不同養殖模式對牦牛背最長肌揮發性風味物質及脂肪酸組成的影響

楊媛麗　沙坤　孫寶忠　雷元華　張松山　張江　謝鵬

摘 要：為確定不同養殖模式對青海牦牛背最長肌揮發性風味物質和脂肪酸組成的影響，選擇傳統放牧和育肥6 個月2 種養殖模式下的12 頭2～3 歲齡成年公牦牛背最長肌作為實驗材料，采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術分析肌肉中風味物質組成，同時測定2 種養殖模式下牦牛背最長肌的脂肪酸組成。結果表明：2 組樣品均檢出13 種飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）、5 種單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）和7 種多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA），放牧組牦牛背最長肌脂肪酸相對含量由大到小依次為SFA（40.77%）>PUFA（35.15%）>MUFA（24.07%），育肥組為SFA（44.72%）>MUFA（40.10%）>PUFA（15.18%）;2 組樣品共檢出32 種揮發性風味物質，包括酮類4 種、醛類10 種、酸類2 種、酯類1 種、醇類5 種、烯類2 種及芳香類8 種，放牧組牦牛背最長肌中檢出26 種，育肥組檢出30 種。綜上，育肥模式對牦牛肉脂肪酸和揮發性風味物質組成具有較大影響。

關鍵詞：牦牛;放牧;育肥;揮發性風味物質;脂肪酸

Effects of Different Feeding Systems on Volatile Flavor and Fatty Acid Composition of Yak Longissimus dorsi

YANG Yuanli1， SHA Kun2， SUN Baozhong1， LEI Yuanhua1， ZHANG Songshan1， ZHANG Jiang3， XIE Peng1，*

（1.Institute of Animal Science， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100193， China;

2.Yantai Research Institute， China Agricultural University， Yantai 264670， China;

3.Gaoliying Veterinary Health Inspection Station， Shunyi District， Beijing， Beijing 101300， China）

Abstract： In order to determine the effects of different feeding modes on the volatile flavor and the Longissimus dorsi of yaks from Qinghai province， China， a total of 12 adult male yaks aged 2 to 3 years under the two feeding modes of grazing and feedlot （6 animals in either group） for 6 months were selected. Longissimus dorsi muscles from these animals were used as experimental materials. Headspace solid-phase microextraction （HS-SPME） combined with gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） was used to analyze the volatile flavor and fatty acid composition of the muscle samples. The results showed that 13 saturated fatty acids （SFA）， 5 monounsaturated fatty acids （MUFA） and 7 polyunsaturated fatty acids （PUFA） were detected in either of the two groups. The percentages of fatty acids decreased in the following order： SFA （40.77%） > PUFA （35.15%） > MUFA （24.07%） for the grazing group， and SFA （44.72%） > MUFA （40.10%） > PUFA （15.18%） for the feedlot group. A total of 32 volatile flavor substances were detected in the two groups， including 4 ketones， 10 aldehydes， 2 acids， 1 ester， 5 alcohols， 2 olefins， and 8 aromatics， 26 of which were detected in the grazing group and 30 in the feedlot group. In summary， the fattening model has a greater impact on ?the volatile flavor and fatty acid composition of yak muscle.

Keywords： yak; grazing; feedlot; volatile flavor substances; fatty acids

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200220-047

中圖分類號：TS251.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2020）04-0046-07

引文格式：

楊媛麗， 沙坤， 孫寶忠， 等. 不同養殖模式對牦牛背最長肌揮發性風味物質及脂肪酸組成的影響[J]. 肉類研究， 2020， 34（4）： 46-52. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200220-047. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

YANG Yuanli， SHA Kun， SUN Baozhong， et al. Effects of different feeding systems on volatile flavor and fatty acid composition of yak Longissimus dorsi[J]. Meat Research， 2020， 34（4）： 46-52. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200220-047. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

