南疆多浪羊不同部位脂肪組織中揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

剛虎軍+古扎力孜克·肉孜+苑貝貝+任少東+王偉華

摘 要：采用頂空固相微萃?。╯olid-phase microextraction，SPME）技術(shù)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS），對(duì)新疆多浪羊不同部位脂肪組織中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的組成進(jìn)行研究，共檢測(cè)出78 種化合物，其中以酸類、酯類和醛類為主。尾部脂肪組織中酸類化合物占37.50%，皮下脂肪組織中酸類化合物占41.38%，腸道脂肪組織中酯類化合物占43.48%，腎臟周圍脂肪組織中酸類化合物占29.63%。不同部位脂肪組織中揮發(fā)性風(fēng)味化合物的組成不同，酸類化合物為主要成分，推測(cè)短鏈揮發(fā)性脂肪酸是多浪羊肉特征風(fēng)味的主要組成成分。

關(guān)鍵詞：多浪羊；脂肪組織；固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法；揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

Analysis of Volatile Flavor Components of Different Adipose Tissues in Duolang Sheep in South Xinjiang

GANG Hujun， Guzhalizike·ROUZI， YUAN Beibei， REN Shaodong， WANG Weihua*

（Xinjiang Production and Construction Corps Key Laboratory of Deep Processing of Agricultural Products in South Xinjiang，

College of Life Science， Tarim University， Alar 843300， China）

Abstract： This experiment investigated the volatile flavor components of different adipose tissues in Duolang sheep in south Xinjiang using headspace solid phase microextraction combined with gas chromatography mass spectrometry

（SPME-GC-MS）. A total of 78 compounds were detected， mainly including acids， esters and aldehydes. Acids accounted for 37.50%， 41.38%， and 29.63% of the total volatiles in tail， subcutaneous， and perirenal adipose tissues， respectively. And esters accounted for 43.48% in intestinal tissues. The volatile flavor compositions of these different adipose tissues were different， which were all dominated by acids. It was speculated that short-chain volatile fatty acids contributed dominantly to the characteristic flavor of the meat of Duoloang sheep.

Key words： Duolang sheep； adipose tissue； solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry； volatile flavor components

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201708006

中圖分類號(hào)：TS251.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2017）08-0028-06

多浪羊又稱麥蓋提羊，主要分布在葉爾羌河流域和喀什等地區(qū)[1-3]。多浪羊肉營(yíng)養(yǎng)豐富，肌纖維較細(xì)，易消化，富含多種礦物質(zhì)，并且具有蛋白質(zhì)含量較高、脂肪及膽固醇含量較低的特點(diǎn)，是上佳的肉類食品[4]。羊肉的特征風(fēng)味物質(zhì)主要來源于脂肪組織[5-6]。唐璐等[7]總結(jié)了羊肉特征風(fēng)味的主要組成成分，包括低級(jí)飽和脂肪酸、硬脂酸、酚類、含硫、含氮化合物及雜環(huán)類化合物等物質(zhì)。Wong等[8-9]研究了羊肉脂肪組織中的脂肪酸，認(rèn)為揮發(fā)性脂肪酸是羊肉特征風(fēng)味的主要成分。丁艷艷等[10]分析了不同品種羊肉中的支鏈脂肪酸，得出支鏈脂肪酸對(duì)羊肉的特征風(fēng)味有一定影響。頂空固相微萃取

（solid-phase microextraction，SPME）是在固相萃取的基礎(chǔ)上由Belartdi等[11]在1989年提出的一種新方法，它是一種集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體的新型無溶劑萃取技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)便、快速、樣品用量少、靈敏度高、可現(xiàn)場(chǎng)取樣等優(yōu)點(diǎn)[12]，SPME已被應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品行業(yè)等[13]。王存堂等[14]利用SPME技術(shù)對(duì)白牦牛肉中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行研究，共檢測(cè)到162 種化合物。楊曉燕等[15]利用SPME技術(shù)對(duì)寧夏灘羊背最長(zhǎng)肌肉中的揮發(fā)性化合物進(jìn)行分析，檢測(cè)到34 種化合物。張偉藝等[16]用固相萃取的方法對(duì)手抓羊肉的風(fēng)味進(jìn)行了分析，共檢測(cè)到54 種化合物。陳海濤等[17]同時(shí)采用蒸餾萃取和SPME 2 種方法對(duì)臘羊肉中的揮發(fā)性化合物進(jìn)行研究，共檢測(cè)出79 種化合物。王旭等[18]利用固相微萃取對(duì)低溫羊肉火腿中的揮發(fā)性風(fēng)味進(jìn)行研究，共檢測(cè)出54 種化合物。Brennand等[19]對(duì)羔羊肉中的揮發(fā)性脂肪酸進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)皮下脂肪中揮發(fā)性脂肪酸的含量較高，腎周脂肪和肌肉間脂肪中的含量相對(duì)較低。李維紅等[20]對(duì)靖遠(yuǎn)灘羊肉中的脂肪酸進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)短鏈脂肪酸和硬脂酸的含量在腎臟脂肪、背膘脂肪和尾部脂肪中均逐漸下降，說明尾部脂肪膻味最小。endprint

