西藏種薩牦牛與犏牛揮發(fā)性風(fēng)味組分比較研究

羅 章，馬美湖*，孫術(shù)國(guó)，金永國(guó)，方 軍，黃 群，李彥坡，馬長(zhǎng)中，施 樹(shù)，貢桑玉珍

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.西藏農(nóng)牧學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，西藏 林芝 860000)

西藏種薩牦牛與犏牛揮發(fā)性風(fēng)味組分比較研究

羅 章1,2，馬美湖1,*，孫術(shù)國(guó)1，金永國(guó)1，方 軍1，黃 群1，李彥坡1，馬長(zhǎng)中2，施 樹(shù)2，貢桑玉珍2

(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070；2.西藏農(nóng)牧學(xué)院動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)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(shù)(HS-SPME)收集兩種牛的背最長(zhǎng)肌和臀股二頭肌揮發(fā)性風(fēng)味組分，利用高效氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)對(duì)其風(fēng)味組分進(jìn)行定性和定量分析，并比較兩者之間風(fēng)味組分的差異。結(jié)果表明：種薩牦牛背最長(zhǎng)肌的風(fēng)味組分種類及含量明顯優(yōu)于犏牛，差異極顯著(P＜0.01)；牦牛背最長(zhǎng)肌的風(fēng)味組分種類為96種，其主要組分為醛類，占總體風(fēng)味組分體積分?jǐn)?shù)的8.2448%，可以確定其為牦牛肉的特征風(fēng)味之一，而犏牛的主要風(fēng)味組分為酯類，占總體風(fēng)味組分體積分?jǐn)?shù)的0.3037%；牦牛臀股二頭肌的風(fēng)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(fēng)味組分均為酯類。

種薩牦牛；種薩犏牛；揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)；頂空固相微萃??；氣質(zhì)聯(lián)用

牦牛(Bos grunniens)素有“高原之寶”的美譽(yù)，主要分布在我國(guó)青藏高原地區(qū)高海拔、低氣壓、空氣稀薄等惡劣嚴(yán)酷的環(huán)境中，對(duì)高寒缺氧的高原環(huán)境具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。牦牛全身是寶，肉質(zhì)鮮嫩、無(wú)污染、營(yíng)養(yǎng)豐富、口感細(xì)膩、風(fēng)味獨(dú)特，深受消費(fèi)者青睞。目前有少量文獻(xiàn)報(bào)道牦牛肉風(fēng)味分析[1]，但未見(jiàn)對(duì)牦牛肉不同部位和牛種之間風(fēng)味組分種類及含量差異進(jìn)行詳細(xì)比較分析報(bào)道。

頂空固相微萃取技術(shù)(HS-SPME) 最早用于收集各種環(huán)境條件下水中污染物，再進(jìn)行分析[2-3]，后逐漸發(fā)展用于食品風(fēng)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(xué)家用于肉類風(fēng)味組分的收集和分析[9-10]，具有良好的風(fēng)味組分收集能力。高效氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)具有分離效率高、定量準(zhǔn)確，以及質(zhì)譜的選擇性高、能高效鑒別物質(zhì)并提供豐富的結(jié)構(gòu)信息，定性和定量分析風(fēng)味組分，已廣泛應(yīng)用于食品中易揮發(fā)性物質(zhì)或風(fēng)味組分的分析[11]。本實(shí)驗(yàn)采用頂空固相微萃取(HS-SPME)技術(shù)與GC-MS分析技術(shù)相結(jié)合，比較研究西藏林芝地區(qū)種薩牦牛及犏牛的背最長(zhǎng)肌和臀股二頭肌風(fēng)味的揮發(fā)性組分，為西藏牦牛及犏牛肉的風(fēng)味研究與產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

從西藏林芝地區(qū)貢布江達(dá)縣種薩鄉(xiāng)天然牧場(chǎng)隨機(jī)選取發(fā)育正常、健康無(wú)病、年齡在5歲左右的成年公牦牛和犏牛各3頭為研究對(duì)象，西藏牦牛飼養(yǎng)是在純天然草場(chǎng)上終年放牧，很少補(bǔ)飼，牦牛生長(zhǎng)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(duì)實(shí)際生產(chǎn)有指導(dǎo)意義。

