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基于多元统计分析的玉树牦牛肉挥发性成分的差异性比较.pdf

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资源描述

1、56青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY由野牦牛通过长期驯化而来的牦牛(Bos gruniens)是青藏高原古老的畜种,是藏民族不可或缺的生产生活资料。它不仅充当高原之舟,为人们提供交通工具,也是牧民的重要食粮,提供香甜的乳汁、鲜美的牦牛肉。长期低氧严寒环境的适应,造就了高原牦牛肉高蛋白、低脂肪、风味香醇、营养丰富的优良品质1,2。我国是牦牛的主产区,占有世界 95%的牦牛产量。青海是我国牦牛的主产区,拥有世界上三分之一的牦牛。“中国牦牛之都”玉树位于青海省的西南部,是三江源核心区,也是绿色有机无污染区,自然资源优势明显。与世隔绝的

2、自然地理环境,使玉树牦牛保持了较多的野牦牛的特征3,4,其体格在青海省 4 个牦牛地方品种中是最大的。玉树牦牛生存于平均海拔 4000m 以上的高海拔地区,高寒缺氧的自然环境造就了玉树牦牛肉绿色无污染、肉香浓郁、风味香醇的优良食用品质,成为高品质牦牛肉的代表。对玉树牦牛的研究主要集中在疫病防治、抗逆生理和饲养繁殖等方面5-14。对牦牛肉挥发性风味成分的研究工作呈逐年上升的趋势,而对玉树牦牛肉挥发性风味成分的研究仅见蔡雨静等的报基于多元统计分析的玉树牦牛肉挥发性成分的差异性比较皮 立1,2 张 科1 曹俊虎1 云忠祥1 谭 亮1,2马家麟1 王红蕾1(1.中国科学院西北高原生物研究所,西宁 81

3、0001;2.中国科学院藏药研究重点实验室,西宁 810001)摘 要:以 3 个不同产地玉树牦牛肉为研究对象,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术鉴定挥发性成分,结合层次聚类分析和正交偏最小二乘判别分析方法(OPLS-DA)及气味活度值(OAV)筛选玉树牦牛肉的关键风味化合物。结果表明:玉树牦牛肉共鉴定挥发性成分 63 种,共有组分 36 种,主要有醛类、醇类和烃类化合物。对玉树牦牛肉挥发性成分 OPLS-DA 分析结合 OAV 筛选出 5 种物质作为不同产地玉树牦牛肉挥发性风味关键差异物质,包括十六醛、己醛、庚醛、壬醛、2-戊基呋喃。对玉树公母牦牛挥发性风味成分的OPLS-DA分析结

4、合OAV筛选出5种关键风味差异物质,分别为壬醛、十六醛、辛醛、1-辛烯-3-醇和4-苯基-2-丁酮。本研究结果对于区分不同产地和不同性别玉树牦牛肉的风味差异化合物及玉树牦牛肉的产地溯源有科学指导意义。关键词:玉树牦牛;挥发性风味物质;顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用;正交偏最小二乘判别分析;气味活度值中图分类号:TS201.4 文献标识码:A 文章编号:1005-9393(2023)03-0056-14基金项目:青海省科技基础研究计划应用基础研究项目(2020-ZJ-753)。作者简介:皮立(1972-),男,副研究员,博士。研究方向为食品及中藏药分析技术研发。E-mail:。57青海科技2

5、02303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY道15,其以牦牛前胸、前腿、背部、后腿 4 个部位为研究对象,主成分分析筛选出苯甲醛、壬醛、2-乙基-1-己醇、间二甲苯、烯丙基甲基硫醚、2-乙酰吡咯 6 个关键挥发性风味化合物,用于区别后腿肉与其他部位的挥发性品质差异。本研究以玉树牦牛为对象,对产自治多县、囊谦县、玉树市的玉树公母牦牛肉,运用顶空固相微萃取-气质联用技术进行挥发性化合物检测,结合层次聚类分析、正交偏最小二乘判别分析以及气味活度值(odoractivityvalue,OAV),对不同产地的玉树公母牦牛肉挥发性风味成分进行区分鉴定,确定了不同

