不同部位奶公犊小白牛肉挥发性风味物质分析

原 琦 罗爱平 何光中 周国君（.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 55005；.贵州省畜牧兽医科学研究所，贵州 贵阳 55005；.贵阳三联乳业有限公司，贵州 贵阳 55008）

小白牛肉是利用奶牛或者优良的肉牛公犊，采用全乳、脱脂乳或代用乳饲喂100～150d，体重达到150～200kg后屠宰所生产的牛肉［1］。与一般牛肉相比，其肉质细嫩多汁、蛋白质含量高而脂肪含量低，属于高档牛肉。挥发性风味物质是牛肉香味的来源，是评价牛肉品质的重要指标之一［2－4］。魏红梅等［5］曾对全乳饲喂100d奶公犊小白牛肉背最长肌的挥发性风味物质进行了分析，但对于不同部位小白牛肉的风味物质分析尚未见报道。

本试验拟以饲养120d奶公犊屠宰后的小白牛肉，选用具有代表性的3个特征部位的牛腩、牛柳和牛霖作为研究对象［6］，采用固相微萃取技术（SPME）和气相色谱—质谱联用法（GC—MS）分析其各部位挥发性风味物质组成，旨在为小白牛肉精深加工提供技术参数。

1 材料与方法

1.1 肉样选择

于贵州省贵阳市清镇奶牛养殖示范基地，选择品种来源一致、出生时间不超过3d的中国荷斯坦初生公犊30头，平均初生重（43.63±3.38）kg，1～7日龄哺喂常乳，8日龄开始逐渐用代乳取代常乳，22日龄全部饲喂代乳，并投放少许青贮任其自由采食；饲养至120日龄，屠宰3头，体重（141.37±15.50）kg。屠宰分割后于4℃以下贮藏24h，对牛腩（牛腹部及靠近牛肋处的松软肌肉）、牛柳（牛的里脊肉）和牛霖（牛后腿部位肉）3个主要部位取样作为试验样品。

1.2 仪器设备

电子天平：AR1530/C型，美国OHAUS公司；

气相色谱—质谱联用仪：6890－5975C型，美国Agilent公司；

手动固相微萃取头：DVB/CAR/PDMS 50/30μm 型，美国Supelco公司。

1.3 试验方法

1.3.1 风味物质萃取 取牛肉样5g置于采样瓶，加热板温度110℃，瓶盖上空插入萃取装置。吸附时间30min，完成后将萃取装置拔出，插入气相色谱进样口，热解析15min，采集数据［7］。

1.3.2 气相色谱—质谱联用仪参数 色谱柱型号SE－52（30m×0.25mm×0.25μm），柱初温45℃，保留2min，4℃/min升温至220℃，保持时间2min，检测温度250℃；载气He流量1.0mL/min，不分流模式进样。质谱离子源EI，温度230℃；四极杆温度150℃；电子轰击能量70eV；扫描范围20～450（m/z）［8］。挥发性成分经气相色谱分离，根据机器自带的标准质谱图对匹配之后，确定各挥发性组分的化学成分，计算其相对质量分数。

2 结果与分析

2.1 不同部位小白牛肉总离子流图谱

采用SPME－GC－MS法分析检测不同部位小白牛肉的挥发性风味物质。由图1可知，不同部位的总离子流图的走势大体相似。

2.2 不同部位小白牛肉挥发性风味物质的鉴定与含量

由表1可知，所检出的物质中，所占比例最多的为醛类化合物，和魏晋梅等［5］的研究结果一致。其中以己醛为代表，其在各部位肉样百分含量为牛腩14.862%、牛柳34.006%、牛霖36.827%。牛肉加工产品挥发性物质中的醛类主要来源于其肌肉组织中的脂肪氧化，例如油酸氧化的主要产物是壬醛［9］，亚油酸氧化的主要产物己醛［10］。

醇类化合物的百分含量居第二，以1－辛烯－3－醇为代表，其在各部位肉样百分含量为牛腩10.433%、牛柳6.048%、牛霖8.299%。醇类可能是由脂肪酸的二级氢过氧化物的分解［11］、脂质氧化酶对脂肪酸的作用［12］或由羰基化合物还原生成醇［13］。

酮类化合物的百分含量居第三，其中，3－羟基－2－丁酮具有令人愉快的奶香气。牛腩检测出的烃（芳香烃、脂肪烃类）含量高于牛柳、牛霖，可能和不同部位脂肪含量差别有很大关系。Wettasinghe等［14］和 Gotoh等［15］的研究结果认为，较多脂肪含量在相同处理条件下，其脂肪氧化程度高，易形成较多的挥发性物质。

含氮、含硫或杂环类化合物主要来自美拉德反应的产物或氨基酸的热解，是肉品最重要的风味呈味物［16］。3个部位均检测到2－戊基呋喃，和段艳等［17］的研究结果一致。

图1 不同部位小白牛肉的总离子流图Figure 1 Total ion current in different parts of dairy veal calf

