人们对于肉类风味的感知是嗅觉与味觉相互整合作用的结果，肉类风味是影响肉品质以及消费者购买力的主要因素[1]。随着我国草原面积逐年较少，集约化养殖已经逐步成为当今养羊业的主流模式，这种模式下羊肉品质和风味出现不同程度地下降[2]。复合益生菌制剂或天然植物及其提取物因其能够改善肉类品质及风味而备受关注。张志军等[3]研究发现，在哈萨克绵羊饲粮中添加复合益生菌制剂可以改善瘤胃发酵环境，其分泌的代谢产物能够减少亚油酸的完全氢化，未氢化的亚油酸过瘤胃后通过后肠进入血液从而直接沉积到肌肉中，改善了羊肉脂肪酸组成。沙葱是生长在我国西北地区的一种天然牧草，其中含有黄酮、多糖和挥发油等多种活性成分[4]，这些活性成分具有提高肉羊肠道免疫[5]、抗氧化[6]及改善瘤胃微生态环境[7]等生物学活性功能。本课题组前期研究发现，在杜寒杂交肉羊饲粮中添加沙葱粉能够显著提高肾脏周围、腹部皮下以及尾部脂肪中亚油酸(C18 : 2cis-6)、α-亚麻酸(C18 : 3n-3)、二十碳五烯酸(C20 : 5n-3，EPA)、二十二碳六烯酸(C22 : 6n-3，DHA)、多不饱和脂肪酸(PUFA)、n-6 PUFA的含量以及PUFA/饱和脂肪酸(SFA)值，显著降低硬脂酸(C18 : 0)的含量，对肉羊体脂脂肪酸具有显著的改善作用[8]。羊肉中脂肪酸的组成既是影响羊肉品质的重要指标，同时也是挥发性风味物质的前体物，而短链脂肪酸、硬脂酸和不饱和脂肪酸的氧化降解物与羊肉风味密切相关[9]。Francisco等[10]研究指出，蒙古羊肉中棕榈油酸(C16 : 1)的含量和肉风味之间存在显著的正相关。双金等[11]研究表明，自然放牧的苏尼特羊羊肉油酸(C18 : 1)含量和油酸/亚油酸值较高时，羊肉味道更加鲜美和浓厚，这说明羊肉风味的形成与脂肪酸具有潜在的联系。沙葱粉和复合益生菌制剂均对舍饲肉羊肉品质及风味具有一定的影响，2种添加剂均为市面上较为流行的饲料添加剂，沙葱粉成本较为昂贵，复合益生菌制剂的成本相对较为便宜，2种饲料添加剂应用于同一品种的肉羊的研究鲜见报道，饲喂效果有待进一步探究。因此，本试验旨在探究饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂对杜寒杂交肉羊背最长肌脂肪酸和挥发性风味物质的影响，并揭示PUFA与挥发性风味物质的关联性，以期为养殖场甄选饲料添加剂及舍饲肉羊饲料添加剂的研发提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料沙葱粉购自内蒙古阿拉善盟浩海生物科技有限公司(生产方法：取新鲜沙葱置于干净的白搪瓷盘中，放入鼓风干燥箱中，烘干温度为65 ℃，加热时间约12 h，烘干后，用60~120目粉碎机粉碎，过80目筛)，沙葱的主要活性物质为烷烃和非杂环含硫有机物及一些带芳香气味的酚类、醛类和酮类。复合益生菌制剂为驻马店吉兴隆牧业生物科技有限公司研制，由枯草芽孢杆菌、光合细菌、酵母菌、双歧杆菌和黑曲霉菌组成，总菌落数≥1.5×109 CUF/g。
1.2 试验设计动物饲养试验于2017年7—10月在内蒙古农业大学“中加肉羊养殖与示范项目”基地进行。选取36只健康、体重[(42.5±3.1) kg]相近的6月龄杜寒杂交F1代母羊，随机分为3组，每组3个重复，每个重复4只。试验Ⅰ组饲喂基础饲粮，试验Ⅱ组在基础饲粮中每只每天加20 g的沙葱粉[12](课题组前期试验得出的最适添加量；饲喂方式为将沙葱粉与其他饲料原料粉料均匀混合并制粒后饲喂)，试验Ⅲ组在基础饲粮中每只每天加100 g的复合益生菌制剂(厂家推荐添加量，考虑到高温对益生菌活性的破坏，故该组饲粮采用低温制粒的方法将复合益生菌制剂与其他饲料原料粉料均匀混合后制成颗粒进行饲喂)。基础饲粮为育肥羊全混合日粮(TMR)颗粒饲料，由内蒙古优牧特农牧科技股份有限公司生产，其组成及营养水平见表 1。
|
表 1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) |
试验前对试验羊进行驱虫，对畜舍进行统一的消毒处理。整个试验期为75 d，其中预试期为15 d，正试期为60 d。正试期每天在07:00和18:00各饲喂1次，试验全期自由采食、饮水。依据剩料不低于饲喂量10%的要求，调整饲喂量，每天饲喂前记录饲喂量，根据每组试验羊每天的实际采食量，计算平均日采食量，每15 d对试验羊进行1次称重，记录体重变化。试验期间各组的管理模式、饲养方式以及环境条件一致。
1.4 样品采集在饲养试验结束后，每组随机选取3只体重相近的羊只(每个重复选1只羊)，经检疫合格之后，参照赵有璋[13]的方式进行屠宰(宰前24 h禁食，2 h禁水)。宰后取背最长肌样品去除筋膜，用锡纸包裹，-20 ℃冰箱保存。