6、产地和不同性别玉树牦牛肉的关键风味化合物,以期为玉树牦牛肉挥发性成分研究提供参考,为玉树牦牛肉品质控制提供理论依据,为系统开发玉树牦牛肉产品提供科学的理论支持。1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试验动物和样品采集2022 年 9 月,随机挑选在青海省玉树州囊谦县、玉树市、治多县境内放牧饲养的 45 岁健康公母牦牛,每个产地公母牦牛各 3 头,共 18 头,经停食 24h、停水 2h 后按清真的方式屠宰,排酸后立即采集左半胴体 1014肋骨背最长肌 500g,装入干净的保鲜袋中,放入冷藏箱(04)内带回实验室,于-20 保存。及时对采集的 18 份样品分别检测。1.1.2 试剂与仪器2-甲基

7、-3-庚酮,上海西格玛奥德里奇贸易有限公司;MS105DU 分析天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;Thermo1300/TSQ8000Evo型气相三重四级杆质谱联用仪,美国赛默飞世尔科技公司;SPME 装置,上海安谱实验科技股份有限公司;手动固相微萃取进样针和 DVB/CAR/PDMS萃取头(50/30m),美国 Supelco 公司;DB-WAX石英毛细管柱(30m0.25mm,0.25m),美国Agilent 公司。1.2 方法挥发性风味成分萃取16-18:将肉样在自然状态下解冻,去除筋膜,切成肉丁,用液氮进行速冻,并倒入粉碎机中进行粉碎。粉碎后称取 5g 肉样放进 20mL 样品

8、瓶中,加入 5mL 的饱和氯化钠溶液和 2L 的 2-甲基-3-庚酮溶液(0.168g/mL)混合,放入转子后振荡并置于磁力搅拌器上,将老化好的萃取头插入样品瓶距离样品 1cm 处,在60 条件下吸附 45min 后取出,并插入 GC 进样口,在 250条件下解吸附 4min。GC-MS 条件19-21:DB-WAX 色谱柱(30m0.25mm,0.25m),载气为 He。载气流速 1.0mL/min。进样品和接口温度 250。升温程序:初始温度为 40,保持 3min;以 4/min 升温到 150,保持 1min;再以 5 /min 升温到 200,并以20/min 升至 230,保持 5

9、min,不分流进样。离子源温度 250。传输线温度 250。质量扫描范围 30400m/z。溶剂延迟 0min。1.3 定性与定量分析质谱图经与 Nist14 和 WileyLibrary 标准质谱库检索定性,从中根据匹配度大小(800)、保留时间及相关文献,人工解析并确定其化学结构,初步定性。选择 2-甲基-3-庚酮作为测挥发性风味物质的内标,按浓度 0.168g/mL 的 2-甲基-3-庚酮的峰面积对每个化合物进行定量分析。OAV(气味活度值)计算方法:OAV=Ci/OTi式中:Ci 为化合物的含量/(g/kg);OTi 为该化合物在水中的嗅觉阈值22,23(g/kg)。1.4 数据分析采

10、用 Excel 软件和 SPSS24.0 统计软件进行数据分析和主成分分析,方差分析采用 One-wayANOVA 检验,用 LSD 分析作多重比较,数据以均值 标准误差“x-s”表示。采用 SIMCA14.1 软件进行 OPLS-DA 和 VIP 值分析。2 结果与讨论2.1 挥发性风味成分的分析结果玉树公牦牛和母牦牛肉挥发性风味成分含量见表 1、表 2。58青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY表 1 玉树公牦牛肉挥发性风味成分检测结果(xs,n=3,ng/g)编号化合物治多县公牛囊谦县公牛玉树市公牛公牛平均值醛类化合物1171.

