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哈萨克羊肉和市售普通羊肉营养品质与风味特性的对比分析研究

范文

张顺亮++赵冰++潘晓倩++周慧敏++李素++刘文营++王辉++任双++乔晓玲++陈文华++李家鹏++赵燕

摘要：为了研究哈萨克羊肉质与市售普通羊肉的区别，采用凯氏定氮、液相色谱、气相色谱-质谱连用等方法分别测定蛋白质、氨基酸、脂肪、矿物质、维生素、挥发性风味物质等营养品质与风味特性的指标。结果表明：哈萨克羊肉的蛋白质、必需氨基酸含量分别为20.81%、86.69 mg/g，显著高于市售样品（P<0.05）；哈萨克羊瘦肉中单不饱和脂肪酸中的油酸和多不饱和脂肪酸中的亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸含量显著高于市售样品（P<0.05）；与市售样品相比，哈萨克羊肉中Fe、Cu和VE的含量较高，两者的VA含量并无显著差异（P<0.05）；哈萨克羊肉中挥发性风味物质的种类明显多于市售样品，且酮类物质、酯类物质和含硫类物质含量较高，反，反-2，4-癸二烯醛、3，6-二甲基-2-辛酮、茨酮仅在哈萨克羊肉中检出。

关键词：哈萨克羊；挥发性风味物质；营养品质；对比分析

Comparative Analysis of Nutritional Quality and Flavor Characteristics of Kazakh Sheep Meat and Common Commercial Mutton

Zhang Shunliang， ZHAO Bing， PAN Xiaoqian， ZHOU Huimin， LI Su， LIU Wenying， WANG Hui， REN Shuang，

QIAO Xiaoling， CHEN Wenhua， LI Jiapeng， ZHAO Yan*

（Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology， State Meat Processing and Engineering Center，

China Meat Research Center， Beijing 100068， China）

Abstract： In order to study the quality differences between Kazakh sheep meat and common commercial mutton， nutritional qualities such as protein， amino acid， fat， minerals and vitamins as well as volatile flavor substances were determined by the Kjeldahl method， liquid chromatography （LC） and gas chromatography- mass spectrometry （GC-MS）. The results showed that the contents of protein and essential amino acids in Kazakh sheep meat were 20.81% and 86.69 mg/g， respectively， which were significantly higher than those of the control sample （P < 0.05）， along with a significant increase in the contents of oleic acid， linoleic acid， linolenic acid and arachidonic acid （P < 0.05） as well as an increase in the contents of Fe， Cu and vitamin E. On the other hand， there was no significant difference in vitamin A （P < 0.05）. Additionally， Kazakh sheep meat contained more kinds of volatile flavor compounds and higher amounts of ketones， esters and sulphur-containing compounds than did the control sample. Trans，trans-2， 4-decadienal， 3， 6-dimethyl-2-octanone and camphor were detected only in Kazakh sheep meat.

Key words： Kazakh sheep meat； volatile flavor components； nutritional quality； comparative analysis

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201703005

中圖分类号：TS251.5 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2017）03-0023-07

引文格式：

张顺亮，赵冰，潘晓倩，等. 哈萨克羊肉和市售普通羊肉营养品质与风味特性的对比分析[J]. 肉类研究， 2017， 31（3）：

23-29. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201703005. http：//www.rlyj.pub

Zhang Shunliang， ZHAO Bing， PAN Xiaoqian， et al. Comparative analysis of nutritional quality and flavor characteristics of kazakh sheep meat and common commercial mutton[J]. Meat Research， 2017， 31（3）： 23-29. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201703005. http：//www.rlyj.pub