1.5 指标测定 1.5.1 背最长肌样品脂肪酸组成测定取背最长肌组织样品，修剪去筋膜和脂肪组织，手工切成小肉丁，加入液氮进行速冻，然后迅速放入加入冷冻混合振荡研磨仪中研磨至粉末状。称取1 g粉末，与2 mL氢氧化钠和甲醇混合溶液，并加入100 μL内标液十九烷酸甲酯，将样品于85 ℃恒温水浴30 min，再加入3 mL三氟化硼甲醇混合溶液，于85 ℃恒温水浴30 min，冷却至室温加入1 mL正己烷振荡萃取静置，取100 μL上清液，用正己烷定容至1 mL，上机测试。制备好的脂肪酸甲酯用气相色谱(GC-2010)分析，毛细管色谱柱TG-5MS(100 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱温箱温度：起始温度80 ℃，保持1 min，以10 ℃/min的速率升至200 ℃，再以5 ℃/min的速率升至250 ℃，最后以2 ℃/min的速率升至280 ℃，保持3 min。载气：氦气；载气流速：1.2 mL/min；进样口温度：290 ℃，不分流进样；离子源温度：280 ℃；传输线温度：280 ℃；进样量：1.0 μL。脂肪酸按照已知质量浓度的37种脂肪酸甲酯混标的峰面积定量。色谱级甲醇(货号：67-56-1)购自上海迈瑞尔化学技术有限公司，色谱级37种脂肪酸甲酯混标样(货号：47885-U)购自上海楚定分析仪器有限公司。
1.5.2 背最长肌中挥发性风味物质测定 1.5.2.1 顶空固相微萃取/气相色谱-质谱(GC-MS)分析条件顶空固相微萃取的条件：精密称取混匀打碎的肌肉组织样品3 g置于顶空瓶中，加入10 μL 863 mg/kg的2-甲基-3-庚酮(内标)，于90 ℃下平衡30 min后，用固相微萃取针萃取30 min，手动进样，萃取针在进样口停留5 min。气相色谱-质谱条件如下，色谱柱：DB-5MS(20 m×0.18 mm×0.18 μm)；分流比：不分流；载气流速：1.0 mL/min；扫描方式：全扫描；离子源温度：230 ℃；四级杆温度：180 ℃；升温程序：起始温度50 ℃，保持1 min，以3 ℃/min升至210 ℃，以10 ℃/min升至250 ℃，保持18 min。2-甲基-3-庚酮标准品购自美国Sigma公司。
1.5.2.2 挥发性风味物质的定性与定量分析采集到的质谱图利用NIST谱库进行检索[14]，鉴定样品中的挥发性风味成分，选择10 μL 863 mg/kg的2-甲基-3-庚酮作为内标，利用内标法[15]根据已知质量浓度的2-甲基-3-庚酮的峰面积和样品各挥发性成分的峰面积计算各挥发性风味物质含量。计算公式[16]如下：
|
|
利用Excel 2016软件进行数据整理，采用SAS 9.2软件中的ANOVA程序进行单因素方差分析，各组挥发性风味物质含量和OAV用平均值±标准差的形式表示，P < 0.05为差异显著，差异显著时用Duncan氏法进行多重比较。背最长肌中主要风味物质与不饱和脂肪酸含量的相关性用多元回归分析模型分析。
2 结果 2.1 沙葱粉或复合益生菌制剂对肉羊生长性能的影响由表 2可知，各组之间平均日采食量无显著差异(P>0.05)；Ⅱ组和Ⅲ组的平均日增重显著高于Ⅰ组(P < 0.05)，Ⅱ组和Ⅲ组之间无显著差异(P>0.05)；Ⅱ组和Ⅲ组的料重比显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，Ⅱ组和Ⅲ组之间无显著差异(P>0.05)。
|
|
表 2 沙葱粉或复合益生菌制剂对肉羊生长性能的影响 Table 2 Effects of Allium mongolicum Regel powder or probiotic complex preparation on growth performance of mutton lambs (n=36) |
由表 3可知，对于单不饱和脂肪酸(MUFA)，Ⅱ组中顺-10-十五烯酸、棕榈一烯酸、顺-10-十七烯酸、油酸和神经酸的含量显著高于Ⅰ组(P < 0.05)；Ⅲ组中肉豆蔻油酸、神经酸的含量显著高于Ⅰ组(P < 0.05)，棕榈一烯酸、油酸的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)。对于PUFA，Ⅱ组中亚油酸、花生二烯酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、EPA和DHA的含量显著高于Ⅰ组(P < 0.05)；Ⅲ组中γ-亚麻酸的含量显著高于Ⅰ组(P < 0.05)。对于SFA，Ⅱ组中棕榈酸、硬脂酸和花生酸的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)；Ⅲ组中棕榈酸、花生酸的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，硬脂酸和山嵛酸的含量与Ⅰ组差异不显著(P>0.05)。Ⅱ组和Ⅲ组中SFA的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，Ⅱ组中MUFA、PUFA的含量及PUFA/SFA值显著高于Ⅰ组(P < 0.05)；Ⅲ组中PUFA、n-6 PUFA的含量和PUFA/SFA值显著高于Ⅰ组(P < 0.05)，MUFA的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，n-3 PUFA的含量与Ⅰ组差异不显著(P>0.05)。
