甘肃牧区传统风干牦牛肉是我国青藏高原地区极具民族特色的肉制品，是藏族人民在长期游牧生活中发明的一种牦牛肉保藏方法[1]。甘肃牧区传统风干牦牛肉是以新鲜牦牛肉为原料在低温通风处阴干(多在冬季)而成的肉制品，其含水率低、体积小、质量轻、携带方便，是牧区一种传统的牦牛肉保藏方法[2-3]。由于甘肃牧区特殊的地理环境，低温低气压，气候干燥，外加藏区牧民粗放的制作工艺，赋予甘肃牧区传统风干牦牛肉独特的质地和风味。特别是风味，深受藏族人民的青睐。风味是风干肉重要的品质特征之一，决定了消费者对产品的选择[4]。

目前国内外学者针对干腌肉制品的风味物质做了大量研究。沙坤等[5]对3个地区的5种新疆风干肉样品共检出48种挥发性物质，其中发现这些挥发性化合物主要与美拉德反应和脂肪氧化、动物饲料有关，并且还发现原料肉的选择、工艺、环境等条件对产品风味的形成具有决定性影响。KABAN[6]研究了土耳其干腌肉制品加工过程中风味物质的变化，在第2次干燥结束时，醛类达到最高水平；而在最终产品中，芳烃为主要的化合物。栗桂荣等[7]发现土家腊肉在腌制到烟熏的过程中，酚类的种类和相对含量不断增加，这主要与烟熏工艺有关。LORENZ[8]在西班牙干腌马肉的生产过程中共鉴定出55种挥发性化合物，在盐腌后期，醛类达到最高水平；而在最终产品中，酯类为主要的化合物。在肉制品加工过程中，风味形成过程较复杂，不同地区的气侯条件、制作工艺、原料特性的差异形成了各自产品独特的感官品质，特别是风味[9]。

目前，针对甘肃牧区传统风干牦牛肉在加工过程中挥发性物质变化分析的研究尚未报道。因此，本研究采用HS-SPME与GC-MS联用技术，探讨其在自然冷冻风干过程中挥发性风味物质的组成及变化规律，了解其主要的形成阶段和来源，以期控制产品风味的形成，为提高产品品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选取甘肃省甘南州自然放牧下3～5岁健康无病的公牦牛5头，取半膜肌剔除表面筋膜、脂肪，切成截面2 cm×2 cm条状，混合均匀，在甘肃省甘南州夏河县选择避光、自然通风的冷冻室(室内温度-15～-10 ℃， 相对湿度50%～75%)，吊挂于铁丝，相邻2条肉之间保持1～2 cm的距离，在自然风干过程中第0、2、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60 d时分别取100 g肉样，切成肉丁，置于100 mL具塞玻璃瓶中，贮藏于-80 ℃，待测。

试剂：NaCl(分析纯)，天津光复科技发展有限公司。

1.2 仪器与设备

气相色谱-质谱联用仪(Agilent 6890 GC-5973 MSD)，美国Agilent公司；色谱柱(OV1701 60 m×0.25 mm(Id)×0.5 μm，中国科学院兰州化物所；顶空固相微萃取(HS-SPME),(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)，美国SUPELCO。

1.3 试验方法

1.3.1 顶空固相微萃取

肉样解冻后在萃取瓶中加入20%的NaCl，并将萃取瓶在90 ℃水浴锅中加热熟制60 min。然后降温至60 ℃，用手动SPME进样器，在60 ℃下通过静态顶空方法恒温萃取40 min，萃取完退出SPME，并立刻进行气相色谱-质谱(GC-MS)分析。

1.3.2 GC-MS检测条件

色谱条件：升温程序：60 ℃持续1 min，以3.5 ℃/min升温至230 ℃，持续10 min。进样解析温度270 ℃，解析时间15 min。进样口: 不分流；加热温度：270 ℃; 气体流速：19.5 mL/min，2 m。

质谱条件：电子能量70 eV；离子源温度230 ℃；辅助温度温度：280 ℃。

1.3.3 数据分析

化合物经计算机检索同时与标准数据库相匹配，根据匹配度及参照相关文献人工解析鉴定各挥发性化合物，并用峰面积归一化计算挥发性化合物相对含量。每个样品重复测定3次。用Excel 2016对数据进行处理(计算平均值及标准差)和绘图。采用SPSS 19.0统计分析软件对数据进行显著性分析(Duncan法)及主成分分析，并采用Origin 8.5绘制散点图。

