南疆多浪羊不同部位脂肪组织中挥发性风味成分分析

刚虎军+古扎力孜克·肉孜+苑贝贝+任少东+王伟华

摘 要：采用顶空固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）技术结合气相色谱-质谱法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS），对新疆多浪羊不同部位脂肪组织中挥发性风味物质的组成进行研究，共检测出78 种化合物，其中以酸类、酯类和醛类为主。尾部脂肪组织中酸类化合物占37.50%，皮下脂肪组织中酸类化合物占41.38%，肠道脂肪组织中酯类化合物占43.48%，肾脏周围脂肪组织中酸类化合物占29.63%。不同部位脂肪组织中挥发性风味化合物的组成不同，酸类化合物为主要成分，推测短链挥发性脂肪酸是多浪羊肉特征风味的主要组成成分。

关键词：多浪羊；脂肪组织；固相微萃取-气相色谱-质谱法；挥发性风味物质

Analysis of Volatile Flavor Components of Different Adipose Tissues in Duolang Sheep in South Xinjiang

GANG Hujun， Guzhalizike·ROUZI， YUAN Beibei， REN Shaodong， WANG Weihua*

（Xinjiang Production and Construction Corps Key Laboratory of Deep Processing of Agricultural Products in South Xinjiang，

College of Life Science， Tarim University， Alar 843300， China）

Abstract： This experiment investigated the volatile flavor components of different adipose tissues in Duolang sheep in south Xinjiang using headspace solid phase microextraction combined with gas chromatography mass spectrometry

（SPME-GC-MS）. A total of 78 compounds were detected， mainly including acids， esters and aldehydes. Acids accounted for 37.50%， 41.38%， and 29.63% of the total volatiles in tail， subcutaneous， and perirenal adipose tissues， respectively. And esters accounted for 43.48% in intestinal tissues. The volatile flavor compositions of these different adipose tissues were different， which were all dominated by acids. It was speculated that short-chain volatile fatty acids contributed dominantly to the characteristic flavor of the meat of Duoloang sheep.

Key words： Duolang sheep； adipose tissue； solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry； volatile flavor components

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201708006

中圖分类号：TS251.1 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2017）08-0028-06

多浪羊又称麦盖提羊，主要分布在叶尔羌河流域和喀什等地区[1-3]。多浪羊肉营养丰富，肌纤维较细，易消化，富含多种矿物质，并且具有蛋白质含量较高、脂肪及胆固醇含量较低的特点，是上佳的肉类食品[4]。羊肉的特征风味物质主要来源于脂肪组织[5-6]。唐璐等[7]总结了羊肉特征风味的主要组成成分，包括低级饱和脂肪酸、硬脂酸、酚类、含硫、含氮化合物及杂环类化合物等物质。Wong等[8-9]研究了羊肉脂肪组织中的脂肪酸，认为挥发性脂肪酸是羊肉特征风味的主要成分。丁艳艳等[10]分析了不同品种羊肉中的支链脂肪酸，得出支链脂肪酸对羊肉的特征风味有一定影响。顶空固相微萃取

（solid-phase microextraction，SPME）是在固相萃取的基础上由Belartdi等[11]在1989年提出的一种新方法，它是一种集采样、萃取、浓缩、进样于一体的新型无溶剂萃取技术，具有操作简便、快速、样品用量少、灵敏度高、可现场取样等优点[12]，SPME已被应用于许多领域，如工业、农业、食品行业等[13]。王存堂等[14]利用SPME技术对白牦牛肉中的挥发性物质进行研究，共检测到162 种化合物。杨晓燕等[15]利用SPME技术对宁夏滩羊背最长肌肉中的挥发性化合物进行分析，检测到34 种化合物。张伟艺等[16]用固相萃取的方法对手抓羊肉的风味进行了分析，共检测到54 种化合物。陈海涛等[17]同时采用蒸馏萃取和SPME 2 种方法对腊羊肉中的挥发性化合物进行研究，共检测出79 种化合物。王旭等[18]利用固相微萃取对低温羊肉火腿中的挥发性风味进行研究，共检测出54 种化合物。Brennand等[19]对羔羊肉中的挥发性脂肪酸进行了检测，发现皮下脂肪中挥发性脂肪酸的含量较高，肾周脂肪和肌肉间脂肪中的含量相对较低。李维红等[20]对靖远滩羊肉中的脂肪酸进行分析，发现短链脂肪酸和硬脂酸的含量在肾脏脂肪、背膘脂肪和尾部脂肪中均逐渐下降，说明尾部脂肪膻味最小。endprint

许多消费者不能接受羊肉的特殊风味，这直接影响了羊肉及其制品的产业化。不同部位羊肉的特殊风味程度不一，本研究采用SPME与气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）相结合的方法探究多浪羊不同部位脂肪组织中挥发性风味成分的组成及差异，为消费者选择不同部位的羊肉提供参考，同时也为之后羊肉特殊风味的转化研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

