不同烹飪方式下新疆羊肉香氣成分的檢測

彭小麗，李開雄，唐明翔，盧士玲，李曉芳，董曉婉，馬艷梅

（石河子大學食品學院，新疆石河子832000）

新疆畜牧業(yè)生產(chǎn)區(qū)遠離工業(yè)污染，相對獨立的生態(tài)區(qū)域為牲畜疫病防治提供了天然屏障，使新疆羊肉生產(chǎn)具有無污染、無公害、純天然的優(yōu)勢。新疆特色羊肉制品肉鮮、味正，風味獨特，享譽海內(nèi)外。聞名全國的新疆烤羊肉串、烤全羊生產(chǎn)過程的風味控制主要以經(jīng)驗為主，均一性差，缺乏穩(wěn)定的標準。目前，從各種羊肉及其制品中已發(fā)現(xiàn)羊肉的揮發(fā)性成分有300余種，構(gòu)成羊肉香氣的主要成分包括羧酸類、醛類、酚類以及部分雜環(huán)化合物[1-5]，這些香氣成分的含量雖然很低，但由于嗅覺閾值較低，對羊肉及其系列產(chǎn)品特征風味的形成起到了決定作用（見表1）。

表1 羊肉制品呈香的主要化合物[4，6]Table 1 The main compounds of aroma in meat products

本文通過檢測油炒、煮、烤三種熱處理方式下新疆羊肉中的揮發(fā)性成分，比較了頂空-固相微萃取法和靜態(tài)頂空法的香氣提取效率，分析出不同烹飪方式下新疆羊肉香氣中穩(wěn)定的特征主體成分。為進一步深入研究新疆羊肉特色風味形成機理提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

福臨門清油、新鮮羊肉（哈薩克羊）、分析天平（Sartorius BS210S型）、HH-42快速恒溫數(shù)顯水箱、烤箱（MG17AC-000AC）、冰箱、島津氣相色譜儀GC-14C、固相微萃取柱 SPME（100 μm PDMS、75 μm CARPDMS、美國Supelco公司）。

1.2 方法

1.2.1 香氣提取方法—靜態(tài)頂空固相微萃取法

頂空固相微萃取條件：固相微萃取頭（75 μm，CAR-PDMS）在250℃下老化30 min。將老化的固相微萃取頭（萃取頭類型見表2），置于樣品之上萃取30 min后取出，進行氣相色譜分析[15]，萃取頭在樣品氣化室250℃下解吸5 min。

表2 固相微萃取頭類型Table 2 The type of Solid Phase Micro Extraction

1.2.2 氣相色譜分析條件

DM-wax（30 m×0.25 mm×0.25 μm，Agilent）毛細管色譜柱；載氣（N2）流速1.0 mL/min；升溫程序：柱箱初始溫度40℃，以10℃/min升至180℃，再以3℃/min升至240℃，保持10 min。

1.2.3 原料肉加工方法

精選新鮮羊腿肉，（1）水煮羊肉加工：將羊肉切成長條，加水煮30 min即可。煮沸后肉湯透明澄清，脂肪團聚于表面，具特有香味。注意：水煮的時間不宜太長，長時間蒸煮，會使肉蛋白顯著分解，產(chǎn)生硫化氫。（2）油炒羊肉：羊肉切成薄片，不添加任何香辛料，保證風味物質(zhì)來源的單一性。將鍋內(nèi)倒入少量植物油，加熱油至發(fā)煙點（200℃左右），再將羊肉倒入鍋內(nèi)，不停翻炒至鍋內(nèi)大部分自由水分蒸發(fā)，起鍋，保證樣品的油溶性為主的基質(zhì)條件。（3）烤羊肉：切成厚1 cm肉片，放入烤箱托盤，調(diào)節(jié)底火120℃，面火100℃，烘烤30 min左右，色澤焦黃，有肉香味即可。準確稱取3.0 g每種烹飪加工好的樣品均迅速加入15 mL的頂空瓶中，樣品體積占頂空瓶的1/3，密封水浴30 min，溫度為60℃[7-14]。