我国地域辽阔，地形地貌不尽相同，从而造就了羊肉品种的多样性。哈萨克羊原产于天山北麓、阿尔泰山南麓，为中国三大粗毛羊品种之一，具有体质健壮，放牧性能好，耐粗饲，增膘快，产肉多的特点，作为母系品种参与了新疆细毛羊和中国卡拉库尔羊品种的培育，是我国宝贵的畜禽遗传资源之一。随着生活水平的提高，人们对羊肉的营养价值和风味品质越来越重视[1-2]。羊肉营养丰富、肉质鲜美、蛋白质含量高，具有人体所需要的多数必需氨基酸，还具有低脂肪、低胆固醇等优点[3-4]。大量研究[5-6]表明，羊肉的品质受多种因素的影响，饲料类型可直接或间接地影响羊肉品质。哈萨克羊产于新疆，四季轮换放牧在季节草场上，转移草场的距离可达数百公里，冬季很少进行补饲，以禾本科、莎草科植被为主要饲料，这从一定程度上影响羊肉品质[7-8]。本研究应用凯氏定氮仪、气相色谱-质谱联用仪、高效液相色谱仪、原子吸收仪等对哈萨克羊和市售羊肉中的蛋白质、脂肪酸、氨基酸、微量元素、挥发性风味物质等成分进行测定和对比分析，为评价哈萨克羊的种质特性研究提供相关资料，并为其精深加工提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

哈萨克羊取自巴里坤健坤牧业有限公司，公、母羊各12 头；对比样品为市售普通羊，购于北京市牛街清真牛羊肉市场，随机取样，公、母羊各12 头。样品均经过排酸处理，同时在运输、采购过程中保持（4±2） ℃状态，测定之前保存于-18 ℃条件下。

乙醚、甲醇、正己烷、石油醚（均为分析纯）

北京化工厂；盐酸标准液东方化工厂；无水乙醇国药集团化学试剂有限公司；VA、VE、VB1、VB2、

2-甲基-3-庚酮美国Sigma-Aldrich公司；AccQ·Fluor硼酸盐缓冲液、AccQ·Fluor衍生剂美国Waters公司。

1.2 仪器与设备

Gerstel TDS半自动热脱附进样器、Tenax TA石英玻璃吸附管、TC-20型Tenax-TA吸附管自动净化仪德国Gerstel公司；吹扫捕集器自制；X Series 2电感耦合等离子体质谱联用仪、气相色谱-质谱联用仪、TG-Wax MS气相色谱毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 ?m）美国Thermo Scientific（中国）有限公司；高效液相色谱仪、C18色谱柱美国Waters公司；全自动凯氏定氮仪意大利Velp公司；HH-6数显恒温水浴锅江苏荣华仪器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蛋白质的测定

蛋白质含量的测定采用GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》。

1.3.2 氨基酸的测定

样品的称取和水解依据GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的测定》。

氨基酸的测定方法为：将样品水解液移至三角瓶中，调pH值至（7.0±0.5）后转移到50 mL容量瓶中，用超纯水定容；将加热装置预热至55 ℃，用清洁的注射器移取10 μL校正标样注入全回收样品瓶中；用微量移液器加入70 μL AccQ·Fluor硼酸盐缓冲液到全回收样品瓶中，涡旋混合；用另一清洁的微量移液器吸液头加入20 μL AccQ·Fluor衍生剂到全回收样品瓶中，立即涡旋混合几秒钟；在室温下放置1 min；将全回收样品瓶在加热装置上于55 ℃条件下加热10 min；用高效液相色谱仪进行分析，采用荧光检测器：激发波长250 nm，发射波长395 nm；洗脱液A：Waters AccQ·Tag；洗脱液B：色谱级乙腈；洗脱液C：Milli-Q水；洗脱梯度如表1所示。

1.3.3 脂肪酸的测定

肌内脂肪和皮下脂肪的提取：采用Folch等[9]的方法，分别将去掉筋膜及可见脂肪的后腿精瘦肉和皮下脂肪切丁混匀，精确称取4.000 0 g精瘦肉以及1.000 0 g皮下脂肪，分别置于均质器中，加入20 倍体积的氯仿-甲醇混合溶液（2∶1，V/V），冰浴充分均质（10 000 r/min）2 次，之后用滤纸过滤到三角瓶里，加入约0.2 倍体积的盐水振荡混匀，离心（3 000 r/min，15 min）去除上层的水溶液，将下层提取液移入烧瓶，在45 ℃水浴中进行真空旋转蒸发干燥，得到纯品脂肪，-20 ℃贮藏备用。

脂肪酸甲酯制备采用Morrison等[10]的方法。气相色谱条件：TG-wax极性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；高純氦气（纯度>99.99%）作为载气；流速1.0 mL/min；不分流模式；进样口温度230 ℃；程序升温程序为：柱温起始45 ℃保持3 min，以15 ℃/min升温到165 ℃，保持0 min，再以2 ℃/min升到230 ℃保持2 min。