健康的9 月龄多浪雄性羊5 只（体质量均为25 kg左右） 新疆疆南牧业有限公司养殖厂。

氯化钠（分析纯） 天津市致远化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

DSQ气相色谱-质谱联用仪 美国赛默飞世尔科技有限公司；手动SPME进样器（75 μm，配备聚二甲基硅氧烷/

二乙烯基苯（polydimethysiloxane/divinylbenzene，

PDMS/DVB）涂层萃取头） 上海西宝生物科技有限公司；

DB-FFAP色谱柱（30 m×0.25 mm，2.25 μm） 美国安捷伦公司；78-1A磁力加热搅拌器 常州诺基仪器有限公司；BSA224S电子天平 德国赛多利斯科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理

按照穆斯林清真方式进行宰杀。取宰杀后羊的尾部脂肪组织、腹部皮下脂肪组织、肠道脂肪组织及肾脏周围脂肪组织。每半月采样1 次，共采样5 次，每次均分别对5 只羊的脂肪组织进行采样，再将采自5 只羊同一部位的脂肪组织混合，按不同部位分装，-20 ℃保存。

1.3.2 样品萃取、解析及测定

将样品置于室温解冻，剁碎后充分混匀，准确称取10 g样品于顶空萃取瓶中，加入0.2 g左右氯化钠，盖好瓶盖。将固相微萃取头在气相色谱仪进样口老化（250 ℃）15 min左右，然后插入装有樣品的萃取瓶中，在磁力搅拌器上进行萃取，萃取时间60 min，萃取温度100 ℃。将萃取好的萃取针拿出，快速插入GC-MS仪的进样口，解吸5 min，解吸完全后移去萃取头，进行气相色谱分析。

1.3.3 GC-MS条件

GC条件：载气为He，柱流速1.0 mL/min；不分流模式进样；进样口温度250 ℃，接口温度250 ℃；程序升温：柱初温40 ℃，保持2 min，以6 ℃/min的速率上升到120 ℃，保持1 min，再以4 ℃/min的速率上升到160 ℃，保持1 min，最后以2 ℃/min的速率上升到210 ℃，保持5 min。

MS条件：离子源温度250 ℃；电子电离（electron ionization，EI）模式，电子能量70 eV，灯丝发射电流200 μA，扫描质量范围20～450（m/z）。

1.4 数据处理

利用气相质谱仪自带的NIST Library谱库进行自动检索，将匹配度最大的物质作为实验结果，利用面积归一化法计算各物质的相对含量，均平行测定3 次，取平均值。采用Microsoft Excel对数据进行整理，采用SPSS 19.0软件对数据进行单因素方差分析（analysis of variance，ANOVA），显著性检验水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 多浪羊尾部脂肪组织挥发性风味成分分析

由图1和表1可知，尾部脂肪组织中共检测出32 种挥发性化合物，其中酸类化合物最多，占37.50%；酯类化合物次之，占18.75%；醛类化合物占15.63%；烷烃类化合物占3.12%；含S含N杂环类化合物占18.75%；酮类化合物占6.25%；醇类化合物占3.12%。在酸类化合物中乙酸和癸酸的含量最高，相对含量均在10.00%以上，乙酸具有刺激性气味，癸酸俗称羊蜡酸，是用月桂油、椰子油或山苍子油水解制取月桂酸时的副产物，呈白色结晶状，具有特殊的刺鼻气味。

2.2 多浪羊皮下脂肪组织挥发性风味成分分析

由图2和表1可知，皮下脂肪组织中共检测出28 种挥发性化合物，其中酸类化合物最多，占41.38%；醛类化合物和酯类化合物次之，各占17.24%；烷烃类化合物占10.34%；含S含N杂环类化合物占5.13%；酮类化合物和醇类化合物各占2.56%。相比于其他部位，皮下脂肪组织中的酸类和醛类化合物较多，油酸、亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸等不饱和脂肪酸的氧化会产生己醛、庚醛、辛醛和壬醛。辛醛具有腊香味、水果味和脂肪气味，稀释后有脂肪蜜样香气；庚醛具有特殊的刺鼻、不愉快的油脂气味；己醛有苹果香味、叶子香味和清香的青草味，这些直链醛是形成肉类风味的基础物质。烯醛类化合物可能由多不饱和脂肪酸氧化过程中形成的氢过氧化物裂解而成[21]。绝大多数低级饱和脂肪酸都有特殊的难闻气味。

2.3 多浪羊肠道脂肪组织挥发性风味成分分析

由图3和表1可知，肠道脂肪组织中检测出23 种挥发性化合物，酯类化合物最多，占43.48%；酸类化合物次之，占30.44%；醛类化合物占21.74%；烷烃类化合物占4.35%；含S含N杂环类化合物占8.70%。低级饱和脂肪酸具有特殊风味，丁酸又称酪酸，具有刺激性难闻气味，极稀溶液也有汗臭味；戊酸为无色透明液体，有特殊臭味；壬酸为无色或淡黄色油状液体，工业品呈淡黄色，有微若的特殊气味、辣味和酸味。这些物质都是形成羊肉特殊风味的基础物质。