2 結(jié)果分析

分別對不同熱處理下羊肉進行分析測定，每種樣品均采用頂空固相微萃取法提取香氣后進行氣相色譜分析（3種熱處理使用的水、植物油、烤箱中的熱空氣空白譜圖均視為背景，在數(shù)據(jù)處理過程中已扣除相應(yīng)的信號峰）。

2.1 固相微萃取萃取頭的確定

不同萃取頭提取水煮羊肉香氣后氣相色譜分析的結(jié)果，（代表性的譜圖見圖1，圖2）。根據(jù)有效檢出峰數(shù)目、峰面積來評價萃取效果（見表 3、表 4），75 μm，CAR-PDMS萃取的成分數(shù)目比100μm，PDMS的多，且峰強度高，原因在于PDMS萃取頭為非極性的，主要萃取小分子非揮發(fā)性物質(zhì)；CAR-PDMS萃取頭為雙極性，萃取范圍比PDMS廣。該兩種萃取頭提取方法各成分的保留時間RSD均在10%，重現(xiàn)性很好；但峰面積RSD在10%以內(nèi)的有效檢出PDMS方法8個物質(zhì)峰中只有6個，其余的峰面積RSD值接近10%；PDMS提取的10個物質(zhì)峰中有8個有效峰。因此，實驗最終采用固相微萃取頭（75 μm，CAR-PDMS）的頂空固相微萃取法的檢測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。結(jié)果如下。

2.2 不同加工方式下羊肉香氣成分的確定及其主次含量比較分析

分別對不同熱處理的羊肉進行分析測定，每種樣品均分別采用靜態(tài)頂空法與頂空固相微萃取法提取香氣后進行氣相色譜分析。各處理均重復(fù)3次。

圖1 75μm CAR-PDMS羊肉中香氣成分氣相色譜譜圖Fig.1 The GC chromatogram of the aroma components of water cooked mutton which detected by 75 μm CAR-PDMS

圖2 100 μm PDMS羊肉中香氣成分氣相色譜譜圖Fig.2 The GC chromatogram of the aroma components of water cooked mutton which detected by 100 μm PDMS

表3 水煮羊肉不同萃取頭提取方法結(jié)果Table 3 The Results of different extraction fibers method with water cooked mutton

表4 不同固相微萃取提取方法比較Table 4 Comparied with different extraction fibers

2.2.1 油炒羊肉中香氣成分的確定及其主次含量比較分析

油炒羊肉香氣成分（代表性譜圖見圖3），偏差分析結(jié)果（見表5）。油炒羊肉的9種主要香氣組分的GC分析結(jié)果，3個平行樣品之間，有8種組分含量的相對標準偏差均小于10%，分析結(jié)果重現(xiàn)性很好，該8種主體香氣成分的相對含量數(shù)據(jù)可靠，確定為有效香氣成分。由方差結(jié)果可知，油炒羊肉中的8種有效香氣成分的峰面積差異顯著，F(xiàn)值637.668（P﹤0.01）。

圖3 75 μm CAR-PDMS油炒羊肉中香氣成分氣相色譜譜圖Fig.3 The GC chromatogram of the aroma components of fried mutton which detected by 75 μm CAR-PDMS

表5 油炒羊肉中香氣成分偏差分析Table 5 Error analysis of the characteristic aroma components on fried mutton

2.2.2 水煮羊肉香氣成分的確定及其主次含量比較分析

水煮羊肉香氣成分（代表性譜圖見圖4）。偏差分析結(jié)果（見表6），水煮羊肉的8種主要香氣組分的GC分析結(jié)果，3個平行樣品之間，有8種組分含量的相對標準偏差均小于10%，分析結(jié)果重現(xiàn)性很好，該8種主體香氣成分的相對含量數(shù)據(jù)可靠，確定為有效香氣成分。水煮羊肉中的8種有效香氣成分的峰面積差異顯著，F(xiàn) 值為 246.752（P﹤0.01）。

