陕西特色臊子肉特征香气物质解析

齐李歌 杨宪东 高振鹏 岳田利 王周利

摘 要：采用固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）结合气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技术分析陕西地区市售11 种臊子肉挥发性成分，通过对重要香气成分进行定性及定量分析，并结合香气活度值（odor activity value，OAV）分析市售臊子肉的特征香气成分。结果表明：通过SPME-GC-MS

方法分析得到11 份臊子肉样品中挥发性香气物质包括醇类、醛类、酸类、酮类、酯类、醚类、萜烯类和杂环类化合物;选取18 种OAV大于10的挥发性香气成分和乙酸作为臊子肉产品特征香气组分，其中醛类有9 种，分别为乙醛、戊醛、己醛、庚醛、壬醛、癸醛、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛和3-甲基丁醛;酸类物质和醇类物质均为2 种，分别为乙酸、丁酸和 1-庚醇、芳樟醇;杂环类物质1 种，为2-戊基呋喃;5 种萜烯类化合物分别为α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯和柠檬烯;醚类化合物为草蒿脑。

关键词：臊子肉;香气成分分析;气相色谱-质谱法;香气活度值;特征香气成分

Analysis of Characteristic Aroma Substances of Shaanxi Featured Diced Meat

QI Lige， YANG Xiandong， GAO Zhenpeng， YUE Tianli， WANG Zhouli*

（College of Food Science and Engineering， Northwest A&F University， Yangling 712100， China）

Abstract： The volatile components of 11 samples of diced meat available on the market in Shaanxi province were detected by solid phase microextraction （SPME） combined with gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） and the major aroma components were qualified and quantitated. The characteristic aroma components were identified by odor activity values （OAVs）. The results showed that the volatile aroma substances identified were alcohols， aldehydes， acids， ketones， esters， ethers， terpenes and heterocyclic compounds. A total of 18 volatile aroma components with OAVs greater than

10 and acetic acid were selected as the characteristic aroma components， including nine aldehydes， namely acetaldehyde， valeraldehyde， hexanal， heptanal， nonanal， decanal， 2-methylpropanal， 2-methylbutanal and 3-methylbutanal; two acids， acetic acid and butyric acid; two alcohols， 1-heptanol and linalool; one heterocyclic substance， 2-pentyl furan; five terpene compounds， α-pinene and β-pinene， myrcene， 3-carene and limonene; and one ether compound， estragole.

Keywords： diced meat; aroma component analysis; gas chromatography-mass spectrometry; odor activity value; characteristic aroma components

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210118-012

中圖分类号：TS251.6                                       文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2021）02-0025-06

引文格式：

齐李歌， 杨宪东， 高振鹏， 等. 陕西特色臊子肉特征香气物质解析[J]. 肉类研究， 2021， 35（2）： 25-30. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210118-012.    http：//www.rlyj.net.cn

QI Lige， YANG Xiandong， GAO Zhenpeng， et al. Analysis of characteristic aroma substances of Shaanxi featured diced meat[J]. Meat Research， 2021， 35（2）： 25-30. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210118-012.    http：//www.rlyj.net.cn

猪肉在我国肉类生产、消费中长期占据主要组成部分。如今，人民生活水平日益提高，食品安全意识也逐渐增强，消费者对猪肉产品提出了更高的要求[1]。人们使用油炸制作胙肉，逐渐形成了臊子肉成熟的制作工艺。臊子肉是陕西关中地区传统特色肉制品，其历史悠久，风味独特，市场需求也日益增加，人们已不单单使用臊子肉进行传统烹调，而是更加追求其营养性[2]。

杨嗣真等[2]通过单因素试验和正交试验优化臊子肉加工工艺。郭青雅等[3]通过固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）法提取并鉴定出宁夏特色羊肉臊子的35 种挥发性香气物质。柏霜[4]研究不同加工温度、加工时间对羊肉臊子特征香气、品质的影响。臊子肉在热加工处理过程中主要发生脂质热降解、硫胺素降解、美拉德反应、RNA降解、氨基酸和多肽降解、糖类的焦糖化反应等初级反应[5]，从而形成臊子肉独特的风味。国外有关肉产品香气的研究发现，利用不同的糖和氨基酸相互组合进行美拉德反应，通过控制反应条件能够定向获取含有某种杂环的美拉德反应产物[6]。Davies等[7]