2.4 多浪羊肾脏周围脂肪组织挥发性风味成分分析

由图4和表1可知，肾脏周围脂肪组织中检测出27 种挥发性化合物，酸类化合物最多，占29.63%；烷烃类化合物和酯类化合物次之，各占14.82%；醛类化合物占11.11%；含S含N杂环类化合物占18.52%；醇类化合物占7.41%。饱和烷烃的阈值通常较高，不产生明显嗅感，在美拉德反应中可以产生杂环类化合物，对羊肉风味具有重要作用，一些高浓度的杂环类化合物会产生膻味[22]。在多浪羊肉中检测到呋喃、吡啶、噻吩、噻唑和哌嗪类等化合物，其阈值较低，易产生特殊气味。杨富民[23]在陶赛特杂交公羊肉中检测到70 种挥发性风味物质，其中烷烃类化合物含量最高。余群力等[24]在甘加藏羊肉中检测到93 种挥发性风味物质，其中醇类化合物最多，占36.76%。endprint

2.5 多浪羊不同部位脂肪組织中各类挥发性风味成分的含量比较

由图5可知，尾部脂肪组织中酸类化合物最多，其中乙酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、丁酸、3-甲基丁酸含量较高，这与已有文献报道的羊肉特征风味主要来源于挥发性脂肪酸的结论较一致。皮下脂肪组织中酸类化合物较多，其中癸酸、十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸、油酸、硬脂酸等含量较高，且不饱和烯酸类化合物也较多，种类也较尾部脂肪组织多。肠道脂肪组织中酯类化合物较多，其中绝大部分都是甲酯类化合物且碳链较长。肾脏周围脂肪组织中酸类化合物较多，其中低级脂肪酸所占比例较大，乙酸、己酸、辛酸、癸酸、十二烷酸等含量较高。

综上所述，多浪羊尾部脂肪组织中检测到的风味化合物种类最多，为32 种，肠道脂肪组织中最少，为23 种，皮下脂肪组织29 种，肾脏周围脂肪组织27 种，检测到的主要物质为酸类、醛类和酯类化合物。总体来看，对新疆多浪羊肉特征风味贡献较大的为低级挥发性脂肪酸及不饱和醛类化合物。与已有文献报道的其他地区羊肉的挥发性风味物质比较，多浪羊肉的挥发性风味物质种类和含量都较低，这也符合新疆羊肉特征风味较淡这一特点。

3 讨 论

羊肉中已经报道的挥发性风味物质有醛类、烃类、酮类、酯类及杂环类化合物等[25]。目前国内外研究与肉的风味物质有关的化合物有1 000多种，不同种类化合物对人的嗅觉阈值不同，一些含量低的化合物可能对风味影响较大。在手抓羊肉和腊羊肉中检测到的风味化合物主要有烃类、醚类、醛类、酯类、酮类、酸类以及杂环类化合物；羊肉的风味物质主要由脂肪的氧化分解和美拉德反应产生。肉类中的醛类化合物主要来自脂肪氧化，斯特雷克尔氨基酸合成反应也是其重要来源之一，醛类化合物阈值较低，容易使人产生恶心感。脂肪氧化降解会产生一些酮类物质，这些物质有的可以生成杂环类化合物，会对风味产生一定影响。醚类化合物绝大多数都会产生愉快的香气，酯类化合物提供肉本身的香味，有些酸类化合物有特殊的气味，对羊肉风味有一定贡献，含S含N杂环类化合物主要由氨基酸和还原糖等之间的美拉德反应以及氨基酸的热解和硫氨素的降解产生。张同刚等[26]分析了手抓羊肉的挥发性风味成分，检测出了多种化合物。张利平等[27]研究了不同生长阶段肉羊皮下脂肪和背最长肌中的脂肪酸含量变化，发现硬脂酸含量随肉羊年龄的增长而显著增加。绝大多数研究认为4-甲基辛酸、4-甲基壬酸以及己酸、辛酸、癸酸是羊肉风味产生的主要原因。

多浪羊肉中的挥发性风味化合物主要是酸类、醛类和酯类，推测这些化合物是羊肉风味的基础贡献者。一些物质的独特风味，如肉豆蔻醛、一些直链脂肪酸、月桂酸、酯类、烯醛类等，与羊肉的膻味有关。不同部位羊肉的膻味程度为尾部脂肪组织>皮下脂肪组织>肾脏周围脂肪组织>肠道脂肪组织。本研究中检测到的低级饱和脂肪酸和不饱和醛类最有可能是新疆多浪羊肉特征风味物质的主要成分，然而多浪羊肉风味的形成机理、前体物质及其转化等目前还未作研究，本课题将会进一步研究新疆多浪羊肉特征风味的来源、转化、终产物以及在生产实践中如何控制特征风味，这对羊肉产业具有深远意义。

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