無菌真空包裝醬羊肉特征性揮發(fā)性風味成分分析

柏鶴 羅瑞明 王永瑞 丁丹 沈菲 柏霜

摘 要：為明確無菌真空包裝醬羊肉的特征性香氣，采用固相微萃取和氣相色譜-質譜聯(lián)用技術對無菌真空包裝醬羊肉進行揮發(fā)性成分分析，并結合感覺閾值和相對氣味活度值（relative odor activity value，ROAV）確定其特征香氣物質。結果表明：無菌真空包裝醬羊肉中共檢出67 種揮發(fā)性物質，包括醇類14 種、醛類17 種、酸類8 種、酮類7 種、酯類3 種、烷烴類10 種和其他類化合物8 種;采用ROAV評價各香氣成分對醬羊肉總體風味的貢獻，確定出14 種關鍵揮發(fā)性成分，分別為正辛醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、4-萜烯醇、（E）-2-壬烯醛、（E）-2-辛烯醛、苯丙醛、癸醛、庚醛、己醛、壬醛、辛醛、2-十一烷酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮，這些物質是無菌真空包裝醬羊肉香氣成分的重要貢獻者。

關鍵詞：無菌真空包裝;醬羊肉;氣相色譜-質譜法;相對氣味活度值

Abstract： In order to identify the characteristic aroma of spiced mutton in aseptic vacuum packaging， the volatile components were analyzed by solid-phase microextraction followed by gas chromatography-mass spectrometry， and the characteristic aroma components were further determined by sensory threshold combined with relative odor activity value （ROAV）. A total of 67 volatile compounds were detected including 14 alcohols， 17 aldehydes， 8 acids， 7 ketones， 3 esters， 10 alkanes and 8 other compounds. The contribution of each aroma component to the overall flavor of spiced mutton was evaluated by their ROAVs. Fourteen key volatile components were identified， viz.， octanol， 1-octene-3-ol，?linalool， 4-terpenol， （E）-2-nonenal， （E）-2-octenal， phenylpropanal， decanal， heptanal， hexanal， nonanal， octanal， 2-undecanone， 6-methyl-5-heptene-2-one. These substances were important contributors to the aroma of aseptic vacuum packaged spiced mutton.

Keywords： aseptic vacuum packaging; spiced mutton; gas chromatography-mass spectrometry; relative odor activity value

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200521-131

中圖分類號：TS251.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2020）08-0041-05

引文格式：

柏鶴， 羅瑞明， 王永瑞， 等. 無菌真空包裝醬羊肉特征性揮發(fā)性風味成分分析[J]. 肉類研究， 2020， 34（8）： 41-45. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200521-131. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

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醬羊肉是冬季溫補防寒的美味之一，醬羊肉脂肪含量少、性溫味甘，深受廣大消費者喜愛[1]。然而，現(xiàn)有的生產加工技術及包裝貯藏技術還較為落后，無法實現(xiàn)醬羊肉的工業(yè)化、產業(yè)化生產?，F(xiàn)階段，熟肉制品的生產流通一部分是以傳統(tǒng)家庭小作坊的形式進行加工，產品在生產、流通、銷售過程中很容易受到環(huán)境微生物污染;另一部分是企業(yè)批量化生產，運用真空包裝結合二次滅菌的方式延長保質期，但二次滅菌會嚴重損害產品的營養(yǎng)價值及風味特色[2]。為了使熟肉制品能達到工業(yè)化、規(guī)?；a，提出以無菌真空包裝代替二次滅菌的包裝方式，在保證熟肉制品風味特色與外觀品質的前提下延長貨架期。牛佳等[3]研究無菌包裝冷拼菜肴冷藏過程中的品質變化，結果表明，貯藏終點時的主要風味物質與貯藏初始值差異不大，并且無腐敗風味物質產生。國內采用氣相色譜-質譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技術研究揮發(fā)性成分的應用已十分廣泛，王勇勤等[4]采用頂空固相微萃?。╯olid-phase microextraction，SPME）-GC-MS技術，對貯藏30、60、90、120、150、180 d的干腌羊肉火腿揮發(fā)性香氣成分進行分析和檢測，結果表明，共鑒定出7 類94 種揮發(fā)性香氣成分，烴類和醛類相對含量顯著高于其他風味物質。劉登勇等[5]提出的相對氣味活度值（relative odor activity value，ROAV）法是鑒定樣品中特征揮發(fā)性香氣成分的新方法，用ROAV可以量化評價各揮發(fā)性物質對樣品總體風味的貢獻程度，進而確定特征揮發(fā)性風味化合物，ROAV越大的化合物對樣品總體風味貢獻越大，ROAV≥1的揮發(fā)性物質為樣品的關鍵風味化合物，0.1≤ROAV<1的揮發(fā)性物質對樣品的總體風味具有重要的修飾作用。

