炖煮羊肉香气物质分析鉴定

赵梦瑶,赵 健,侯 莉,梁晶晶,曹长春,王 蒙,谢建春

(北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京 100048)



炖煮羊肉香气物质分析鉴定

赵梦瑶,赵 健,侯 莉,梁晶晶,曹长春,王 蒙,谢建春*

(北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,北京工商大学食品质量与安全北京实验室,北京 100048)

本文对炖煮羊肉的香气物质进行了分析鉴定。采取的方法为先同时蒸馏萃取,萃取物再气相色谱-质谱联用及芳香提取物稀释法气相色谱-嗅闻分析。气相色谱-质谱联用分析,通过NIST2014质谱库检索和保留指数核对,共鉴定出142种挥发性成分,包括醛类、酮类、醇类、酯类、酸类、含硫化合物、含氮杂环、含氧杂环、烃类等,其中醛类所占比例最大。含量较高的为十六醛(18.82%)、壬醛(11.67%)、十八醛(4.75%)、己醛(2.54%)、辛醛(2.11%)等。芳香提取物稀释法气相色谱-嗅闻分析,结合气-质鉴定结果,将保留指数及气味特征与文献比对,鉴定出41种香气活性物质,其中3-(甲硫基)丙醛、糠硫醇、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、2,3-二甲基吡嗪、(Z)-2-壬烯醛、3-壬烯醛、12-甲基十三醛等14种化合物具有较高的稀释因子(log2FD≥7),这些化合物被认为是关键香气成分。

同时蒸馏萃取,芳香提取物稀释法,炖煮羊肉,香气活性成分,肉香味

羊肉肉质细嫩,富含各种营养物质,且在食用方面不存在宗教和文化的禁忌,现已被越来越多的人认可[1]。生肉几乎没有香味,只存在血腥味。在烹煮过程中,氨基酸与还原糖发生Maillard反应和脂质氧化热降解是产生肉香味的主要反应,反应同时产生大量的挥发性化合物,包括脂肪族的烃类、醛类、酮类、醇类、羧酸类、酯类,及含硫化合物、含氮杂环、含氧杂环等。同时蒸馏萃取(SDE,simultaneous distillation and solvent extraction)是一种连续萃取技术,它将水蒸气蒸馏和溶剂萃取合二为一,只需要少量溶剂就能处理大量样品,使香气成分得以浓缩。郝宝瑞等[2]采用同时蒸馏萃取和气-质联机(GC-MS,gas chromatography and mass spectrometry)对清酱肉中挥发性风味成分进行分析,鉴定出包括脂肪族的醛类、酯类、醇类、酮类、烃类、酸类和杂环类化合物在内的61种化合物。Madruga等[3]同时蒸馏萃取2 h阉割和未阉割羊的肉,气-质联机分析,共鉴定出4种含硫化合物、53种脂肪烃、9种芳香烃、19种醛、9种醇、2种酯、7种酮、2种萜类化合物。

肉的挥发性成分中只有一小部分具有香气活性,对肉风味有贡献。气相色谱-嗅闻分析(GC-O,gas chromatography and olfactometry)结合了气相色谱分离的高效性及人鼻的灵敏性,用来筛选香气活性物质。GC-O检测方法包括频率检测法、强度检测法、芳香提取物稀释分析法(AEDA,aroma extract dilution analysis)等。詹萍等[4]对15种不同产地和批次的羊肉样本进行频率法GC-O分析,筛选出3-甲基丁醛、辛醛、壬醛、(E)-2-癸二烯醛、苯甲醛、2-十一烯醛、1-辛烯-3-醇、壬酸等36种香气活性物质。AEDA检测法不仅可以检测出香气活性物质,还能进一步筛选出起关键作用的香气活性物质[5]。具体操作方法为:按照一定比例逐步稀释样品,并进行GC-O检测,直到在嗅闻口感觉不到气味为止,此时的稀释倍数为该物质的稀释因子(FD,flavor dilution factor),稀释因子较大的认为对香气贡献大[6]。Rota等[11]曾采用AEDA法对高压炖煮过的羊肉风味物质进行过分析,发现4-乙基辛酸、(Z)-1,5-辛二烯-3-酮、反式-4,5-环氧(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛为炖煮羊肉的重要香气活性物质。Yukiko等[7]人利用AEDA/GC-O法从炖煮的鸡肉汤中检测到了甲基吡嗪,2-乙基-4-甲基噻唑,3-(甲硫基)丙醛,(E,E)-2,4-癸二烯醛等9种香气活性物质,为鸡肉汤的关键香气物质。