牦牛被譽為“高原之舟”，傳統放牧的牦牛肉是一種營養成分含量高、安全、無污染的肉類，具有高蛋白、低脂肪、維生素含量高的優點[1]。但在傳統放牧模式下，牦牛的飼草轉化率較低[2]，生長周期長，對青藏高原草場生態造成了巨大壓力。隨著物質生活水平的提高，人們對于牦牛肉的需求日益增長，牦牛舍飼育肥、補飼等技術成為產業發展的必然趨勢。養殖方式的改變不僅可以提高牦牛的生長性能和屠宰性能[3-5]，還會對牦牛肉品質產生一定影響。王莉[6]、孔祥穎[7]和楊小林[8]等發現，補飼可以顯著提高牦牛肉的脂肪含量和嫩度，并顯著降低牦牛肉水分含量（P<0.05）。楊昌福等[9]研究發現，育肥牦牛肉有更高的pH值和更低的蒸煮損失

（P<0.05）。方雷[10]和郝力壯[11]研究發現，暖季補飼可以顯著提高牦牛肉中必需氨基酸含量（P<0.05）。除此之外，揮發性風味物質也是牦牛肉品質的重要衡量標準。舍飼育肥下的羊肉[12-13]和牛肉[14]風味與傳統放牧模式相比有很大差異。目前，養殖方式對牦牛肉的揮發性風味物質和脂肪酸組成是否產生影響未見系統報道。為此，本研究以傳統放牧和育肥6 個月的牦牛背最長肌為研究對象，比較分析揮發性風味成分和脂肪酸組成差異，以期為牦牛肉生產提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

隨機選取青海省海晏縣健康的2～3 歲齡放牧和舍飼育肥6 個月公牦牛各6 頭。放牧組：天然牧場傳統放牧養殖;育肥組：舍飼育肥6 個月，飼料原料包括青貯、酒糟、燕麥、菜粕等;飼喂遵循定時、定量、定人員原則;飼料按配方進行配比，并使用TMR混合日糧攪拌機進行攪拌;每天上午和下午定時飼喂2 次、飲水2 次，并在飼喂過程中定時混勻飼料。根據GB/T 19477—2004《牛屠宰操作規程》進行屠宰，屠宰后胴體需放置在0～4 ℃條件下排酸24 h，分割后取左半側胴體背最長肌作為實驗樣品。

甲醇（色譜純） 河北四友卓越科技有限公司;濃鹽酸（優級純） 重慶川東化工（集團）有限公司;乙醚（分析純）、石油醚（分析純）、氫氧化鉀（優級純）、氫氧化鈉（優級純）、氯化鈉（分析純）、正己烷（分析純） 成都市科龍化工試劑廠;2-甲基-3-庚酮標準溶液 上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

7890A-7000氣相色譜-質譜聯用儀、6890氣相色譜儀

美國安捷倫科技有限公司;DB-WAX色譜柱（30 m×250 μm，0.25 μm） 美國J&W公司;固相微萃取裝置、50/30 μm二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）萃取頭 美國Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 脂肪酸測定

參照GB 5009.168—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪酸的測定》中的酸水解法。

1.3.2 風味物質測定

稱取6 g肉糜，放入20 mL萃取瓶中密封，50 ℃條件下平衡20 min。將固相萃取進樣器插入萃取瓶的頂空部分，萃取40 min。然后將萃取器轉移至氣相色譜-質譜聯用儀，250 ℃解吸7 min，同時啟動儀器采集數據。

風味化合物定性：通過保留時間與NIST 2.0質譜數據庫比對進行鑒定，另外根據化合物的保留時間計算保留指數（retention indices，RI）[15]，并與www.Flavornet.com網站的RI進行比較鑒定化合物。

風味化合物定量：采用內標法，在頂空固相微萃取前向樣品中加入1 μL 0.816 mg/mL內標物2-甲基-3-庚酮，結果以樣品質量（干基）計，風味化合物含量按下式計算。