許多消費(fèi)者不能接受羊肉的特殊風(fēng)味，這直接影響了羊肉及其制品的產(chǎn)業(yè)化。不同部位羊肉的特殊風(fēng)味程度不一，本研究采用SPME與氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）相結(jié)合的方法探究多浪羊不同部位脂肪組織中揮發(fā)性風(fēng)味成分的組成及差異，為消費(fèi)者選擇不同部位的羊肉提供參考，同時(shí)也為之后羊肉特殊風(fēng)味的轉(zhuǎn)化研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

健康的9 月齡多浪雄性羊5 只（體質(zhì)量均為25 kg左右） 新疆疆南牧業(yè)有限公司養(yǎng)殖廠。

氯化鈉（分析純） 天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DSQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)賽默飛世爾科技有限公司；手動(dòng)SPME進(jìn)樣器（75 μm，配備聚二甲基硅氧烷/

二乙烯基苯（polydimethysiloxane/divinylbenzene，

PDMS/DVB）涂層萃取頭） 上海西寶生物科技有限公司；

DB-FFAP色譜柱（30 m×0.25 mm，2.25 μm） 美國(guó)安捷倫公司；78-1A磁力加熱攪拌器 常州諾基儀器有限公司；BSA224S電子天平 德國(guó)賽多利斯科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

按照穆斯林清真方式進(jìn)行宰殺。取宰殺后羊的尾部脂肪組織、腹部皮下脂肪組織、腸道脂肪組織及腎臟周圍脂肪組織。每半月采樣1 次，共采樣5 次，每次均分別對(duì)5 只羊的脂肪組織進(jìn)行采樣，再將采自5 只羊同一部位的脂肪組織混合，按不同部位分裝，-20 ℃保存。

1.3.2 樣品萃取、解析及測(cè)定

將樣品置于室溫解凍，剁碎后充分混勻，準(zhǔn)確稱取10 g樣品于頂空萃取瓶中，加入0.2 g左右氯化鈉，蓋好瓶蓋。將固相微萃取頭在氣相色譜儀進(jìn)樣口老化（250 ℃）15 min左右，然后插入裝有樣品的萃取瓶中，在磁力攪拌器上進(jìn)行萃取，萃取時(shí)間60 min，萃取溫度100 ℃。將萃取好的萃取針拿出，快速插入GC-MS儀的進(jìn)樣口，解吸5 min，解吸完全后移去萃取頭，進(jìn)行氣相色譜分析。

1.3.3 GC-MS條件

GC條件：載氣為He，柱流速1.0 mL/min；不分流模式進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度250 ℃，接口溫度250 ℃；程序升溫：柱初溫40 ℃，保持2 min，以6 ℃/min的速率上升到120 ℃，保持1 min，再以4 ℃/min的速率上升到160 ℃，保持1 min，最后以2 ℃/min的速率上升到210 ℃，保持5 min。

MS條件：離子源溫度250 ℃；電子電離（electron ionization，EI）模式，電子能量70 eV，燈絲發(fā)射電流200 μA，掃描質(zhì)量范圍20～450（m/z）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用氣相質(zhì)譜儀自帶的NIST Library譜庫(kù)進(jìn)行自動(dòng)檢索，將匹配度最大的物質(zhì)作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，利用面積歸一化法計(jì)算各物質(zhì)的相對(duì)含量，均平行測(cè)定3 次，取平均值。采用Microsoft Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，采用SPSS 19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（analysis of variance，ANOVA），顯著性檢驗(yàn)水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 多浪羊尾部脂肪組織揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