影响肉风味的因素包括肉的物质组成和加工工艺等。炖煮是中餐常用的一种烹饪方法,目前有关炖煮猪肉、鸡肉等风味的研究已有较多报道,但对于炖煮羊肉风味物质的研究报道较少。王蒙等[16]采用AEDA/GC-O对炖煮猪肉的香气成分进行了分析,共鉴定出24种香气活性物质。徐永霞等[8]通过GC-MS和GC-O法分析炖煮猪肉,共鉴定出了己醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、2-十一烯醛、1-辛烯-3-醇、1-辛醇等19种香气活性成分。梁晶晶等[9]采用同时蒸馏萃取结合溶剂辅助蒸发,对炖煮鸡胸肉产生的风味物质进行分析,发现反,反-2,4-癸二烯醛、反,反-2,4-壬二烯醛、2,3-戊二酮、2-乙酰基吡咯啉、γ-癸内酯等对肉香味有重要贡献。本文采用同时蒸馏萃取结合GC-MS分析及AEDA检测法GC-O分析对炖煮羊肉的风味物质进行分析,研究结果对于中式菜肴的工业化发展及羊肉肉味香精的研制具有一定的指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

羊后腿肉(苏尼特羔羊肉) 北京原生溯源食品有限公司,购于北京永辉超市;二氯甲烷(分析纯) 国药集团化学试剂有限公司;无水硫酸钠(分析纯) 国药集团化学试剂有限公司;C5-C29正构烷烃(色谱纯)北京化学试剂有限公司。

SDE外加工烧制;N-EVAP-12干浴氮吹仪美国Organomation Associates公司;7890A/5975C,7890B/5975C气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司;7890A气相色谱仪 美国Agilent公司;HP-5毛细管柱(30 m×250 μm×0.25 μm),DB-Wax毛细管柱(30 m×250 μm×0.25 μm) 美国Agilent公司;DATU2000气味测量仪 美国DATU Inc公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品准备 羊腿肉去皮及可见脂肪,切成约 0.2 cm3的小块备用。

1.2.2 同时蒸馏萃取(SDE) 称取200 g切好的羊腿肉按照1∶1的肉水比加入1000 mL四口烧瓶中,置于SDE装置的一端,130 ℃油浴加热,机械搅拌。将50 mL二氯甲烷加入100 mL圆底烧瓶中置于SDE装置另一端,45 ℃水浴加热,磁力搅拌。连续提取3 h。萃取液加入2.5 g无水硫酸钠干燥,Vigrex柱浓缩至5 mL,氮吹至0.5 mL。进行两次平行实验。

1.2.3 气相色谱-质谱分析(GC-MS) 7890A/5975C,7890B/5975C气相色谱-质谱联用仪使用的分别为HP-5毛细管柱和DB-Wax毛细管柱。

气相色谱条件:采用程序升温模式,起始温度为40 ℃,以5 ℃/min(DB-Wax为 4 ℃/min)升至180 ℃,再以10 ℃/min(DB-Wax为15 ℃/min)升至300 ℃(DB-Wax为230 ℃);进样口温度250 ℃;以He气(99.99%)为载气,流速是1.0 mL/min;进样量1 μL;不分流。