本研究采用SPME-GC-MS和ROAV對無菌真空包裝醬羊肉特征揮發(fā)性風味成分進行分析，旨在了解醬羊肉風味特征，為醬羊肉工業(yè)化、產業(yè)化發(fā)展提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗用醬羊肉原料肉均來自9 月齡、體質量（30±1） kg寧夏灘羊公羊肉 寧夏大夏肉制品有限公司;食鹽、味精、花椒、八角、香葉、生姜、蒜、大蔥 華寶食用香精香料（上海）有限公司。

1，2-二氯苯、甲醇（色譜純） 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

DB-WAX色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）?上海本昂科學儀器有限公司;SPME裝置（50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭、20 mL頂空鉗口樣品瓶）?美國Supelco公司;6891N GC-MS儀 南京科捷分析儀器有限公司;GHC-25精密數(shù)顯恒溫水浴槽 南京舜瑪儀器設備有限公司;CT-20小型無菌真空包裝艙（專利號CN102923338A） 國家羊肉加工技術研發(fā)專業(yè)分中心;LETH-124生化培養(yǎng)箱、AL240電子天平、聚乙烯包裝袋、DZ-2SD真空包裝機 東莞市益健包裝機械有限公司;JX-2008高速組織搗碎機 上海方銳儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 醬羊肉的制作

醬羊肉工藝配方：灘羊肉10 kg、食鹽1 kg、味精1 kg、花椒50 g、八角100 g、香葉50 g、生姜250 g、蒜250 g、大蔥250 g。

醬羊肉的制作工藝流程：分割→預煮→煮制→冷卻→包裝→冷藏

操作要點：l）分割：切成（100±10） g的塊狀;2）洗滌：用清水洗滌，浸泡30 min左右，除去污血;3）預煮：在沸水中煮制l h;4）煮制：加入調料和羊肉塊，煮沸2 h，將火力減弱，呈微沸狀態(tài)，繼續(xù)煮制2 h，出鍋冷卻，得到成品;5）包裝：將制好的醬羊肉分為3 份，采用無菌真空包裝后置于4 ℃冷藏，在貯藏60 d后取出檢測揮發(fā)性風味物質。真空包裝參數(shù)：真空度0.1 MPa、抽真空時間45 s、熱風溫度85 ℃、熱風時間1 s。

1.3.2 揮發(fā)性風味物質的檢測

1.3.2.1 風味物質萃取

從包裝好的3 份醬羊肉中各取0.5 g脂肪和肌肉，共3 g放入高速組織搗碎機中制成糜狀待用。將樣品置于15 mL頂空瓶中，加入2 μL 95.1 μg/μL 1，2-二氯苯作為內標。用聚四氟乙烯隔膜將頂空瓶口密封，于60 ℃恒溫水浴鍋加熱20 min。將老化后的萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于60 ℃恒溫水浴鍋吸附30 min，吸附后的萃取頭取出后插入GC進樣口，于250 ℃解吸3 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)[6-7]。

1.3.2.2 GC-MS分析條件

GC條件：DB-WAX毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;起始溫度40 ℃，保持3 min，然后以5 ℃/min的速率升溫到90 ℃，再以8 ℃/min的速率升溫到230 ℃，保持10 min，載氣為He，恒定流速為1.8 mL/min，進樣口溫度250 ℃[8-9]。

MS條件：電子電離（electron ionization，EI）離子源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，質量掃描范圍m/z 20～350，掃描方式：全掃描，溶劑延遲3 min，調諧文件為標準調諧[10-11]。

1.3.2.3 定性與定量分析

揮發(fā)性風味物質經色譜柱分離后，由質譜數(shù)據(jù)庫NIST、標準化合物保留指數(shù)（retention index，RI）及香氣特征進行對比鑒定。根據(jù)已知質量濃度（95.1 μg/μL）的1，2-二氯苯的峰面積，按式（1）計算醬羊肉中揮發(fā)性風味物質含量[12]。

式中：Ci為目標化合物含量/（μg/kg）;Cis為內標物（1，2-二氯苯）含量/（μg/kg）;Ai為目標化合物色譜峰面積;Ais為內標物色譜峰面積。

1.3.3 ROAV測定

利用ROAV定義對樣品風味貢獻最大的揮發(fā)性風味物質，即ROAVmax=100，則其他香氣成分ROAV按式（2）計算。

式中：Ti、Tmax為各揮發(fā)性風味物質相應的閾值和貢獻最大組分對應的閾值/（μg/kg）;Ci、Cmax為各揮發(fā)性風味物質的含量和貢獻最大組分的含量/（μg/kg）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，實驗進行3 次重復測定，結果用平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 無菌真空包裝醬羊肉的揮發(fā)性風味物質組成

由表1可知，醬羊肉中共檢出67 種揮發(fā)性風味物質，其中醇類14 種，含量為314.957 μg/kg;酸類8 種，含量為124.174 μg/kg;醛類17 種，含量為1 445.507 μg/kg;烴類10 種，含量為1 061.140 μg/kg;酮類7 種，含量為260.383 μg/kg;酯類3 種，含量為12.519 μg/kg;其他類8 種，含量為540.083 μg/kg。