環(huán)已酮(色譜純) 德國(guó)Meker公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

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

1.3 方法

1.3.1 取樣方法

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(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(shí)間不超過(guò)3d。

1.3.2 西藏種薩牦牛與犏牛揮發(fā)性風(fēng)味組分測(cè)定試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別取牦牛和犏牛牛背最長(zhǎng)肌和臀股二頭肌肉樣，經(jīng)預(yù)處理后采用頂空固相微萃取器(HS-SPME)收集牛肉的風(fēng)味組分，GC-MS分析得到兩種牛肉揮發(fā)性組分的質(zhì)譜圖，比較研究?jī)煞N牛肉的特征性風(fēng)味組分。分析檢測(cè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，獲得數(shù)據(jù)取其平均值。

1.3.3 揮發(fā)性風(fēng)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(huán)境中迅速斬拌成0.3～0.5mm肉糜，準(zhǔn)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(jìn)樣前將萃取頭老化30min)，富集吸附風(fēng)味物質(zhì)30min，取出后插入GC-MS進(jìn)樣口解吸進(jìn)樣5min，最后從GC-MS進(jìn)樣口拔萃取頭。

1.3.4 GC-MS聯(lián)用儀測(cè)定條件

GC條件設(shè)定：柱溫箱35℃；進(jìn)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(jìn)樣模式，分流比10:1；FID檢測(cè)器。

MS條件設(shè)定：離子源溫度230.0℃，接口溫度250.0℃，溶劑延遲時(shí)間2.5min，開(kāi)始時(shí)間3.00min，結(jié)束時(shí)間41.00min，掃描速度666u/s，開(kāi)始m/z 35.00，結(jié)束m/z 350.00。

1.3.5 風(fēng)味組分的質(zhì)譜分析

根據(jù)GC-MS所得質(zhì)譜圖，檢索NIST 05a.L數(shù)據(jù)庫(kù)，定性牛肉的揮發(fā)性組分。根據(jù)面積歸一化法求得各化學(xué)成分在牛肉風(fēng)味物質(zhì)中的相對(duì)含量。

1.3.6 統(tǒng)計(jì)方法

主要采用SPSS 9.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(fēng)味物質(zhì)組成差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 種薩牦牛背最長(zhǎng)肌的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定

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

牛肉的揮發(fā)性風(fēng)味成分種類及含量為牛肉品質(zhì)非常重要的指標(biāo)，風(fēng)味組分來(lái)源于兩個(gè)方面，一是牛肉脂肪的氧化產(chǎn)生[14]，另一方面是美拉德反應(yīng)產(chǎn)生[15]。由圖1分析可知，從種薩牦牛背最長(zhǎng)肌揮發(fā)性組分中共分離出92種化合物，其中醛類化合物5種，相對(duì)含量達(dá)8.2448%；酯類化合物4種，相對(duì)含量為0.5079%；烷烴類化合物3種，相對(duì)含量為1.2698%；芳香族化合物2種，相對(duì)含量為0.1899%；醇類化合物1種，相對(duì)含量為0.0849%。

2.2 犏牛背最長(zhǎng)肌的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定

圖2 種薩犏牛背最長(zhǎng)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(zhǎng)肌揮發(fā)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(duì)含量為0.1721%；酯類化合物1種，相對(duì)含量為0.3037%；烷烴類化合物1種，相對(duì)含量為0.0792%。2.3 種薩牦牛和犏牛背最長(zhǎng)肌的揮發(fā)性風(fēng)味比較