质谱条件:离子源温度230 ℃,电离方式EI,电离能量为70 eV;四极杆温度150 ℃,传输线温度分别为280 ℃,溶剂延迟为3 min(DB-Wax为4.2 min),质量扫描范围为50～500 amu。

与样品相同的气-质条件,进样C5～C29正构烷烃,计算保留指数(RI)。

式中:tn和t(n+1)分别为碳数为n、n+1的正构烷烃保留时间;ti是保留时间在tn和t(n+1)之间的第i个化合物的保留时间。

1.2.4 气相色谱-嗅闻分析(GC-O) Agilent 7890A GC配有FID检测器,连接DATU2000气味测量仪。色谱柱HP-5(30 m×250 μm×0.25 μm),进样口温度:250 ℃;升温程序:起始温度40 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升至250 ℃;载气(N2)流速2.24 mL/min;进样1 μL;不分流。

GC-O分析时,加湿后的空气(温度60 ℃)携带柱后流出物进入嗅闻口,样品用二氯甲烷按1∶2、1∶4、1∶8……进行逐级稀释,直到嗅闻口嗅闻不到气味时停止。每种气味消失时的稀释倍数即为对应物质的稀释因子。三名评价员先对样品进行多次嗅闻,规范嗅闻气味特征描述词,再进行稀释嗅闻实验。通过操作软件记录气味出现的时间和嗅闻的气味特征,取三名评价员所得时间和稀释因子的平均值。

2 结果与分析

2.1 气-质分析结果

炖煮羊肉SDE提取物HP-5色谱柱与DB-Wax色谱柱气-质联机分析总离子流色谱图见图1。

图1 炖煮羊肉同时蒸馏萃取提取物气-质联机分析总离子流色谱图Fig.1 The total ion chromatograms of GC-MS for the SDE extract of the stewing lamb

气-质联机鉴定出的化合物及其含量见表1。

表1 炖煮羊肉同时蒸馏萃取/气-质联机分析结果

Table 1 The analysis results of the stewing lamb by SDE/GC-MS

保留指数HP-5DB-Wax化合物相对含量(%)HP-5DB-Wax平均定性方法含硫化合物(1种)101915962-乙酰基噻唑(2-Acetylthiazole)030021025MS，RI小计025含氮杂环(1种)1116-2-甲基苯并噁唑(2-Methyl-benzoxazole)011000005MS，RI小计005含氧杂环(6种)-11342-正丁基呋喃(2-n-Butyl-furan)000003001MS，RI99312312-戊基呋喃(2-Pentyl-furan)053052052MS，RI-15302-辛基呋喃(2-Octyl-furan)000008004MS，RI-2013二氢-5-戊基-2(3H)-呋喃酮(Dihydro-5-pentyl-2(3H)-furanone)000021011MS，RI12622013γ-壬内酯(γ-Nonanolactone)027035031MS，RI1665-γ-十二内酯(γ-Dodecalactone)034000017MS，RI小计116醛(27种)8081089己醛(Hexanal)212297254MS，RI8531215(Z)-2-己烯醛((Z)-2-Hexenal)005009007MS，RI

续表

续表

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注:MS,质谱鉴定,匹配度>80的化合物;RI,保留指数鉴定,与文献差值在20以内的化合物;-,未检测到或未鉴定出。

由表1可知,通过SDE/GC-MS分析,HP-5和DB-Wax色谱柱从炖煮羊肉中各鉴定出97种化合物,因为这些化合物并不完全相同,所以两种色谱柱共鉴定出的化合物为142种。含量由高到低分别为醛类(27种,51.67%,按平均含量,下同)、烃类(55种,19.85%)、酮类(14种,11.43%)、醇类(14种,7.11%)、其他类(6种,3.27%)、酯类(10种,2.78%)、酸类(4种,1.97%)、含氧杂环(6种,1.16%)含硫化合物(1种,0.25%)、含氮杂环(1种,0.05%)。其中醛类所占比例最大,共鉴定出了27种。