11、9567.04a854.88105.44b1215.4741.15a1089.52167.841戊醛13.261.72a16.433.09a8.631.42b12.783.902己醛28.336.02b35.5114.72ab51.269.51a38.3713.753庚醛1.230.12c3.240.75b22.981.42a9.1510.444辛醛7.283.30c43.1126.48b89.8413.37a46.7438.935(E)-2-庚烯醛1.190.72b0.000.00b4.440.97a2.412.0662-乙基-2-己烯醛4.602.37a0.000.00b0.000.00b

12、4.603.377壬醛56.0515.81c147.1419.85b432.7736.74a211.99171.688(E)-2-辛烯醛5.341.31c13.110.00b23.160.00a12.658.019糠醛9.482.65c44.1932.16a27.235.12b26.9722.2010癸醛12.221.36a0.000.00b0.000.00b12.221.3611苯甲醛387.5842.13a234.5125.65b251.7211.51b291.2776.9112(E)-2-癸烯醛7.240.58b28.052.75a0.000.00b17.6411.5313苯乙醛11.3

13、63.03b38.0713.53a0.000.00b24.7217.0514十四醛26.929.56a13.612.61b0.000.00b21.679.8615十五醛74.358.64a34.535.53b35.778.47b48.2220.73162-苯基-2-丁烯醛30.159.77a17.724.03b0.000.00c23.949.5417十六醛495.8832.14a214.2788.25b276.8856.39b329.01139.28酮类化合物102.7123.00a89.5715.64a88.8514.72a93.7116.1912,3-戊二酮18.015.99a11.595

14、.55a1.480.52b10.368.3022-庚酮0.870.06b1.590.56a0.000.00c1.060.6732,3-辛二酮4.400.49b28.8316.67a19.514.93ab17.5813.7746-甲基-5-庚烯-2-酮6.715.14a10.815.92a12.993.04a10.175.035乙偶姻7.270.62b12.864.61a7.940.73b9.363.546苯乙酮0.000.00c7.190.98b12.551.22a11.122.7874-苯基-2-丁酮65.4516.86a16.703.60b34.385.60b38.8423.22醇类化合物

15、305.1367.12a229.8042.36b220.4013.25b251.7746.7813-甲基-1-丁醇0.000.00b15.126.72a0.000.00b15.126.7221-戊醇9.294.09a19.774.11a12.200.60a13.766.853(Z)-2-戊烯-1-醇0.000.00b10.464.02a0.000.00b10.464.0241-己醇0.000.00b18.834.13a0.000.00b18.834.1351-辛烯-3-醇32.455.69b47.722.19a39.261.15b39.817.3161-庚醇5.190.97a4.350.45a

16、0.000.00b4.770.8372-乙基-1-己醇29.0511.08b17.811.19b57.7118.63a34.8620.8681-辛醇21.561.15b37.081.97b97.0016.93a51.8835.549(E)-2-辛烯-1-醇13.462.59a17.340.81a14.240.47a15.012.2559青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY续表编号化合物治多县公牛囊谦县公牛玉树市公牛公牛平均值102-呋喃甲醇0.000.00a0.000.00a0.000.00a0.000.00113,7,11-三甲基

17、-1-十二醇194.1370.65a41.326.25b0.000.00b117.7394.96含氮含氧杂环化合物83.6110.06a84.2732.32a61.0230.08b78.8924.4912-戊基呋喃2.770.04b6.551.10ab15.4510.38a8.267.692反式-2-(2-戊烯基)呋喃3.451.78b19.125.90a10.312.11b10.967.6232-乙酰吡咯77.3912.69a58.6027.37ab35.2613.97b57.0824.71烃类化合物252.9628.74a201.9633.78a253.7377.67a236.2246.7

18、81甲苯42.294.87b64.9514.15a5.310.71c37.5227.132十一烷1.660.16b17.8710.59b45.5916.32a21.7021.563乙基苯0.160.09b0.770.16ab1.650.78a0.860.764对二甲苯0.320.14b1.700.74ab2.690.99a1.571.215间二甲苯0.590.19b3.600.22a4.781.59a2.992.046十二烷1.790.55ab5.914.08a0.000.00b3.303.467十三烷5.654.79b39.858.51a0.000.00b19.5019.968十四烷23.5

19、36.39a0.000.00c7.590.77b13.3410.589十六烷29.887.37b9.034.56c107.713.05a48.8745.7110十七烷21.965.69a0.000.00b16.764.37a19.365.3611苯酚0.000.00b7.641.18a7.570.58a7.230.99122,4-二叔丁基苯酚72.7439.45a20.368.11b44.7926.40ab45.9626.9913丁基羟基甲苯36.9916.89a11.022.48b9.305.00b19.1016.1114草蒿脑15.403.21a19.261.43a0.000.00b17.

