不同飼草對(duì)東鄉(xiāng)羊肉氨基酸和揮發(fā)性化合物的影響

為系統(tǒng)分析不同飼草對(duì)東鄉(xiāng)羊肉氨基酸和揮發(fā)性化合物的影響，本試驗(yàn)以小尾寒羊背最長(zhǎng)肌為材料，分別以玉米青貯、干麥草和苜蓿作為粗飼草輔以固定配方精飼料進(jìn)行飼喂，分析了三組羊肉中氨基酸種類(lèi)與含量的差異及揮發(fā)性化合物之間的差異。結(jié)果表明：三組羊肉中共測(cè)出18種氨基酸，包括人體所需的8種必需氨基酸，對(duì)氨基酸含量、EAA/TAA值、EAA/NEAA值和氨基酸評(píng)分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其中干麥草飼料品種豐富了羊肉的蛋白品質(zhì)；共檢測(cè)出87種揮發(fā)性化合物，其中檢出的醛類(lèi)物質(zhì)含量最多，主要是己醛和壬醛，且玉米青貯組最多，說(shuō)明不同飼料對(duì)羊肉中揮發(fā)性化合物的影響有一定程度的差異。

關(guān)鍵詞

飼料 氨基酸自動(dòng)分析儀 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 氨基酸 揮發(fā)性化合物

█ Effects of Different Forages on Amino Acids and Volatile Compounds of Dongxiang Mutton

YANG Zhengju1，XIAO Rui2，YANG Xiaofen1，CAO Ying1 ，LI Jing1/ 1.Gansu Food Inspection and Research Institute ， 2.Lanzhou Zhongjianke Testing Technology Co.Ltd

Abstract

To systematically analyze the effects of different forages on amino acids and volatile compounds of Dongxiang mutton， their varieties of forages are roughage which includes corn silage， wheat straw and alfalfa， with fixed formula as concentrate， has determined the contents of volatile flavor compounds and the type and the content of amino acids. The results showed that three groups of the communist party have measured 18 kinds of amino acids， including 8 kinds of essential amino acids required for human body. Judging by from the amino acid content， the value of EAA/TAA and EAA/NEAA， and amino acids score， dry straw feed variety makes mutton have more abundant protein quality. Detecting a total of 87 kinds volatile compounds， most main is hexanal and nonyl aldehyde， measured the most is in the corn silage group， showing that the effects of different forages of Dongxiang mutton has a certain degree of difference.

Key words

forage， automatic amino acid analyzer， gas chromatography-mass spectrometry， amino acids， volatile compounds

0 引言

羊肉有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，具有高蛋白、低脂肪、豐富的礦物質(zhì)和維生素等特點(diǎn)，同時(shí)具有溫補(bǔ)脾胃、肝腎、補(bǔ)血溫經(jīng)等良好的藥用價(jià)值。然而我國(guó)羊肉產(chǎn)品同質(zhì)性較強(qiáng)、產(chǎn)品種類(lèi)單一，難以滿足消費(fèi)者多樣化和追求高品質(zhì)的需求[1]，只有不斷豐富市場(chǎng)上高端羊肉產(chǎn)品的數(shù)量和種類(lèi)，才能真正滿足廣大消費(fèi)者對(duì)綠色、健康、保健肉產(chǎn)品的需求。小尾寒羊肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美，香味濃郁，膻味輕，且蛋白質(zhì)含量高，氨基酸總量和人體必需氨基酸含量也較高，同時(shí)，膽固醇含量低，是人們公認(rèn)的具有營(yíng)養(yǎng)和保健雙重作用的功能食品[2]。食用青貯玉米可以提高羊肉的鮮味，而且羊肉中非必需氨基酸隨著精料蛋白水平的升高而升高，飼料組成和營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)羊肉氨基酸具有一定程度的影響[3]。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外均有通過(guò)飼喂不同飼草對(duì)肉中氨基酸和揮發(fā)性化合物影響的研究。有研究表明動(dòng)物在采食苜蓿青干草后，加速了肌肉的降解與熟化，同時(shí)也提高了肌原纖維降解酶系的活性，從而提高了肌肉嫩度[4]。飼料中氨基酸的含量高低、組成特點(diǎn)和比例直接影響飼料品質(zhì)和動(dòng)物的生長(zhǎng)[5]。