含量大于1%的物质有21种,包括9种醛,其中含量较高的5种为十六醛(18.82%)、壬醛(11.67%)、十八醛(4.75%)、己醛(2.54%)、辛醛(2.11%);6种烃类,分别为4-甲基十二烷(1.33%)、十八烷(1.71%)、十七烷(1.15%)、十六烷(1.13%)、十四烷(1.12%)、3,6-二甲基癸烷(1.05%);2种醇,分别为1-正辛醇(1.63%)和异辛醇(1.33%);酮类、酯类、酸类和酚类各1种,分别为1-羟基1-苯基-2-丙酮(8.31%)、甲酸辛酯(1.03%)、正十六烷酸(1.02%)、2,4-二叔丁基酚(1.87%)。

2.2 GC-O分析鉴定结果

炖煮羊肉SDE提取物AEDA法GC-O分析所得结果见表2。

表2 GC-O分析炖煮羊肉鉴定出的气味活性物质

Table 2 The aroma-active compounds identified from the stewing lamb by AEDA GC-O

化合物RI嗅闻的气味特征log2FD定性方式含硫化合物(6种)甲硫醇464臭鸡蛋2RI/Odor2-甲基-3-呋喃硫醇846水煮肉2RI/Odor3-(甲硫基)丙醛908煮土豆味16RI/Odor糠硫醇914水煮肉15RI/Odor2-乙酰基噻唑1019烤花生2RI/Odor/MS双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚1537烤肉香13RI/Odor含氮杂环化合物(3种)2，3-二甲基吡嗪869烤花生味13RI/Odor2，6-二甲基吡嗪922米饭味，麦芽6RI/Odor2-乙基-3，5-二甲基吡嗪1084焦香，焦糊味14RI/Odor含氧杂环化合物(4种)2-戊基呋喃1002青香，果香7RI/Odor/MS香豆素1039青味，甜味，调料味6RI/Odor5-甲基-2(3H)-呋喃酮1340药草香0RI/Odor5-乙基-4-羟基-2-甲基-3(2H)-呋喃酮1365棉花糖，甜香3RI/Odor醛类(12种)2-甲基丁醛676可可味，咖啡味4RI/Odor己醛805青草味5RI/Odor/MS庚醛901酸败味1RI/Odor/MS辛醛1007油脂味，膻味2RI/Odor/MS苯乙醛1046甜味，蜂蜜味，玫瑰香2RI/Odor/MS3-壬烯醛1101青气，黄瓜味8RI/Odor(Z)-2-壬烯醛1141青气，黄瓜味10RI/Odor反，顺-2，6-壬二烯醛1154黄瓜味4RI/Odor(Z)-2-癸烯醛1248油脂味，青味2RI/Odor/MS顺，顺-2，4-癸二烯醛1314油腻味4RI/Odor环氧-2-癸烯醛1379热塑料，金属味5RI/Odor12-甲基十三醛1573肉汤味，清香味8RI/Odor酮类(5种)3-羟基-2-丁酮670酸奶味7RI/Odor/MS8-壬烯-2-酮811焦糊味，烧烤味2RI/Odor1-辛烯-3-酮978蘑菇味3RI/Odor2-壬酮1096膻味，奶腥味7RI/Odor/MS十一烷酮1294柑橘香，清新2RI/Odor/MS酯类(5种)己酸甲酯597甜味1RI/Odor乙酸辛酯1147青甜，果甜4RI/Odor辛酸乙酯1197膻味，青气7RI/Odor戊酸香茅酯1226药草香，辛香2RI/Odor月桂酸甲酯1510脂香6RI/Odor萜类(3种)γ-桉叶烯1058潮纸板，木香2RI/Odorβ-丁香醇1160苔藓味，潮霉味8RI/Odor氧化丁香烯1602辛香，茴香，药草香8RI/Odor其他(3种)邻氨基苯乙酮1308膻气，狐臭2RI/Odor香兰素1404奶香，花香6RI/Odor4-乙基苯酚1844药草香，刺激5RI/Odor