质谱条件：传输线温度240 ℃，电子能量70 eV，EI离子源，离子源温度260 ℃，质量扫描范围设定为40～600 u；采用全扫描模式。

定性方法：通过NIST、Willey谱库检索并与标准品色谱图进行比对。

依据化合物的峰面积比值与浓度成正比的原理，借助已知浓度的外标化合物，按式（1）、（2）计算出各脂肪酸的质量浓度，公式如下：

（1）

式中：CX为精瘦肉中脂肪酸的含量/（g/100 g）；

ρ0为标准品中脂肪酸的质量浓度/（g/mL）；SX为样品中脂肪酸的峰面积；S0为标准品脂肪酸峰面积；m为所取瘦肉的质量/g。

（2）

式中：CX1为肥肉中脂肪酸的含量/（g/100 g）；ρ0为标准品中脂肪酸的质量浓度/（g/mL）；SX1为样品中脂肪酸的峰面积；S0为标准品中脂肪酸峰面积；m1为所取肥肉量/g；Q为甲酯化脂肪取样质量量/g；m2为肥肉中脂肪的质量/g。

1.3.4 矿物质的测定

矿物质元素的测定采用SN/T 2208—2008《水产品中钠、镁、铝、钙、铬、铁、镍、铜、锌、砷、锶、钼、镉、铅、汞、硒的测定》中微波消解-电感耦合等离子体-质谱法。

1.3.5 维生素的测定

VB1的测定采用GB/T 9695.27—2008《肉与肉制品 VB1含量测定》；VB2的测定采用GB/T 9695.28—2008《肉与肉制品 VB2含量测定》；VA的测定采用GB/T 9695.26—2008《肉与肉制品 VA含量测定》；VE的测定采用GB/T 9695.30—2008《肉与肉制品 VE含量测定》。

1.3.6 挥发性风味物质的测定

样品前处理：样品经90 ℃蒸煮后准确称取10.00 g置于吹扫捕集（purge-and-trap，P&T）样品瓶中，并加入1 μL的2-甲基-3-庚酮（0.816 μg/μL）作为内标化合物，样品瓶一端通氮气（流速为50 mL/min），另一端接吸附管，50 ℃保温，吸附30 min，然后将吸附管取出插入TDS进样器中进样。

挥发性风味物质的热脱附及定性定量方法采用曲超等[11]的方法。

1.4 数据处理

数据用SAS 9.0统计软件方差分析程序进行显著差异分析，P<0.05为显著差异。

2 结果与分析

2.1 蛋白质、氨基酸的营养特性对比分析

蛋白质含量的高低是评价产品营养价值的一个重要参考因素，由图1可知，哈萨克羊肉的蛋白质含量为20.81%，高于市售样品的蛋白质含量（P<0.05）。与新疆地区的柯尔克孜羊、卡拉库尔羊相比，哈萨克羊肉中的蛋白质含量也处于较高的水平[12-13]。

小写字母不同，表示差异显著（P<0.05）。

由表2可知，哈萨克羊肉除半胱氨酸和苯丙氨酸外其他氨基酸含量均处于较高的水平，其氨基酸总量（total amino acids，TAA）为220.62 mg/g，显著高于市售样品（P<0.05）。必需氨基酸（essential amino acid，EAA）含量为86.69 mg/g，同样高于市售样品。根据联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization，FAO）/世界卫生组织（World Health Organization，WHO）的相对氨基酸新评分模式标准，质量较好的蛋白质组成为：必需氨基酸含量与氨基酸总量比（EAA/TAA）在40%左右，必需氨基酸含量与非必需氨基酸（nonessential amino acid，NAA）含量比（EAA/NAA）在60%以上[14]。哈萨克羊肉的EAA/TAA为39.30%，EAA/NAA为64.75%，满足FAO/WHO所述的质量较好蛋白质的要求。

2.2 脂肪酸的营养特性对比分析

2.2.1 肌内脂肪酸的营养特性对比分析

肉品中脂肪酸的组成十分重要，它能够影响肉品的营养和风味，同时具有一定的生理功能。采用气相色谱-质谱联用法对哈萨克羊及市售样品的肌内脂肪酸组成与含量进行了全面检测分析，结果见表3。

