蘇尼特羊不同部位肌肉揮發性風味成分和脂肪酸分析

羅玉龍，趙麗華，王柏輝，劉 暢，張亞琨，楊 帆，岳建平，靳 燁,*

（1.內蒙古農業大學食品科學與工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018；2.鄂爾多斯生態環境職業學院，內蒙古 鄂爾多斯 017010；3.新疆額敏縣新大同創生物工程有限責任公司，新疆 塔城 834699）

蘇尼特羊不同部位肌肉揮發性風味成分和脂肪酸分析

羅玉龍1，趙麗華1，王柏輝1，劉 暢1，張亞琨1，楊 帆2，岳建平3，靳 燁1,*

（1.內蒙古農業大學食品科學與工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018；2.鄂爾多斯生態環境職業學院，內蒙古 鄂爾多斯 017010；3.新疆額敏縣新大同創生物工程有限責任公司，新疆 塔城 834699）

以12 月齡蘇尼特羊不同部位的肌肉為實驗材料，取股二頭肌、背最長肌、臂三頭肌3 個部位肌肉進行揮發性成分和脂肪酸的測定。采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術分析蘇尼特羊肌肉中的揮發性成分。結果表明：3 個部位羊肉的揮發性風味成分共鑒定出44 種，包括醛類17 種、醇類11 種、酮類3 種、酸類3 種、烴類6 種、其他化合物4 種，通過比較3 個不同部位羊肉的揮發性風味成分，篩選影響風味的物質為醛類和醇類，主要風味化合物為己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮，背最長肌中的醛類和醇類含量高于臂三頭肌和股二頭肌；蘇尼特羊3 個部位的飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸含量差異不大，但背最長肌單不飽和脂肪酸的含量要高于股二頭肌與臂三頭肌，肌肉中的不飽和脂肪酸含量豐富，能對羊肉風味的產生有重要作用。

蘇尼特羊；揮發性物質；脂肪酸；固相微萃取；氣相色譜-質譜聯用

風味是羊肉的重要品質之一，肉受熱過程中，前體物質發生分解、氧化、還原等一系列化學反應（包括美拉德反應、脂類氧化、氨基酸降解、硫胺素熱解），產生的各種揮發性物質形成肉的香味，使風味物質大大增加，這類物質包括烷、烯、醇、醛、酮、酯、羧酸及含氮、硫雜環化合物等[1]。肉中的揮發性物質是香味的來源，同時，脂肪酸是風味主要的前體物質。蘇尼特羊體格大，體質結實，結構均勻，其肉質佳，脂肪酸含量分布合理，具有很高的營養價值。目前對蘇尼特羊肉質的研究主要集中于營養價值的評價[2-3]，而對其風味品質的研究相對較少。但有關灘羊肉揮發性風味物質的研究已有報道，趙萬余等[4]用固相微萃取技術分析了寧夏灘羊不同部位肉中揮發性化合物，李偉等[5]對影響灘羊的特征香味物質作了分析，確定了幾種風味貢獻較大的物質。本實驗采用固相微萃取-氣相色譜-質譜（solid-phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometry，SPME-GC-MS）聯用技術檢測蘇尼特羊肉中的揮發性風味成分，對不同部位的蘇尼特羊肉中的揮發性成分進行初步分析，從而找出不同部位蘇尼特羊肉中揮發性風味物質的差異。并且對蘇尼特羊肌肉中的脂肪酸進行分析，以及脂肪酸對風味產生的影響，為蘇尼特羊肌肉香氣產生機理的研究提供理論依據，為改善羊肉品質提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

從烏拉特中旗農區畜牧業園區隨機選擇發育正常、健康無病的12 月齡的蘇尼特羊10 只，將該10 只實驗羊現場屠宰，分別從羊的背最長肌、股二頭肌、臂三頭肌3 個部位各取約50 g肌肉，于-20 ℃保藏待用。

甲醇、正己烷（均為色譜純），三氯甲烷、三氟化硼-乙醚絡合物、氯化鈉、氫氧化鈉、無水硫酸鈉（均為分析純），37 種脂肪酸甲酯的混標樣 北京世紀奧科生物技術有限公司；2-甲基-3-庚酮標準品 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