|
|
表 3 沙葱粉或复合益生菌制剂对肉羊背最长肌脂肪酸组成和含量的影响 Table 3 Effects of Allium mongolicum Regel powder or probiotic complex preparation on fatty acid composition and contents in longissimus dorsi muscle of mutton lambs (n=9) |
杜寒杂交肉羊背最长肌挥发性风味物质组成和含量详见表 4。Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组背最长肌中分别检测出挥发性风味物质28种、28种和25种。
|
|
表 4 沙葱粉或复合益生菌制剂对肉羊背最长肌挥发性风味物质组成和含量的影响 Table 4 Effects of Allium mongolicum Regel powder or probiotic complex preparation on volatile flavor compound composition and contents in longissimus dorsi muscle of mutton lambs (n=9) |
Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组检出的醛类物质分别为8种、8种和9种，Ⅰ组和Ⅲ组中醛类物质含量最高的均为壬醛，Ⅱ组为反-2-壬烯醛。Ⅱ组和Ⅲ组中正辛醛的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，Ⅱ组中壬醛和苯甲醛的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，Ⅲ组中2-十一烯醛和反-2-辛烯醛的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)。
Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组检出的醇类物质分别为9种、9种和7种，3个组中醇类物质含量最高的均为苯甲醇。Ⅱ组中苯甲醇、正辛醇和反-2-壬烯-1-醇的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，而2-环己烯醇和1-辛烯-3-醇的含量显著高于Ⅰ组(P < 0.05)；Ⅲ组中1-戊醇的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，Ⅱ组中未检测到该物质。
Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组检出的烷烃类物质分别为6种、7种和6种，Ⅰ组和Ⅲ组中含量最高的均为八甲基环四硅氧烷，未检出烯烃类物质。Ⅱ组检测2种烯烃类物质为3, 5, 5-三甲基-1-己烯和1, 4-戊二烯。Ⅱ组中八甲基环四硅氧烷、丙烷、环氧乙烷和2, 4-二甲基己烷的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)；Ⅲ组中2, 4-二甲基己烷和十六烷的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)。
检出的其他挥发性风味物质还有酮类、酯类和酸类。在酮类物质中，Ⅱ组和Ⅲ组中环庚三烯酮的含量显著高于Ⅰ组(P < 0.05)；2, 3-庚烷二酮只在Ⅰ组中检测到，其余2个组均未检测到。酯类物质中，Ⅱ组和Ⅲ组中癸酸乙酯的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)。酸类物质中，Ⅲ组中2-辛炔酸的含量显著高于Ⅰ组(P < 0.05)，Ⅰ组和Ⅱ组之间无显著差异(P>0.05)；Ⅱ组中乙炔酸的含量显著低于Ⅰ组(P < 0.05)，Ⅲ组中未检测到该物质。
2.4 沙葱粉或复合益生菌制剂对肉羊背最长肌挥发性风味物质OAV的影响根据各挥发性风味物质的OAV筛选出各组羊肉中的特征风味物质(OAV≥80)和辅助风味物质(0≤OAV＜80)，结果见表 4。Ⅰ组筛选得到6种特征风味物质，依据OAV从高到低排序依次为壬醛、正辛醛、2-十一烯醛、反-2-癸烯醛、己醛和1-辛烯-3-醇；Ⅱ组筛选得到6种特征风味物质，依据OAV从高到低排序依次为反-2-壬烯醛、2-十一烯醛、反-2-癸烯醛、壬醛、正辛醛和1-辛烯-3-醇；Ⅲ组筛选得到7种特征风味物质，依据OAV从高到低排序依次为反-2-壬烯醛、反-2-癸烯醛、壬醛、2-十一烯醛、正辛醛、1-辛烯-3-醇和己醛。3个组羊肉中的辅助风味物质均为反-2-辛烯醛、庚醛和苯甲醛。
