蘭州大尾羊肉揮發(fā)性風(fēng)味組分研究

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)

以小尾寒羊肉為對照，利用相對氣味活度值(ROAV)對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肌為原料，并以在蘭州地區(qū)的小尾寒羊肉作為對照，采用頂空固相微萃取—?dú)庀嗌V—質(zhì)譜聯(lián)用法檢測羊肉中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，結(jié)合風(fēng)味物質(zhì)的感覺閾值，利用相對氣味活度值(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)的相對含量而忽略其感覺閾值的缺點(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。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φ战M。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)譜庫對照進(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 采用相對氣味活度值法[6]，定義對樣品風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的組分：ROAVmax=100，對其他揮發(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——相對氣味活度值；

Cri——各揮發(fā)性成分的相對百分含量；

Ti——各揮發(fā)性成分對應(yīng)的感覺閾值；

Crmax——對試樣總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大組分的相對百分含量；

Tmax——對試樣總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大組分相對應(yīng)的感覺閾值。

所有組分都滿足0 ≤ROAV≤100，且ROAV 越大的組分對樣品總體風(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出85種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。對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)性組分的相對百分含量和感覺閾值，去除感覺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酸類甲基牛磺酸0.822.3490.6710.685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閾值共同決定的。當(dāng)濃度確定時(shí)，感覺閾值越低的物質(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)相對含量雖然較多，但由于其感覺閾值通常也很高[10]，一般不產(chǎn)生明顯嗅感，因此對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)的簡單組合，其他物質(zhì)也可能對蘭州大尾羊肉的風(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年中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目(編號：31920140079)；西北民族大學(xué)2013年中央高校資金項(xiàng)目(編號：31920130046)；國家自然基金(編號：31360533)；西北民族大學(xué)引進(jìn)人才項(xiàng)目(編號：xbmuyjrc201416)；西北民族大學(xué)2016年中央高校資金項(xiàng)目(編號：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