苏尼特羊不同部位肌肉挥发性风味成分和脂肪酸分析

罗玉龙 1，赵丽华 1，王柏辉 1，刘畅 1，张亚琨 1，杨帆 2，岳建平 3，靳烨 1,*

（1.内蒙古农业大学食品科学与工程学院，内蒙古呼和浩特 010018；2.鄂尔多斯生态环境职业学院，内蒙古鄂尔多斯 017010；3.新疆额敏县新大同创生物工程有限责任公司，新疆塔城 834699）

摘要：以12 月龄苏尼特羊不同部位的肌肉为实验材料，取股二头肌、背最长肌、臂三头肌3 个部位肌肉进行挥发性成分和脂肪酸的测定。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析苏尼特羊肌肉中的挥发性成分。结果表明：3 个部位羊肉的挥发性风味成分共鉴定出44 种，包括醛类17 种、醇类11 种、酮类3 种、酸类3 种、烃类6 种、其他化合物4 种，通过比较3 个不同部位羊肉的挥发性风味成分，筛选影响风味的物质为醛类和醇类，主要风味化合物为己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮，背最长肌中的醛类和醇类含量高于臂三头肌和股二头肌；苏尼特羊3 个部位的饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸含量差异不大，但背最长肌单不饱和脂肪酸的含量要高于股二头肌与臂三头肌，肌肉中的不饱和脂肪酸含量丰富，能对羊肉风味的产生有重要作用。

关键词：苏尼特羊；挥发性物质；脂肪酸；固相微萃取；气相色谱-质谱联用

风味是羊肉的重要品质之一，肉受热过程中，前体物质发生分解、氧化、还原等一系列化学反应（包括美拉德反应、脂类氧化、氨基酸降解、硫胺素热解），产生的各种挥发性物质形成肉的香味，使风味物质大大增加，这类物质包括烷、烯、醇、醛、酮、酯、羧酸及含氮、硫杂环化合物等 [1]。肉中的挥发性物质是香味的来源，同时，脂肪酸是风味主要的前体物质。苏尼特羊体格大，体质结实，结构均匀，其肉质佳，脂肪酸含量分布合理，具有很高的营养价值。目前对苏尼特羊肉质的研究主要集中于营养价值的评价 [2-3]，而对其风味品质的研究相对较少。但有关滩羊肉挥发性风味物质的研究已有报道，赵万余等 [4]用固相微萃取技术分析了宁夏滩羊不同部位肉中挥发性化合物，李伟等 [5]对影响滩羊的特征香味物质作了分析，确定了几种风味贡献较大的物质。本实验采用固相微萃取-气相色谱-质谱（solid-phase micro extraction-gas chromatography-mass spectrometry，SPME-GC-MS）联用技术检测苏尼特羊肉中的挥发性风味成分，对不同部位的苏尼特羊肉中的挥发性成分进行初步分析，从而找出不同部位苏尼特羊肉中挥发性风味物质的差异。并且对苏尼特羊肌肉中的脂肪酸进行分析，以及脂肪酸对风味产生的影响，为苏尼特羊肌肉香气产生机理的研究提供理论依据，为改善羊肉品质提供参考。

1 材料与方法

从乌拉特中旗农区畜牧业园区随机选择发育正常、健康无病的12 月龄的苏尼特羊10 只，将该10 只实验羊现场屠宰，分别从羊的背最长肌、股二头肌、臂三头肌3 个部位各取约50 g肌肉，于-20 ℃保藏待用。

甲醇、正己烷（均为色谱纯），三氯甲烷、三氟化硼-乙醚络合物、氯化钠、氢氧化钠、无水硫酸钠（均为分析纯），37 种脂肪酸甲酯的混标样北京世纪奥科生物技术有限公司；2-甲基-3-庚酮标准品美国Sigma公司。

Trace 1300、ISQ型GC-MS联用仪、PC-420D专用磁力加热搅拌装置、SPME手柄（手动）美国赛默飞世尔科技公司；SPME装置上海安谱实验科技股份有限公司；SPME萃取头美国Supelco公司；GC-2014C型GC仪、氢火焰离子化检测器日本岛津公司；Rt-2560石英毛细管柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm）美国瑞斯泰克公司；RE-52AA旋转蒸发器上海亚荣生化仪器厂。