2.5 背最长肌中主要风味物质与PUFA的相关性分析背最长肌中主要风味物质(特征风味物质和辅助风味物质)与PUFA的相关性分析详见表 5。特征风味物质中反-2-癸烯醛与n-3 PUFA(R2=0.71，P=0.01)、α-亚麻酸(R2=0.44，P=0.01)具有显著的相关性；正辛醛α-亚麻酸具有显著的相关性(R2=0.67，P=0.01)；壬醛与n-3 PUFA(R2=0.74，P=0.01)和α-亚麻酸(R2=0.44，P=0.01)具有显著的相关性；2-十一烯醛(R2=0.50，P=0.01)和反-2-壬烯醛(R2=0.66，P=0.01)与PUFA均具有显著的相关性，其中2-十一烯醛与n-6 PUFA达到了高强度相关(R2=0.79，P=0.01)，反-2-壬烯醛与亚油酸达到了高强度相关(R2=0.76，P=0.01)；1-辛烯-3-醇与PUFA(R2=0.69，P=0.01)、亚油酸(R2=0.67，P=0.03)和α-亚麻酸(R2=0.53，P=0.01)均具有显著的相关性；己醛与PUFA无显著的相关关系(R2=0.26，P=0.28)。辅助风味物质(庚醛、反-2-辛烯醛和苯甲醛)与PUFA相关性较差。
|
|
表 5 背最长肌中主要风味物质与PUFA的相关性分析 Table 5 Correlation analysis of main flavor compound and PUFA in longissimus dorsi muscle of mutton lambs |
试验研究发现，在杜寒杂交肉羊初始体重无显著差异的情况下，饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂能够提高杜寒杂交肉羊平均日增重，降低料重比，进而提高生长性能，对平均日采食量无显著影响，由此说明试验所得结果未受到其他营养物质采食量、试验羊肥瘦程度的影响，而只是受到本试验饲粮添加剂的影响所致。
脂肪酸组成是评价肉品质的重要指标之一，其中不饱和脂肪酸的含量高及PUFA/SFA值高于0.4时被认为肉品质量较高。Liu等[23]研究发现，在小尾寒羊饲粮中添加适量沙葱黄酮能够显著降低小尾寒羊背最长肌中SFA含量，尤其是硬脂酸(羊肉膻味相关脂肪酸)的含量，增加不饱和脂肪酸的含量，从而改善羊肉脂肪酸组成。这与本研究结果一致，表明沙葱粉能够在一定程度上降低肉羊背最长肌中SFA和膻味相关脂肪酸的合成，进而改善羊肉品质和风味。冯健等[24]研究发现，在延边黄牛育肥后期饲粮中添加复合益生菌制剂对其背最长肌中硬脂酸等SFA的含量无显著影响。这与本研究结果存在差异，可能的是由复合益生菌制剂的种类和动物品种不同造成的。PUFA是对人类健康极其重要的一类脂肪酸，具有抗癌、抗肿瘤、降低机体动脉粥样硬化和改善免疫系统功能的作用[25]。研究发现，SFA和MUFA作为脂肪延长酶1、3、6的底物，PUFA为脂肪延长酶2、4、5的底物，机体合成不饱和脂肪酸时反刍动物组织中含有的△5、△6和△9去饱和酶发挥关键作用[26]。
本研究发现，Ⅱ组和Ⅲ组中2种人体必需脂肪酸(EPA、DHA)的含量显著高于Ⅰ组，并且Ⅱ组的增加效果最为显著，可能是沙葱粉中的活性成分提高了△5、△6和△9去饱和酶的活性和相关基因的表达，使更多PUFA沉积到肌肉组织中。亚油酸是机体合成共轭亚油酸(CLA)的前体物[27]，α-亚麻酸是合成EPA和DHA等重要n-3 PUFA的前体物[28]。本试验研究表明，添加复合益生菌制剂显著提高了肌肉中亚油酸的含量，而对α-亚麻酸的含量无显著影响。推测可能的原因：其一，饲粮中添加复合益生菌制剂，其分泌的代谢产物减少了亚油酸的完全氢化，未氢化的亚油酸过瘤胃进入后肠道被血液吸收，从而直接沉积到肌肉中。Sauer等[29]研究发现，在体外试验亚油酸存在的条件下，添加离子载体(尼日利亚菌素、莫能菌素和替曲那新)减少了亚油酸的完全氢化。其二，饲粮中添加复合益生菌能够影响瘤胃菌群结构，改变原有的瘤胃微生物对饲料中亚油酸的利用途径[30]，CLA是亚油酸的异构体，有研究证实，亚油酸在瘤胃溶纤维丁酸弧菌(Butyrivibrio fibrisolvens)等分泌的异构化酶作用下，异构化为cis-9，trans-11-CLA[31]。
饲粮中添加沙葱粉能够显著提高肌肉中亚油酸和α-亚麻酸的含量，推测可能的原因：其一，沙葱粉中含有大量的植物源性抗氧化剂等活性成分(如黄酮)，有效抑制PUFA在瘤胃中的生物氢化作用，饲粮中的n-3 PUFA得以直接在羊肉中沉积[8]；其二，沙葱粉中的活性成分(如黄酮类化合物和多糖类化合物)具有抗氧化的生物学活性功能[32]，能够降低瘤胃微生物的氢化作用，使更多的PUFA沉积到肉羊肌肉中，同时这也可能是Ⅱ组PUFA/SFA值升高的原因之一。PUFA/SFA值是衡量肉品脂肪酸组成重要的指标，当其值大于0.4时会降低机体患脑血管疾病的风险[33]。本试验结果表明，饲喂2种添加剂的肉羊，其背最长肌中PUFA/SFA值均高于0.4，这与赵国芬等[34]研究结果一致，综上所述，沙葱粉或复合益生菌制剂均能够不同程度地提高背最长肌中MUFA、PUFA的含量，降低SFA的含量，从而改善羊肉脂肪酸组成。