青貯玉米、干麥草和苜蓿作為常見(jiàn)的粗飼料，在羊的飼養(yǎng)中扮演著重要的角色，對(duì)羊的增重速度和飼料轉(zhuǎn)化利用有著顯著的影響[6]。周?chē)?guó)棟等發(fā)現(xiàn)不同飼草對(duì)不同種群內(nèi)羊肉品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)特征均會(huì)產(chǎn)生影響，在實(shí)際飼養(yǎng)過(guò)程中，如果追求羊肉優(yōu)質(zhì)品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)特征，可以使用苜蓿作為主要粗飼料。干麥草成本較低，育肥過(guò)程中會(huì)提高羊肉中氨基酸含量[7]。劉勇發(fā)現(xiàn)牦牛肉中酸性氨基酸含量較高，與FAO理想模式（聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織FAO和世界衛(wèi)生組織WHO共同提出的一種蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)模式）相比，牦牛肉中氨基酸評(píng)分較高，說(shuō)明其屬于優(yōu)質(zhì)牛肉[8]。盡管對(duì)氨基酸與揮發(fā)性化合物的測(cè)定方法的研究報(bào)道很多，然而國(guó)內(nèi)外針對(duì)不同飼料對(duì)東鄉(xiāng)羊肉氨基酸和揮發(fā)性化合物的影響的相關(guān)研究報(bào)道不多。因此，通過(guò)測(cè)定不同飼草對(duì)東鄉(xiāng)羊肉揮發(fā)性化合物影響的研究，為探討羊肉風(fēng)味的作用效果和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)羊肉提供了一定的科學(xué)依據(jù)。

本研究以小尾寒羊背最長(zhǎng)肌為材料，通過(guò)食用不同飼草后采用氨基酸自動(dòng)測(cè)定儀和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定羊肉中氨基酸的組成和揮發(fā)性化合物相對(duì)含量，旨在為不同飼草對(duì)東鄉(xiāng)羊肉氨基酸和揮發(fā)性化合物影響的深入研究提供基礎(chǔ)資料，確定不同飼養(yǎng)方式對(duì)羊肉風(fēng)味的影響及其原因，為今后肉品風(fēng)味研究和優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

1.1.1.1 材料

小尾寒羊背最長(zhǎng)肌，購(gòu)自臨夏市佳源牧業(yè)有限公司。試驗(yàn)羊3月齡進(jìn)入飼喂試驗(yàn)，分別以玉米青貯、干麥草和苜蓿作為粗飼草，結(jié)合固定配方的精飼料進(jìn)行飼喂。6月齡進(jìn)行屠宰。宰前禁食24 h，停水2 h，每組選擇健康狀況良好、發(fā)育正常、體重相近的4只，作為試驗(yàn)羊，宰后取適量背最長(zhǎng)肌，液氮保存，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行氨基酸、揮發(fā)性化合物含量測(cè)定。

1.1.1.2 試劑

濃鹽酸：分析純；

苯酚：分析純；

2.5 mmol/L氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液；

NaCl：分析純。

1.1.2 儀器

切割式混合研磨儀；

氨基酸分析儀；

氣相色譜-三重串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀；

水浴鍋。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品預(yù)處理

取背最長(zhǎng)肌肉200 g，用切割式混合研磨儀粉碎混勻，待用。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目和方法

1.2.2.1 氨基酸測(cè)定及評(píng)分

氨基酸測(cè)定參照GB 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測(cè)定》：精確稱取一定量的處理均勻羊肉放入水解管中，加入6 mol/L的鹽酸10 mL，加入3滴苯酚，用氮吹儀吹掉空氣，在110℃下水解22 h，冷卻至室溫，定容到50 mL，取濾液稀釋液1 mL到10 mL離心管中氮吹至干，用儀器樣品稀釋液溶解，振蕩混勻后，吸取溶液通過(guò)0.22 μm濾膜后，用氨基酸自動(dòng)分析儀進(jìn)行測(cè)定。