研究谷胱甘肽-木糖体系的美拉德反应，发现该组合可以产生肉类特征风味。硫胺素在猪肉中广泛存在，其发生水解反应生成的噻唑具有熟猪肉的特征风味[8]。脂肪酸组成会对猪肉的风味成分产生影响[9]，不饱和脂肪酸发生自动氧化会产生类似酸败的气味。含硫氨基酸可以產生高气味阈值的含硫化合物，如硫醇和噻吩，而影响吡嗪和含氮化合物的形成[10]。美拉德反应产生的呋喃、二羰基和羟基酮可与脂类降解产物、含硫氨基酸降解产物反应，生成重要的挥发性香气化合物，如噻吩、噻唑、吡嗪和其他杂环化合物[11]。还原糖和半胱氨酸（Cys）发生反应生成猪肉特征香气[12]，Cys和葡萄糖的相互作用能生成含硫化合物，而Cys和葡萄糖发生氧化反应可以生成更多的吡嗪类物质和含氧杂环类化合物[13]。以上研究对肉类的香气物质来源和一些肉类的特征香气成分进行了分析，基于已有研究，对陕西特色臊子肉的特征香气成分进行分析。

国内臊子肉的相关研究多侧重于加工工艺优化，关于臊子肉的特征香气成分鲜有报道。香气是食品的重要特征，影响着消费者对食品的选择，通过对香气成分的分析可以了解臊子肉的特征香气成分，为后续研究提供理论基础。

本研究以陕西关中地区不同县市、不同厂家生产的臊子肉产品为研究对象，采用SPME和气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技术分析臊子肉的挥发性成分，利用气味活度值（odor activity value，OAV）分析臊子肉的特征香气成分，明确臊子肉特征风味，系统研究并建立人为定向控制臊子肉特征风味的理论方法，为后期产品品质的提升提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

陕西省关中地区不同厂家生产的臊子肉产品11 份，具体信息见表1，采样后冷藏于4 ℃。

盐酸、石油醚、无水乙醇、氢氧化钠、硼酸、硫酸、硫酸铜、硫酸钠、酚酞、甲醛溶液（质量分数38%）、葡萄糖、乙酸锌、亚铁氰化钾、硫酸锌、氯化钠、邻苯二甲酸氢钾、硼砂（均为分析纯） 西陇科学股份有限公司;甲醇、乙腈、正己烷、二氯甲烷（均为色谱纯） 安徽天地高纯溶剂有限公司;2-辛醇标准品 阿拉丁试剂有限公司;57329-U固相微萃取头 美国Supleco公司;Oasis HLB固相萃取小柱 美国沃特世公司。

1.2 仪器与设备

BSA223S电子天平 赛多利斯科学仪器有限公司;T25DS25高速匀浆机 德国IKA集团;UV2550分光光度计、GCMS-QP2020 GC-MS仪、LC-20A高效液相色谱仪   日本岛津公司;UPH-I-20T超纯水制造系统 四川优普超纯科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 挥发性香气物质提取

根据贡慧等[14]的方法略加修改，SPME方法提取臊子肉样品中的挥发性香气物质。

1.3.2 挥发性香气物质的检测

采用SPME-GC-MS法检测臊子肉样品的挥发性香气物质。

GC条件：色谱柱：DB-1 MS石英毛细管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）;进样口温度250 ℃;升温程序：起始柱温40 ℃，保持3 min，以4 ℃/min的速率升至120 ℃，再以6 ℃/min的速率升至240 ℃，保持9 min，程序总时间55 min;检测器温度250 ℃;载气（He）

纯度≥99.999%，流速1.0 mL/min。

MS条件：电子轰击离子源，电子能量70 eV，接口温度230 ℃，离子源温度230 ℃，溶剂延迟3 min，检测器电压1.2 kV，质量扫描范围m/z 40～600，质谱信号设置为3 min后出峰。