由圖1和表1可知，尾部脂肪組織中共檢測(cè)出32 種揮發(fā)性化合物，其中酸類化合物最多，占37.50%；酯類化合物次之，占18.75%；醛類化合物占15.63%；烷烴類化合物占3.12%；含S含N雜環(huán)類化合物占18.75%；酮類化合物占6.25%；醇類化合物占3.12%。在酸類化合物中乙酸和癸酸的含量最高，相對(duì)含量均在10.00%以上，乙酸具有刺激性氣味，癸酸俗稱羊蠟酸，是用月桂油、椰子油或山蒼子油水解制取月桂酸時(shí)的副產(chǎn)物，呈白色結(jié)晶狀，具有特殊的刺鼻氣味。

2.2 多浪羊皮下脂肪組織揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

由圖2和表1可知，皮下脂肪組織中共檢測(cè)出28 種揮發(fā)性化合物，其中酸類化合物最多，占41.38%；醛類化合物和酯類化合物次之，各占17.24%；烷烴類化合物占10.34%；含S含N雜環(huán)類化合物占5.13%；酮類化合物和醇類化合物各占2.56%。相比于其他部位，皮下脂肪組織中的酸類和醛類化合物較多，油酸、亞麻酸、亞油酸和花生四烯酸等不飽和脂肪酸的氧化會(huì)產(chǎn)生己醛、庚醛、辛醛和壬醛。辛醛具有臘香味、水果味和脂肪氣味，稀釋后有脂肪蜜樣香氣；庚醛具有特殊的刺鼻、不愉快的油脂氣味；己醛有蘋果香味、葉子香味和清香的青草味，這些直鏈醛是形成肉類風(fēng)味的基礎(chǔ)物質(zhì)。烯醛類化合物可能由多不飽和脂肪酸氧化過程中形成的氫過氧化物裂解而成[21]。絕大多數(shù)低級(jí)飽和脂肪酸都有特殊的難聞氣味。

2.3 多浪羊腸道脂肪組織揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

由圖3和表1可知，腸道脂肪組織中檢測(cè)出23 種揮發(fā)性化合物，酯類化合物最多，占43.48%；酸類化合物次之，占30.44%；醛類化合物占21.74%；烷烴類化合物占4.35%；含S含N雜環(huán)類化合物占8.70%。低級(jí)飽和脂肪酸具有特殊風(fēng)味，丁酸又稱酪酸，具有刺激性難聞氣味，極稀溶液也有汗臭味；戊酸為無色透明液體，有特殊臭味；壬酸為無色或淡黃色油狀液體，工業(yè)品呈淡黃色，有微若的特殊氣味、辣味和酸味。這些物質(zhì)都是形成羊肉特殊風(fēng)味的基礎(chǔ)物質(zhì)。

2.4 多浪羊腎臟周圍脂肪組織揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

由圖4和表1可知，腎臟周圍脂肪組織中檢測(cè)出27 種揮發(fā)性化合物，酸類化合物最多，占29.63%；烷烴類化合物和酯類化合物次之，各占14.82%；醛類化合物占11.11%；含S含N雜環(huán)類化合物占18.52%；醇類化合物占7.41%。飽和烷烴的閾值通常較高，不產(chǎn)生明顯嗅感，在美拉德反應(yīng)中可以產(chǎn)生雜環(huán)類化合物，對(duì)羊肉風(fēng)味具有重要作用，一些高濃度的雜環(huán)類化合物會(huì)產(chǎn)生膻味[22]。在多浪羊肉中檢測(cè)到呋喃、吡啶、噻吩、噻唑和哌嗪類等化合物，其閾值較低，易產(chǎn)生特殊氣味。楊富民[23]在陶賽特雜交公羊肉中檢測(cè)到70 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中烷烴類化合物含量最高。余群力等[24]在甘加藏羊肉中檢測(cè)到93 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中醇類化合物最多，占36.76%。endprint

2.5 多浪羊不同部位脂肪組織中各類揮發(fā)性風(fēng)味成分的含量比較

由圖5可知，尾部脂肪組織中酸類化合物最多，其中乙酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、丁酸、3-甲基丁酸含量較高，這與已有文獻(xiàn)報(bào)道的羊肉特征風(fēng)味主要來源于揮發(fā)性脂肪酸的結(jié)論較一致。皮下脂肪組織中酸類化合物較多，其中癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、油酸、硬脂酸等含量較高，且不飽和烯酸類化合物也較多，種類也較尾部脂肪組織多。腸道脂肪組織中酯類化合物較多，其中絕大部分都是甲酯類化合物且碳鏈較長(zhǎng)。腎臟周圍脂肪組織中酸類化合物較多，其中低級(jí)脂肪酸所占比例較大，乙酸、己酸、辛酸、癸酸、十二烷酸等含量較高。