2 结果与讨论

2.1 牦牛肉风干过程中挥发性风味物质的变化

采用HS-SPME与GC-MS方法对甘肃牧区传统风干牦牛肉中挥发性风味物质进行分析，图1为成品风干牦牛肉总离子流图。

牦牛肉在自然冷冻风干过程中0～60 d的挥发性风味物质检测结果见表1。在风干过程中，总共检出41种挥发性风味物质，其中酯类12种、酸类6种、醛类3种、酮类9种、醇类3种、醚类1种、烃类1种、含硫化合物4种、杂环化合物2种。其中，分别在风干第0、2、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60天检出27、40、34、39、30、32、30、32、31、33、31、34、30种挥发性风味物质。

2.1.1 酯类

由表1可知，酯类总相对含量在风干过程中整体呈降低趋势(P<0.05)，在风干0 d时，酯类总相对含量最高(34.217%)，0～4 d显著下降(P<0.05)，6 d 后出现波动变化。风干后期酯类物质总相对含量下降可能是由于随着加工时间的延长，酯类物质在微生物作用下发生水解等作用，分解为其他产物。在风干牦牛肉加工过程中共检测出12种酯类，由于酯类物质的阈值一般较高，但内酯阈值较低[10]，对风味的贡献较大。本研究中共检测到3种内酯，γ-丁内酯、α-甲基-γ-丁内酯、γ-戊内酯，它们分别具有芳香气味、香兰素和椰子香味，对风干牦牛肉的风味具有重要贡献。

2.1.2 酸类

酸类总相对含量在整个风干过程中变化显著(P<0.05)。在风干2 d时总相对含量最高为13.128%，2～6 d显著高于0 d(P<0.05)。在风干牦牛肉加工过程中共检测出6种酸类风味物质，其中庚酸具有脂肪气味，3-甲基戊酸具有青草香气。壬酸、正戊酸、3-甲基戊酸、庚酸、辛酸在风干2 d时才检测到，它们形成于风干过程中。酸类阈值一般较高，通常认为对肉品风味影响不大。但是酸类是生成其他挥发性风味物质的重要中间体[11]，不饱和脂肪酸易被氧化成醇、醛、酮、呋喃等化合物[12]，是风味的重要成分。

2.1.3 醛类

醛类总相对含量在风干过程中总体上呈现先升高后降低的趋势(P<0.05)，最高相对含量出现在风干15 d(16.95%)，显著高于其他风干时间(P<0.05)。

注：“-”表示未检出，同一行数据肩标字母不同表示差异显著(P<0.05),n=3。

苯乙醛相对含量在风干过程中变化规律与醛类总相对含量的变化基本相似，也呈现出先上升后降低的趋势(P<0.05)。庚醛和十六醛在风干过程中显著降低(P<0.05)。本研究共检测出3种醛类，苯乙醛来源于苯丙氨酸的Strecker醛的降解[13]，具有玫瑰花香气味。直链脂肪醛(庚醛和十六醛)是典型的脂肪氧化产物[14]。庚醛香气阈值低，具有青草香、花香和脂香[15]。

2.1.4 酮类

酮类总相对含量在风干过程中总体上呈降低趋势(P<0.05)。其中，5-羟基-2-戊酮、1-戊烯-3-酮、4-羟基-5-甲基-2-己酮、3-戊烯-2-酮在风干0 d时未检测到，它们形成于风干过程中。一些甲基酮类(2-戊酮、5-甲基-2-己酮、4-己烯-2-酮、1-戊烯-3-酮、3-戊烯-2-酮)的形成与微生物引起的脂肪酸的氧化有关，而其他酮类如4-羟基-4-甲基-2-戊酮、2,3-辛二酮、5-羟基-2-戊酮、4-羟基-5-甲基-2-己酮，来自美拉德反应，美拉德反应在降解和重排过程中，会生成许多二羰基化合物和羟基羰基产物[16]。其中，2-戊酮、2，3-辛二酮在新疆风干肉中也检测到它们的存在[14]，2-戊酮具有水果味、奶酪味[20]，而2，3-辛二酮具有氧化脂肪味[15]。