1.3.3 定性定量分析

定性定量分析参考Wang Zhouli等[15]的方法。所得数据经过岛津GC-MS工作站进行总离子流图积分，求得各色谱峰的峰面积，通过NIST17质谱数据库进行香气成分的检索和初步定性，通过保留指数进行二次定性[16]。OAV按下式计算。

式中：Ci为化合物的含量/（μg/kg）;OTi为该化合物在水中的阈值/（μg/kg）。

1.4 数据处理

采用Excel 2016软件进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 臊子肉香气成分分析

本实验测得11 份臊子肉样品的挥发性香气成分色谱峰个数为62～87 个，对11 份臊子肉样品的色谱峰进行共有峰识别，其中12 个色谱峰为所有样品共有，6 个色谱峰为10 份样品所共有，3 个色谱峰为9 份样品所共有，5 个色谱峰为8 份样品所共有，3 个色谱峰为7 份样品所共有，2 个色谱峰为6 份样品所共有，共有色谱峰面积占总峰面积的80%以上。通过NIST17质谱数据库检索，分析各样品的图谱峰型、峰面积和峰个数，结合各色谱峰的匹配相似度、化学结构式及CAS编号，确定上述31 个共有色谱峰为臊子肉香气物质的特征色谱峰，利用内标物2-辛醇的峰面积定量。

由表2可知，臊子肉样品的挥发性香气物质包括醇类、醛类、酸类、酮类、酯类、醚类、萜烯类和杂环类化合物。与周慧敏等[17]研究结果类似。其中醇类3 种、醛类9 种、酸类3 种、酮类2 种、酯类2 种、醚类2 种、萜烯类8 种、杂环类化合物2 种。各样品的挥发性香气成分种类和含量不尽相同。

2.2 臊子肉特征香气成分分析

经GC-MS检测得到的臊子肉挥发性香气成分种类较多，含量也不尽相同。仅通过对比分析其中香气成分的含量，并不能完整地描述臊子肉的特征香气。嗅觉阈值较高的物质，即使其在总挥发性香气物质中含量占比较高，但对香气的整体贡献也不如含量较少但嗅觉阈值较低的物质。因此，并非所有挥发性香气成分均构成臊子肉的特征香气。

通过计算臊子肉各挥发性香气成分的OAV，从而筛选出臊子肉的特征香气成分[18]，选择OAV较大的香气物质作为构成臊子肉特征香气的关键物质[19]。

通过查阅相关文献[20-23]，获得臊子肉相关香气物质的嗅觉阈值和气味描述，如表3所示。

取OAV≥1的香气组分为臊子肉活性香气成分，取OAV>10的香气组分作为臊子肉的特征香气成分。

由表4可知，选取18 种OAV>10的挥发性香气成分作为臊子肉产品特征香气组分，分别为乙醛、戊醛、己醛、庚醛、壬醛、癸醛、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、丁酸、1-庚醇、芳樟醇、2-戊基呋喃、α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯和柠檬烯。乙酸是陕西关中地区臊子肉最突出的香气特征物质，本研究样品的乙酸OAV大都小于1，这与实际的感官体验并不相符，可能是由于臊子肉在加工中添加了大量的食醋进行炒制，使得样品中乙酸含量显著升高，SPME萃取头在萃取吸附过程中，对乙酸的吸附达到饱和状态，测得的乙酸含量低于样品实际含量。另外，由于乙酸的嗅觉阈值较高，实际感官评价中摄取的乙酸含量要远大于SPME所吸附的乙酸含量，造成其OAV小于1却能被人嗅觉所察觉的现象。因此，将乙酸也作为臊子肉产品的特征香气组分。

目前，国外有关肉类香气的挥发性物质主要有醇、醛、酯、酮、醚、呋喃、噻唑、吡啶、噻吩以及一些含硫含氮化合物[24-25]。本研究选取的19 种特征香气组分（18 种OAV>10的挥发性香气成分和乙酸）中，醛類有9 种，分别为乙醛、戊醛、己醛、庚醛、壬醛、癸醛、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛和3-甲基丁醛，与相关研究报道[26]类似。醛类化合物生成与甘油三酯的自动氧化降解及多不饱和脂肪酸中碳碳双键的氧化降解有关[25]，臊子肉中检出种类较多，是猪肉产品的主要挥发性香气成分[27-29]，醛类的OAV总体较高，特别是己醛、壬醛和癸醛，这是由于醛类的嗅觉阈值较低，含量较低却能被人鼻所察觉。其中己醛可作为评价猪肉风味的重要指标[26，28]。C5～C10正构脂肪醛是肉类风味的重要组成部分[30]。