氨基酸評(píng)定方法：根據(jù)FAO修訂的人體必需氨基酸均衡模式進(jìn)行比較[7]（見(jiàn)表1），氨基酸評(píng)分是指通過(guò)比較樣品蛋白質(zhì)中的氨基酸含量與FAO/WHO評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)模式中相應(yīng)必需氨基酸含量的比值來(lái)評(píng)價(jià)。計(jì)算公式如下[9]：

1.2.2.2 揮發(fā)性化合物測(cè)定

揮發(fā)性化合物的提取：取解凍后的肉樣，準(zhǔn)確稱取5 g置于20 mL頂空進(jìn)樣瓶中，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的NaCl，置于95℃水浴鍋中恒溫1 h，加水使肉降溫至80℃并恒溫。將萃取頭插入瓶蓋中，用頂空萃取方式吸附30 min后縮回萃取頭，然后將萃取頭插入氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用儀中，推出纖維頭，于250℃解吸15 min后進(jìn)行色譜柱分析[10]。

色譜條件：載氣高純He；不分流進(jìn)樣20 min；恒流0.8 mol/L；進(jìn)樣口溫度250℃；程序升溫：柱溫初始溫度50℃，保持2 min，以3℃/min升溫至225℃，不保留。

質(zhì)譜條件：離子源溫度200℃；電離方式EI，電子能量70 eV，掃描質(zhì)量范圍30 amu～400 amu；OV1701色譜柱（長(zhǎng)50 m，內(nèi)徑0.2 mm，膜厚0.5 μm）。

通過(guò)Nist和Willey譜圖庫(kù)對(duì)GC-MS分析鑒定樣品揮發(fā)性成分進(jìn)行解析，再結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析，確定其化學(xué)成分；利用譜圖庫(kù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，求得各化學(xué)成分在揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中的相對(duì)含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2013對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，結(jié)果用平均數(shù)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸測(cè)定結(jié)果與分析

2.1.1 氨基酸含量分析

飼喂三組飼草后用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定小尾寒羊肉中氨基酸種類(lèi)和含量，數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

由表2可知，三組羊肉中測(cè)出18種氨基酸，包括人體所需的8種必需氨基酸。與WHO/FAO提出的EAA/ TAA約為40%、EAA/NEAA約為60%相接近。從EAA/TAA和EAA/NEAA值來(lái)看，干麥草組的蛋白品質(zhì)優(yōu)于青貯玉米組和苜蓿組，說(shuō)明干麥草飼料品種更能提高羊肉的蛋白品質(zhì)。必需氨基酸的種類(lèi)與含量，見(jiàn)圖1。

由圖1可知，飼喂三種飼草后用氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定羊肉中的必需氨基酸含量豐富，能夠有效地提供必需氨基酸。通過(guò)氨基酸自動(dòng)分析儀檢出的必需氨基酸含量在苜蓿組中最多，而在青貯玉米組中最少。三組中檢出的必需氨基酸含量最多的都是賴氨酸，其中干麥草組最多，約占必需氨基酸總量的22%，亮氨酸含量?jī)H次于賴氨酸，約占20.8%。非必需氨基酸的種類(lèi)與含量見(jiàn)圖2。

由圖2可知，非必需氨基酸組成同樣齊全，而且含量豐富。三組中檢出的非必需氨基酸含量最多的是谷氨酸，占非必需氨基酸總量的29.5%，其中干麥草組最多。其次是天門(mén)冬氨酸，占非必需氨基酸總量的16.2%。說(shuō)明飼喂不同的飼草后羊肉具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和良好的藥用價(jià)值。

2.1.2 氨基酸評(píng)分

根據(jù)氨基酸的含量測(cè)定結(jié)果，以FAO提出的評(píng)分模式對(duì)飼喂三種飼草中小尾寒羊肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行氨基酸評(píng)分。由表3可知，三組中賴氨酸的含量最多，則賴氨酸可作為限制性氨基酸蛋白質(zhì)食品的補(bǔ)充，含硫氨基酸（蛋氨酸+胱氨酸）含量最低，則含硫氨基酸是第一限制性氨基酸。盡管三組的限制性氨基酸都是含硫氨基酸，但苜蓿組的含硫氨基酸評(píng)分相比青貯玉米組提高了19.99%，相比干麥草組提高了9.99%。