3.2 沙葱粉或复合益生菌制剂对肉羊背最长肌挥发性风味物质含量和OAV的影响挥发性风味物质其本质上是一些分子量较小的有机化合物(吡嗪、醛、酸、酮、烃、酯、醇和含氮和含硫化合物)，这些挥发性化合物是羊肉风味以及香气的主要来源[35]。罗玉龙等[21]利用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术分析苏尼特羊肌肉中的挥发性成分，得出醛类和醇类化合物是苏尼特羊肉风味的主要物质。康艳梅等[36]用同样的方法检测出盐池滩羊肉品风味物质主要是酸类、酚类和酮类化合物。本试验检出杜寒杂交肉羊肌肉挥发性风味物质中占比较大的为醇类、醛类和烷烃类化合物，这3类化合物总数分别占各组化合物总数的82.14%(Ⅰ组)、85.71%(Ⅱ组)和88.00%(Ⅲ组)，占比较小的为酮类、酯类和酸类化合物。Ⅱ组中反-2-壬烯醛、2-十一烯醛和反-2-癸烯醛含量显著高于Ⅰ组，说明Ⅱ组添加沙葱粉后羊肉主要挥发性风味物质在含量上发生了改变。庚醛因阈值较低且含量相对较高对羊肉风味的贡献十分显著，苯甲醛是苯丙氨酸的降解产物，是羊肉重要的风味物质[37]，Ⅲ组中检出的苯甲醛和庚醛的含量显著高于Ⅰ组，说明添加复合益生菌制剂能够显著影响苯甲醛和庚醛的形成。醇类物质是由脂类物质氧化过程中烷氧基自由基和脂肪分子发生反应产生，其中1-辛烯-3-醇具有蘑菇香、青香、蔬菜香，对羊肉风味的形成有一定作用[22]。Ⅱ组中1-辛烯-3-醇阈值较低，而含量相对较高，因此对羊肉风味影响较大，说明沙葱粉的添加有利于该物质前体物的合成。烷烃类化合物是由脂肪酸烷氧自由基均裂产生的阈值较高的一类化合物，对羊肉风味的贡献作用相对较小[38]。本次试验未查到相关烷烃化合物的阈值，从含量上来看Ⅱ组中多数烷烃类化合物低于Ⅰ组，说明添加沙葱粉后Ⅱ组羊肉挥发性风味物质中对羊肉风味贡献作用较小的烷烃类化合物含量下降。Ⅱ组中检测到2种烯烃类化合物(其余2组未检测到)，可能是羰基类化合物反应生成[39]。研究表明，酸类化合物是导致羊肉具有特殊风味的又一重要原因，4-甲基辛酸、4-甲基壬酸等甲基支链脂肪酸是羊肉的特征风味物质[40]。本次试验未检测到这2种物质，而检测到了低含量的2-辛炔酸和乙炔酸，这可能与检测方法有关。
单从挥发性风味物质的含量上并不能准确衡量其对羊肉风味的贡献作用，OAV是挥发性风味物质含量与其水中气味阈值的比值，能够相对准确地评价某一挥发性物质组分对羊肉整体风味的贡献程度，0≤OAV＜80，说明该挥发性风味物质为辅助风味物质，对羊肉风味的贡献程度较小；OAV≥80，说明该挥发性风味物质是羊肉的特征风味物质，对羊肉风味的贡献程度较大[41]。一般来说，OAV越大说明该挥发性风味物质对羊肉总体风味贡献越大。研究表明，直链醛往往产生不好的气味，而不饱和醛则可以产生出香味并且是羊肉中很重要的香味物质[42-43]。不饱和醛中反-2-壬烯醛是亚油酸的氧化产物，OAV较高，具有脂肪香和油脂气味；2-十一烯醛同样具有较高的OAV，具有醛香和青香；饱和醛中正辛醛具有甜味、油脂味，OAV较高；壬醛具有青草味和脂肪味，同样具有较高的OAV；庚醛具有刺鼻且不愉快的油脂气味，OAV偏低。本试验得出Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅲ组中特征风味物质中不饱和醛含量分别占20.77%、73.41%和45.42%，饱和醛含量分别占75.00%、21.72%和53.72%，其余为醇类物质。辅助风味物质中不饱和醛(反-2-辛烯醛)含量分别占23.65%、27.29%和12.22%，芳香醛(苯甲醛)含量分别占59.90%、52.95%和61.23%，饱和醛(庚醛)含量分别占16.45%、19.76%和26.54%。根据各组OAV的大小，筛选出影响Ⅰ组羊肉风味的特征风味物质主要以壬醛、正辛醛、2-十一烯醛为主；Ⅱ组在添加沙葱粉后其特征风味物质主要以反-2-壬烯醛、2-十一烯醛、反-2-癸烯醛风味较好的不饱和醛为主；Ⅲ组在添加复合益生菌制剂后其特征风味物质主要以反-2-壬烯醛、反-2-癸烯醛、壬醛为主；辅助风味物质在各组的比例也发生了变化，但变化程度不大，主要以苯甲醛(杏仁味)为主。卢媛[12]研究报道，沙葱及其提取物中的活性成分主要为醛类、醇类、酮类和酸类，这些活性成分能够有效提高舍饲肉羊羊肉品质及风味。本试验中，Ⅱ组和Ⅲ组在添加沙葱粉和复合益生菌制剂后其羊肉风味物质组成上发生了改变。研究表明，羊肉脂肪酸组成与其风味的形成密切相关，如油酸是风味物质庚醛、辛醛和癸醛等的前体物；亚油酸是反, 反-2, 4-癸二烯醛、反-2-壬烯醛和1-辛烯-3-醇等的前体物[44]。因此推测本试验饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂通过改善羊肉脂肪酸组成，进而影响其风味物质的种类。综上所述，饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂后羊肉中的特征风味物质由风味较差的饱和直链醛转变为风味较好的不饱和醛，羊肉风味得以改善。
