羊肉作为一种优良的畜肉，属于高蛋白、低脂肪、富含磷脂及维生素、矿物质的营养滋补类食品。中医认为，羊肉具有助元阳、补精血、疗肺虚、益劳损等功效，因此羊肉历来被当作秋冬御寒和进补的重要食品之一。我国是羊肉生产和消费大国[1]。随着居民生活品质的提升，人们对优质羊肉产品的需求也不断增大，尤其喜爱风味较好的羊肉及其制品。羊肉及其加工制品一般考虑以下特征：色泽、质地[2]、嫩度[3]和风味[4]等。羊肉原料（品种、不同部位、饲养方式、饲料种类等）、冷冻及解冻参数（时间、温度和湿度等）[5]、加工条件（切碎程度、外源佐料的添加等）[6]，这些因素影响羊肉及其制品特征性风味的形成。熟羊肉及其制品通过各种生物化学反应产生特征挥发性物质。热处理过程中产生羊肉的特征性风味物质是生肉中前体物质相互作用的结果。这些作用包括多肽和氨基酸的热解、核苷酸的降解以及糖、美拉德反应、斯特克雷尔（Strecker）降解、脂质氧化、硫胺素和脂质的降解以及微生物代谢[7-8]。产生肉香味的有机化合物包括醛类、烃类、醇类、酯类、酮类、羧酸类、呋喃类、醚类、吡嗪类、吡啶类、吡咯类、恶唑类、恶唑啉类、噻唑类、噻唑啉类和噻吩类等化合物。羊肉中特征挥发性风味物质种类及含量不同导致羊肉所呈风味不同，其中膻味让多数人难以接受[9]。因此，羊肉及其制品的风味是影响消费者购买力和满意度的重要因素之一。本文旨在综述国内外关于羊肉及其制品特征挥发性风味物质的形成途径、影响因素，以期为羊肉及其制品的进一步开发、利用及促进其产业发展提供参考。
1 羊肉及其加工制品简介
1.1 肉羊发展状况
肉羊是对出肉率较高的羊种的统称，是对各种环境适应性最强的家畜之一，其食性广、耐粗饲、抗逆性强。除此之外，饲养肉羊投资少、周转快、效益稳、回报率高。随着我国人民生活水平的提升，人们对肉羊的需求和消费正在逐渐增加。现如今的肉羊产业中，国内以东北细毛羊、乌珠穆沁羊、小尾寒羊、南江黄羊、成都麻羊等为主要品种，国外则以萨福克羊、夏洛莱羊、无角道赛特羊、特克赛尔羊、德国美利奴羊、波尔山羊等为主要品种[10]。根据联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO） 统计可知，近十年来世界肉羊生产的总体状况：2011 年至2020 年，世界的肉羊产量及肉羊出栏数量均稳步上升，2020 年我国肉羊产量为492.0 万t，整体增长了20.1%，年均增长率为2.1%。中国羊肉的消费仍在继续增长，羊肉的生产和贸易还有很大的拓展空间。
1.2 羊肉加工制品
早在4 000 多年前，人们就有食用羊肉的传统。西安的羊肉泡馍、内蒙古的烤全羊、新疆的手抓羊肉、北京的涮羊肉都是耳熟能详的羊肉菜肴。由于羊肉具有较重的膻味所以受众数量受限，但随着当今肉制品加工工艺的不断成熟，羊肉产品的开发具有更广阔的前景。羊肉的加工制品主要有烤羊肉、葱爆羊肉、羊肉臊子和发酵羊肉香肠等。葱爆羊肉为鲁菜中的经典名菜之一，该菜通过爆炒这一技法做出了羊肉的鲜美滑嫩，葱香扑鼻。另外烤羊肉是我国传统风味肉制品，在羊肉及其制品中接受度最高。研究表明腌制料（红辣椒、洋葱和孜然等）的添加在一定程度上改善了烤羊肉的感官品质，并降低了杂环胺等有害物质的产生[11]。
2 羊肉及其制品特征挥发性风味物质的构成
羊肉具有特殊的风味，其特征挥发性风味物质包括支链脂肪酸、硬脂酸、酚类、含硫化合物、羰基化合物，另外还包含一些醛类、吡啶、吲哚、吡嗪、内酯、萜类化合物等，其中支链脂肪酸（如4-烷基支链脂肪酸）、不饱和脂肪酸氧化形成的醛、酮、内酯类物质、吲哚（如3-甲基吲哚）、酚类物质及其衍生物（4-甲基苯酚）等物质与羊肉膻味有关[12]。陈海涛等[13]分别通过蒸馏萃取法及固相微萃取法萃取羊肉中的挥发性物质，再经过气相色谱-质谱总共分析出79 种挥发物，前者方法获得物主要是酯和醛，后者则是醛和醇。