无菌真空包装酱羊肉特征性挥发性风味成分分析

柏鹤 罗瑞明 王永瑞 丁丹 沈菲 柏霜

摘 要：为明确无菌真空包装酱羊肉的特征性香气，采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术对无菌真空包装酱羊肉进行挥发性成分分析，并结合感觉阈值和相对气味活度值（relative odor activity value，ROAV）确定其特征香气物质。结果表明：无菌真空包装酱羊肉中共检出67 种挥发性物质，包括醇类14 种、醛类17 种、酸类8 种、酮类7 种、酯类3 种、烷烃类10 种和其他类化合物8 种;采用ROAV评价各香气成分对酱羊肉总体风味的贡献，确定出14 种关键挥发性成分，分别为正辛醇、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，这些物质是无菌真空包装酱羊肉香气成分的重要贡献者。

关键词：无菌真空包装;酱羊肉;气相色谱-质谱法;相对气味活度值

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

中圖分类号：TS251.5                                            文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2020）08-0041-05

引文格式：

柏鹤， 罗瑞明， 王永瑞， 等. 无菌真空包装酱羊肉特征性挥发性风味成分分析[J]. 肉类研究， 2020， 34（8）： 41-45. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200521-131.    http：//www.rlyj.net.cn

BAI He， LUO Ruiming， WANG Yongrui， et al. Analysis of characteristic volatile flavor components in aseptic vacuum packaged spiced mutton[J]. Meat Research， 2020， 34（8）： 41-45. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200521-131.    http：//www.rlyj.net.cn

酱羊肉是冬季温补防寒的美味之一，酱羊肉脂肪含量少、性温味甘，深受广大消费者喜爱[1]。然而，现有的生产加工技术及包装贮藏技术还较为落后，无法实现酱羊肉的工业化、产业化生产。现阶段，熟肉制品的生产流通一部分是以传统家庭小作坊的形式进行加工，产品在生产、流通、销售过程中很容易受到环境微生物污染;另一部分是企业批量化生产，运用真空包装结合二次灭菌的方式延长保质期，但二次灭菌会严重损害产品的营养价值及风味特色[2]。为了使熟肉制品能达到工业化、规模化生产，提出以无菌真空包装代替二次灭菌的包装方式，在保证熟肉制品风味特色与外观品质的前提下延长货架期。牛佳等[3]研究无菌包装冷拼菜肴冷藏过程中的品质变化，结果表明，贮藏终点时的主要风味物质与贮藏初始值差异不大，并且无腐败风味物质产生。国内采用气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技术研究挥发性成分的应用已十分广泛，王勇勤等[4]采用顶空固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）-GC-MS技术，对贮藏30、60、90、120、150、180 d的干腌羊肉火腿挥发性香气成分进行分析和检测，结果表明，共鉴定出7 类94 种挥发性香气成分，烃类和醛类相对含量显著高于其他风味物质。刘登勇等[5]提出的相对气味活度值（relative odor activity value，ROAV）法是鉴定样品中特征挥发性香气成分的新方法，用ROAV可以量化评价各挥发性物质对样品总体风味的贡献程度，进而确定特征挥发性风味化合物，ROAV越大的化合物对样品总体风味贡献越大，ROAV≥1的挥发性物质为样品的关键风味化合物，0.1≤ROAV<1的挥发性物质对样品的总体风味具有重要的修饰作用。

本研究采用SPME-GC-MS和ROAV对无菌真空包装酱羊肉特征挥发性风味成分进行分析，旨在了解酱羊肉风味特征，为酱羊肉工业化、产业化发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验用酱羊肉原料肉均来自9 月龄、体质量（30±1） kg宁夏滩羊公羊肉 宁夏大夏肉制品有限公司;食盐、味精、花椒、八角、香叶、生姜、蒜、大葱 华宝食用香精香料（上海）有限公司。