綜上所述，多浪羊尾部脂肪組織中檢測(cè)到的風(fēng)味化合物種類最多，為32 種，腸道脂肪組織中最少，為23 種，皮下脂肪組織29 種，腎臟周圍脂肪組織27 種，檢測(cè)到的主要物質(zhì)為酸類、醛類和酯類化合物?？傮w來看，對(duì)新疆多浪羊肉特征風(fēng)味貢獻(xiàn)較大的為低級(jí)揮發(fā)性脂肪酸及不飽和醛類化合物。與已有文獻(xiàn)報(bào)道的其他地區(qū)羊肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)比較，多浪羊肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類和含量都較低，這也符合新疆羊肉特征風(fēng)味較淡這一特點(diǎn)。

3 討 論

羊肉中已經(jīng)報(bào)道的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)有醛類、烴類、酮類、酯類及雜環(huán)類化合物等[25]。目前國(guó)內(nèi)外研究與肉的風(fēng)味物質(zhì)有關(guān)的化合物有1 000多種，不同種類化合物對(duì)人的嗅覺閾值不同，一些含量低的化合物可能對(duì)風(fēng)味影響較大。在手抓羊肉和臘羊肉中檢測(cè)到的風(fēng)味化合物主要有烴類、醚類、醛類、酯類、酮類、酸類以及雜環(huán)類化合物；羊肉的風(fēng)味物質(zhì)主要由脂肪的氧化分解和美拉德反應(yīng)產(chǎn)生。肉類中的醛類化合物主要來自脂肪氧化，斯特雷克爾氨基酸合成反應(yīng)也是其重要來源之一，醛類化合物閾值較低，容易使人產(chǎn)生惡心感。脂肪氧化降解會(huì)產(chǎn)生一些酮類物質(zhì)，這些物質(zhì)有的可以生成雜環(huán)類化合物，會(huì)對(duì)風(fēng)味產(chǎn)生一定影響。醚類化合物絕大多數(shù)都會(huì)產(chǎn)生愉快的香氣，酯類化合物提供肉本身的香味，有些酸類化合物有特殊的氣味，對(duì)羊肉風(fēng)味有一定貢獻(xiàn)，含S含N雜環(huán)類化合物主要由氨基酸和還原糖等之間的美拉德反應(yīng)以及氨基酸的熱解和硫氨素的降解產(chǎn)生。張同剛等[26]分析了手抓羊肉的揮發(fā)性風(fēng)味成分，檢測(cè)出了多種化合物。張利平等[27]研究了不同生長(zhǎng)階段肉羊皮下脂肪和背最長(zhǎng)肌中的脂肪酸含量變化，發(fā)現(xiàn)硬脂酸含量隨肉羊年齡的增長(zhǎng)而顯著增加。絕大多數(shù)研究認(rèn)為4-甲基辛酸、4-甲基壬酸以及己酸、辛酸、癸酸是羊肉風(fēng)味產(chǎn)生的主要原因。

多浪羊肉中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物主要是酸類、醛類和酯類，推測(cè)這些化合物是羊肉風(fēng)味的基礎(chǔ)貢獻(xiàn)者。一些物質(zhì)的獨(dú)特風(fēng)味，如肉豆蔻醛、一些直鏈脂肪酸、月桂酸、酯類、烯醛類等，與羊肉的膻味有關(guān)。不同部位羊肉的膻味程度為尾部脂肪組織>皮下脂肪組織>腎臟周圍脂肪組織>腸道脂肪組織。本研究中檢測(cè)到的低級(jí)飽和脂肪酸和不飽和醛類最有可能是新疆多浪羊肉特征風(fēng)味物質(zhì)的主要成分，然而多浪羊肉風(fēng)味的形成機(jī)理、前體物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化等目前還未作研究，本課題將會(huì)進(jìn)一步研究新疆多浪羊肉特征風(fēng)味的來源、轉(zhuǎn)化、終產(chǎn)物以及在生產(chǎn)實(shí)踐中如何控制特征風(fēng)味，這對(duì)羊肉產(chǎn)業(yè)具有深遠(yuǎn)意義。

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