Trace 1300、ISQ型GC-MS聯用儀、PC-420D專用磁力加熱攪拌裝置、SPME手柄（手動） 美國賽默飛世爾科技公司；SPME裝置 上海安譜實驗科技股份有限公司；SPME萃取頭 美國Supelco公司；GC-2014C型GC儀、氫火焰離子化檢測器 日本島津公司；Rt-2560石英毛細管柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm） 美國瑞斯泰克公司；RE-52AA旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 揮發性風味成分萃取

將肉樣在自然狀態下解凍，去除筋膜，切成肉丁，用液氮進行速凍，倒入粉碎機中進行粉碎，粉碎后稱取5 g肉樣放進20 mL樣品瓶中，并加入5 mL的飽和氯化鈉溶液和1 μL的2-甲基-3-庚酮溶液（0.168 μg/mL）混合，放入轉子后振蕩并置于磁力攪拌器上，將老化的萃取頭插入樣品瓶距離樣品1 cm處，在60 ℃條件下吸附45 min后取出，并插入GC進樣口，在250 ℃條件下解吸附4 min。

1.3.2 脂肪酸提取

稱取5 g肉樣，參照Folch等[6]的方法提取肉中的總脂肪，然后加入0.5 mol/L NaOH-CH3OH溶液5 mL，70 ℃條件下回流5 min，進行脂肪的皂化，隨后加入5 mL的BF3-CH3OH（1∶3，V/V）溶液，70 ℃條件下回流2 min，進行脂肪的甲酯化。最后加入3 mL正己烷（C6H14）溶液，70 ℃條件下回流1 min后，加入5 mL飽和NaCl溶液，靜置10 min，吸取出1 mL上層的正己烷層離心管中，取1 μL進行GC分析。

1.3.3 GC與GC-MS聯用分析條件

測定揮發性風味成分的GC-MS條件：DB-5色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），載氣為He；載氣流速1.0 mL/min；進樣品和接口溫度250 ℃；升溫程序：初始溫度為40 ℃，保持3 min，以4 ℃/min升溫到150 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min升溫到200 ℃，并以20 ℃/min升至230 ℃，保持5 min，不分流進樣；離子源溫度250 ℃；傳輸線溫度250 ℃；質量掃描范圍m/z 30～400；溶劑延遲1 min。

測定脂肪酸的GC條件：Rt-2560石英毛細管柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm）；升溫程序：初始溫度為120 ℃，保持5 min，然后以4 ℃/min的速率升至250 ℃，250 ℃保持28 min；進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度280 ℃；載氣為N2；氫氣發生器流速40 mL/min，載氣為氫氣；空氣流速比為1∶1∶10；恒定柱流速為1.1 mL/min；分流比20∶1；進樣量1.0 μL。

1.3.4 定性與定量分析

質譜圖經與MEANLIB、NistDemo和Wiley Library檢索定性，匹配度大于800作為鑒定依據。選擇2-甲基-3-庚酮作為測揮發性風味物質的內標，按已知質量濃度的2-甲基-3-庚酮的峰面積進行定量，用總離子流色譜圖總峰面積表示蘇尼特羊樣品揮發性風味成分總量；脂肪酸按照已知質量濃度的37 種脂肪酸甲酯混標的峰面積定量。

1.4 數據分析

采用SPSS 19.0統計軟件和Excel軟件進行方差分析和數據分析。

2 結果與分析

2.1 肌肉中揮發性風味成分及組成

表1 蘇尼特羊不同部位中的揮發性成分（n=10）Table1 Volatile composition in different muscles of Sunite sheep (n= 10)