20、333.07其他化合物92.8329.68b97.9119.36b183.2834.11a124.6733.911乙酸-2-乙基己酯8.521.60a3.190.97b4.321.21b5.342.682乙酸43.372.89a51.9613.56a37.6612.12a44.3311.123二乙二醇乙醚7.921.54a7.750.69a10.561.91a8.731854丁内酯0.000.00b14.622.05a0.000.00b14.622.055N,N-二丁基-甲酰胺32.9814.32b0.000.00b110.2233.57a71.6048.196己酸0.000.00b20.39

21、5.15a20.525.98a20.453.93含硫化合物19.304.49b36.376.52a34.8310.01a35.8114.291二甲基二硫化物1.730.61ab2.430.44a1.190.19b1.780.662二甲基三硫化物4.832.00ab7.481.64a1.870.35b4.732.7632-乙酰噻唑0.000.00b13.022.99a14.144.34a20.2510.7142-噻吩甲醛0.000.00b13.445.75a3.200.44ab8.555.345二乙基二硫代氨基甲酸甲酯12.743.98a0.000.00b14.434.56a13.583.94挥

22、发性风味成分总量2028.4939.51a1594.76150.75b2057.58154.06a1883.64248.45注:同行不同小写字母表示差异显著(P 0.05)60青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY表 2 玉树母牦牛肉挥发性风味成分检测结果(xs,n=3,ng/g)编号化合物治多县母牛囊谦县母牛玉树市母牛母牛平均值醛类化合物1024.0191.01ab933.4282.96b1340.69152.88a1099.38213.831戊醛19.240.09b39.858.07a26.703.53b28.6010.052己醛

23、82.139.19a32.742.21c57.0221.91b57.3013.793庚醛3.320.94b41.2321.28a59.606.79a34.7227.254辛醛31.3313.33a32.994.10a78.378.44b47.5624.515(E)-2-庚烯醛3.960.97a5.761.48a0.000.00b4.861.4962-乙基-2-己烯醛12.350.31a0.000.00b0.000.00b12.352.317壬醛169.9470.23b163.0757.01b266.2689.30a199.7680.858(E)-2-辛烯醛14.632.27a18.765.09

24、a22.229.39a18.546.379糠醛5.271.16c24.063.41b91.659.27a40.3333.6610癸醛0.000.00b9.770.99a0.000.00b9.770.9911苯甲醛244.3837.92b296.8265.54b610.66138.13a383.95198.0812(E)-2-癸烯醛8.461.74b21.738.57a0.000.00b15.099.1413苯乙醛42.812.06a14.631.90b0.000.00c28.7215.5414十四醛22.894.57a0.000.00b0.000.00b22.894.57152-苯基-2-丁烯

25、醛18.162.98a18.9812.80a0.000.00b18.658.3216十五醛40.7321.34a15.888.55ab13.632.36b23.4117.4117十六醛304.41170.03a197.16135.39b114.5813.65b205.38136.57酮类化合物142.581674b173.8016.02a96.187.68b137.5239.0612,3-戊二酮14.368.86b32.497.75a17.241.45b21.3610.3222-庚酮2.920.89b23.393.10a0.000.00b13.1611.3932,3-辛二酮25.827.86a

26、22.119.05a14.330.66a20.767.8646-甲基-5-庚烯-2-酮13.261.61ab15.784.90a8.562.04b12.534.215乙偶姻17.115.84b52.5021.01a24.600.56b31.4019.496苯乙酮13.971.99a0.000.00b15.474.98a14.723.6274-苯基-2-丁酮55.1434.09a27.534.02a15.984.99a32.8824.58醇类化合物453.4541.46a311.5719.87b148.0218.31b304.35152.8413-甲基-1-丁醇0.000.00b9.264.11