3.3 PUFA和挥发性风味物质的相关性Shahidi[45]研究结果显示，脂肪酸作为脂肪的主要组成部分，其组成成分影响脂肪氧化，进而决定挥发性风味物质的种类和强度。脂质氧化是羊肉挥发性风味物质形成的主要途径之一，其中PUFA易被氧化产生多种影响羊肉风味的化合物，如醛类、醇类、酮类、酸类等[46]。Banskalieva等[47]和Park等[48]研究表明，绵羊肌肉及其各器官中亚油酸为主要PUFA，同时亚油酸经氧化作用可生成9-氢过氧化物，并进一步断裂生成反-2-壬烯醛，其对羊肉风味影响较大[49]，本试验结果也证实了这一点。1-辛烯-3-醇是亚油酸氢过氧化物降解产物，1-辛烯-3-醇与PUFA、亚油酸显著相关，且3个组背最长肌中亚油酸的含量与1-辛烯-3-醇的含量具有很好的一致性，从另一方面也证实了上述结论的准确性。本试验研究发现，羊肉特征风味物质中正辛醛、壬醛与n-3 PUFA具有显著相关性，其中壬醛与n-3 PUFA相关性最为显著；2-十一烯醛与n-6 PUFA具有显著相关性，推测n-3 PUFA为饱和醛(正辛醛、壬醛)生成的前体物，而n-6 PUFA为2-十一烯醛生成的前体物。综上所述，杜寒杂交肉羊背最长肌中的PUFA与其主要挥发性风味物质具有较强的相关性，其含量及其种类能够间接影响羊肉风味的形成。
4 结论① 饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂均能够不同程度的提高背最长肌中MUFA、PUFA的含量，降低SFA的含量，从而改善羊肉脂肪酸组成，且沙葱粉的改善效果最佳。
② 饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂后羊肉中的特征风味物质由风味较差的饱和直链醛转变为风味较好的不饱和醛，羊肉风味得以改善。
③ 相关性研究发现，杜寒杂交肉羊背最长肌中不饱和脂肪酸与主要风味物质具有较强的相关性。
| [1] |
REICKS A L, BROOKS J C, GARMYN A J, et al. Demographics and beef preferences affect consumer motivation for purchasing fresh beef steaks and roasts[J]. Meat Science, 2011, 87(4): 403-411. DOI:10.1016/j.meatsci.2010.11.018 |
| [2] |
董志录. 嘉峪关市肉羊产业可持续发展的对策分析[J]. 畜牧兽医杂志, 2016, 35(2): 76-77, 80. DOI:10.3969/j.issn.1004-6704.2016.02.024 |
| [3] |
张志军, 刘敏, 赵正剑, 等. 饲粮中添加复合益生菌对绵羊瘤胃发酵的影响[J]. 饲料研究, 2012(3): 44-47. DOI:10.3969/j.issn.1002-2813.2012.03.016 |
| [4] |
敖长金. 沙葱化学成分及其生物学功能研究进展[J]. 饲料工业, 2010, 31(18): 1-5. DOI:10.3969/j.issn.1001-991X.2010.18.001 |
| [5] |
陈圣阳, 敖长金, 郑彦楷, 等. 沙葱黄酮对肉羊生产性能和肠道组织β-防御素基因表达的影响[J]. 动物营养学报, 2018, 30(3): 1095-1102. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2018.03.034 |
| [6] |
木其尔, 敖长金, 萨茹丽, 等. 沙葱总黄酮对肉羊抗氧化能力的影响[J]. 动物营养学报, 2016, 28(6): 1823-1831. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2016.06.025 |
| [7] |
丁赫, 刘旺景, 敖长金, 等. 饲粮中添加沙葱粉或复合益生菌制剂对杜寒杂交羊瘤胃发酵参数和瘤胃液菌群多样性的影响[J]. 动物营养学报, 2019, 31(1): 324-333. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2019.01.039 |
| [8] |
刘旺景, 敖长金, 丁赫, 等. 不同饲料添加剂对杜寒杂交肉羊体脂脂肪酸组成和氧化稳定性的影响[J]. 动物营养学报, 2018, 30(9): 3759-3771. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2018.09.048 |
| [9] |
PÉREZ-ALVAREZ J A, SENDRA-NADAL E, SÁNCHEZ-ZAPATA E J, et al.Poultry flavor: general aspects and applications[M]//GUERRERO-LEGARRETA I.Handbook of poultry science and technology.Hoboken: Wiley, 2010: 339-357.