為了深入比較分析種薩牦牛和犏牛背最長(zhǎng)肌的主要揮發(fā)性組分特點(diǎn)，特對(duì)種薩牦牛和犏牛背最長(zhǎng)肌的醛類、脂類、烷烴類、芳香族和醇類進(jìn)行定性和定量分析(表1)。結(jié)果表明，種薩牦牛背最長(zhǎng)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(zhǎng)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(rùn)的動(dòng)物香氣，值得注意的是種薩牦牛和犏牛背最長(zhǎng)肌都含有癸酸乙酯，其具有椰子香型香氣。另外牦牛背最長(zhǎng)肌風(fēng)味組分還含有少量的醇類，主要為十七醇?？傮w來(lái)說(shuō)，種薩牦牛背最長(zhǎng)肌揮發(fā)性組分的種類和含量明顯優(yōu)于犏牛。2.4 種薩牦牛臀股二頭肌揮發(fā)性風(fēng)味測(cè)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(zhì)，由圖3分析可知，從種薩牦牛臀股二頭肌中共分離出揮發(fā)性組分多達(dá)39種，其中酯類化合物2種，相對(duì)含量為0.4076%；烷烴類化合物1種，相對(duì)含量為0.3019%；芳香族化合物2種，相對(duì)含量為0.0455%；雜環(huán)類化合物1種，相對(duì)含量為0.0149%。

表1 種薩牦牛和犏牛背最長(zhǎng)肌的主要揮發(fā)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(fā)性風(fēng)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(fā)性風(fēng)味測(cè)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(fā)性組分中共分離出36種化合物，其中酯類化合物1種，相對(duì)百分含量為1.1114%；芳香族類化合物2種，相對(duì)含量為0.2137%；烷烴類化合物1種，相對(duì)含量為0.0334%?？傮w來(lái)說(shuō)，種薩牦牛臀股二頭肌揮發(fā)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(fā)性風(fēng)味物質(zhì)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(fā)性風(fēng)味特點(diǎn)，特對(duì)種薩牦牛和犏牛臀股二頭肌的酯類、烷烴類、雜環(huán)類化合物和芳香族類風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析，結(jié)果見(jiàn)表2。研究表明，種薩牦牛和犏牛臀股二頭肌的主要揮發(fā)性風(fēng)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(shí)香味。種薩牦牛臀股二頭肌的風(fēng)味組分還含有相對(duì)較高的檸檬烯，而犏牛臀股二頭肌芳香族化合物含量相對(duì)較高。

3 結(jié) 論

頂空固相微萃取技術(shù)(SPME)能有效收集兩種牛背最長(zhǎng)肌肉和臀股二頭肌揮發(fā)性風(fēng)味組分，經(jīng)高效氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)分析，獲得種薩牦牛和犏牛背最長(zhǎng)肌風(fēng)味組分分別為92種和59種化合物，種薩牦牛背最長(zhǎng)肌風(fēng)味物質(zhì)種類豐富，與犏牛相比差異極顯著(P＜0.01)，種薩牦牛背最長(zhǎng)肌主要風(fēng)味組分為醛類，含量占總體風(fēng)味組分體積分?jǐn)?shù)的8.2448%，可以確定其為種薩牦牛的特征風(fēng)味之一。而犏牛背最長(zhǎng)肌的主要風(fēng)味組分為酯類，占總體風(fēng)味組分體積分?jǐn)?shù)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(chǎn)生[17]，這些不飽和脂肪酸為油酸[18]，因此，可以推測(cè)種薩牦牛背最長(zhǎng)肌與犏牛的背最長(zhǎng)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(fēng)味組分分別為39種和36種化合物，兩種牛臀股二頭肌風(fēng)味物質(zhì)組成及各組成成分的含量接近，差異不顯著(P＞0.05)。相對(duì)而言，牦牛臀股二頭肌的風(fēng)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(fēng)味組分均為酯類。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)西藏種薩牦牛及犏牛肉風(fēng)味組分的組成進(jìn)行了較為深入的分析，然而西藏牛種特殊風(fēng)味組分的形成、組成及其開(kāi)發(fā)應(yīng)用還需更進(jìn)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，F(xiàn)ANG 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?yàn)樾螽a(chǎn)品加工及貯藏。E-mail：luozhang1759@sohu.com

馬美湖(1957—)，男，教授，博士，研究方向?yàn)槿忸悺⒌捌房茖W(xué)。E-mail：mameihuhn@yahoo.com.cn