27、a0.000.00b9.264.1121-戊醇60.8217.61a52.4223.80a7.621.26b40.2828.863(Z)-2-戊烯-1-醇6.351.54b20.929.31a0.000.00b13.649.9641-己醇15.492.00a12.011.72b0.000.00c13.752.5351-辛烯-3-醇148.0357.30a67.9921.91b32.742.75b82.9259.6761-庚醇19.519.15a12.333.70a0.000.00b15.927.3872-乙基-1-己醇43.929.01a30.2212.33a26.014.21a33.3811

28、.3481-辛醇49.0821.67a46.194.63a56.3711.54a50.5513.299(E)-2-辛烯-1-醇47.2919.94a15.041.03b8.212.11b23.5120.6861青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY编号化合物治多县母牛囊谦县母牛玉树市母牛母牛平均值102-呋喃甲醇8.521.03a10.592.17a17.0713.07a12.067.68113,7,11-三甲基-1-十二醇54.4434.61a34.6027.92ab0.000.00b44.5230.15含氮含氧杂环化合物105.5

29、725.67a132.8220.93a105.1525.30a114.5115.8612-戊基呋喃8.600.36c43.1510.33a23.306.94b25.0216.262反式-2-(2-戊烯基)呋喃37.147.58a23.935.11ab17.769.84b26.2810.8932-乙酰吡咯59.834.04a65.7412.95a64.099.44a63.228.68烃类化合物230.3134.48b315.4059.79a147.2632.80b230.9984.071甲苯66.5513.29a87.9213.36a12.665.20b55.7134.582十一烷4.051.0

30、1c22.565.64b64.185.91a30.2625.153乙基苯2.661.74ab0.490.15b4.211.52a2.451.994对二甲苯3.212.59a1.200.70a3.891.27a2.771.925间二甲苯5.364.28a2.511.24a8.413.57a5.433.836十二烷2.500.50b89.6112.46a0.000.00c46.0523.047十三烷10.519.26b38.866.51a0.000.00b24.6817.108十四烷25.582.52a17.721.90b8.330.68c17.217.659十六烷15.231.28a9.731.

31、15b0.000.00c12.483.2010十七烷7.800.48b0.000.00c18.681.35a13.246.0311丁基羟基甲苯27.590.47a11.905.06b10.378.79b16.629.6912苯酚12.512.32a6.943.49b8.172.31ab9.213.4913草蒿脑16.770.27a13.463.56a0.000.00b15.122.90142,4-二叔丁基苯酚29.990.30a12.501.66b8.360.40c16.959.98其他化合物252.3730.99a99.1314.52b125.6620.35b159.0581.901乙酸-2

32、-乙基己酯8.590.68b11.532.23a0.000.00c10.062.182乙酸75.2025.65a40.7034.3a51.4314.83a55.7827.343二乙二醇乙醚12.166.49bc0.000.00c30.377.47a21.2611.784丁内酯82.139.19a15.613.16a0.000.00c48.8712.645N,N-二丁基-甲酰胺32.974.64a6.462.17b31.2421.52a31.2421.526己酸41.322.87a24.8310.21b12.621.73b26.2613.58含硫化合物52.908.79a66.2720.65a6

33、1.439.05a60.206.771二甲基二硫化物1.300.49b5.112.87a4.282.34ab3.562.342二甲基三硫化物6.504.04b12.031.18a2.860.71c7.134.5332-乙酰噻唑9.371.48c49.133.67a23.768.04b27.4218.0042-噻吩甲醛10.851.90a0.000.00b11.718.43a11.285.505二乙基二硫代氨基甲酸甲酯24.889.26a0.000.00b18.825.07a21.857.46挥发性风味成分总量2261.19335.36a2002.42299.95b2024.58464.73b2

34、106.06134.4注:同行不同小写字母表示差异显著(P 0.05)续表62青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY对 3 个不同产地玉树公母牦牛肉的挥发性风味成分鉴定,其化学成分共有 63 种,其中醛类17 种、酮类 7 种、醇类 11 种、烃类 14 种、含硫化合物 5 种、含氮含氧杂环化合物 3 种和其他化合物 6 种。3 个产地玉树公母牦牛肉共有组分分别为 36 种和 38 种,主要有醛类、醇类、烃类和其他化合物。蔡雨静等15研究表明牦牛肉挥发性风味成分主要由醛类、醇类和烃类构成,与本研究结果一致。朱青云等16报道了牦牛肉背最