2.3 不同部位小白牛肉挥发性风味物质分类

由表2可知，同一类化合物在小白牛肉不同部位所占比例不同。以醛类为例，牛柳和牛霖分别为60.889%，53.402%，而牛腩只有32.181%，醛类的阈值很低，是小白牛肉的主要构成部分。以烃类为例，牛腩的含量是牛柳、牛霖的2倍之多，可能是由于烃类化合物是脂肪酸烷氧自由基均裂生成的，且牛腩的脂肪含量较高，烃类化合物较多。以酮类为例，牛霖的含量最低，与羰基氨基结合的美拉德反应有关，不同部位蛋白质氨基酸含量存在差异。

表1 不同部位小白牛肉的挥发性风味物质组成分析Table 1 Composition of volatile compounds in different parts of dairy veal calf

表1 不同部位小白牛肉的挥发性风味物质组成分析Table 1 Composition of volatile compounds in different parts of dairy veal calf

“—”表示未检出。

名称 保留时间/min 相对含量/%牛腩 牛柳 牛霖 名称 保留时间/min 相对含量/%牛腩 牛柳 牛霖乙醛 2.00 2.528 2.733 3.243 乙基戊基甲酮11.84 1.373 1.788 1.056乙醇 2.12 2.530 1.181 4.992 2－戊基呋喃12.02 0.774 1.028 0.744丙酮 2.23 1.702 1.284 0.763 辛醛12.35 2.105 4.430 1.264二甲基硫醚 2.34 0.265 0.330 － 二戊烯12.67 － － 0.095异丁醛 2.54 0.228 0.080 － 2－乙基－2－乙醇14.13 0.337 － －2，3－丁二酮 2.73 0.251 0.175 － （Z）－2－辛烯醇13.22 2.207 1.376 0.919戊烷 2.62 － － 0.807 （E）－2－辛烯醛14.47 0.541 － －2－丁酮 2.80 0.620 0.525 － 正辛醇15.30 0.635 － 0.139 3－丁烯－1－醇 3.04 － － 1.636 壬醛14.54 1.794 0.560 1.248乙酸乙酯 2.97 0.082 0.481 0.298 2，3－辛二酮17.25 0.392 1.688 －3－甲基－1－丁醇 3.41 0.122 0.087 － 1－壬醇15.51 4.688 0.648 1.977异丁醇 3.11 0.132 0.147 2.762 （Z）－2－壬烯醛17.98 － － 0.379 2－甲基－1－丁醇 3.53 0.117 － 0.394 癸醛18.55 0.631 8.695 0.973 2－戊酮 3.64 － － 0.306 （E）－2－癸烯醛20.34 0.476 0.527 0.321 1－戊烯－3－醇 3.82 0.076 － － 十二烷21.20 0.125 0.612 0.241 3－甲基－2－丁酮 3.88 0.100 － － 十四烷23.85 0.230 0.773 0.314戊醛 4.02 1.034 2.133 － 2－甲基十四烷25.45 0.330 － －异戊醛 4.23 － － 1.433 十五烷27.87 0.659 0.302 0.784 3－甲基－1－丁醇 4.76 0.441 0.510 － 3－甲基十六烷26.35 1.422 0.118 －羟基丁酮 4.49 0.303 － － 2－甲基十六烷28.05 0.454 － －2－甲基－1－丁醇 4.83 0.160 － － 十六烷28.73 3.009 0.670 5.721异戊醇 4.94 － － 7.311 2－甲基十六烷30.04 0.642 0.275 －正戊醇 5.48 2.366 1.540 3.921 4－甲基十六烷30.16 0.982 2.384 －辛烷 5.79 － － 0.912 3－甲基十六烷30.34 0.702 0.551 －己醛 6.21 14.862 34.006 36.827 十七烷30.98 4.174 0.203 －乙酸丁酯 6.65 0.378 － － 十六醇32.34 0.668 0.184 －2－庚酮 8.84 0.383 0.376 0.664 3－甲基十七烷31.32 0.810 0.227 －正己醇 8.23 6.205 3.875 － 2－甲基十七烷32.51 0.496 0.306 －邻二甲苯 8.91 0.249 0.367 － 十八烷33.12 2.504 0.399 －庚醛 9.15 2.880 5.946 6.744 异十八烷33.49 1.014 2.003 －（E）－2－庚醇 10.91 0.135 － － 2－甲基十八烷33.32 0.421 0.288 －松油二环烯 10.19 0.096 0.155 － 十八醛35.16 0.823 0.482 －1－庚醇 11.39 0.681 0.628 0.893 3－甲基十九烷34.42 0.192 － －苯甲醛 11.08 1.006 － 0.620 十九烷35.56 0.143 － －1－辛烯－3－醇 11.67 10.433 6.048 8.299 二十烷37.11 0.274 － －2，3－辛二酮11.76 3.626 3.940 －

表2 不同部位小白牛肉挥发性物质分类Table 2 Category of volatile compounds in different parts of dairy veal calf

