氣相色譜-嗅聞-質譜聯用分析牦牛肉的“膻味”成分

呂 玉，史智佳，曲 超，貢 慧，喬曉玲,*

（1.中國肉類食品綜合研究中心，北京 100068；2.肉類加工技術北京市重點實驗室，北京 100068）

氣相色譜-嗅聞-質譜聯用分析牦牛肉的“膻味”成分

呂 玉1，史智佳2，曲 超2，貢 慧1，喬曉玲1,*

（1.中國肉類食品綜合研究中心，北京 100068；2.肉類加工技術北京市重點實驗室，北京 100068）

采用同時蒸餾提取制樣，通過氣相色譜-嗅聞-質譜聯用對熟牦牛肉的揮發性風味物質進行分析，共檢測出72種化合物，其中酯類4種、羰基化合物31種、醇類6種、烴類13種、醚類1種，酚類2種、雜環化合物7種，含硫化合物6種、未知化合物2種。通過嗅聞儀檢測表明：異丁酸、丁酸、1-戊烯-3-酮、2,3-戊二酮4種化合物具有強烈的刺激性氣味，對牦牛肉腥膻味的形成影響較大。

牦牛肉；膻味；氣相色譜-質譜-嗅聞聯用

牦牛是適應高原惡劣環境的特有物種，被譽為“高原之舟”。在當今世界環境污染和環境破壞日趨嚴重的情況下，牦牛因生活在污染較少的高原地帶，越來越引起國內外學術界和商業界的興趣和關注。研究[1-6]表明：牦牛肉蛋白含量高、脂肪含量低、維生素含量豐富且安全無污染，在國際市場上具有明顯的競爭優勢。但通過調研發現，一些地區的牦牛肉具有一種特別的“膻味”，這可能是由于牦牛成長過程中所食牧草、品種、年齡、性別、部位、屠宰后的處理方 式等不同造成的。本實驗通過氣相色譜-嗅聞-質譜（gas chromatography-olfactometrymass spectrometry，GC-O-MS）聯用技術對牦牛肉的揮發性風味物質進行分析，以期發現對牦牛肉“腥膻”味形成起重要作用的化合物，從而為開發優質除膻劑提供技術支持，為生產過程中提高牦牛肉的風味品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牦牛肉 青海一食品公司；系列烷烴（C6～C20，色譜純）、正戊烷、無水乙醚 北京化學試劑公司。1.2 儀器與設備

7890A-7000氣相色譜-質譜聯機 美國Agilent公司；Sniffer9000嗅聞儀 瑞士Brechbühler公司；DBWAX毛細管柱 美國J&W Scientific公司；氮吹儀上海喬躍電子有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

生鮮牦牛肉整體氣味較淡，青草味、焦甜味比較突出，無突出的膻味。通過對生牦牛肉的揮發性物質進行分析驗證發現：生牦牛肉整體揮發性成分含量較低，己醛（青草味）、糠醛（焦糖、甜味）含量較高，無明顯異味存在。

但通過預實驗發現，牦牛肉 煮制后，在不添加香辛料的情況下，整體膻味強烈。因此，為了更好的分析牦牛肉的揮發性膻味成分，將生鮮牦牛肉按通常的加工工藝，按肉∶水=1∶1.5的比例加水，添加4%食鹽（以肉質量計），大火煮制30 min，小火煮制30 min后留樣待測。

1.3.2 同時蒸餾法提取揮發性風味成分

將煮制后的牦牛肉樣取250 g放入1 000 mL圓底燒瓶中，加入沸石和500 mL蒸餾水后，放在電熱套上固定，然后接上同時蒸餾提取裝置，加熱至沸騰；在100 mL圓底燒瓶中放入40 mL正戊烷與20 mL無水乙醚，于40 ℃水浴鍋中加熱，用同時蒸餾提取器提取3 h；合并提取液。提取液首先用無水Na2SO4除去水分，然后過濾得到無水的提取液，最后將提取液用氮吹儀在37 ℃水浴條件下濃縮至1 mL，供GC-O-MS分析鑒定。

1.3.3 GC-O-MS檢測分析

樣品進樣后，通過氣相毛細管柱進行分離，然后按1∶1的比例分流后分別進入質譜檢測器及嗅聞檢測儀。

本實驗采用DB-WAX（30 m×250 μm，0.25 μm）毛細管柱來分離熟牦牛肉的揮發性成分；采用高純氦氣作載氣（恒流模式，流速1.2 mL/min）；進樣口溫度250 ℃；分流比5∶1；氣相色譜程序升溫：起始40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升到200 ℃，維持0 min，再以10 ℃/min升到230 ℃保持3 min。

質譜離子化方式：電子電離；電子能量：70 eV；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；溶劑延遲：4 min；質譜質量掃描范圍40～600 u。化合物的質譜鑒定在譜庫NIST 05a中進行。連接嗅聞檢測儀的傳輸線溫度為280 ℃。

1.4 數據處理方法

揮發性風味物質是由質譜結果、化合物保留指數（retention index，RI）比對和嗅聞氣味描述3個方法共同確定的。質譜結果通過NIST 05a檢索得到；根據待測化合物RI值及氣味描述通過專門的香味分析數據庫及相關文獻[7-15]報道比對得到嗅聞所檢測的化合物。

通過化合物與相同條件下系列正構烷烴的保留時間計算RI值的計算公式如下：

RI=100N＋100n（tRa—tRN）/（tR（N+n）—tRN）

式中：N為烷烴的碳原子數；n為兩個烷烴碳原子數的差值；tRa、tRN和tR（N+n）分別為待測化合物的保留時間、低碳原子數烷烴的保留時間和高碳原子數烷烴的保留時間。