醇類化合物主要來源于脂類化合物的氧化反應，醇類化合物分為飽和醇和不飽和醇，飽和醇閾值較高，對肉制品風味貢獻不大，不飽和醇閾值較低，對產品風味貢獻較大[13-16]。無菌真空包裝醬羊肉中共檢出14 種醇類化合物，對醬羊肉風味貢獻較大的主要有4-萜烯醇、芳樟醇、正辛醇和1-辛烯-3-醇，含量分別為（59.239±3.305）、（28.679±0.118）、（37.088±2.292）、（33.342±15.661） μg/kg。其中4-萜烯醇表現(xiàn)為胡椒香、較淡的泥土香和木材香[17]。

1-辛烯-3-醇和正辛醇是不飽和醇，含量較少，具有類似于生蘑菇的氣味[18-19]。芳樟醇屬于鏈狀萜烯醇類，既有紫丁香、鈴蘭香味，又有木質香味，對風味的貢獻較大[20]。

酸類化合物主要由脂肪酸等前體物質經過各種化學反應生成，在羊肉制品中含量較少，且閾值較高，對羊肉風味貢獻不大[21]。無菌真空包裝醬羊肉中共檢出8 種酸類化合物，分別為十二酸、庚酸、己酸、正癸酸、棕櫚酸、辛酸、十四碳酸和乙酸，其中己酸具有一定的果香和酒香氣，對醬羊肉的香氣有較大貢獻[22]。

酯類化合物一般由肌肉組織中的脂質氧化所產生的醇與游離脂肪酸反應產生。無菌真空包裝醬羊肉中共檢出3 種酯類化合物，分別為α-乙酸松油酯、肉桂醇乙酸酯和4-甲氧基苯甲酸甲酯。其中α-乙酸松油酯和肉桂醇乙酸酯具有令人愉快的甜香和果香。由于檢出的酯類化合物閾值較高，含量較少，對肉制品的風味影響不大。

醛類化合物主要來源于脂肪氧化和蛋白質降解，閾值比其他類化合物低，其中小分子醛和支鏈醛類對肉類風味影響較大，并且具有一定的脂肪香味[23-25]。本研究檢出含量最多的是肉桂醛，肉桂醛具有強烈的桂皮香和肉桂油香氣，其次是壬醛，是油酸的主要氧化產物，具有一定的腥味和哈喇味，是肉類產品主要的致腥物質之一。己醛具有令人不愉快的腥味，揮發(fā)性極強，閾值為4.5 μg/kg，普遍低于其他類羰基化合物，在醛類化合物中占比為2.48%，經過加熱處理之后會有些許減少，這是由于隨著溫度的逐漸升高，己醛被分解為其他物質[26]。

酮類物質是脂肪氧化產生的另外一種產物，主要由不飽和脂肪酸氧化產生，其閾值較高，大多數(shù)酮類物質具有奶油味或果香味，因此對肉制品風味更多的是輔助增強作用[27]。本研究檢出的主要酮類化合物為2，3-辛二酮，在酮類化合物中的占比為51%，2，3-辛二酮具有一種特殊的金屬味。其次是6-甲基-5-庚烯-2-酮，具有新鮮的青草香和柑橘香，對風味的貢獻較大。

烴類化合物由脂肪酸烷氧自由基的均裂產生，其閾值較高，對肉制品的風味貢獻較小，但一般認為烴類物質有助于整體風味的增強。

其他類化合物主要包括雜環(huán)類及含硫化合物，其中大部分主要來自于美拉德反應、硫胺素降解和氨基酸熱解，閾值較低，在醬羊肉風味中起重要貢獻作用[28]。雜環(huán)類化合物具有硫磺香氣、洋蔥香氣和獨特的烤肉風味，無菌真空包裝醬羊肉中檢出對丙烯基茴香醚，可能來源于辛香料。

2.2 無菌真空包裝醬羊肉關鍵揮發(fā)性香氣成分分析

結合表1中揮發(fā)性化合物含量及相應閾值，選出表2中各化合物計算ROAV。由表2可知，ROAV≥1的關鍵性香氣風味物質有14 種，分別為正辛醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、4-萜烯醇、（E）-2-壬烯醛、（E）-2-辛烯醛、苯丙醛、癸醛、庚醛、己醛、壬醛、辛醛、2-十一烷酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮，這些物質對醬羊肉的整體香味起到重要的貢獻作用。除了這些關鍵揮發(fā)性香氣成分外，十四烷醛為醬羊肉的整體香味起到了重要的修飾作用，2 種潛在呈香成分為桉樹醇和香葉基丙酮。

3 結 論

采用GC-MS法在醬羊肉中共鑒定出67 種揮發(fā)性化合物，根據(jù)ROVA確定其中17 種物質對無菌包裝醬羊肉風味有貢獻作用，其中14 種化合物為關鍵性香氣風味物質，分別為正辛醇、1-辛烯-3-醇、芳樟醇、4-萜烯醇、（E）-2-壬烯醛、（E）-2-辛烯醛、苯丙醛、癸醛、庚醛、己醛、壬醛、辛醛、2-十一烷酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮，十四烷醛僅在醬羊肉中起到香味增強作用，桉樹醇和香葉基丙酮為潛在風味物質。

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