貴州省關(guān)嶺牛不同部位牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和脂肪酸差異比較

周景瑞 羅文菊 許浩翔 雷露 冉江 姜玲玲 趙元峰 余波

摘要：為研究貴州省關(guān)嶺牛不同部位牛肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和脂肪酸組成差異，對關(guān)嶺牛眼肉、里脊、臀肉、牛腩、肋排、上腦6個部位的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和脂肪酸組成進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明，不同部位牛肉中共鑒定出68種主要揮發(fā)性化合物，其中萜烯類、烷烴類占比超過75.000%，是影響牛肉風(fēng)味的重要因素。脂肪酸是揮發(fā)性成分的重要前體物質(zhì)，其含量直接影響牛肉的口感風(fēng)味，從牛肉中共測出21種脂肪酸，其中飽和脂肪酸（Saturated fatty acid，SFA）10種，單不飽和脂肪酸（Monounsaturated fattyacids， MUFA）4 種、多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids， PUFA）7 種；脂肪酸在不同部位中含量不同，眼肉、里脊、臀肉、牛腩、肋排、上腦中不飽和脂肪酸占脂肪酸的含量分別是43.017%、39.021%、48.869%、46.730%、40.678%、45.147%。

關(guān)鍵詞：關(guān)嶺牛；風(fēng)味物質(zhì)；脂肪酸；營養(yǎng)價值；牛肉；貴州省

中圖分類號：TS251? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）04-0148-06

Comparison of volatile flavor compounds and fatty acids differences in beef from different parts of Guanling cattle in Guizhou Province

Abstract： In order to study the differences in volatile flavor compounds and fatty acids composition of beef from different parts of Guanling cattle in Guizhou Province， a comparative analysis was conducted on the volatile flavor compounds and fatty acids composition in six parts of Guanling cattle eye meat， tenderloin， hip meat， beef brisket， rib， and upper brain. The results showed that a total of 68 main volatile compounds were identified in beef from different parts， with terpenes， and alkanes accounting for over 75.000%， which were important factors affecting beef flavor. Fatty acids were important precursors of volatile components， and their content directly affected the taste and flavor of beef. A total of 21 types of fatty acids were detected in beef， including 10 saturated fatty acids （SFA）， 4 monounsaturated fatty acids （MUFA）， and 7 polyunsaturated fatty acids （PUFA）；the content of fatty acids varied in different parts of the body， with unsaturated fatty acids accounting for 43.017%， 39.021%， 48.869%， 46.730%， 40.678%， and 45.147% of fatty acids in eye meat， tenderloin， buttocks， beef brisket， rib ribs， and upper brain， respectively.

Key words： Guanling cattle； flavor compounds； fatty acids； nutritional value； beef； Guizhou Province

關(guān)嶺牛作為貴州省優(yōu)秀的地方特色品種，其開發(fā)和利用越來越受到重視［1，2］。牛肉營養(yǎng)價值豐富，肉質(zhì)細(xì)嫩，味道鮮美，具有高蛋白質(zhì)、低脂肪和低膽固醇等特點(diǎn)［3］。香氣是評價牛肉質(zhì)量的重要指標(biāo)，決定牛肉品質(zhì)和消費(fèi)者的接受程度［4，5］，不同地區(qū)牛肉因品種和生長環(huán)境的不同而導(dǎo)致香氣成分不同。在眾多的牛肉研究中，有關(guān)貴州省黃牛肉揮發(fā)性化合物的研究較少［6］。牛肉中富含的各種功能性脂肪酸可以較好地降低膽固醇及預(yù)防心血管等疾病［7］。牛肉品質(zhì)的高低與動物的飼養(yǎng)管理水平［8-10］、 品種［11，12］、生理年齡及肉質(zhì)的嫩度［13］、營養(yǎng)成分［14］、脂肪酸的含量［15］和風(fēng)味氨基酸［16］等相關(guān)。

本研究采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜（SPME-GC-MS）法對貴州省關(guān)嶺牛不同部位的牛肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)與脂肪酸組成進(jìn)行分析比較，旨在確定對牛肉風(fēng)味形成貢獻(xiàn)最大的物質(zhì)及富含脂肪酸的最佳部位，并為評價關(guān)嶺牛的肉質(zhì)提供參考，對牛肉的品質(zhì)形成機(jī)理和質(zhì)量控制具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取貴州黃牛產(chǎn)業(yè)集團(tuán)關(guān)嶺布依族苗族自治縣有限責(zé)任公司牛場關(guān)嶺牛，24～30月齡，屠宰后即刻取眼肉、里脊、臀肉、牛腩、肋排、上腦6個部位牛肉，用保鮮膜真空包裝，迅速冷凍至-18 ℃以下保存，待測。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)品與試劑