采用頂空-SPME結合GC-MS萃取和分離鑒定蘇尼特羊不同部位肌肉中的揮發性成分，通過NIST數據庫檢索，揮發性風味物質組成見表1。肌肉中共檢出44 種揮發性風味物質，主要由醛類及醇類化合物組成，其中醛類化合物17 種，以飽和醛為主，包括己醛、庚醛、辛醛和壬醛等，己醛是含量最高的揮發性成分，占總量的45%，其次為壬醛，占總量的14%；醇類化合物11 種，主要有戊醇、1-辛烯-3-醇、辛醇等；酮類化合物僅檢出3 種，其中2,3-辛二酮是最具代表性的物質，2,3-辛二酮含量可占到總量的5%；酸類化合物3 種，包括乙酸、丁酸和己酸，均為短鏈脂肪酸，與羊肉的膻味有很大關系；烴類化合物檢出6 種，多數為脂肪烴，其他化合物檢出4 種。

2.2 不同部位肌肉中揮發性風味物質分析

肉品風味的形成一般與低閾值的揮發性化合物密切有關，醛類化合物一般由脂肪氧化產生，其閾值較低，對產品中肉香味構成起到不可替代的作用[7]。由表1可知，蘇尼特羊肉中檢出醛類化合物種類、含量最多，背最長肌、股二頭肌、臂三頭肌醛類化合物的含量分別為993.90、685.25 μg/kg和707.48 μg/kg，背最長肌中醛類化合物含量顯著高于股二頭肌和臂三頭肌（P＜0.05）。決定香氣濃郁的因素包括香氣物質閾值和含量，實驗中檢出飽和醛，如己醛、庚醛、辛醛和壬醛閾值較低，含量高，是羊肉主要的揮發性風味化合物，其中己醛和庚醛在背最長肌中含量顯著高于臂三頭肌和股二頭肌（P＜0.05），背最長肌中壬醛含量顯著高于股二頭肌（P＜0.05），而背最長肌和股二頭肌中辛醛含量顯著高于臂三頭肌（P＜0.05），己醛和壬醛在肌肉中的高含量能影響羊肉中香氣的形成；羊肉中主要芳香醛為苯甲醛，背最長肌和股二頭肌中苯甲醛含量顯著高于臂三頭肌（P＜0.05）。醛類在不同部位含量不同的原因可能與肌肉組織結構不同有關，綜上得出，臂三頭肌和股二頭肌醛類揮發性風味含量少于背最長肌。

與醛類相比，醇類具有較高的閾值，其主要是肌肉中的脂肪氧合酶和氫過氧化酶通過酶降解亞油酸反應產生亞油酸降解酶作用下氧化產生的[8]。醇類化合物中1-辛烯-3-醇、戊醇、己醇、1-辛醇含量較高，在羊肉的氣味中有加和作用。不飽和醇中，1-辛烯-3-醇閾值較低，其具有蘑菇香、青香、蔬菜香，對羊肉風味的形成有一定作用[9]，背最長肌中1-辛烯-3-醇的含量顯著高于股二頭肌和臂三頭肌（P＜0.05）。飽和醇中，戊醇具有不愉快的油脂味道，辛醇具有強烈的油脂氣味，并帶有柑橘、玫瑰氣味，其在背最長肌中的含量顯著高于其他2 個部位（P＜0.05）。由此得出，背最長肌中醇類揮發性風味優于股二頭肌和臂三頭肌。

酮類化合物是脂肪氧化的另一產物，其種類比醛類少，但對羊肉的特征風味形成起重要作用[10]。本實驗中共檢測出3 種酮類化合物，最主要的酮類物質為2,3-辛二酮，其含量為47.52～118.71 μg/kg，其中背最長肌的含量最高，顯著高于股二頭肌和臂三頭肌（P＜0.05）。

酸類由于其含量較低，閾值較高對肉香氣貢獻較小，是由脂肪酸甘油酯和磷脂加熱氧化或酶解產生的，短鏈脂肪酸是典型的膻味物質，與羊肉膻味的形成有很大的關系[11]。從蘇尼特羊肉中僅檢測到3 種酸，分別為乙酸、丁酸和己酸，整體含量不到12 μg/kg，臂三頭肌中未檢出這3 種酸，背最長肌中的丁酸含量顯著低于股二頭肌（P＜0.05）；但整體上，酸類揮發物由于其含量低，在部位之間對羊肉的風味影響不大。