1，2-二氯苯、甲醇（色谱纯） 国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

DB-WAX色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm） 上海本昂科学仪器有限公司;SPME装置（50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头、20 mL顶空钳口样品瓶） 美国Supelco公司;6891N GC-MS仪 南京科捷分析仪器有限公司;GHC-25精密数显恒温水浴槽 南京舜玛仪器设备有限公司;CT-20小型无菌真空包装舱（专利号CN102923338A） 国家羊肉加工技术研发专业分中心;LETH-124生化培养箱、AL240电子天平、聚乙烯包装袋、DZ-2SD真空包装机 东莞市益健包装机械有限公司;JX-2008高速组织捣碎机 上海方锐仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 酱羊肉的制作

酱羊肉工艺配方：滩羊肉10 kg、食盐1 kg、味精1 kg、花椒50 g、八角100 g、香叶50 g、生姜250 g、蒜250 g、大葱250 g。

酱羊肉的制作工艺流程：分割→预煮→煮制→冷却→包装→冷藏

操作要点：l）分割：切成（100±10） g的块状;2）洗涤：用清水洗涤，浸泡30 min左右，除去污血;3）预煮：在沸水中煮制l h;4）煮制：加入调料和羊肉块，煮沸2 h，将火力减弱，呈微沸状态，继续煮制2 h，出锅冷却，得到成品;5）包装：将制好的酱羊肉分为3 份，采用无菌真空包装后置于4 ℃冷藏，在贮藏60 d后取出检测挥发性风味物质。真空包装参数：真空度0.1 MPa、抽真空时间45 s、热风温度85 ℃、热风时间1 s。

1.3.2 挥发性风味物质的检测

1.3.2.1 风味物质萃取

从包装好的3 份酱羊肉中各取0.5 g脂肪和肌肉，共3 g放入高速组织捣碎机中制成糜状待用。将样品置于15 mL顶空瓶中，加入2 μL 95.1 μg/μL 1，2-二氯苯作為内标。用聚四氟乙烯隔膜将顶空瓶口密封，于60 ℃恒温水浴锅加热20 min。将老化后的萃取头插入样品瓶顶空部分，于60 ℃恒温水浴锅吸附30 min，吸附后的萃取头取出后插入GC进样口，于250 ℃解吸3 min，同时启动仪器采集数据[6-7]。

1.3.2.2 GC-MS分析条件

GC条件：DB-WAX毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;起始温度40 ℃，保持3 min，然后以5 ℃/min的速率升温到90 ℃，再以8 ℃/min的速率升温到230 ℃，保持10 min，载气为He，恒定流速为1.8 mL/min，进样口温度250 ℃[8-9]。

MS条件：电子电离（electron ionization，EI）离子源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，质量扫描范围m/z 20～350，扫描方式：全扫描，溶剂延迟3 min，调谐文件为标准调谐[10-11]。

1.3.2.3 定性与定量分析

挥发性风味物质经色谱柱分离后，由质谱数据库NIST、标准化合物保留指数（retention index，RI）及香气特征进行对比鉴定。根据已知质量浓度（95.1 μg/μL）的1，2-二氯苯的峰面积，按式（1）计算酱羊肉中挥发性风味物质含量[12]。

式中：Ci为目标化合物含量/（μg/kg）;Cis为内标物（1，2-二氯苯）含量/（μg/kg）;Ai为目标化合物色谱峰面积;Ais为内标物色谱峰面积。

1.3.3 ROAV测定

利用ROAV定义对样品风味贡献最大的挥发性风味物质，即ROAVmax=100，则其他香气成分ROAV按式（2）计算。

式中：Ti、Tmax为各挥发性风味物质相应的阈值和贡献最大组分对应的阈值/（μg/kg）;Ci、Cmax为各挥发性风味物质的含量和贡献最大组分的含量/（μg/kg）。

1.4 数据处理

采用Excel软件进行数据统计，实验进行3 次重复测定，结果用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 无菌真空包装酱羊肉的挥发性风味物质组成