不同部位挥发性风味物质总量与相对含量均不同。牛腩挥发性风味物质总量最多，达到63种，其次为牛柳48种，最后为牛霖34种。风味物质数量差异可能和运动有关，牛腩处于牛腹部及靠近牛肋处，脂肪积累较多，经加热之后风味物质数量占优；牛柳是牛的里脊部位肉，脂肪含量居中；牛霖是牛后腿部位肉，属于运动部位，蛋白质含量高，脂肪含量低，风味较差。据报道［18］，牛腩、牛柳、牛霖3个部位的脂肪含量分别为2.74%，2.41%，2.07%，且差异显著。牛肉加工中常选择牛柳为最优部位，而本次试验结果表明，小白牛肉风味物质数量最优的是牛腩部位，而非以往研究认为的牛柳部位。

3 结论

同一类化合物在不同部位小白牛肉所占比例不同。其中牛腩的醛类含量最低，只有32.181%，牛腩的烃类含量最高，是牛柳、牛霖的2倍之多，牛霖的酮类含量最低，只有2.928%，由于风味物质与脂肪氧化以及美拉德反应有关，不同部位的脂肪、蛋白质、氨基酸含量的差异造成了风味物质比例不同。

不同部位挥发性风味物质总量与相对含量均不同。牛腩挥发性风味物质总量最多，达到63种，其次为牛柳48种，最后为牛霖34种。风味物质数量差异可能和运动有关，牛腩处于牛腹部及靠近牛肋处，脂肪积累较多，经加热之后风味物质数量占优；牛柳是牛的里脊部位肉，脂肪含量居中；牛霖是牛后腿部位肉，属于运动部位，蛋白质含量高，脂肪含量低，风味较差。

对不同部位风味成分的鉴定可改善小白牛肉加工提供一定的理论基础，也可为小牛肉分级加工提供参考数据。

1 毛建文，徐恢仲.小白牛肉及产业发展的影响因素［J］.中国牛业科学，2011，37（4）：56～58.

2 MacLeod G，Seyyedain－Ardebili M.Natural and simulated meat flavors（with particular reference to beef）［J］.Critical Reviews in Food Science and Nutrition，1981，14（4）：309～437.

3 Shahidi F，Rubin LJ，D'Souza LA.Meat flavor volatiles：a review of the composition，techniques of analysis，and sensory evaluation［J］.Critical Reviews in Food Science and Nutrition，1986，24（2）：141～243

4 朱建军，王晓宇，胡萍，等.黔式腊肉加工过程中挥发性风味物质的变化［J］.食品与机械，2013，29（4）：20～23.

5 魏晋梅，罗玉柱，王继卿，等.固相微萃取—气相色谱—质谱联用法检测小白牛肉的挥发性成分［J］.食品工业科技，2011，32（9）：73～75.

6 陈育涛，朱秋劲，卢开红，等.近红外光谱对特征部位牛肉的分析［J］.肉类研究，2012，26（3）：34～38.

7 祝贺，罗欣，梁荣蓉，等.不同等级高档牛肉中挥发性风味物质分析［J］.肉类研究，2012，26（2）：31～33.

8 隋秀芳，李祥，秦礼康，等.蒸煮和焙炒整米苦荞茶香气成分分析及生产过程中主要化学成分的去向［J］.食品科学，2012，33（22）：269～273.

9 谭斌.Maillard反应体系制备热加工牛肉风味基料的研究［D］.无锡：江南大学，2005.

10 党亚丽，王璋，许时婴.同时蒸馏萃取和固相微萃取与气相色谱/质谱法结合分析巴马火腿的风味成分［J］.食品与发酵工业，2007，33（8）：132～137.

11 Tanchotikul U，Hsieh T C Y.Volatile flavor components in the crayfish waste［J］.Journal of Food Science，1989，54：1 515～1 520.

12 Suzuki J，I chimera N，Etoh T.Volatile components of boiled scallop［J］.Food Reviews Internationl，1990，6（4）：537～552.13 Pan B S，Kou J M.Flavor of shellfish and kamaboko flavourants［M］.New York：Blackie Academic and Professional，1994：85～114.

14 Wettasinghe M，Vasanthan T，Temelli F，et al.Volatile flavour composition of cooked by－product blends of chicken，beef and pork：aquantitative GC—MS investigation［J］.Food Research International，2001，34（2～3）：149～158.

15 Gotoh T，Albrecht E，Teuscher F，et al.Differences in muscle and fat accretion in Japanese Black and European cattle［J］.Meat Science，2004，82（3）：300～308.

16 綦艳梅，孙宝国，黄明泉，等.同时蒸馏萃取—气质联用分析月盛斋酱牛肉的挥发性风味成分［J］.食品科学，2010，31（18）：370～374.

17 段艳，郑福平，王楠，等.MAE—SAFE/GC—MS分析酱牛肉挥发性成分［J］.食品科学，2013，34（14）：250～254.

18 原琦，罗爱平，何光中，等.奶公犊小白牛不同部位肉品质特性的比较［J］.食品科技，2015，40（5）：140～145.