烷烴類化合物主要由脂肪酸烷氧自由基的均裂產生，但由于其香味閾值較高，對肉的直接風味貢獻不大，但有助于提高肉制品的整體風味[5]。由表1可知，羊肉中共檢測出6 種烴，股二頭肌中十二烷的含量顯著高于臂三頭肌，但背最長肌中十三烷、3-甲基十三烷、十六烷含量均顯著高于其他部位（P＜0.05）。

2.3 不同部位肌肉脂肪酸的組成及分析

表2 蘇尼特不同部位脂肪酸的含量（n=10)Table2 Fatty acid contents in different muscles of Sunite sheep (n= 10)

如表2所示，蘇尼特羊肉中共檢測出21 種脂肪酸，飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）7 種，主要包括棕櫚酸（C16:0）和硬脂酸（C18:0）；單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）7 種，以油酸（C18:1）為主，其含量達到4 000 mg/kg以上；多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）7 種，以亞油酸（C18:2n6c）、花生四烯酸（C20:4n6）為主。

肌肉中的SFA以C16:0和C18:0為主，背最長肌和臂三頭肌的C18:0和C16:0含量顯著高于股二頭肌（P＜0.05），這2 種脂肪酸可能參與羊體內脂肪酸代謝，形成與羊肉膻味相關的物質[12]；UFA的含量以C18:1最高，其在背最長肌中的含量較多（5 332.88 mg/kg），與其在股二頭肌（4 221.06 mg/kg）中的含量有顯著性差異（P＜0.05），而與臂三頭肌（5 167.14 mg/kg）差異不顯著；PUFA在總體上的含量較低，C18:2n6c在不同部位肉之間不存在顯著性差異，研究表明，C20:4n6具有一定的保健功效[13-14]，其在背最長肌中的含量顯著高于其他部位，α-亞麻酸（C18:3n3）和二十二碳六烯酸（C22:6n3）等主要的n-3 PUFA不能由人類自身合成，只能通過飲食獲得[15]，其含量在3 個部位之間沒有顯著差異。

2.4 脂肪酸對揮發性風味物質的影響

肉中揮發性風味物質的形成是由前體物（脂類、還原糖、氨基酸等）經過一系列變化，產生的揮發性與非揮發性的成分發生交互反應轉化產生的，其中60%來自脂類氧化，其產物對于理想的肉類香味是十分重要的[16-17]。由表1可知，蘇尼特羊肌肉中揮發性風味物質大部分為脂肪降解產物，如醛類、醇類、酮類、酸類、烴類等化合物。

UFA本身具有很高的營養價值，它比SFA更容易氧化產生肉風味，特別是PUFA，它極易氧化，其氧化產物直接影響風味物質的組成[18]。本研究中背最長肌中花生四烯酸的含量高于股二頭肌和臂三頭肌，這可能是背最長肌己醛含量較高的主要原因，己醛主要來源于亞油酸和花生四烯酸的自氧化[19]。而背最長肌中庚醛、辛醛、壬醛的含量高也與UFA中油酸含量高有關系：油酸氧化可產生庚醛、辛醛、壬醛等，這與本實驗的結果一致，一定程度上說明揮發性的醛類主要來源于UFA的氧化，脂肪酸是影響肉品風味的一個重要因素；肌肉中揮發性羰基化合物和醇類化合物是通過特定的脂肪氧化酶作用于脂質中的PUFA產生[20]。脂肪酸作為前體物，其含量可間接影響風味的形成，醇類物質是由脂類物質氧化過程中烷氧基自由基和脂肪分子發生反應產生，研究中高含量的1-辛烯-3-醇為代表性的物質[21]；而酮類物質是脂類物質氧化過程中烷氧基被另1 個烷游離基氧化從而生成的，如2,3-辛二酮[22]；肌肉中還檢出多種烷烴（C12～C16）和芳香烴，在肉中也均檢測出相對應的C12:0～C16:0脂肪酸，一定程度上說明烷烴主要來源于脂肪酸烷氧自由基的均裂[23]。但也有研究表明大于10 個碳原子的長鏈脂肪烴類和含苯的芳香烴類來源于飼料在動物脂肪中的沉積[24]。