2.1.5 醇类

醇类总相对含量在风干过程中总体呈现降低趋势(P<0.05)。苯甲醇在相对含量为0.027%才被检测出，在风干过程仅有第0、8、25天检测出，具有茉莉花香气味[17]。己醇具有水果、青香、醇香香气[9]，而二氢松油醇具有紫丁香气味。

2.1.6 醚类

醚类总相对含量在风干0～6 d过程中，由3.091% 显著降低到0.799%(P<0.05)，之后又出现波动变化。本研究仅检测出1种醚类即茴香脑，具有独特的大茴香和甜香气味[18]。在伊利和内蒙古风干牛肉中也检测出茴香脑的存在。

2.1.7 烃类

本研究共检出1种烃类，十六烷。十六烷的相对含量在风干过程中未呈现明显变化规律。由于十六烷阈值较高，对风味影响不大。

2.1.8 含硫化合物

含硫化合物总相对含量在风干过程中总体呈现增加趋势(P<0.05)，风干60 d时相对含量最高，为66.836%。1，2-乙二硫醇在风干2 d时才被检出，随着风干时间的延长其相对含量显著升高(P<0.05)。本试验共检测出4种含硫化合物，其中，己酸甲硫醇酯、1，2-乙二硫醇、2-戊硫醇它们可能来源于Strecker降解，含硫氨基酸降解后可生成硫醇[19]，硫醇进一步通过酯化反应可生成硫酯。1，2-乙二硫醇是由半胱氨酸和葡萄糖反应生成，赋予风干牦牛肉肉香味[20]。含硫化合物具有低阈值的特点且含量高，对风干牦牛肉的特征风味的形成具有重要贡献。

2.1.9 杂环化合物

本研究仅检测到2种杂环化合物3-甲基四氢呋喃和2，5-二甲基吡嗪，它们来源于美拉德反应。3-甲基四氢呋喃赋予风干肉烘烤、坚果和烤花生香气[21]。2，5-二甲基吡嗪可能通过Strecker降解期间生成的α，β-胺基酮的自身缩合形成，赋予风干牦牛肉烤香和坚果香气[22]。在内蒙古风干肉中也检出2，5-二甲基吡嗪的存在[18]。由于杂环化合物低阈值的特点，对风干牦牛肉香气形成影响显著。在风干过程中，这2种物质对风干牦牛肉的特征风味形成起重要作用。

在风干牦牛肉加工过程中，其风味形成途径比较复杂，受到各种因素的影响，成品风干牦牛肉挥发性成分的组成中，含硫化物相对含量最高(67.116%)，其次是酮类(12.024%)、醛类(9.654%)，酯类(4.706%)，这些风味化合物主要来源于美拉德反应[23]和脂肪的氧化产物[24]。

2.2 挥发性风味成分的PCA分析

对甘肃牧区传统风干牦牛肉加工过程中的挥发性风味物质进行主成分分析。如图2-A所示。主成分1和主成分2分别解释了56.344%和28.211%的方差贡献率，累计方差贡献率84.511%。

与主成分高度相关的挥发性风味物质有1,2-乙二硫醇、苯乙醛、2,3-辛二酮、2-戊硫醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、2,5-二甲基吡嗪等，它们主要来自美拉德反应产物。与主成分2高度相关的挥发性风味物质有α-酮戊二酸、正己醇、3-甲基戊酸、3-戊烯-2-酮、2-戊酮、1-戊烯-3-酮、γ-丁内酯等，它们主要来自脂肪氧化产物。

由图2-B可以看出，13个时间点分居于3个不同的象限，0～10 d和20～60 d分别位于第二和第四象限，同一象限距离较近说明他们的挥发性风味组成相似。其中，0～10 d风味物质组成相似，且为风干牦牛肉风味物质形成的主要阶段。15 d单独处于一个象限，说明15 d为甘肃牧区风干牦牛肉挥发性风味物质变化的拐点，其美拉德反应产物和脂肪氧化产物总相对含量最高，其后20～60 d挥发性风味物质相似。

3 结论

甘肃牧区传统风干牦牛肉加工过程中共计检出41种挥发性风味物质，其中酯类12种、酸类6种、醛类3种、酮类9种、醇类3种、醚类1种、烃类1种、含硫化合物4种、杂环化合物2种。在加工过程中，酯类、酮类、醇类总相对含量总体呈现降低趋势。酸类、烃类和醚类未呈现明显的变化规律。醛类在风干过程中先增加后降低，含硫化合物总相对含量整体显著增加(P<0.05)。

风干牦牛肉的主体挥发性风味物质为美拉德反应产物和脂肪氧化产物，可以用PCA有效进行区分，且0～15 d为其挥发性风味物质形成的关键阶段，应控制好制作时的工艺条件及环境条件。

参考文献

[1] 高媛. 风干牦牛肉品质形成规律与工艺改进技术研究[D].北京：中国农业科学院,2013.