续表

注:MS,质谱鉴定,匹配度>80的化合物;RI,保留指数鉴定,与文献差值在20以内的化合物;Odor,根据化合物气味特征鉴定,与www.flavornet.org提供气味特征一致的化合物。

由表2可知,GC-O共嗅闻到了49个气味活性区域,其香气类型主要为肉香味、青香味、油脂味、奶香味、药草味、膻味等。将GC-O的结果与GC-MS结果进行比对,结合保留指数,将嗅闻的气味特征与www.flavornet.org和相关文献比对,从49个气味活性区域中鉴定出41种物质,包括含硫化合物6种,含氮杂环化合物3种,含氧杂环化合物4种,醛类12种,酮类5种,酯类5种,萜类3种,其他类3种。

图2 炖煮羊肉SDE提取物鉴定出的重要气味活性物质Fig.2 Key aroma-active substances identified in AEDA of GC-O analysis for the SDE extract from the stewing lamb

化合物稀释因子的高低代表化合物对香气贡献程度的大小,稀释因子越高,对香气贡献越大,反之贡献越小。图2列出了稀释因子较高(log2FD≥7)的14种化合物,气味特征见表2。其中包含脂肪族醛类化合物、含硫化合物、萜类化合物、酮类化合物,酯类化合物和含氧杂环。糠硫醇、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚呈现肉香味,3-壬烯醛、(Z)-2-壬烯醛呈现青气、黄瓜味,而12-甲基十三醛为肉汤的清香味,2,3-二甲基吡嗪和2-乙基-3,5-二甲基吡嗪分别为烤花生香和焦香味,2-壬酮和辛酸乙酯都有膻味。

3 讨论与结论

肉中的挥发性化合物种类很多,但只有一小部分具有气味活性,一般为含硫化合物、杂环化合物、脂肪族醛类化合物等[10]。GC-MS共鉴定出143种化合物,而在GC-O检测时只嗅闻到49个气味活性区,鉴定出41种香气活性物质。

虽然大多数含硫挥发性物质在高浓度时的气味令人讨厌,但其存在于肉中时却呈现令人愉悦的肉香味。本实验通过GC-MS鉴定出的含硫化合物有1种,而通过GC-O鉴定出的含硫化合物却有6种。主要是由于含硫化合物的阈值普遍较小,在肉中含量不高,未能达到仪器的检测限,因而GC-MS未能检测到。3-(甲硫基)丙醛(log2FD=16)是本实验鉴定出的稀释因子最高的气味活性化合物,说明其对羊肉香气贡献最大。通过甲硫氨酸的Strecker降解,可以产生甲硫醇,而生成的甲硫醇又可以和脂肪氧化降解产生的丙烯醛反应生成3-(甲硫基)丙醛。Rota等[11]通过AEDA法,对高压炖煮羊肉中关键香气活性物质进行分析,得到3-(甲硫基)丙醛的FD值为29,也是重要的香气活性物质。Mottram[12]研究表明3-(甲硫基)丙醛在烤牛肉和煎牛肉的香气中也起到重要作用。糠硫醇(log2FD=15)呈现水煮肉的气味特征,且稀释因子较大,对炖煮羊肉风味有较大贡献。含硫氨基酸降解会释放出硫化氢,美拉德反应产生的糠醛与硫化氢反应可生成糠硫醇。Madruga等[13]通过SDE/GC-MS在山羊肉中也鉴定出了糠硫醇的存在。2-甲基-3-呋喃硫醇(log2FD=2)可由半胱氨酸降解产生的硫化氢与核糖脱水产生的5-甲基-4-羟基-3(2H)呋喃酮反应形成[14],其二聚物为双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚(log2FD=13),它们具有肉香味,且阈值极低。有研究结果表明,2-甲基-3-呋喃硫醇的阈值为 5～10 ng/kg,双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚的阈值是0.02 ng/kg[15]。