将肉样在自然状态下解冻，去除筋膜，切成肉丁，用液氮进行速冻，倒入粉碎机中进行粉碎，粉碎后称取5 g肉样放进20 mL样品瓶中，并加入5 mL的饱和氯化钠溶液和1 µL的2-甲基-3-庚酮溶液（0.168 μg/mL）混合，放入转子后振荡并置于磁力搅拌器上，将老化的萃取头插入样品瓶距离样品1 cm处，在60 ℃条件下吸附45 min后取出，并插入GC进样口，在250 ℃条件下解吸附4 min。

称取5 g肉样，参照Folch等 [6]的方法提取肉中的总脂肪，然后加入0.5 mol/L NaOH-CH 3OH溶液5 mL，70 ℃条件下回流5 min，进行脂肪的皂化，随后加入5 mL的BF 3-CH 3OH（1∶3，V/V）溶液，70 ℃条件下回流2 min，进行脂肪的甲酯化。最后加入3 mL正己烷（C 6H 14）溶液，70 ℃条件下回流1 min后，加入5 mL饱和NaCl溶液，静置10 min，吸取出1 mL上层的正己烷层离心管中，取1 μL进行GC分析。

测定挥发性风味成分的GC-MS条件：DB-5色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），载气为He；载气流速1.0 mL/min；进样品和接口温度250 ℃；升温程序：初始温度为40 ℃，保持3 min，以4 ℃/min升温到150 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min升温到200 ℃，并以20 ℃/min升至230 ℃，保持5 min，不分流进样；离子源温度250 ℃；传输线温度250 ℃；质量扫描范围m/z 30～400；溶剂延迟1 min。

测定脂肪酸的GC条件：Rt-2560石英毛细管柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm）；升温程序：初始温度为120 ℃，保持5 min，然后以4 ℃/min的速率升至250 ℃，250 ℃保持28 min；进样口温度250 ℃；检测器温度280 ℃；载气为N 2；氢气发生器流速40 mL/min，载气为氢气；空气流速比为1∶1∶10；恒定柱流速为1.1 mL/min；分流比20∶1；进样量1.0 μL。

质谱图经与MEANLIB、NistDemo和Wiley Library检索定性，匹配度大于800作为鉴定依据。选择2-甲基-3-庚酮作为测挥发性风味物质的内标，按已知质量浓度的2-甲基-3-庚酮的峰面积进行定量，用总离子流色谱图总峰面积表示苏尼特羊样品挥发性风味成分总量；脂肪酸按照已知质量浓度的37 种脂肪酸甲酯混标的峰面积定量。

2 结果与分析

表1 苏尼特羊不同部位中的挥发性成分（n=10）
Table1 Volatile composition in different muscles of Sunite sheep (n= 10)

注：同行不同肩标小写字母代表差异显著（P＜0.05）；ND.未检测出；—.无法查到。下表同。

采用顶空-SPME结合GC-MS萃取和分离鉴定苏尼特羊不同部位肌肉中的挥发性成分，通过NIST数据库检索，挥发性风味物质组成见表1。肌肉中共检出44 种挥发性风味物质，主要由醛类及醇类化合物组成，其中醛类化合物17 种，以饱和醛为主，包括己醛、庚醛、辛醛和壬醛等，己醛是含量最高的挥发性成分，占总量的45%，其次为壬醛，占总量的14%；醇类化合物11 种，主要有戊醇、1-辛烯-3-醇、辛醇等；酮类化合物仅检出3 种，其中2,3-辛二酮是最具代表性的物质，2,3-辛二酮含量可占到总量的5%；酸类化合物3 种，包括乙酸、丁酸和己酸，均为短链脂肪酸，与羊肉的膻味有很大关系；烃类化合物检出6 种，多数为脂肪烃，其他化合物检出4 种。