35、长肌挥发性风味成分主要由醛类、酮类、醇类和烃类组成,研究结果都是醛类含量最高,醇类和烃类含量较高。玉树母牦牛肉挥发性成分总量的平均值高于玉树公牦牛肉。3 个不同产地牦牛肉的挥发性成分总量最高的是治多县牦牛,其次是玉树市牦牛,最低的是囊谦牦牛。玉树牦牛肉挥发性风味成分含量中由高到低的顺序是醛类、醇类、烃类、其他化合物、酮类、含氮含氧杂环化合物、含硫化合物(见图 1)。玉树母牦牛的挥发性风味成分的含硫化合物、酮类、醇类、含氮含氧杂环化合物、烃类均高于玉树公牦牛。综合多个指标,玉树母牦牛肉的风味品质更好。图 1 玉树不同产地牦牛肉挥发性风味成分主要成分的比较图2.2 3 个不同产地牦牛肉挥发性风味成

36、分的OPLS-DS 分析正交偏最小二乘判别分析是一种多因变量对多自变量的统计方法,相对于无监督的主成分分析,其优点是可通过预设分类,尽可能去除未控制变量对数据造成的影响,使模型更易于解释,判别效果及主成分得分图的可视化效果更好24,25。以牦牛肉的 63 种共有挥发性风味成分为因变量,63青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY图 2 玉树牦牛肉挥发性风味成分的正交偏最小二乘判别分析、模型交叉验证结果以牦牛不同产地为自变量,通过 OPLS-DS 分析(图2),3个不同产地的玉树牦牛肉能有效区分开,其中产地为治多县的牦牛肉样品在图右边第

37、1 象限,囊谦县的牦牛肉样品在第 2 象限,玉树市牦牛肉样品在左边第 3 和第 4 象限。从玉树牦牛肉挥发性成分的热图分析结果(见图 3)中也可看出玉树市牦牛与其他两个产地牦牛的挥发性品质差异较大。本次分析中自变量拟合指数(R2x)为0.914,因变量拟合指数(R2y)为 0.947,模型预测指数(Q2)为 0.793,模型拟合结果可接受26。经过 200 次置换检验(如图 2),Q2回归线与纵轴相交线小于零,模型不存在过拟合,模型验证有效。该结果可用于区分玉树牦牛肉的挥发性风味成分分析。64青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY图

38、3 不同产地玉树牦牛肉挥发性风味成分的热图65青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY图 4 玉树牦牛肉 63 种挥发性风味物质的 VIP 值变量重要性因子(VIP)值可以反映风味物质对模型分类的贡献程度27,VIP1 可认为该变量为该判别模型的潜在差异物质,且 VIP 值越大说明该物质在判别过程中的贡献越大。根据模型 VIP值确定了 15 种物质作为潜在差异物质(表 3),包括 5 种醛类(十六醛、苯甲醛、十五醛、庚醛、2-苯基-丁烯醛),3 种醇类(1-辛烯-3-醇、1-戊醇、3,7,11-三甲基-1-十二醇),3 种酮类(乙偶姻、

39、4-苯基-2-丁酮、2-庚酮),1 种烃类(十二烷),2种含氧含氮杂环化合物(2-戊基呋喃、2-乙酰吡表 3 不同产地玉树牦牛肉的特征风味物质 OAV化合物气味描述VIP 值阈值g/kgOAV治多公OAV囊谦公OAV玉树市公OAV公牛平均OAV治多母OAV囊谦母OAV玉树市母OAV母牛平均十六醛果香4.4590.91544.92 235.16304.26361.45344.52216.65125.91229.03乙酸刺鼻的醋酸味 2.288220000.10.10.10.10.10.10.10.11-辛烯-3-醇蘑菇味1.949132.4547.7239.2639.81148.0367.993