式中：S1為化合物色譜峰面積/（μV·s）;S2為內標物色譜峰面積/（μV·s）;ρ為內標物質量濃度/（mg/mL）;

V為內標物體積/μL;m為樣品質量（干基）/g。

1.4 數據處理

采用Microsoft Office Excel 2003軟件進行數據處理，結果用平均值±標準差表示。采用SPSS 20.0軟件全因子模型對數據進行統計分析與主成分分析，差異顯著水平為0.05。

2 結果與分析

2.1 不同養殖模式下牦牛背最長肌的脂肪酸組成

SFA. 飽和脂肪酸（saturated fatty acid）;MUFA. 單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid）;PUFA. 多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid）;大寫字母不同，表示組間差異顯著（P<0.05）。下同。

由圖1～5可知，放牧組和育肥組牦牛背最長肌均檢出13 種SFA、5 種MUFA和7 種PUFA，但是2 組樣品的脂肪酸組成差異較大。放牧組牦牛背最長肌脂肪酸相對含量依次為SFA（40.77%）>PUFA（35.15%）>MUFA（24.07%），育肥組為SFA（44.72%）>MUFA（40.10%）>PUFA（15.18%）。SFA均為2 組中相對含量最高的脂肪酸，且育肥組SFA相對含量顯著升高，育肥組MUFA相對含量顯著高于放牧組，而育肥組PUFA相對含量則顯著低于放牧組（P<0.05）。

與放牧組相比，育肥組牦牛背最長肌的葵酸（C10：0）、月桂酸（C12：0）、十三烷酸（C13：0）、十五烷酸（C15：0）、珍珠酸（C17：0）、花生酸（C20：0）、二十一烷酸（C21：0）、山崳酸（C22：0）、二十三烷酸（C23：0）和二十四烷酸（C24：0）相對含量均顯著降低（P<0.05），棕櫚酸（C16：0）相對含量顯著升高

（P<0.05），油酸（C18：1 n-9 c）和棕櫚油酸（C16：1）相對含量顯著升高（P<0.05），n-3 PUFA和n-6 PUFA總含量顯著降低（P<0.05），且7 種PUFA相對含量均顯著降低（P<0.05）。

2.2 不同養殖模式下牦牛背最長肌的揮發性風味物質組成

由表1～2可知，牦牛背最長肌中共檢出32 種揮發性風味物質，其中放牧組檢出26 種，育肥組檢出30 種。檢出的揮發性風味物質可以分為7 類，包括酮類4 種、醛類10 種、酸類2 種、酯類1 種、醇類5 種、烯類2 種及芳香類8 種。其中，酸類物質僅在育肥組中檢出。2 組樣品各類揮發性風味物質組成差異較大，放牧組相對含量最高的為醛類（31.13%），其次為芳香類（30.71%）及醇類（25.35%）;而育肥組相對含量最高的為芳香類（28.76%），其次為酮類（22.02%）及醛類（19.07%）。

育肥組酮類物質相對含量（22.02%）顯著高于放牧組（7.74%）（P<0.05），其中，育肥組3-戊酮和苯乙酮含量顯著高于放牧組（P<0.05），2-壬酮含量顯著低于放牧組（P<0.05），2-辛酮僅在育肥組檢出。育肥組醛類物質相對含量（19.07%）顯著低于放牧組（31.13%）（P<0.05），其中，放牧組含量最高的醛類物質為

2-甲基丁醛，而育肥組中未檢出該物質，育肥組含量最高的為壬醛，含量顯著高于放牧組（P<0.05），而癸醛、正辛醛、2-辛烯醛、苯甲醛含量顯著低于放牧組

（P<0.05）。育肥組1-庚醇、正辛醇、2-乙基己醇和1-辛烯-3-醇含量顯著低于放牧組（P<0.05），且育肥組未檢出1-己醇。育肥組烯類物質含量顯著高于放牧組