37種混合脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品純度≥99.3%，美國NU-CHEK公司；鹽酸、氨水、石油醚、硫酸氫鈉均為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；正庚烷、異辛烷均為色譜純，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；甲醇為色譜純，德國默克公司；三氟化硼、焦性沒食子酸均為色譜純，上海麥克林生化科技股份有限公司；氫氧化鉀為分析純，天津市富宇精細(xì)化工有限公司。

1.3 儀器

采用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用儀檢測，配有氫火焰離子化檢測器FID，如表1所示。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 頂空固相微萃取 首先將萃取頭置于250 ℃下老化2 h，再準(zhǔn)確稱取5.00 g樣品置于20 mL頂空瓶中，并插入老化后的萃取頭，在40 ℃下萃取30 min，之后將萃取頭拔出并插入氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口，在250 ℃條件下熱解吸5 min后進(jìn)行檢測分析。

1.4.2 GC-MS檢測條件 色譜條件：DB-5MS毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.20 μm）；恒定流量模式，升溫程序：起始溫度40 ℃，保持15 min，然后以3 ℃/min 升到160 ℃，再以4 ℃/min升到230 ℃，保持5 min。載氣為高純氦氣；流速為1.0 mL/min。

質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源（EI）；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃；掃描范圍35～450 amu。

1.4.3 GC檢測條件 色譜柱為SH-Rt-2560（100 m×0.25 mm×0.20 μm）聚二氰丙基硅氧烷強(qiáng)極性固定相柱，檢測器為FID；進(jìn)樣口溫度為270 ℃；檢測器溫度為280 ℃；分流比100∶1；載氣為高純氮?dú)?；柱流速?.0 mL/min。升溫程序：初溫100 ℃，保持13 min，10 ℃/min升溫至180 ℃，保持6 min，1 ℃/min升溫至200 ℃，保持20 min，4 ℃/min升溫至230 ℃，保持? ?11 min。

1.5 數(shù)據(jù)處理

不同部位牛肉經(jīng)GC-MS分析，生成總離子流圖，各色譜峰對應(yīng)的質(zhì)譜于計算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)譜庫中進(jìn)行相似度檢索。通過儀器操作軟件計算出各物質(zhì)的保留指數(shù)（RI），每成分的物質(zhì)含量以相對含量表示，運(yùn)用峰面積歸一化法，求得各成分的含量［17，18］。脂肪酸含量按照國標(biāo)中的外標(biāo)法進(jìn)行測定，應(yīng)用Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同部位牛肉總離子流色譜

采用SPME-GC-MS對牛肉中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行有效提取分離，質(zhì)譜連續(xù)掃描進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，得到揮發(fā)性成分的總離子流色譜（圖1），不同部位的總離子流色譜的走勢大體相同。

2.2 不同部位牛肉主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的鑒定

在對牛肉加熱處理過程中，脂肪、蛋白脂、氨基酸等風(fēng)味前體物經(jīng)美拉德反應(yīng)、脂質(zhì)氧化和美拉德-脂質(zhì)過氧化交互反應(yīng)等產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)共同作用構(gòu)成了牛肉的香氣。

不同部位牛肉主要揮發(fā)性成分的檢測分析結(jié)果如表2、表3所示，共鑒定出68種揮發(fā)性化合物，主要有萜烯類、烷烴類、醇類、醛類、酯類、芳香類、酮類、酸類及其他9類，眼肉、里脊、臀肉、牛腩、肋排、上腦部位分別鑒定出53、52、54、47、56、56種揮發(fā)性化合物。烷烴類物質(zhì)在眼肉、里脊、臀肉、牛腩、肋排、上腦部位揮發(fā)性風(fēng)味成分的含量均最高，分別為38.465%、44.865%、53.712%、53.717%、46.271%、44.945%。牛肉中萜烯類、烷烴類占比均超過75.000%，是牛肉特征風(fēng)味物質(zhì)的重要組成部分。