40、2.7482.92苯甲醛苦杏仁味1.8503501.080.670.720.820.690.851.090.882-乙酰吡咯甘草味,坚果味1.7451000.770.580.350.570.590.660.640.632-戊基呋喃植物芳香味,坚果味1.49660.461.092.571.381.437.193.884.17乙偶姻奶香味1.4807500.10.10.10.10.10.10.10.1十二烷1.43420400.10.10.10.10.10.10.10.14-苯基-2-丁酮花香,草香1.3162.5(啤酒)26.186.6813.7515.5422.0611.016.3913.15

41、3,7,11-三甲基-1-十二醇1.284-1-戊醇绿草,果味1.25840000.10.10.10.10.10.10.11 的化合物有十六醛、己醛、庚醛、壬醛、2-戊基呋喃,OAV平均值 0.1 的化合物有苯甲醛和 1-辛醇。其余 5种化合物的 OAV 小于 0.1,认为其对牦牛肉挥发性风味的贡献不大。蔡雨静等报道16,区别玉树牦牛后腿肉与其他部位肉的 6 个关键挥发性风味化合物是苯甲醛、壬醛、2-乙基-1-己醇、间二甲苯、烯丙基甲基硫醚、2-乙酰吡咯。其中的苯甲醛和壬醛与本研究结果相同,表明醛类在玉树牦牛肉风味物质中占重要比重,是主要的风味物质。这与谭子璇等29研究认为醛类是四川牦牛牦肉中

42、主要的挥发性风味物质的结论相同。玉树牦牛肉的醛类占挥发性成分总量的 55.02%,高于四川牦牛肉的33.88%,表明醛类是玉树牦牛肉的主要风味物质。玉树牦牛肉挥发性风味的 5 种关键差异物中OAV平均值最高的三种化合物是十六醛、壬醛和2-戊基呋喃。十六醛OAV值远高于其他14种化合物,对玉树牦牛肉挥发性风味的贡献最大,为牦牛肉提供了果香。壬醛和 2-戊基呋喃也是玉树牦牛肉的关键挥发性风味成分,为牦牛肉提供柑橘和坚果的香味。比较玉树公牦牛和玉树母牦牛的关键风味成分的气味活度值(OAV),玉树母牦牛挥发性风味成分的 1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃和 2-庚酮的 OAV 值高于玉树公牦牛,玉树母牦牛

43、肉的挥发性风味中水果香和蘑菇味更浓郁。2.3不同性别玉树牦牛肉挥发性风味成分的OPLS-DS 分析以牦牛肉的 63 种共有挥发性风味成分为因变量,以牦牛性别为自变量,通过 OPLS-DS 分析(图5),公母玉树牦牛肉能有效区分开,其中母牦牛肉样品在图右边第 1、第 2 象限,公牦牛肉样品在左边第 3、第 4 象限,本次分析中自变量拟合指数(R2x)为 0.995,因变量拟合指数(R2y)为 0.999,模型预测指数(Q2)为 0.991,模型拟合结果满意。经过 200 次置换检验,如图 5,Q2回归线与纵轴相交线小于零,模型不存在过拟合,模型验证有效。该结果可用于区分不同性别玉树牦牛肉的挥发性

44、风味成分分析。图 5 玉树牦牛肉挥发性风味成分的正交偏最小二乘判别分析、模型交叉验证结果67青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY根据模型 VIP 值确定了 15 种化合物作为公母牦牛挥发性风味物质的潜在差异物质(见表 4),包括 5 种醛(十六醛、苯甲醛、壬醛、辛醛、糠醛),3 种醇类(3,7,11-三甲基-1-十二醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇),4 种烃类(甲苯、十一烷、十二烷、十六烷),1 种酮类化合物(4-苯基-2-丁酮),1种含氮化合物(N,N-二丁基甲酰胺),1 种酸(乙酸)。考察 15种化合物的香气活度值的结果(见表

