種薩牦牛和犏牛背最長肌都含有癸酸乙酯，其具有椰子香型香氣。另外牦牛背最長肌風味組分還含有少量的醇類，主要為十七醇。總體來說，種薩牦牛背最長肌揮發性組分的種類和含量明顯優于犏牛。2.4 種薩牦牛臀股二頭肌揮發性風味測定

牦牛和犏牛臀股二頭肌為主要食用部位，直接影響牛肉整體品質，由圖3分析可知，從種薩牦牛臀股二頭肌中共分離出揮發性組分多達39種，其中酯類化合物2種，相對含量為0.4076%；烷烴類化合物1種，相對含量為0.3019%；芳香族化合物2種，相對含量為0.0455%；雜環類化合物1種，相對含量為0.0149%。

表1 種薩牦牛和犏牛背最長肌的主要揮發性組分比較Table 1 Comparison of the main volatile components in longissimus muscle of yak and dzo

表2 牦牛和犏牛臀股二頭肌揮發性風味比較Table 2 Comparison of the main volatile components in gluteobiceps muscle of yak and dzo

圖3 種薩牦牛臀股二頭肌總離子譜圖Fig.3 Total ion chromatograms (TICs) of gluteobiceps muscle of yak

2.5 犏牛臀股二頭肌揮發性風味測定

圖4 種薩犏牛臀股二頭肌總離子譜圖Fig.4 Total ion chromatograms (TICs) of gluteobiceps muscle of dzo

由圖4分析可知，從種薩犏牛臀股二頭肌的揮發性組分中共分離出36種化合物，其中酯類化合物1種，相對百分含量為1.1114%；芳香族類化合物2種，相對含量為0.2137%；烷烴類化合物1種，相對含量為0.0334%。總體來說，種薩牦牛臀股二頭肌揮發性組分的種類多于犏牛，但總含量稍低于犏牛。

2.6 種薩牦牛和犏牛臀股二頭肌揮發性風味物質比較

為了深入地比較分析種薩牦牛和犏牛臀股二頭肌的主要揮發性風味特點，特對種薩牦牛和犏牛臀股二頭肌的酯類、烷烴類、雜環類化合物和芳香族類風味物質進行定性和定量分析，結果見表2。研究表明，種薩牦牛和犏牛臀股二頭肌的主要揮發性風味均為酯類，都含癸酸乙酯，賦予牛肉椰子香型香氣，牦牛臀股二頭肌含有少量的乙酸丙酯，賦予其輕微果實香味。種薩牦牛臀股二頭肌的風味組分還含有相對較高的檸檬烯，而犏牛臀股二頭肌芳香族化合物含量相對較高。

3 結 論

頂空固相微萃取技術(SPME)能有效收集兩種牛背最長肌肉和臀股二頭肌揮發性風味組分，經高效氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)分析，獲得種薩牦牛和犏牛背最長肌風味組分分別為92種和59種化合物，種薩牦牛背最長肌風味物質種類豐富，與犏牛相比差異極顯著(P＜0.01)，種薩牦牛背最長肌主要風味組分為醛類，含量占總體風味組分體積分數的8.2448%，可以確定其為種薩牦牛的特征風味之一。而犏牛背最長肌的主要風味組分為酯類，占總體風味組分體積分數的0.3037%。醛類一般是由牛肉的不飽和脂肪酸在60℃左右氧化分解產生[17]，這些不飽和脂肪酸為油酸[18]，因此，可以推測種薩牦牛背最長肌與犏牛的背最長肌相比，不飽和脂肪酸，特別是油酸含量較高。獲得的牦牛和犏牛臀股二頭肌風味組分分別為39種和36種化合物，兩種牛臀股二頭肌風味物質組成及各組成成分的含量接近，差異不顯著(P＞0.05)。相對而言，牦牛臀股二頭肌的風味組分種類稍多于犏牛，但總體含量稍低于犏牛，兩者的主要風味組分均為酯類。

本實驗對西藏種薩牦牛及犏牛肉風味組分的組成進行了較為深入的分析，然而西藏牛種特殊風味組分的形成、組成及其開發應用還需更進一步的研究。

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Comparison of Volatile Flavor Components of Yak and Dzo Meat from Tibet

LUO Zhang1,2，MA Mei-hu1,*，SUN Shu-guo1，JIN Yong-guo1，FANG Jun1，HUANG Qun1，LI Yan-po1，MA Chang-zhong2，SHI Shu2，GONGSANG Yu-zhen2
(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China；2. College of Animal Science and Technology, Tibet Agricultural and Animal Husbandry College, Linzhi 860000, China)

The flavor components in longissimus dorsi and gluteobiceps muscles of yak and dzo from Linzhi, Tibert were extracted using headspace-solid phase microextraction (HS-SPME) and then analyzed by gas chromatography-mass spectroscopy(GC-MS). The results showed that the varieties and content of flavor components of yak were significantly higher than those of dzo (P＜0.01). There are 96 flavor compounds in the longissimus muscle of yak, and the main compounds are aldehydes,accounting for 8.2448% of the total flavor components, which could be the characteristic flavor components of the yak meat.The main flavor components in the longissimus muscle of dzo are esters, accounting for 0.3037% of the total flavor components.The main flavor components in the gluteobiceps muscles of the two bovine species are esters. There are more varieties of flavor compounds in the gluteobiceps muscles of yak, however, their relative contents were lower.

yak；dzo；flavor components；headspace-solid phase micro-extraction (HS-SPME)；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

TS207.3

A

1002-6630(2010)24-0325-04

2010-07-13

羅章(1965—)，男，副教授，博士，研究方向為畜產品加工及貯藏。E-mail：luozhang1759@sohu.com

馬美湖(1957—)，男，教授，博士，研究方向為肉類、蛋品科學。E-mail：mameihuhn@yahoo.com.cn