萜烯類化合物主要來源于蛋白質(zhì)和脂肪的降解作用［19］，不僅賦予肉類獨(dú)特的香氣和風(fēng)味，還具有一定營養(yǎng)價值。烷烴類化合物主要由脂肪酸中烷氧自由基均裂產(chǎn)生，具有較高的閾值，對牛肉風(fēng)味形成影響較小，但可作為中間代謝物合成其他類物質(zhì)，對牛肉風(fēng)味形成起到修飾調(diào)和的作用［20］。醇類化合物來自脂質(zhì)氧化和醛的還原，可以提供油脂香、青草香、蘑菇香的味道，其含量對牛肉的風(fēng)味形成有重要貢獻(xiàn)。其中2-乙基己醇具有花香味、青草味，3，7-二甲基-1-辛醇具有油脂香、柑橘香和玫瑰香，這2種物質(zhì)在肋排中含量較高；1-戊醇具有酒香、醚香，2-異丙基-5-甲基-1-庚醇具有藥味、青草味，在牛腩中含量較高，對牛肉風(fēng)味形成有促進(jìn)作用。1-辛烯-3-醇是牛肉里每個部位都有的不飽和醇，是良好的呈味物質(zhì)［21］。醛類物質(zhì)主要來自多不飽和脂肪酸氧化，鑒定出的己醛、壬醛提供脂香味、油香味及清香味，閾值一般都比較低，對肉品風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大。酮類物質(zhì)來源于脂肪酸的熱氧化降解和美拉德反應(yīng)，具有獨(dú)特的奶油味、花香、水果香等。酸類化合物由脂肪酸甘油酯和磷脂加熱氧化或酶解產(chǎn)生，具有酸味、奶酪味、香料味等，眼肉部位酸類物質(zhì)含量最高，是其主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。在里脊、臀肉、牛腩、上腦中都鑒定出了甲酸辛酯和4-羥基丁酯，這2種酯類化合物具有果香和奶酪的味道，通過協(xié)同作用使牛肉的風(fēng)味更加豐富飽滿［22，23］。

2.3 不同部位牛肉中脂肪酸組成分析

從牛肉中共測出21種脂肪酸（表4），主要有肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、十七烷酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、γ-亞麻酸、花生四烯酸等。其中飽和脂肪酸（Saturated fatty acid，SFA）10種，單不飽和脂肪酸（Monounsaturated fatty acids，MUFA）4 種、多不飽和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PUFA）7 種，眼肉、里脊、臀肉、牛腩、肋排、上腦中不飽和脂肪酸占脂肪酸的含量分別為43.017%、39.021%、48.869%、46.730%、40.678%、45.147%。飽和脂肪酸主要由肉豆蔻酸、棕櫚酸、十七烷酸、硬脂酸組成，在眼肉、里脊、牛腩、肋排的含量較高。李鵬等［24］的研究發(fā)現(xiàn)，飽和脂肪酸會提高膽固醇在人體血液中的含量，容易引起動脈硬化等心血管疾病。單不飽和脂肪酸主要由油酸、棕櫚油酸組成，在牛肉中眼肉、牛腩、肋排中的含量較高。油酸具有軟化血管、降低血液甘油三酯的作用，棕櫚油酸對一些代謝綜合征、糖尿病等慢性疾病有治療作用，單不飽和脂肪酸對人體有很好的保健作用。多不飽和脂肪酸主要由亞油酸、γ-亞麻酸、花生四烯酸組成，在牛肉中眼肉、里脊、牛腩含量較高。亞油酸具有降低血脂、軟化血管、降血壓、促進(jìn)微循環(huán)的作用，γ-亞麻酸具有增強(qiáng)智力、增強(qiáng)免疫力、保護(hù)視力、降低血脂、降低血壓、降低血糖、抑制出血性腦疾病和血栓性疾病，花生四烯酸具有酯化膽固醇、增加血管彈性、降低血液黏度、調(diào)節(jié)血細(xì)胞功能等一系列生理活性［25］。脂肪酸氧化分解是包括醛類、烷烴類、醇類、酮類、酯類等風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生的重要來源，不飽和脂肪酸比飽和脂肪酸更容易發(fā)生氧化，產(chǎn)生特有的香氣，如肉香、脂香和花香、果香等風(fēng)味物質(zhì)，是食物在烹飪中風(fēng)味物質(zhì)的重要來源［26］。

3 小結(jié)

本研究通過頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測定牛肉不同部位揮發(fā)性化學(xué)成分，共鑒定出68種主要揮發(fā)性化合物，主要有萜烯類、烷烴類、醇類、醛類、酯類、芳香類、酮類、酸類及其他9 類。不同部位牛肉中的揮發(fā)性成分萜烯類、烷烴類、醇類、酯類含量較多，是牛肉特征風(fēng)味的重要組成部分。脂肪酸是揮發(fā)性成分的重要前體物質(zhì)，在牛肉的加工處理過程中會發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng)，脂肪酸的含量直接影響牛肉的口感風(fēng)味。本研究結(jié)果可為牛肉產(chǎn)品的深加工和品質(zhì)提升提供參考依據(jù)。

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