GC-MS仅鉴定出一种含氮杂环,且含量较低。GC-O鉴定出了三种,其中2,3-二甲基吡嗪(log2FD=13)呈现出烤花生的气味特征,2-乙基-3,5-二甲基吡嗪(log2FD=14)则呈现焦香气息。吡嗪类主要是通过两分子α-氨基酮聚合并与其它化合物如脂肪醛反应形成。Bueno等[22]人利用GC-O法分析烤羊肉香气活性物质时,也检测到了2-乙基-3,5-二甲基吡嗪的存在。

GC-MS鉴定出的含氧杂环主要为呋喃类,既可来源于脂肪氧化降解,也可通过Maillard反应中的糖降解得到。GC-MS和GC-O共同鉴定出2-戊基呋喃(log2FD=7),它是亚油酸氧化生成的产物。王蒙等[16]通过AEDA/GC-O对猪肉汤风味物质以及Ma等[17]采用顶空-固相微萃取/气质-联机对牛肉风味进行分析时都鉴定出了2-戊基呋喃。GC-MS分析鉴定出的内酯化合物含量较高的有γ-壬内酯和γ-十二内酯,但并未被嗅闻到。GC-O嗅闻到的内酯有香豆素(log2FD=6)、5-甲基-2(3H)-呋喃酮(log2FD=0)。羟基脂肪酸酯水解后生成羟基酸,经过加热脱水、环化生成内酯化合物[18]。Watkins等[24]采用SDE法对羊脂挥发性风味成分进行分析时也鉴定出了γ-十二内酯。此外,GC-O还嗅闻到了5-乙基-4-羟基-2-甲基-3(2H)-呋喃酮,来源于美拉德反应。

醛类物质是本实验GC-MS鉴定结果中含量最高的一类化合物,共鉴定出27种。在GC-O分析时也有12种被嗅闻鉴定出来。醛类物质多呈现出青香,油脂香的气味特征。其最主要的来源是脂肪氧化,对羊肉香气有重要贡献。支链醛一般具有宜人的甜味或水果味,而5～9个碳原子的醛具有清香、脂香味。本实验鉴定出的支链醛有2-甲基丁醛(log2FD=4)和12-甲基十三醛(log2FD=8)。Madruga等[13]通过SDE/GC-MS分析羊肉挥发性风味成分时也检测到了此两种物质的存在,与本实验一致。3-甲基丁醛可由亮氨酸经过Strecker降解产生。己醛(log2FD=5)具有典型的青草气味特征,是亚油酸氧化的基本产物。高志英等[19]对不同品种羊肉香气成分进行分析时也鉴定出了己醛。本实验检测到的其他醛类主要有辛醛、苯乙醛、3-壬烯醛、(Z)-2-壬烯醛、反,顺-2,6-壬二烯醛、(Z)-2-癸烯醛、顺,顺-2,4-癸二烯醛、环氧-2-癸烯醛。其中苯乙醛具有蜂蜜和玫瑰花香气,由苯丙氨酸的Sterecker降解产生[20]。江新业等[21]利用SDE/GC-O曾从北京烤鸭中检测到(E)-2-壬烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、(E)-2-癸烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛的存在。Bueno等[22]利用GC-O-MS对烤羊肉产生的风味物质进行了分析,鉴定出了(Z)-2-庚烯醛,2,5-二甲基吡嗪,(Z)-2-癸烯醛,2-丁基-2-辛烯醛,2-乙酰基-2-噻唑啉和(E,E)-2,4-癸二烯醛,它们都具有肉香味。