由表1可知，酱羊肉中共检出67 种挥发性风味物质，其中醇类14 种，含量为314.957 μg/kg;酸类8 种，含量为124.174 μg/kg;醛类17 种，含量为1 445.507 μg/kg;烃类10 种，含量为1 061.140 μg/kg;酮类7 种，含量为260.383 μg/kg;酯类3 种，含量为12.519 μg/kg;其他类8 种，含量为540.083 μg/kg。

醇类化合物主要来源于脂类化合物的氧化反应，醇类化合物分为饱和醇和不饱和醇，饱和醇阈值较高，对肉制品风味贡献不大，不饱和醇阈值较低，对产品风味贡献较大[13-16]。无菌真空包装酱羊肉中共检出14 种醇类化合物，对酱羊肉风味贡献较大的主要有4-萜烯醇、芳樟醇、正辛醇和1-辛烯-3-醇，含量分别为（59.239±3.305）、（28.679±0.118）、（37.088±2.292）、（33.342±15.661） μg/kg。其中4-萜烯醇表现为胡椒香、较淡的泥土香和木材香[17]。

1-辛烯-3-醇和正辛醇是不饱和醇，含量较少，具有类似于生蘑菇的气味[18-19]。芳樟醇属于链状萜烯醇类，既有紫丁香、铃兰香味，又有木质香味，对风味的贡献较大[20]。

酸类化合物主要由脂肪酸等前体物质经过各种化学反应生成，在羊肉制品中含量较少，且阈值较高，对羊肉风味贡献不大[21]。无菌真空包装酱羊肉中共檢出8 种酸类化合物，分别为十二酸、庚酸、己酸、正癸酸、棕榈酸、辛酸、十四碳酸和乙酸，其中己酸具有一定的果香和酒香气，对酱羊肉的香气有较大贡献[22]。

酯类化合物一般由肌肉组织中的脂质氧化所产生的醇与游离脂肪酸反应产生。无菌真空包装酱羊肉中共检出3 种酯类化合物，分别为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。由于检出的酯类化合物阈值较高，含量较少，对肉制品的风味影响不大。

醛类化合物主要来源于脂肪氧化和蛋白质降解，阈值比其他类化合物低，其中小分子醛和支链醛类对肉类风味影响较大，并且具有一定的脂肪香味[23-25]。本研究检出含量最多的是肉桂醛，肉桂醛具有强烈的桂皮香和肉桂油香气，其次是壬醛，是油酸的主要氧化产物，具有一定的腥味和哈喇味，是肉类产品主要的致腥物质之一。己醛具有令人不愉快的腥味，挥发性极强，阈值为4.5 μg/kg，普遍低于其他类羰基化合物，在醛类化合物中占比为2.48%，经过加热处理之后会有些许减少，这是由于随着温度的逐渐升高，己醛被分解为其他物质[26]。

酮类物质是脂肪氧化产生的另外一种产物，主要由不饱和脂肪酸氧化产生，其阈值较高，大多数酮类物质具有奶油味或果香味，因此对肉制品风味更多的是辅助增强作用[27]。本研究检出的主要酮类化合物为2，3-辛二酮，在酮类化合物中的占比为51%，2，3-辛二酮具有一种特殊的金属味。其次是6-甲基-5-庚烯-2-酮，具有新鲜的青草香和柑橘香，对风味的贡献较大。

烃类化合物由脂肪酸烷氧自由基的均裂产生，其阈值较高，对肉制品的风味贡献较小，但一般认为烃类物质有助于整体风味的增强。

其他类化合物主要包括杂环类及含硫化合物，其中大部分主要来自于美拉德反应、硫胺素降解和氨基酸热解，阈值较低，在酱羊肉风味中起重要贡献作用[28]。杂环类化合物具有硫磺香气、洋葱香气和独特的烤肉风味，无菌真空包装酱羊肉中检出对丙烯基茴香醚，可能来源于辛香料。

2.2 无菌真空包装酱羊肉关键挥发性香气成分分析

结合表1中挥发性化合物含量及相应阈值，选出表2中各化合物计算ROAV。由表2可知，ROAV≥1的关键性香气风味物质有14 种，分别为正辛醇、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，这些物质对酱羊肉的整体香味起到重要的贡献作用。除了这些关键挥发性香气成分外，十四烷醛为酱羊肉的整体香味起到了重要的修饰作用，2 种潜在呈香成分为桉树醇和香叶基丙酮。