（P<0.05），僅在育肥組檢出（+）-檸檬烯，2 組均檢出苯乙烯，且含量無顯著差異。γ-丁內酯是2 組樣品中檢出的唯一一種酯類物質，其可賦予牛肉甜味，育肥組γ-丁內酯含量顯著低于放牧組（P<0.05）。育肥組檢出較高含量乙酸，放牧組未檢出酸類物質。育肥組芳香類物質間二甲苯、1，2，4-三甲基苯、4-異丙烯基甲苯、萘和4-烯丙基苯酚含量顯著低于放牧組（P<0.05），同時，育肥組中檢出苯甲腈，但放牧組中未檢出。

2.3 不同養殖模式下牦牛背最長肌揮發性風味成分

主成分分析

由圖6可知，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）的方差貢獻率分別為83.41%和6.46%，累計達到89.87%。與PC1高度相關的變量有1-庚醇、2-乙基己醇、乙酸、檸檬烯、1-己醇、癸醛和2-甲基丁醛等;與PC2高度相關的變量有2-糠醛、對異丙基苯甲醛、苯乙烯、4-烯丙基苯酚、甲苯和1，2-二甲苯（一些物質編號重疊，圖中未顯示）。

A～F. 放牧組;G～L. 育肥組。

由圖7可知，2 組樣品分居在X軸兩側，沒有重疊，表明不同飼養模式對牦牛背最長肌的風味組成有較大影響。

牦牛背最長肌揮發性風味物質主成分的載荷絕對值越大，對主成分的貢獻越大。由表3可知，酮類、醇類、醛類和芳香類化合物是第1主成分的重要風味物質，貢獻率大小依次為酮類>醇類>醛類>芳香類。第2主成分的重要風味物質為酯類、烯類和酸類化合物，貢獻率依次降低。

3 討 論

3.1 不同養殖模式下牦牛背最長肌脂肪酸組成分析

SFA可以提高人體血液中低密度脂蛋白膽固醇水平，有引起心血管疾病的潛在危險，對人體健康會產生一定影響[16]。本研究結果表明，育肥組和放牧組牦牛背最長肌SFA相對含量最高，主要是硬脂酸（C18：0）和棕櫚酸（C16：0）相對含量較高引起的，這與Legako等[17]的研究結果一致。SFA在放牧組和育肥組均占比最大，主要原因可能是反芻動物瘤胃中微生物多樣性高，存在較多可以將不飽和脂肪酸轉化為SFA的微生物[18]。

MUFA可以降低低密度脂蛋白膽固醇水平，且不會降低對人體有益的高密度脂蛋白膽固醇水平，所以可以預防動脈硬化，同時對于其他脂肪酸的吸收有積極作用[19]。MUFA測定結果表明，育肥組牦牛背最長肌MUFA相對含量顯著高于放牧組（P<0.05），主要由較高相對含量的油酸（C18：1 n-9 c）和棕櫚油酸（C16：1）引起，油酸亦為2 組樣品檢出的所有脂肪酸中相對含量最高的脂肪酸，這與譚子璇等[20]的研究結果一致。

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收稿日期：2020-02-20

基金項目：“十三五”國家重點研發計劃重點專項（2018YFD0502306）;

河北省現代農業（肉牛）產業技術體系創新團隊建設項目（HBCT2018130204）;

省部共建青稞和牦牛種質資源與遺傳改良國家重點實驗室開放課題（XZNKY-2019-C-007K07）;

國家現代農業（肉牛牦牛）產業技術體系建設專項（CARS-37）

第一作者簡介：楊媛麗（1996—）（ORCID： 0000-0002-5173-8596），女，碩士研究生，研究方向為食品加工與安全。

E-mail： yangyuanli1996@163.com

通信作者簡介：謝鵬（1970—）（ORCID： 0000-0001-7370-236X），男，副研究員，碩士，研究方向為畜產品質量與安全。

E-mail： xiepeng@caas.cn