表6 水煮羊肉香氣成分偏差分析Table 6 Error analysis of the characteristic aroma components on water cooked mutton

圖4 75 μm CAR-PDMS水煮羊肉中香氣成分氣相色譜譜圖Fig.4 The GC chromatogram of the aroma components of water cooked mutton which detected by 75 μm CAR-PDMS

2.2.3 烤制羊肉中香氣成分的確定及其主次含量比較分析

烤制羊肉香氣成分（代表性譜圖見圖5）。偏差分析結(jié)果（見表7），烤制羊肉的8種主要香氣組分的GC分析結(jié)果，3個平行樣品之間，有8種組分含量的相對標準偏差均小于10%，該分析結(jié)果重現(xiàn)性很好，該8種主體香氣成分的相對含量數(shù)據(jù)可靠，則確定為該8種香氣成分為有效香氣成分。烤制羊肉中的8種有效香氣成分的峰面積差異顯著，F(xiàn)值為2166.154（P﹤0.01）。

圖5 75 μm CAR-PDMS烤制羊肉中香氣成分氣相色譜譜圖Fig.5 The GC chromatogram of the aroma components of roasted mutton which detected by 75 μm CAR-PDMS

表7 烤制羊肉中香氣成分偏差分析Table 7 Error analysis of the characteristic aroma components on roasted mutton

2.3 公共成分分析

根據(jù)相同保留時間，選取3種熱處理方式下所共有的有效香氣組分（共有8種），進行二因素有重復(fù)方差分析。由方差結(jié)果知：保留時間為3.669的香氣組分1的F值為1 523.056；香氣組分2的F值為141.977；組分3的F值為156.743；組分4的F值為466.282；組分5的F值為1 494.752；組分6的F值為556.695；組分7的F值為184.952；組分8的F值為466.282（以上組分的 P＜0.01）。

8種不同香氣組分在不同熱處理下的顯著性比較（見表8）。油炒羊肉中組分12.746、13.986為主要特征香氣組分。水煮羊肉中組分 7.252、9.881、12.995、16.023為主要特征香氣組分。烤制羊肉中組分3.669、12.995為特征香氣組分。

表8 不同熱處理羊肉相同香氣組分方差分析Table 8 Analysis of variance of the same characteristic aroma components on mutton

3 結(jié)論

頂空固相微萃取法是選擇性吸附，因萃取頭的極性的差異，會導(dǎo)致提取成分的組成比例失真于樣品頂空的組分比例。靜態(tài)頂空法將頂空飽和氣體直接進樣，理論上保持了樣品頂空氣體的原有組成比例，但通過重復(fù)檢測的比較發(fā)現(xiàn)，平行進樣的對應(yīng)峰的保留時間重復(fù)性好，但峰面積的相對標準偏差較高，半數(shù)組分達到20%以上。分析其原因，雖然氣密性進樣器采取了抽取樣品前后的同步保溫措施，但香氣成分在抽取、進樣的過程中在進樣器壁發(fā)生冷凝還是無法完全避免，不同成分因沸點的差異而冷凝損失不同，加之頂空直接進樣的氣體濃度遠低于頂空固相微萃取法的富集濃度，冷凝損失的相對誤差會變大。

通過共有的8種香氣組分的顯著性分析知：油炒羊肉中組分12.746、13.986為特征香氣組分。水煮羊肉中組分 7.252、9.881、12.995、16.023 為特征香氣組分。烤制羊肉中組分3.669、12.995為特征香氣組分。

熱處理過程中，沒有加入香辛料，因此，以上檢測的香氣成分均源自羊肉組織。從氣相色譜保留時間與組分沸點高低的關(guān)系可知，油炒羊肉的主體香氣成分偏向于較高沸點組分，而水煮與烤制羊肉的主體香氣偏向集中于中低沸點范圍的組分。

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