肉品风味的形成一般与低阈值的挥发性化合物密切有关，醛类化合物一般由脂肪氧化产生，其阈值较低，对产品中肉香味构成起到不可替代的作用 [7]。由表1可知，苏尼特羊肉中检出醛类化合物种类、含量最多，背最长肌、股二头肌、臂三头肌醛类化合物的含量分别为993.90、685.25 μg/kg和707.48 μg/kg，背最长肌中醛类化合物含量显著高于股二头肌和臂三头肌（P＜0.05）。决定香气浓郁的因素包括香气物质阈值和含量，实验中检出饱和醛，如己醛、庚醛、辛醛和壬醛阈值较低，含量高，是羊肉主要的挥发性风味化合物，其中己醛和庚醛在背最长肌中含量显著高于臂三头肌和股二头肌（P＜0.05），背最长肌中壬醛含量显著高于股二头肌（P＜0.05），而背最长肌和股二头肌中辛醛含量显著高于臂三头肌（P＜0.05），己醛和壬醛在肌肉中的高含量能影响羊肉中香气的形成；羊肉中主要芳香醛为苯甲醛，背最长肌和股二头肌中苯甲醛含量显著高于臂三头肌（P＜0.05）。醛类在不同部位含量不同的原因可能与肌肉组织结构不同有关，综上得出，臂三头肌和股二头肌醛类挥发性风味含量少于背最长肌。

与醛类相比，醇类具有较高的阈值，其主要是肌肉中的脂肪氧合酶和氢过氧化酶通过酶降解亚油酸反应产生亚油酸降解酶作用下氧化产生的 [8]。醇类化合物中1-辛烯-3-醇、戊醇、己醇、1-辛醇含量较高，在羊肉的气味中有加和作用。不饱和醇中，1-辛烯-3-醇阈值较低，其具有蘑菇香、青香、蔬菜香，对羊肉风味的形成有一定作用 [9]，背最长肌中1-辛烯-3-醇的含量显著高于股二头肌和臂三头肌（P＜0.05）。饱和醇中，戊醇具有不愉快的油脂味道，辛醇具有强烈的油脂气味，并带有柑橘、玫瑰气味，其在背最长肌中的含量显著高于其他2 个部位（P＜0.05）。由此得出，背最长肌中醇类挥发性风味优于股二头肌和臂三头肌。

酮类化合物是脂肪氧化的另一产物，其种类比醛类少，但对羊肉的特征风味形成起重要作用 [10]。本实验中共检测出3 种酮类化合物，最主要的酮类物质为2,3-辛二酮，其含量为47.52～118.71 μg/kg，其中背最长肌的含量最高，显著高于股二头肌和臂三头肌（P＜0.05）。

酸类由于其含量较低，阈值较高对肉香气贡献较小，是由脂肪酸甘油酯和磷脂加热氧化或酶解产生的，短链脂肪酸是典型的膻味物质，与羊肉膻味的形成有很大的关系 [11]。从苏尼特羊肉中仅检测到3 种酸，分别为乙酸、丁酸和己酸，整体含量不到12 μg/kg，臂三头肌中未检出这3 种酸，背最长肌中的丁酸含量显著低于股二头肌（P＜0.05）；但整体上，酸类挥发物由于其含量低，在部位之间对羊肉的风味影响不大。

烷烃类化合物主要由脂肪酸烷氧自由基的均裂产生，但由于其香味阈值较高，对肉的直接风味贡献不大，但有助于提高肉制品的整体风味 [5]。由表1可知，羊肉中共检测出6 种烃，股二头肌中十二烷的含量显著高于臂三头肌，但背最长肌中十三烷、3-甲基十三烷、十六烷含量均显著高于其他部位（P＜0.05）。

表2 苏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，苏尼特羊肉中共检测出21 种脂肪酸，饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）7 种，主要包括棕榈酸（C 16:0）和硬脂酸（C 18:0）；单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）7 种，以油酸（C 18:1）为主，其含量达到4 000 mg/kg以上；多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）7 种，以亚油酸（C 18:2n6c）、花生四烯酸（C 20:4n6）为主。

肌肉中的SFA以C 16:0和C 18:0为主，背最长肌和臂三头肌的C 18:0和C 16:0含量显著高于股二头肌（P＜0.05），这2 种脂肪酸可能参与羊体内脂肪酸代谢，形成与羊肉膻味相关的物质 [12]；UFA的含量以C 18:1最高，其在背最长肌中的含量较多（5 332.88 mg/kg），与其在股二头肌（4 221.06 mg/kg）中的含量有显著性差异（P＜0.05），而与臂三头肌（5 167.14 mg/kg）差异不显著；PUFA在总体上的含量较低，C 18:2n6c在不同部位肉之间不存在显著性差异，研究表明，C 20:4n6具有一定的保健功效 [13-14]，其在背最长肌中的含量显著高于其他部位，α-亚麻酸（C 18:3n3）和二十二碳六烯酸（C 22:6n3）等主要的n-3 PUFA不能由人类自身合成，只能通过饮食获得 [15]，其含量在3 个部位之间没有显著差异。