3 結 論

采用頂空SPME-GC-MS聯用分析3 個部位羊肉的揮發性風味物質，共鑒定出44 種揮發性化合物，主要包括醛類、醇類、酮類、酸類及烴類等化合物，其中醛類和醇類揮發物種類較多，含量較高；而酮類、酸類及烴類的種類較少，含量較低，篩選主要風味化合物為己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮，影響不同部位羊肉的揮發性物質主要是醛類和醇類，背最長肌中醛類和醇類含量高于臂三頭肌和股二頭肌。

從不同部位脂肪酸含量分析發現，SFA與PUFA含量在蘇尼特羊的3 個部位肌肉差別不大，但背最長肌MUFA的含量高于股二頭肌、臂三頭肌。蘇尼特羊肉中UFA含量豐富，油酸為含量最高的脂肪酸，在肌肉中含量最高可達5 332.88 mg/kg，其次為亞油酸和花生四烯酸。脂肪酸具有重要的營養價值，同時對肉中風味的產生有重要作用。

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Analysis of Volatile Components and Fatty Acid Composition in Muscles from Different Anatomical Locations of Sunite Sheep

LUO Yulong1, ZHAO Lihua1, WANG Bohui1, LIU Chang1, ZHANG Yakun1, YANG Fan2, YUE Jianping3, JIN Ye1,*
(1. College of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China; 2. Ordos Vocational College of Eco-Environment, Ordos 017010, China; 3. Xindatongchuang Biological Engineering Co. Ltd. of Emin County, Xinjiang, Tacheng 834699, China)

The volatile fl avor components and fatty acids of Longissimus dorsi, Biceps femoris and Triceps brachii muscles of 12-month-old Sunite sheep were extracted by using solid-phase micro extraction (SPME) and distillation extraction separately and then analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results showed that a total of 44 volatile compounds were identified, including 6 hydrocarbons, 17 aldehydes, 3 ketones, 3 acids, 11 alcohols, and 4 miscellaneous compounds. Hexanal, nonanal, 1-octen-3-ol and 2,3-octanedione may be mainly responsible for the formation of meat fl avor. The contents of aldehydes and alcohols compounds in Longissimus dorsi were higher than those of Biceps femoris and Triceps brachii. The contents of saturated fatty acid and polyunsaturated fatty acids in the three muscles were no signif i cantly different, whereas the contents of monounsaturated fatty acids in Longissimus dorsi were higher than those of Biceps femoris and Triceps brachii. Unsaturated fatty acids are abundant in sheep muscles and can affect their fl avor.

Sunite sheep; volatile fl avor compounds; fatty acids; solid-phase micro extraction (SPME); gas chromatographymass spectrometry (GC-MS)

10.7506/spkx1002-6630-201704026

TS251.5

A

1002-6630（2017）04-0165-05

羅玉龍, 趙麗華, 王柏輝, 等. 蘇尼特羊不同部位肌肉揮發性風味成分和脂肪酸分析[J]. 食品科學, 2017, 38(4): 165-169.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201704026. http://www.spkx.net.cn

LUO Yulong, ZHAO Lihua, WANG Bohui, et al. Analysis of volatile components and fatty acid composition in muscles from different anatomical locations of Sunite sheep[J]. Food Science, 2017, 38(4): 165-169. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201704026. http://www.spkx.net.cn

2016-07-22

國家自然科學基金地區科學基金項目（31260378；30471225）；內蒙古地方良種羊肉用品質和屠宰性能功能基因項目（20121515110001）；新疆傳統特色風干肉制品加工關鍵技術研究項目

羅玉龍（1988—），男，博士研究生，研究方向為食品安全。E-mail：18247120609@163.com

*通信作者：靳燁（1964—），男，教授，博士，研究方向為畜產品加工安全。E-mail：jinyeyc@sohu.com