45、4),OAV1 化合物有壬醛、十六醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、4-苯基-2-丁酮,是区分公母牦牛肉挥发性风味成分的关键化合物。1OAV0.1 对牦牛肉风味有修饰作用,苯甲醛、糠醛、1-辛醇3 种化合物是区分公母牦牛的次要化合物。其余 7个化合物中,2 个化合物由于查不出阈值无法评价,5 个化合物的香气活度值低于 0.1 对区分公母牦牛挥发性风味成分的贡献不大。区别玉树公母牦牛肉的关键挥发性风味成分主要是醛类、醇类和酮类,尤其是玉树母牦牛肉挥发性风味的壬醛、辛醛和 1-辛烯-3-醇含量高于玉树公牦牛肉,表明玉树母牦牛肉的柑橘味和蘑菇味更浓。朱青云等对青海牦牛肉挥发性风味成分的主成分分析发现,种化

46、合物(十六醛、十八醛、壬醛、苯甲醛、正辛醇、,-戊二酮、-羟基-丁酮、己酸)是牦牛肉中关键挥发性风味成分。与玉树公母牦牛的 5 种关键差异化合物比较,其中的十六醛和壬醛是相同的,其余的辛醛、1-辛烯-3-醇、4-苯基-2-丁酮不在其中,是区分玉树公母牦牛肉的关键风味化合物。图 6 玉树牦牛肉 63 种挥发性风味物质的 VIP 值表 4 不同性别玉树牦牛肉的特征风味物质 OAV化合物气味描述VIP 值阈值g/kgOVA治多公OVA囊谦公OVA玉树市公OVA公牛平均OVA治多母OVA囊谦母OVA玉树市母OVA母牛平均苯甲醛苦杏仁味2.7173501.110.670.720.830.700.851.

47、100.88壬醛绿草 柑橘味 2.681156.05147.14432.77211.99169.94163.07266.26199.76十六醛果香2.5960.91544.92 235.46304.26361.55334.52216.66125.91225.703,7,11-三甲基-1-十二醇1.815-N,N-二丁基甲酰胺1.426-1-辛烯-3-醇蘑菇味1.411132.4547.7239.2639.81148.0367.9932.7482.92辛醛绿草,柑橘味 1.3040.710.4061.58128.3466.7795.0747.13111.9684.72甲苯油漆味1.2531150

48、0.10.10.10.10.10.10.10.1糠醛面包,杏仁味 1.250400.241.100.680.670.130.602.291.01十二烷1.22620400.10.10.10.10.10.10.10.1十六烷1.185 3000000.10.10.10.10.10.10.10.11-辛醇脂肪味1.1761100.200.340.880.470.450.420.510.46十一烷1.12711700.10.10.10.10.10.10.10.14-苯基-2-丁酮花香1.0762.5(啤酒)26.186.6813.7515.5422.0611.016.3913.15乙酸刺鼻的醋酸味

49、1.029220000.10.10.10.10.10.10.10.1注:气味描述参照参考文献 2324 及网站 http:/www.flavornet.org。“-”表示为未检出。68青海科技202303“四地”建设青海科技INGHAI SCIENCE AND TECHNOLOGY3 结论采用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术分析了 3 个不同产地玉树牦牛肉的挥发性物质,运用层次聚类分析和正交偏最小二乘判别分析结合气味活度值,确定了 3 个不同产地的玉树牦牛肉的关键差异风味化合物。3 个产地玉树牦牛肉鉴定出挥发性风味成分有 63 种,主要挥发性成分是醛类、醇类和烃类。通过对 3 个不同产地

50、玉树牦牛肉挥发性风味的 OPLS-DS 分析,结合气味 OAV,确定 5 种物质作为不同产地玉树牦牛肉挥发性风味关键差异物质,包括十六醛、己醛、庚醛、壬醛和 2-戊基呋喃。本研究还对玉树公母牦牛肉的关键差异成分进行了研究。通过对 3个不同产地的玉树公母牦牛肉的挥发性风味成分的OPLS-DS 分析,结合 OAV,确定了 5 种化合物作为玉树公母牦牛肉挥发性风味关键差异物质,包括壬醛、十六醛、辛醛、1-辛烯-3-醇和4-苯基-2-丁酮。本研究结果为区分不同产地和不同性别的玉树牦牛肉风味成分建立了科学的依据,研究结果对于玉树牦牛肉的产地溯源有理论指导意义。参考文献:1刘晓畅,张寿,孙宝忠,等.牦牛肉

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