由表3可知，哈萨克羊肌内脂肪含量为2.475 8 g/100 g肉，比市售样品高0.658 8 g/100 g肉，两者具有显著性差异（P<0.05）。从2 种样品中共鉴定出22 种脂肪酸，其中9 种在品种间差异显著（P<0.05），且饱和脂肪酸总量、单不饱和脂肪酸总量在品种间也存在显著差异（P<0.05）。

一般认为，多不饱和脂肪酸在一定程度上与血脂和胆固醇呈负相关关系，单不饱和脂肪酸预防和延缓动脉粥样硬化的能力强于多不饱和脂肪酸[15]。2 种羊的不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸总量的比值分别为1.45、1.44，不饱和脂肪酸的含量均高于饱和脂肪酸。哈萨克羊中单不饱和脂肪酸占比为46.51%，显著高于市售样品的37.85%，2 种羊瘦肉中多不饱和脂肪酸的含量没有显著性差异。

由表3可知，油酸是2 种羊肉的主要单不饱和脂肪酸，含量最高，这与苏尼特羊的特点相同[16]。多不饱和脂肪酸主要组成为亚油酸（C18：2n-6）、亚麻酸（C18：3n-3）、花生四烯酸（C20：4n-6），其中亚油酸和亚麻酸是人体不能合成的必需脂肪酸，且油酸和亚油酸含量越多，质量水平就相对越高。此3 种脂肪酸在哈萨克羊肉中的含量显著高于市售样品（P<0.05）。

2.2.2 皮下脂肪酸的营养特性对比分析

对2 种羊皮下脂肪中的脂肪酸组成与含量进行检测分析，结果见表4。

由表4可知，哈萨克羊和市售样品皮下脂肪分别含有19、21 种脂肪酸。哈萨克羊皮下脂肪的单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的含量均显著高于市售样品（P<0.05），多不饱和脂肪酸的差异不显著。

哈萨克羊皮下脂肪主要的脂肪酸为肉豆寇酸（C14：0）、棕榈酸（C16：0）、十六碳烯酸（C16：1n-7）、十七烷酸（C17：0）、硬脂酸（C18：0）、油酸（C18：1n-9）、亚油酸（C18：2n-6）。2 种羊肉中单不饱和脂肪酸含量分别为45.09%、42.53%，油酸占总量的比例较大，与肌内脂肪酸的检测结果一致。

与市售样品相比，哈萨克羊肌内脂肪和皮下脂肪中均含有较高含量的饱和脂肪酸，这可能是哈萨克地區特有的高原和寒冷特点以及饲料组成情况引起的。

2.3 矿物质的营养特性对比分析

矿物质元素是机体不可缺少的组成部分，具有维持细胞渗透压与机体酸碱平衡、保持神经及肌肉的兴奋性和促进分解代谢等功能，同时能具有改变食品感官性状的功能，人体每天都需要一定的摄入来维持矿物质的平衡。2 种羊肉中矿物质的测定结果如表5所示。

由表5可知，與市售样品相比，哈萨克羊肉中Fe和Cu的含量较高，具有显著性差异（P<0.05），Mn的含量低于市售样品，其他元素的含量差距不显著。

2.4 维生素的营养特性对比分析

原料肉中维生素水平对其营养品质具有重要作用[17]。VB1和VB2是人体必需的维生素，VA与VE也是人体不可缺少的营养元素。VB1能增进食欲、维持神经正常活动，VB2参与体内生物氧化、能量代谢和细胞的生长代谢等。VA可以增强人体免疫系统，帮助细胞再生，VE可抵抗自由基的侵害，同时还参与抗体的形成。2 种样品的测定结果如表6所示。

由表6可知，哈萨克羊中VB1的含量比市售样品中的VB1含量略高，VB2含量明显高于市售样品。VE含量显著高于市售样品，VA含量与市售样品并无显著差异（P>0.05）。