3 结 论

采用GC-MS法在酱羊肉中共鉴定出67 种挥发性化合物，根据ROVA确定其中17 种物质对无菌包装酱羊肉风味有贡献作用，其中14 种化合物为关键性香气风味物质，分别为正辛醇、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，十四烷醛仅在酱羊肉中起到香味增强作用，桉树醇和香叶基丙酮为潜在风味物质。

参考文献：

[1] 刘瑶. 我国羊肉产业现状及未来发展趋势[J]. 中国饲料， 2019（17）： 112-117. DOI：10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20191725.

[2] 康怀彬， 赵丽娜， 肖枫， 等. 二次杀菌对真空包装酱牛肉货架期影响的研究[J]. 食品科学， 2008， 29（8）： 617-620.

[3] 牛佳， 尤丽琴， 柏霜， 等. 无菌包装滩羊肉冷拼菜肴在冷藏过程中品质的变化[J]. 食品工业科技， 2017， 38（22）： 220-225. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2017.22.043.

[4] 王勇勤， 郭新， 黄笠原， 等. 基于电子鼻和气相色谱-质谱联用技术分析不同贮藏时间羊肉火腿香气成分[J]. 食品科学， 2019， 40（2）： 215-221. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20180612-193.

[5] 刘登勇， 周光宏， 徐幸莲. 确定食品关键风味化合物的一种新方法： “ROAV”法[J]. 食品科学， 2008， 29（7）： 370-374.

[6] 李伟， 罗瑞明， 李亚蕾， 等. 宁夏滩羊肉的特征香气成分分析[J]. 现代食品科技， 2013， 29（5）： 1173-1177.

[7] 徐星， 翁雯， 刘红， 等. 自制鳊鱼肉味香精特征香气成分的分析[J]. 中国调味品， 2012， 37（9）： 105-109; 120. DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2012.09.029.

[8] 邝格灵， 王新宇， 李树， 等. 基于电子鼻与气相色谱-质谱联用区分不同陈酿期恒顺香醋风味物质[J]. 食品科学， 2020， 41（12）： 228-233. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20190508-071.

[9] 冯倩倩， 胡飞， 李平凡. SPME-GC-MS分析罗非鱼体中挥发性风味成分[J]. 食品工业科技， 2012， 33（6）： 67-70.

[10] 吴薇， 陶宁萍， 顾赛麒. 鱼肉特征性气味物质研究进展[J]. 食品科学， 2013， 34（11）： 381-385. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201311079.

[11] 王花俊， 李光照， 黄鸿勋， 等. 芒果中香气成分的GC-MS分析[J]. 食品研究与开发， 2007， 28（10）： 148-151. DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2007.10.045.

[12] 张立强， 郑佳， 黄钧， 等. 酿造酱油挥发性香气成分及多重辨析[J]. 中国调味品， 2013， 38（2）： 62-66. DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2013.02.018.

[13] 郝淑贤， 刘奇， 李来好， 等. 鲟鱼肉冷藏期间腥味及品质变化[J]. 食品与发酵工业， 2016， 42（7）： 242-246. DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201607040.

[14] 郑平安. 鲐鱼储藏期品质的变化及加工过程中风味的研究[D]. 宁波： 宁波大学， 2013.

[15] 吴燕燕， 王悦齐， 李来好， 等. 基于电子鼻与HS-SPME-GC-MS技术分析不同处理方式腌干带鱼挥发性风味成分[J]. 水产学报， 2016， 40（12）： 1931-1940. DOI：10.11964/jfc.20160410346.

[16] 索效军， 张年， 李晓锋， 等. 羊肉风味物质及影响因素的研究进展[J]. 湖北农业科学， 2012， 51（23）： 5259-5263. DOI：10.3969/j.issn.0439-8114.2012.23.004.