GC-MS鉴定结果中酮类含量占到11.43%,共鉴定出14种,而GC-O只鉴定出5种。多数酮类物质阈值较高,对风味的贡献不大。但有些酮是形成杂环化合物的重要中间体,对肉香的形成起着不可忽视的作用[23]。3-羟基-2-丁酮(log2FD=7)具有奶香味,可由糖降解产生。1-辛烯-3-酮(log2FD=3)具有蘑菇味,Watkins[24]指出1-辛烯-3-酮是对羊肉香气有重要贡献的化合物之一。

GC-MS鉴定出了十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸和油酸,而GC-O并未嗅闻到酸类。油酸(C18∶1)是羔羊皮下脂肪、肌肉脂肪中最重要的脂肪酸,占总脂肪酸的34.15%～43.75%,十六烷酸(C16∶0)是一种饱和脂肪酸,为羔羊脂肪组织中第二位的脂肪酸,占总脂肪酸的24%[25]。陈海涛等[26]利用SDE/GC-MS分析贾永信腊羊肉挥发性风味成分时也鉴定出了十六烷酸。长碳链脂肪酸的阈值较大,对羊肉风味贡献较小。但其对羊肉风味可起到间接作用,因为它可以在羊肉的烹制加工过程中通过氧化裂解产生短碳链的醛酮类物质。

有研究指出羊肉脂肪中支链脂肪酸(BCFA,branched chain fatty acid)对羊肉膻味起重要作用。Nixon 等[27]指出羊肉与其他肉类的不同是含有较大比例的4-甲基辛酸、4-甲基壬酸等甲基支链脂肪酸,在其他动物肉中并未检测到支链脂肪酸。羊肉的脂肪酸受到瘤胃微生物代谢的影响,不同年龄,品种及饲养方式都会使其脂肪酸组成存在差异,这可能是本实验未检测到这两种甲基支链脂肪酸的原因,但GC-MS检测到了大量壬酸的存在。

GC-MS鉴定出了10种酯,但总含量并不高。GC-O结果中稀释因子较高的酯类化合物有辛酸乙酯(log2FD=7)、乙酸辛酯(log2FD=4)和月桂酸甲酯(log2FD=6)。通过脂肪氧化降解产生的醇、酸发生酯化反应得到酯,酯主要呈现水果的甜香味。

萜类物质中,GC-MS仅鉴定出了α-金合欢烯,但GC-O并未嗅闻到。通过GC-O鉴定出了β-丁香醇(log2FD=8)、氧化丁香烯(log2FD=8),且稀释因子较大,说明对羊肉风味有一定贡献。植物中的叶绿素在反刍类动物的瘤胃中被微生物分解是萜类化合物的一个主要来源。高志英等[19]对生鲜羊肉进行香气分析时也鉴定出了氧化丁香烯。

GC-MS检测到的酚类物质为2,4-二叔丁基酚、2,6-二叔丁基对甲苯酚,但GC-O并未检测到。嗅闻到的酚类化合物为4-乙基苯酚(log2FD=5)。烷基酚类可由二萜类物质作为前体产生。酚类化合物对羊肉膻味有贡献,存在于脂肪中的挥发性烷基苯酚对羊肉风味贡献大于其他物种[28]。Almela等[29]人通过SPME/GC-MS对羊肉挥发性风味物质进行分析时,也检测到了烷基酚类的存在。

GC-O分析还鉴定出了邻氨基苯乙酮(log2FD=2),但GC-MS并未检测到。虽然稀释因子并不高,但其具有羊肉特有的膻味,因此可能是羊肉中特有的风味物质。Rota等[11]曾在生羊肉中检测到了邻氨基苯乙酮的存在,并发现羊肉经过烹饪加工后,其稀释因子显著增加。