2.5 挥发性风味物质的对比分析

不同的食品具有不同的挥发性物质的组成和含量，可作为产品特色的鉴定依据[18-19]。目前食品中挥发性风味成分的前处理技术主要有：固相微萃取、动态顶空制样、同时蒸馏提取和超临界流体萃取等 [20-26]。吹扫/捕集-热脱附法（purge/trap-thermal desorption system，P&T-TDS）是一种基于动态顶空原理的分析前处理手段，该法对痕量物质的检测具有较好的优势，能够比较真实地反映样品中挥发性成分的组成，目前已经在风味分析中广泛使用[27-29]。借助P&T-TDS和气质联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）方法分析了2 种羊肉的挥发性风味物质组成及含量，结果如表7所示。

由表7可知，哈萨克羊肉中共检测出80 种挥发性风味成分，总含量为1 558.32 μg/kg，其中烃类42 种，含量为741.98 μg/kg；醇类7 种，含量为163.88 μg/kg；

酚类2 种，含量为5.09 μg/kg；醛类7 种，含量为

140.68 μg/kg；酮类4 种，含量为346.79 μg/kg；酸类5 种，含量为71.37 μg/kg；酯类7 种，含量为55.44 μg/kg；

含氮化合物2 种，含量为11.59 μg/kg；含硫化合物3 种，含量为21.50 μg/kg。

市售样品中共检测出65 种挥发性风味成分，含量为1 113.58 μg/kg，其中烃类39 种，含量为769.26 μg/kg；

醇类5 种，含量为62.15 μg/kg；酚类3 种，含量为

30.36 μg/kg；醛类化合物6 种，含量为119.22 μg/kg；酮类2 种，含量为69.61 μg/kg；酸类化合物2 种，含量为13.61 μg/kg；酯类3 种，含量为16.96 μg/kg；含氮化合物2 种，含量为16.16 μg/kg；含硫化合物2 种，含量为16.25 μg/kg。

由分析结果发现，哈萨克羊肉中挥发性风味物质的种类明显多于市售样品，且酮类物质、酯类物质和含硫类物质含量较高，这些物质是羊肉特征性风味的重要组成部分[30]。烃类化合物主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂，阈值高，一般认为对食品风味的贡献较少[31]。

1-辛烯-3-醇的阈值为1 μg/kg，哈萨克羊中检测出的含量为6.54 μg/kg，这种物质具有蘑菇香、蔬菜香和油腻的气息，可以增加产品的鲜味，具有良好的增鲜效果。反，反-2，4-癸二烯醛具有脂肪香、青香和油炸的香气，仅在哈萨克羊中检测出，是其特征的挥发性风味物质。

3，6-二甲基-2辛酮、茨酮是哈萨克羊特异性的挥发性风味物质，3-羟基-2-丁酮具有甜香、奶制品香，并带有脂肪的油脂气息，哈萨克羊中的含量明显高于市售样品。

γ-戊内酯、乙酸戊酯和乙酸辛酯作为特征性的风味成分，对产品的风味有重要的作用，γ-戊内酯具有牛乳和奶油的气味，乙酸辛酯具有弱的花香和青香，还带有苹果、甜橙的果香气息，这些物质可以赋予产品良好的风味。

3 结论

哈萨克羊肉的蛋白质含量为20.81%，氨基酸总量为220.62 mg/g，必需氨基酸含量为86.69 mg/g，三者的含量显著高于市售样品。哈萨克羊肉的EAA/TAA为39.30%，EAA/NAA为64.75%，满足FAO/WHO所述的质量较好蛋白质的要求。2 种样品中共鉴定出22 种脂肪酸，9 种差异显著，同时饱和脂肪酸总量、单不饱和脂肪酸总量也存在显著差异，多不饱和脂肪酸主要由亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等组成，此3 种脂肪酸在哈萨克羊肉中的含量较高。哈萨克羊肉中Fe和Cu的含量较高，VE含量显著高于对比样品，VA含量与市售样品无显著差异。哈萨克羊肉中共检测出80 种挥发性风味成分，总含量为1 558.32 μg/kg，从种类和含量上看均高于市售样品，酮类物质、酯类物质和含硫类物质含量较高，反，反-2，4-癸二烯醛、3，6-二甲基-2辛酮、茨酮仅在哈萨克羊肉中检出，3-羟基-2-丁酮在哈萨克羊肉中的含量明显高于市售样品。本实验表明，哈萨克羊肉中蛋白质、氨基酸和不饱和脂肪酸的含量较高，说明具有较高的营养价值，同时含有丰富的挥发性风味物质。

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