肉中挥发性风味物质的形成是由前体物（脂类、还原糖、氨基酸等）经过一系列变化，产生的挥发性与非挥发性的成分发生交互反应转化产生的，其中60%来自脂类氧化，其产物对于理想的肉类香味是十分重要的 [16-17]。由表1可知，苏尼特羊肌肉中挥发性风味物质大部分为脂肪降解产物，如醛类、醇类、酮类、酸类、烃类等化合物。

UFA本身具有很高的营养价值，它比SFA更容易氧化产生肉风味，特别是PUFA，它极易氧化，其氧化产物直接影响风味物质的组成 [18]。本研究中背最长肌中花生四烯酸的含量高于股二头肌和臂三头肌，这可能是背最长肌己醛含量较高的主要原因，己醛主要来源于亚油酸和花生四烯酸的自氧化 [19]。而背最长肌中庚醛、辛醛、壬醛的含量高也与UFA中油酸含量高有关系：油酸氧化可产生庚醛、辛醛、壬醛等，这与本实验的结果一致，一定程度上说明挥发性的醛类主要来源于UFA的氧化，脂肪酸是影响肉品风味的一个重要因素；肌肉中挥发性羰基化合物和醇类化合物是通过特定的脂肪氧化酶作用于脂质中的PUFA产生 [20]。脂肪酸作为前体物，其含量可间接影响风味的形成，醇类物质是由脂类物质氧化过程中烷氧基自由基和脂肪分子发生反应产生，研究中高含量的1-辛烯-3-醇为代表性的物质 [21]；而酮类物质是脂类物质氧化过程中烷氧基被另1 个烷游离基氧化从而生成的，如2,3-辛二酮 [22]；肌肉中还检出多种烷烃（C 12～C 16）和芳香烃，在肉中也均检测出相对应的C 12:0～C 16:0脂肪酸，一定程度上说明烷烃主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂 [23]。但也有研究表明大于10 个碳原子的长链脂肪烃类和含苯的芳香烃类来源于饲料在动物脂肪中的沉积 [24]。

3 结论

采用顶空SPME-GC-MS联用分析3 个部位羊肉的挥发性风味物质，共鉴定出44 种挥发性化合物，主要包括醛类、醇类、酮类、酸类及烃类等化合物，其中醛类和醇类挥发物种类较多，含量较高；而酮类、酸类及烃类的种类较少，含量较低，筛选主要风味化合物为己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮，影响不同部位羊肉的挥发性物质主要是醛类和醇类，背最长肌中醛类和醇类含量高于臂三头肌和股二头肌。

从不同部位脂肪酸含量分析发现，SFA与PUFA含量在苏尼特羊的3 个部位肌肉差别不大，但背最长肌MUFA的含量高于股二头肌、臂三头肌。苏尼特羊肉中UFA含量丰富，油酸为含量最高的脂肪酸，在肌肉中含量最高可达5 332.88 mg/kg，其次为亚油酸和花生四烯酸。脂肪酸具有重要的营养价值，同时对肉中风味的产生有重要作用。

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

LUO Yulong 1, ZHAO Lihua 1, WANG Bohui 1, LIU Chang 1, ZHANG Yakun 1, YANG Fan 2, YUE Jianping 3, JIN Ye 1,*
(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)

Abstract：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.

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

罗玉龙, 赵丽华, 王柏辉, 等. 苏尼特羊不同部位肌肉挥发性风味成分和脂肪酸分析[J]. 食品科学, 2017, 38(4): 165-169.

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

基金项目：国家自然科学基金地区科学基金项目（31260378；30471225）；内蒙古地方良种羊肉用品质和屠宰性能功能基因项目（20121515110001）；新疆传统特色风干肉制品加工关键技术研究项目

作者简介：罗玉龙（1988—），男，博士研究生，研究方向为食品安全。E-mail：18247120609@163.com

*通信作者：靳烨（1964—），男，教授，博士，研究方向为畜产品加工安全。E-mail：jinyeyc@sohu.com

苏尼特羊不同部位肌肉挥发性风味成分和脂肪酸分析

1 材料与方法

2 结果与分析

3 结 论

3 结论