|
| [10] |
FRANCISCO A, DENTINHO M T, ALVES S P, et al. Growth performance, carcass and meat quality of lambs supplemented with increasing levels of a tanniferous bush (Cistus ladanifer L.) and vegetable oils[J]. Meat Science, 2015, 100: 275-282. DOI:10.1016/j.meatsci.2014.10.014 |
| [11] |
双金, 敖力格日玛, 敖长金. 苏尼特羊体脂脂肪酸组成的研究[J]. 畜牧兽医学报, 2015, 46(8): 1363-1374. |
| [12] |
卢媛.沙葱、地椒风味活性成分及其对绵羊瘤胃发酵和羊肉风味的影响[D].硕士学位论文.呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2002: 32-35. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10129-2002090127.htm
|
| [13] |
赵有璋. 现代中国养羊[M]. 北京: 金盾出版社, 2005: 710-722.
|
| [14] |
刘磊, 汪浩, 张名位, 等. 龙眼乳酸菌发酵工艺条件优化及其挥发性风味物质变化[J]. 中国农业科学, 2015, 48(20): 4147-4158. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2015.20.014 |
| [15] |
PÉREZ-OLIVERO S J, TRUJILLO J P P, CONDE J E. Minor volatile compounds in white wines from canary islands, madeira, and Pico (Azores) by headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry:a qualitative study[J]. ISRN Analytical Chemistry, 2013, 2013: 529306. |
| [16] |
GU S Q, WANG X C, TAO N P, et al. Characterization of volatile compounds in different edible parts of steamed Chinese mitten crab (Eriocheir sinensis)[J]. Food Research International, 2013, 54(1): 81-92. DOI:10.1016/j.foodres.2013.05.018 |
| [17] |
孙圳, 韩东, 张春晖, 等. 定量卤制鸡肉挥发性风味物质剖面分析[J]. 中国农业科学, 2016, 49(15): 3030-3045. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2016.15.017 |
| [18] |
庞雪莉, 胡小松, 廖小军, 等. FD-GC-O和OAV方法鉴定哈密瓜香气活性成分研究[J]. 中国食品学报, 2012, 12(6): 174-182. DOI:10.3969/j.issn.1009-7848.2012.06.026 |
| [19] |
GOUFO P, WONGPORNCHAI S, TANG X R. Decrease in rice aroma after application of growth regulators[J]. Agronomy for Sustainable Development, 2011, 31(2): 349-359. |
| [20] |
SCHIFFMAN S S, BENNETT J L, RAYMER J H. Quantification of odors and odorants from swine operations in North Carolina[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 2001, 108(3): 213-240. DOI:10.1016/S0168-1923(01)00239-8 |
| [21] |
罗玉龙, 赵丽华, 王柏辉, 等. 苏尼特羊不同部位肌肉挥发性风味成分和脂肪酸分析[J]. 食品科学, 2017, 38(4): 165-169. |
| [22] |
AL-AMER S, BEKHIT A E D A, GOONERATNE R, et al. Nutritional composition of Mutton bird (Puffinus griseus) meat[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2016, 46: 22-28. DOI:10.1016/j.jfca.2015.10.006 |
| [23] |
LIU W J, DING H, ERDENE K, et al. Effects of flavonoids from Allium mongolicum Regel as a dietary additive on meat quality and composition of fatty acids related to flavor in lambs[J]. Canadian Journal of Animal Science, 2019, 99(1): 15-23. DOI:10.1139/cjas-2018-0008 |
| [24] |
冯健, 同仲彬, 金鑫, 等. 饲喂生物发酵饲料对延边黄牛屠宰性能及氨基酸、脂肪酸的影响[J]. 饲料工业, 2015, 36(17): 51-54. |
| [25] |
LIORANCAS V, BAKUTIS B, JANUSKEVICIENE G, et al.Effect of organic rearing system on pork quality and preference[C]//Proceedings of international society for animal hygiene.Tartu, Estonia: International Society for Animal Hygiene, 2007, 7(1): 17-21.