选取的19 种特征香气组分中，酸类物质和醇类物质均为2 种，酸类物质包括乙酸和丁酸，酸类物质主要是脂肪在氧化或水解过程中产生的，香气阈值较高[13]。醇类物质包括1-庚醇和芳樟醇，主要源于脂肪的氧化

降解[31]，在肉制品的整体风味中发挥重要作用[32]。杂环类物质1 种，为2-戊基呋喃。呋喃是肉类食品的特征风味，阈值较低[33]，从甲基到辛基取代的呋喃化合物在所有肉类风味中都存在，但最丰富的还是2-位取代化合物，如2-戊基呋喃[31]，主要由亚油酸降解反应产生[33]。

2-戊基呋喃具有清香、煮过的焦糖香，常被用作水果、蔬菜、咖啡、坚果和面包的调香剂。

萜烯类化合物在臊子肉特征香气中有很大贡献，萜类的前体是活性异戊二烯C5单元二甲基烯丙基二磷酸和异戊烯基二磷酸，由碳水化合物提供的乙酰辅酶A和丙酮酸通过质体和细胞质中的独立途径从头合成[34]。确定的5 种萜烯类化合物分别为α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯和柠檬烯。蒎烯类化合物又称松萜类，属于单萜类化合物，此类化合物为双环萜烯，在自然界发现的2 个异构体分别为α-蒎烯和β-蒎烯，二者都具有类似松树与青草香气，是芒果的主要香气成分[35-36]。β-蒎烯的嗅觉阈值高于α-蒎烯。柠檬烯属于不含氧的萜烯类化合物，又称苎烯、苧烯、柠檬油精，属于单萜类，有花香、柠檬或柑橘的甜香，天然存在于多种精油中，是柑橘类水果及其精油的主要香气成分。月桂烯又称香叶烯，具有清淡的香脂、草药和金属气味。3-蒈烯天然存在于胡椒油、松节油等植物精油中，具有类似松木的香气，应用于多种食品香精中。在臊子肉香气物质中，这些萜烯类共同作用，赋予臊子肉浓烈的香辛料风味[37]，与其他化学反应途径产生的肉香味风味物质互相配合，构成了臊子肉独特的风味品质。

在臊子肉香气物质OAV分析中，仍有少数香气物质未能查阅到与其嗅觉阈值相关的报道，无法求出OAV，这些物质缺乏深入研究，难以阐明其对臊子肉产品特征风味的影响，故本研究中将这些挥发性成分略去。

3 结 论

本研究对臊子肉的香气成分进行全面分析，通过SPME-GC-MS检测11 种市售臊子肉的香气成分，确定出31 个共有色谱峰为臊子肉香气物质的特征色谱峰。臊子肉的挥发性香气物质包括醇类、醛类、酸类、酮类、酯类、醚类、萜烯类和杂环类化合物，其中醇类3 种、醛类9 种、酸类3 种、酮类2 种、酯类2 种、醚类2 种、萜烯类8 种、杂环类化合物2 种。结合OAV，选取18 种OAV大于10的挥发性香气成分和乙酸作为臊子肉产品特征香气组分，其中醛类有9 种，分别为乙醛、戊醛、己醛、庚醛、壬醛、癸醛、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛和3-甲基丁醛，酸类物质和醇类物质均为2 种，分别为乙酸、丁酸和1-庚醇、芳樟醇，杂环类物质1 种，为2-戊基呋喃，5 种萜烯类化合物分别为α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯和柠檬烯，醚类化合物为草蒿脑（4-烯丙基苯甲醚）。臊子肉特征香气成分的确定为后续的风味评价提供了一定的理论依据，有助于臊子肉的大规模生产和风味评价。

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