[2] 张丽,马纪兵,王妍,等. 甘肃牧区风干牦牛肉加工过程中的品质变化[J]. 食品工业科技,2017(21):1-6.

[3] 杨洪生. 西藏民族肉制品的调查报告[J]. 中国牦牛,1986(2):33-36.

[4] 沙坤,郭江南,郎玉苗,等. 牦牛干巴和黄牛干巴挥发性风味特征与差异分析[J]. 农业机械学报,2015,46(12):233-239.

[5] 沙坤,李海鹏,张杨,等. 固相微萃取-气质联用法分析五种新疆风干牛肉中的挥发性风味成分[J]. 食品工业科技,2014,35(21):310-315.

[6] KABAN G. Changes in the composition of volatile compounds and inmicrobiological and physicochemical parameters during pastirma processing[J]. Meat Science，2009，82(1)：17-23.

[7] 粟桂蓉,彭钰媛,周璐璐,等. 传统土家腊肉加工过程中风味物质研究[J]. 食品科技,2017(3):118-123.

[8] LORENZO J M. Changes on physico-chemical，textural，lipolysis and volatile compounds during the manufacture of dry-cured foal“Cecina”[J]. Meat Science，2014，96(1)：256-263.

[9] 沙坤,孙宝忠,张泽俊,等. 不同饲养方式的部位肉制作的哈萨克风干牛肉挥发性风味成分差异分析[J]. 食品科学,2017,38(18):48-53.

[10] 周洁,王立,周惠明. 肉品风味的研究综述[J]. 肉类研究,2003(2):16-18.

[11] 刘勇. 犊牦牛肉用品质、脂肪酸及挥发性风味物质研究[D].兰州：甘肃农业大学,2010.

[12] 张新亮,徐幸莲. 干腌火腿风味研究进展[J]. 食品科学,2007,28(8):510-513.

[13] MACLEOD G,AMES J. Soy flavor and its improvement[J]. C R C Critical Reviews in Food Technology,1988,27(4):219-400.

[14] 沙坤. 新疆风干牛肉质量特征及风味形成机制的研究[D].北京:中国农业科学院,2015.

[15] 徐永霞,陈清婵,吴鹏,等. 气相色谱-嗅闻技术鉴定清炖猪肉汤中的挥发性香气物质[J]. 食品科学,2011,32(18):274-277.

[16] MURIEL E,ANTEQUERA T,PETRON M J,et al. Volatile compounds in Iberian dry-cured loin[J]. Meat Science,2004,68(3):391-400.

[17] 沙坤,钱聪,张泽俊,等. 发酵牦牛肉成熟过程中挥发性香气成分的变化[J]. 食品工业科技,2015,36(24): 76-81.

[18] 陈海涛,孙杰,蒲丹丹,等. OAV和GC-MS-O法鉴定内蒙古风干牛肉风味活性物质[J]. 食品工业科技,2016,37(15): 76-81.

[19] HUAN Y,ZHOU G,ZHAO G,et al. Changes in flavor compounds of dry-cured Chinese Jinhua ham during processing[J]. Meat Science,2005,71(2):291-299.

[20] 曾茂茂,李伶俐,何志勇,等. 甘氨酸对美拉德反应体系及产生肉香风味物质的影响[J]. 食品科学,2012,33(7):32-36.

[21] 魏晋梅. 小牛肉风味物质、脂肪酸分析及镇静剂类药物残留检测方法研究[D].兰州：甘肃农业大学,2015.

[22] 张宁,陈海涛,孙宝国,等. 固相微萃取和同时蒸馏萃取方法比较传统腊牛肉的风味成分[J]. 中国食品学报,2016,16(6):247-258.

[23] MOTTRAM D S. Flavor formation in meat and meat products: A review[J]. Food Chemistry,1998,62(4):415-424.

N, M, S,et al. Characterization of traditional Istrian dry-cured ham by means of physical and chemical analyses and volatile compounds[J]. Meat Science,2011,88(4):786-790.