[17] JONSDOTTIR R， BRAGADOTTIR M， ARNARSON G O. Oxidatively derived volatile compounds in microencapsulated fish oil monitored by solid-phase microextraction （SPME）[J]. Journal of Food Science， 2010， 70（7）： 433-440. DOI：10.1111/j.1365-2621.2005.tb11465.x.

[18] 刘瑞生， 王珂， 徐建峰， 等. 复方中草药添加剂对羊肉挥发性风味化合物种类和含量的影响[J]. 畜牧与兽医， 2018， 50（10）： 38-42.

[19] 杜勃峰， 丁筑红， 李达， 等. 基于SPME-GC-MS结合ROAV分析评价不同加工方式下皱椒辣椒粉风味品质[J]. 中国调味品， 2019， 44（8）： 76-80. DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2019.08.014.

[20] 赵凤， 许萍， 曾诗雨， 等. 鲟鱼传统发酵过程中挥发性风味物质的分析评价[J]. 食品科学， 2019， 40（10）： 236-242. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20180514-199.

[21] 陆宽， 王雪雅， 孙小静， 等. 电子鼻结合顶空SPME-GC-MS联用技术分析贵州不同品种辣椒发酵后挥发性成分[J]. 食品科学， 2018， 39（4）： 199-205. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201804030.

[22] 杨倩倩， 邱杨， 余以刚， 等. 养殖大黄鱼脱脂脱腥处理前后挥发性成分的变化[J]. 食品科学， 2012， 33（14）： 206-210.

[23] 顾赛麒， 王锡昌， 陶宁萍， 等. 顶空固相微萃取-气质联用及电子鼻技术检测中华绒螯蟹不同可食部位中的香气成分[J]. 食品科学， 2013， 34（18）： 239-244. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201318049.

[24] 崔方超， 李婷婷， 杨兵. 电子鼻结合GC-MS分析草鱼脱腥前后风味变化[J]. 食品科学， 2014， 35（20）： 126-130. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201420025.

[25] 吴江超， 郭玉霞， 赵群. 国内应用SPME-GC-MS技术在食品挥发性风味物质检测中的研究进展[J]. 农产品加工， 2017（22）： 62-64. DOI：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.11.046.

[26] 汪修意， 徐文泱， 陈同强， 等. 气相色谱-质谱联用与相对气味活度值法分析坛子肉风味物质的研究[J]. 食品安全质量检测学报， 2019， 10（24）： 8450-8455. DOI：10.19812/j.cnki.jfsq11-5956/ts.2019.24.043.

[27] SUN Weizheng， ZHAO Qiangzhong， ZHAO Huangfeng， et al. Volatile compounds of Cantonese sausage released at different stages of processing and storage[J]. Food Chemistry， 2010， 121（2）： 319-325. DOI：10.1016/j.foodchem.2009.12.031.

[28] PΜGLIESE C， SIRTORI F， RUIZ J， et al. Effect of pasture on chestnut or acorn on fatty acid composition and aromatic pro?le of fat of Cinta Senese dry-cured ham[J]. Grasas y Aceites， 2009， 60（3）： 271-276. DOI：10.3989/gya.130208.

[29] MART?NEZ-ONANDI N， RIVAS-CA?EDO A， PICON A， et al. Influence of physicochemical parameters and high pressure processing on the volatile compounds of Serrano dry-cured ham after prolonged refrigerated storage[J]. Meat Science， 2016， 122： 101-108. DOI：10.1016/j.meatsci.2016.07.027.

[30] TIAN Yuting， ZHAO Yingting， HUANG Jijun， et al. Effects of different drying methods on the product quality and volatile compounds of whole shiitake mushrooms[J]. Food Chemistry， 2016， 197（Part A）： 714-722. DOI：10.1016/j.foodchem.2015.11.029.

[31] 马琦， 伯继芳， 冯莉. GC-MS结合电子鼻分析干燥方式对杏鲍菇挥发性风味成分的影响[J]. 食品科学， 2019， 40（14）： 276-282. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20180904-046.