2.2 揮發(fā)性化合物測(cè)定結(jié)果與分析

2.2.1 揮發(fā)性化合物離子流圖

飼喂三種飼草后測(cè)定的羊肉中揮發(fā)性化合物離子流圖見(jiàn)圖3 ～圖 5。

由圖3 ～圖 5可知，通過(guò)GC-MS測(cè)定揮發(fā)性化合物的出峰時(shí)間，青貯玉米組與干麥草組主要集中在5 min ～ 40 min，而苜蓿組在5 min ～ 38 min。

2.2.2 揮發(fā)性化合物比較

青貯玉米組、干麥草組，以及苜蓿組揮發(fā)性化合物的組分及相對(duì)百分含量結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，小尾寒羊肉背最長(zhǎng)肌中共檢出87種揮發(fā)性化合物，包括21種醇類(lèi)、15種酯類(lèi)、14種烴類(lèi)、13種醛類(lèi)、12種酸類(lèi)、4種酮類(lèi)、4種芳香類(lèi)化合物及4種雜環(huán)類(lèi)化合物。三組羊肉中各項(xiàng)揮發(fā)性化合物的比較如圖6所示。

由圖6可知三組羊肉中檢出的揮發(fā)性化合物相對(duì)含量最多的是醛類(lèi)物質(zhì)，主要是己醛和壬醛，其總量占揮發(fā)性化合物的65.05%。其次是醇類(lèi)物質(zhì)，主要是反式-2-壬烯-1-醇和1-辛烯-3-醇。也檢出少量的酯類(lèi)物質(zhì)，主要是甲酸辛酯。其他物質(zhì)含量排序依次為烴類(lèi)>酸類(lèi)>芳香類(lèi)>雜環(huán)類(lèi)>酮類(lèi)，而在干麥草組中并未檢測(cè)到酮類(lèi)物質(zhì)。

3 討論

3.1 小尾寒羊背最長(zhǎng)肌氨基酸

三組羊肉中檢出的氨基酸總含量為54.32%，其中必需氨基酸含量占總含量的40.1%，必需氨基酸檢出最多的都是賴氨酸，約占總含量的8.7%，其次是亮氨酸，其中賴氨酸具有改善食欲、增強(qiáng)免疫力、促進(jìn)骨骼發(fā)育、改善大腦功能的作用，對(duì)人體十分有益，而亮氨酸能夠促進(jìn)睡眠，緩解情緒，提高免疫力。非必需氨基酸含量最多的都是谷氨酸，約占氨基酸總量的17.6%，其次是天門(mén)冬氨酸，其中谷氨酸是形成鮮味的關(guān)鍵成分，一定程度上增加了羊肉的鮮美味道，且具有解毒、營(yíng)養(yǎng)腦神經(jīng)、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、增進(jìn)食欲、改善肝臟功能等功效和作用。而天冬氨酸能夠改善心肌缺血和心功能，調(diào)節(jié)血糖，增強(qiáng)肝臟功能，緩解疲勞?？傮w來(lái)說(shuō)羊肉中氨基酸含量豐富、種類(lèi)齊全，系人體所必需的完全蛋白質(zhì)來(lái)源之一，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和深度開(kāi)發(fā)潛力。

3.2 小尾寒羊背最長(zhǎng)肌揮發(fā)性化合物

從化合物類(lèi)型看，三種飼草中小尾寒羊肉背最長(zhǎng)肌中揮發(fā)性化合物之間差異很小，但各類(lèi)型化合物的含量及主體化合物類(lèi)型略有不同。

3.2.1 醛類(lèi)物質(zhì)

三組羊肉中檢出的揮發(fā)性化合物相對(duì)含量最多的是醛類(lèi)物質(zhì)，醛類(lèi)物質(zhì)是脂肪降解的主要產(chǎn)物，具有脂肪香味。醛類(lèi)化合物的閾值很低，在青貯玉米組與苜蓿組中最高的均為己醛，則己醛是羊肉中重要的風(fēng)味成分，相對(duì)含量分別為19.85%、6.06%，且己醛在低濃度下就可顯示出良好的香氣；在干麥草組中最高的為壬醛，相對(duì)含量為30.55%。因此己醛與壬醛對(duì)小尾寒羊肉風(fēng)味有很大貢獻(xiàn)，是揮發(fā)性化合物的主要成分。