此外,GC-MS检测到了大量烃类和少量长链脂肪酰胺的存在,这些化合物具有较高的气味阈值,GC-O并未嗅闻到,对肉香味的贡献很小。

不同种动物肉脂肪酸组成不同,导致肉风味存在差别。将本实验结果与王蒙等[16]炖煮猪肉香气的分析结果进行比较,发现炖煮羊肉GC-O中鉴定出的12-甲基十三醛在炖煮猪肉中并未发现。12-甲基十三醛一般在反刍动物瘤胃中产生,并以缩醛磷脂的形式被反刍动物吸收。本实验检测到该香气物质的FD值较大,对羊肉特征风味有较大贡献。此外,本实验炖煮羊肉香气物质中包含萜类,而在炖煮猪肉香气物质中没有,推断是因为羊是食草性动物,其植物性饲料中含有较多的萜类化合物造成。

总之,通过SDE提取、GC-MS、AEDA/GC-O分析,共鉴定出142种挥发性成分,41种香气活性物质,其中3-(甲硫基)丙醛,糠硫醇,2-乙基-3,5-二甲基吡嗪,双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚,2,3-二甲基吡嗪,(Z)-2-壬烯醛,3-壬烯醛,12-甲基十三醛,β-丁香醇,氧化丁香烯,辛酸乙酯,2-壬酮,3-羟基-2-丁酮,2-戊基呋喃等14种化合物具有较高的稀释因子(log2FD≥7),认为是关键香气成分。尤其鉴定出的12-甲基十三醛,对炖煮羊肉的特征香气有较大贡献。

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Characterization of the aroma compounds from stewing lamb

ZHAO Meng-yao,ZHAO Jian,HOU Li,LIANG Jing-jing,CAO Chang-chun,WANG Meng,XIE Jian-chun*

(Beijing Advanced Innovation Center for Food Nutrition and Human Health,Beijing Laboratory for Food Quality and Safety,Beijing Technology and Business University,Beijing 100048,China)

Thearomacompoundsfromstewinglambwereanalyzed.Simultaneousdistillationandsolventextraction(SDE)wasemployedwhilethelambwasstewing.Theextractswereanalyzedbygaschromatographyandmassspectrometry(GC-MS)aswellasGCandOlfactometry(GC-O)inthedetectionofaromaextractdilutionanalysis(AEDA).Atotalof142volatilecompoundswereidentifiedinGC-MSbysearchofNIST2014massspectralibraryandthecomparisonofretentionindexwiththoseintheliteratures.Theidentificationsincludedaldehydes,ketones,alcohols,esters,carboxylicacids,sulfurcompounds,nitrogenheterocycle,oxygenheterocycleandhydrocarbons,amongwhichtheamountsofaldehydeswerethehighest.Thecompoundsofhighpercentagesofpeakareaswerehexadecanal(18.82%),nonanal(11.67%),octadecanal(4.75%),hexanal(2.54%),octanal(2.11%),etc. 41aroma-activecompoundswereidentifiedinGC-OanalysisbythecomparisonwithresultsofGC-MS,andtheirretentionindices,andodorcharacteristicswithreportedinliteratures.Thoseofhighflavordilutionfactors(log2FD≥7)were3-(methylthio)-propanal,furfurylmercaptan,2-ethyl-3,5-dimethylpyrazine,bis-(2-methyl-3-furyl)disulfide,2,3-dimethylpyrazine,(Z)-2-nonenal,3-nonenal,12-methyltridecanaletc.,whichwereconsideredasthekeyaroma-activecompoundsofthestewinglamb.

simultaneousdistillationandsolventextraction;aromaextractdilutionanalysis;stewinglamb;aroma-activecompound;meatflavor

2016-04-05

赵梦瑶(1992-)，女，硕士研究生，研究方向:食品风味化学，E-mail：Jasmine1117@126.com。

*通讯作者:谢建春(1967-)，女，博士，教授，研究方向:天然香味物质的分析分离，热反应肉味香精制备，E-mail：xjchun@th.btbu.edu.cn。

国家自然科学基金面上项目(31371838；31171755；31671895)。

TS207.3

A

1002-0306(2016)19-0284-10

10.13386/j.issn1002-0306.2016.19.047