|
| [26] |
CHERFAOUI M, DURAND D, BONNET M, et al. Expression of enzymes and transcription factors involved in n-3 long chain PUFA biosynthesis in limousin bull tissues[J]. Lipids, 2012, 47(4): 391-401. DOI:10.1007/s11745-011-3644-z |
| [27] |
COTTIN S C, ALSALEH A, SANDERS T A B, et al. Lack of effect of supplementation with EPA or DHA on platelet-monocyte aggregates and vascular function in healthy men[J]. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases, 2016, 26(8): 743-751. DOI:10.1016/j.numecd.2016.03.004 |
| [28] |
MORI T A. Omega-3 fatty acids and cardiovascular disease:epidemiology and effects on cardiometabolic risk factors[J]. Food & Function, 2014, 5(9): 2004-2019. |
| [29] |
SAUER F D, FELLNER V, KINSMAN R, et al. Methane output and lactation response in Holstein cattle with monensin or unsaturated fat added to the diet[J]. Journal of Animal Science, 1998, 76(3): 906-914. DOI:10.2527/1998.763906x |
| [30] |
董晓丽.益生菌的筛选鉴定及其对断奶仔猪、犊牛生长和消化道微生物的影响[D].博士学位论文.北京: 中国农业科学院, 2013: 49-69. http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-82101-1013357018.htm
|
| [31] |
GRⅡNARI J M, CORL B A, LACY S H, et al. Conjugated linoleic acid is synthesized endogenously in lactating dairy cows by △9-desaturase[J]. The Journal of Nutrition, 2000, 130(9): 2285-2291. DOI:10.1093/jn/130.9.2285 |
| [32] |
VAN LEEUWEN K, CAMIN F, JERÓNIMO E, et al. Dietary effects on stable carbon isotope composition of fatty acids in polar and neutral fractions of intramuscular fat of lambs[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017, 65(43): 9404-9411. DOI:10.1021/acs.jafc.7b02999 |
| [33] |
IGGMAN D, RISÉRUS U. Role of different dietary saturated fatty acids for cardiometabolic risk[J]. Clinical Lipidology, 2011, 6(2): 209-223. DOI:10.2217/clp.11.7 |
| [34] |
赵国芬, 敖长金, 赵志恭, 等. 沙葱和油籽对羊肉中CLA和PUFA含量的影响[J]. 饲料工业, 2008, 29(17): 35-37. DOI:10.3969/j.issn.1001-991X.2008.17.009 |
| [35] |
MA Q L, HAMID N, BEKHIT A E D, et al. Evaluation of pre-rigor injection of beef with proteases on cooked meat volatile profile after 1 day and 21 days post-mortem storage[J]. Meat Science, 2012, 92(4): 430-439. DOI:10.1016/j.meatsci.2012.05.006 |
| [36] |
康艳梅, 刘彩凤, 黄玉帮, 等. 盐池滩羊肌肉和脂肪组织中挥发性风味成分的研究[J]. 食品工业, 2013, 34(11): 243-248. |
| [37] |
NUZZI M, LO SCALZO R, TESTONI A, et al. Evaluation of fruit aroma quality:comparison between gas chromatography-olfactometry (GC-O) and odour activity value (OAV) aroma patterns of strawberries[J]. Food Analytical Methods, 2008, 1(4): 270-282. DOI:10.1007/s12161-008-9039-y |
| [38] |
TOLDRA F. Proteolysis and lipolysis in flavour development of dry-cured meat products[J]. Meat Science, 1998, 49(Suppl.1): S101-S110. |
| [39] |
李景宁. 有机化学[M]. 5版. 北京: 高等教育出版社, 2011: 50-65.
|
| [40] |
WOOD J D, ENSER M, FISHER A V, et al. Fat deposition, fatty acid composition and meat quality:A review[J]. Meat Science, 2008, 78(4): 343-358. DOI:10.1016/j.meatsci.2007.07.019 |
| [41] |
肖作兵, 周璇, 牛云蔚, 等. GC-O结合OAV分析樱桃酒的特征香气成分[J]. 中国食品学报, 2017, 17(8): 246-254. |
| [42] |
刘金凯, 高远, 王振宇, 等. 氧化羊骨油对羊肉味调味基料挥发性风味物质的影响[J]. 中国农业科学, 2014, 47(4): 749-758. DOI:10.3864/j.issn.0578-1752.2014.04.015 |
| [43] |
孙宝国. 食用调香术[M]. 2版. 北京: 化学工业出版, 2010: 79-80.
|
| [44] |
WATKINS P J, KEARNE Y G, ROSE G, et al. Effect of branched-chain fatty acids, 3-methylindole and 4-methylphenol on consumer sensory scores of grilled lamb meat[J]. Meat Science, 2014, 96(2): 1088-1094. DOI:10.1016/j.meatsci.2012.08.011 |
| [45] |
SHAHIDI F. Flavor of meat, meat products and seafoods[M]. 2nd ed. Beijing: China Light Industry Press, 2001.
|
| [46] |
ELMORE J S, COOPER S L, ENSER M, et al. Dietary manipulation of fatty acid composition in lamb meat and its effect on the volatile aroma compounds of grilled lamb[J]. Meat Science, 2005, 69(2): 233-242. DOI:10.1016/j.meatsci.2004.07.002 |
| [47] |
BANSKALIEVA V, SAHLU T, GOETSCH A L. Fatty acid composition of goat muscles and fat depots:a review[J]. Small Ruminant Research, 2000, 37(3): 255-268. DOI:10.1016/S0921-4488(00)00128-0 |
| [48] |
PARK Y W, WASHINGTON A C. Fatty acid composition of goat organ and muscle meat of Alpine and Nubian breeds[J]. Journal of Food Science, 1993, 58(2): 245-248. DOI:10.1111/j.1365-2621.1993.tb04248.x |
| [49] |
王润萍, 陆凤霞, 金敏, 等. 龙须菜寡糖对罗非鱼脂肪酸和挥发性腥味物质组成的影响[J]. 动物营养学报, 2018, 30(2): 770-781. DOI:10.3969/j.issn.1006-267x.2018.02.043 |