2 結果與分析

通過同時蒸餾法提取熟牦牛肉的揮發性風味物質，GC-O-MS結合進行分析，所得檢測結果見表1。

表1 GC-O-MS結合分析所得熟牦牛肉的揮發性風味物質Table1 Analysis results of flavor compounds in cooked yak meat by GC--OO--MMSS

續表1

由表1可看出，GC-O-MS聯用分析熟牦牛肉，共檢測出72種化合物。其中酯類4種、羰基化合物31種（其中醛類、酮類、酸類化合物分別有18、4、9種）、醇類6種、烴類13種、醚類1種、酚類2種、雜環化合物7種，含硫化合物6種，未知化合物2種。72種化合物中由質譜檢測結果、匹配保留指數、氣味描述3種方法共同檢測出的有24種；僅通過匹配保留指數和氣味描述檢測出的化合物9種；通過質譜和匹配保留指數共同檢測的化合物有2種；剩余37種化合物僅由質譜檢測到。

煮制后的牦牛肉，通過感官評價，整體是肉香味中伴著膻味。牦牛肉的整體風味是多種化合物相互協同作用形成的，并不是由某一種或幾種化合物單獨形成的。通過嗅聞儀對所檢化合物的氣味描述，異丁酸（農藥、刺激）、丁酸（刺激、橡膠、焦糊）、1-戊烯-3-酮（烤香、橡膠、膠皮）、2,3-戊二酮（焦味、橡膠）4種化合物具有強烈的刺激性氣味，對牦牛肉膻味的形成影響較大。丁酸、異丁酸一般具有持久、刺鼻、酸敗的奶油氣息；而1-戊烯-3-酮具有香辣、胡椒、大蒜、洋蔥的氣味，并有魚香、醚香；2,3-戊二酮則具有奶油、焦糖香氣[16]，但由于4種化合物的香味閾值較低，煮熟的牦牛肉中其整體氣味比較濃烈，呈現出不易被人接受的不良氣味，影響了牦牛肉的整個風味體系。

對甲酚這種酚來源于牧草中的木質素，其含量可以說明動物的放養程度[17]，有文獻[18]稱該化合物與反芻動物的“膻味”有關；Schreurs等[19]指出這類來自牧草中特殊成分的揮發性化合物會使得肉品風味更不易被消費者所接受；李永鵬等[20]研究發現，牦牛屠宰后，肉的宰后成熟過程可減少對甲酚等牧草中特殊成分對牦牛肉風味的不良影響，有利于牦牛肉風味的改善。本實驗也檢測到了對甲酚，但是僅由質譜檢測到，并未有實驗員通過嗅聞儀感受到其氣味，這可能是由于樣品提取方法不一致造成的，也可能是由于原料肉的品種、部位、飼養方式、年齡、屠宰加工方式不同等[20-23]可能的因素引起的。

目前，針對羊肉中的膻味成分研究比較多。當前研究多認為羊肉膻味是由很多因素共同作用的結果，揮發性的短鏈脂肪酸，尤其4-甲基辛酸、4-甲基壬酸等支鏈脂肪酸對羊肉膻味的形成非常重要，除此之外，如烷基酚類、含硫酚類、硫化氫、吡啶和吡嗪等對羊肉膻味的形成也具有一定作用[24-25]。分析牦牛肉膻味的過程中，共檢測到9種酸，但未檢測到羊肉中所含有4-甲基辛酸、4-甲基壬酸，這也說明兩種肉的“膻味”組成成分并不相同。

3 結 論

通過GC-O-MS聯用對熟牦牛肉的揮發性風味物質進行分析，共檢測出72種化合物，其中酯類4種、羰基化合物31種、醇類6種、烴類13種、醚類1種、酚類2種、雜環化合物7種、含硫化合物6種、未知化合物2種。異丁酸、丁酸、1-戊烯-3-酮、2,3-戊二酮4種化合物具有強烈的刺激性氣味，對牦牛肉腥膻味的形成影響較大。

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Analysis of Odor-Active Compounds of Yak Meat by GC-O-MS

Lü Yu1, SHI Zhi-jia2, QU Chao2, GONG Hui1, QIAO Xiao-ling1,*
(1. China Meat Research Centre, Beijing 100068, China; 2. Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology, Beijing 100068, China)

The flavor compounds of cooked yak meat were investigated by gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry (GC-O-MS) and simultaneous distillation extraction (SDE). A total of 72 flavor compounds were identified including 4 esters, 31 carbonyl compounds, 6 alcohols, 13 hydrocarbon compounds, 1 ether, 2 phenolic compounds, 7 heterocyclic compounds, 6 sulfur-containing compounds and 2 unknown compounds. Meanwhile, 2-butanoic acid, butanoic acid, 1-penten-3-one and 2,3-pentanedione were identified by olfactometry to have a strong pungent odor, which made a great contribution to the formation of the disgusting odor of yak meat.

yak meat; disgusting odor; gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry (GC-O-MS)

TS251

A

1002-6630（2014）02-0209-04

10.7506/spkx1002-6630-201402040

2013-08-13

“十二五”農村領域國家科技計劃項目（2012BAD28B01）

呂玉（1985—），女，工程師，碩士，研究方向為肉品加工與風味分析。E-mail：lvyu1225@126.com

*通信作者：喬曉玲（1964—），女，教授級高級工程師，本科，研究方向為肉品科學和加工技術。E-mail： cmecsen@126.com