3.2.2 醇類(lèi)物質(zhì)

醇類(lèi)化合物具有芳香、植物香、酸敗和土氣味，在食品風(fēng)味中扮演著重要的角色。醇類(lèi)化合物一般閾值較高，且多數(shù)為非飽和醇，這類(lèi)醇具有獨(dú)特的香氣和風(fēng)味，對(duì)食品的整體風(fēng)味有著顯著的貢獻(xiàn)。在青貯玉米組與苜蓿組中分別約為42.48%、40.3%，其中最高的都為反式-2-壬烯-1-醇，對(duì)風(fēng)味影響很大；在干麥草組中，其醇類(lèi)物質(zhì)約為28.45%，其中最高的為1-辛烯-3-醇，對(duì)羊肉風(fēng)味影響很大。1-辛烯-3-醇具有典型的蘑菇和泥土氣味，以及較低的閾值，對(duì)食品的風(fēng)味有著顯著的影響。該結(jié)果與劉勇測(cè)定牦牛肉中醇類(lèi)物質(zhì)對(duì)肉風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)相接近，可能賦予小尾寒羊肉果香、醇香及似蘑菇的香氣[8]。

3.2.3 酯類(lèi)物質(zhì)

長(zhǎng)鏈脂肪酸可使香料整體風(fēng)味更濃厚、協(xié)調(diào)，C6～C12的酯類(lèi)的揮發(fā)性較高，對(duì)風(fēng)味有一定的影響。在青貯玉米組與苜蓿組中分別約為10.43%、12.4%，其中最高的均為甲酸辛酯；在干麥草組中檢出2種酯類(lèi)物質(zhì)，其含量約為4.25%，只有甲酸庚酯與苯氨基甲酸酯。

3.2.4 其他物質(zhì)

三組羊肉中檢出的其他揮發(fā)性化合物含量排序依次為烴類(lèi)>酸類(lèi)>芳香類(lèi)>雜環(huán)類(lèi)>酮類(lèi)，烴類(lèi)物質(zhì)主要是戊基環(huán)丙烷，飽和烷烴閾值高，雖然對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的直接貢獻(xiàn)不大，可能在提高肉類(lèi)的整體風(fēng)味上有著間接但不可或缺的作用；酸類(lèi)物質(zhì)主要是乙酸，乙酸沸點(diǎn)低、易揮發(fā)，可能使羊肉具有酸味；芳香類(lèi)物質(zhì)與雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)含量極少，分別主要是苯酚和苯并噻唑，雜環(huán)化合物通過(guò)極低的氣味閾值和參與肉類(lèi)風(fēng)味形成的關(guān)鍵作用，成為肉香味的重要貢獻(xiàn)因素；酮類(lèi)物質(zhì)大多來(lái)自脂肪氧化和美拉德反應(yīng)，大多具有持久香氣，一般認(rèn)為對(duì)風(fēng)味的直接貢獻(xiàn)不大，該試驗(yàn)檢出的酮類(lèi)物質(zhì)含量最少，推測(cè)可能是幾乎未發(fā)生美拉德反應(yīng)。

4 結(jié)語(yǔ)

本試驗(yàn)通過(guò)給小尾寒羊分別飼喂青貯玉米、干麥草和苜蓿三種飼草，三組羊肉中共測(cè)出18種氨基酸，包括人體所需的8種必需氨基酸，且氨基酸組成齊全、含量豐富，其中具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和一定藥用價(jià)值的主要是賴氨酸、亮氨酸、谷氨酸、天冬氨酸，而且從氨基酸含量、EAA/TAA值、EAA/NEAA值和氨基酸評(píng)分綜合評(píng)價(jià)，其干麥草飼草品種更豐富了羊肉的蛋白品質(zhì)；共檢出87種揮發(fā)性化合物，其中對(duì)羊肉風(fēng)味起重要貢獻(xiàn)的主要是己醛、壬醛、反式-2-壬烯-1-醇、1-辛烯-3-醇等，從揮發(fā)性化合物相對(duì)含量分析玉米青貯飼草品種中風(fēng)味物質(zhì)較豐富，可能賦予羊肉清香、醇香，以及似蘑菇的香氣。█

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