张爱萍等[14]采用顶空固相微萃取/气质联用（headspace solid-phase microextraction/gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME/GC-MS） 技术对甘肃高山细毛羊肉的挥发性风味物质进行了检测分析，共检测到46 种挥发性风味物质，在这些风味物质中主要包括醛类、酮类、酯类，分别占相对含量的30.65%、27.62%和20.43%，其他类挥发性风味物质的含量较低，并确定了5 种主体风味化合物：3-羟基-2-丁酮、γ-丁内酯、1-辛烯-3-醇、辛醛、己醛。Guo 等[15]通过GC-MS 分析确定了新疆干腌羊肉火腿中86 种挥发性化合物，包括21 种烃类、15种醇、17 种醛、12 种酮、5 种酯、8 种酸和8 种其他化合物。醛是干腌羊肉火腿加工过程中最丰富的挥发性化合物，占总挥发性化合物的43.20%～49.88%。
2.1 脂肪酸
羊肉中的脂肪酸种类繁多，主要含有硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸，少量的豆蔻酸、亚麻酸、花生四烯酸等[16]。在羊肉烹饪加工过程中脂肪酸会产生挥发性的芳香类脂肪氧化产物。研究表明，一些挥发性支链脂肪酸（branched chain fatty acids，BCFAs）对羊肉风味中的膻味有着突出贡献，其含量随动物年龄的增长而增加，4-甲基辛酸、4-乙基辛酸、4-甲基壬酸是羊膻味的主要化合物[17]。
2.2 醛类、酚类
由于脂肪的氧化水解，羊肉中会降解出一些临界值较低、但却能赋予羊肉一些特征风味的醛类物质，主要包括（E，E）-2，4-庚二烯醛、（E）-2-壬烯醛、（E，E）-2，4-辛二烯醛、（E）-2-癸烯醛、（E，Z）-2，4-癸二烯醛、（E，E）-2，4-癸二烯醛、3-甲硫基丙醛等[18]。其中2-甲基丁醛和3-甲基丁醛有麦芽香味，正辛醛、（Z）-2-壬烯醛、（E，Z）-2，4-壬二烯醛有肥皂气味，正己醛、（Z）-3-壬烯醛、（E，Z）-2，4-壬二烯醛有脂肪气味，（E，Z）-2，6-壬二烯醛有黄瓜气味[19]。大量研究证明，己醛对羊肉的特征香气贡献率最高[20]。反刍动物脂肪风味与其含有的2-甲基苯酚和4-甲基苯酚相关。4-甲基苯酚会增加熟羊肉的气味，影响羊肉整体风味[17]。
2.3 含硫化合物、羰基化合物
苯硫酚、烷基硫化物、糠硫醇、含硫杂环化合物等含硫挥发物含量低，但其阈值也低，可能是羊肉特征风味[13]。Zhang 等[21]在熟羊肉贮藏过程中发现其在贮藏前期（30 d 时）整体香气特征更加突出，在贮藏后期，硫磺气味更为突出。含硫化合物主要在美拉德（Maillard）反应、硫胺素降解、半胱氨酸热解等过程中产生。羊肉中羰基化合物对羊肉膻味起决定作用，羰基化合物在羊肉中的含量越低，羊肉膻味越小[22]。
2.4 吲哚
在反刍动物瘤胃中，一些氨基酸蛋白质经过特殊的微生物作用生成吲哚。色氨酸经微生物去胺去羰基作用，生成的粪臭素3-甲基吲哚对其肉质风味有较大影响。除此之外萜类、醚类等也与羊肉特征性风味有关。
3 羊肉及其制品特征挥发性风味的形成
肉制品中香气的形成是一个复杂的过程，脂肪分解和蛋白质分解是风味形成的基本生化反应，能够提供前体、游离氨基酸和脂肪酸，进一步被降解产生芳香化合物。在发酵过程中，游离脂肪酸在微生物和酶作用下经β-氧化反应降解，产生短链脂肪酸和β-酮酸。这些短链脂肪酸可能会导致羊肉及其制品产生特殊性风味物质。
3.1 屠宰前羊肉的特征挥发性风味物质形成途径
反刍动物瘤胃中有大量特异性微生物，微生物可代谢分解并合成与风味物质相关的产物，如拟杆菌门、厚壁菌门、普雷沃氏菌属等，其瘤胃是分解脂质主要作用者，会产生丙酸等物质进而产生支链奇数碳的脂肪酸[23]。甘油三酯被微生物分解成甘油和脂肪酸，绝大部分的不饱和脂肪酸经微生物作用生成饱和脂肪酸，后者最终转化形成挥发性脂肪酸被消化道吸收。反刍动物的肝脏、脂肪组织和乳腺可以通过从头合成脂肪来生成脂肪酸。另外微生物代谢和支链氨基酸代谢也会产生脂肪酸。丙二酰辅酶A 经脂肪酸合酶作用作为从头合成直链脂肪酸的前体，其他酰基辅酶A 作用产生开链脂肪酸和支链脂肪酸。其中甲基丙二酰辅酶A 和乙基丙二酰辅酶A 可以取代丙二酰辅酶A 作为从头合成脂肪酸的前体。乙酰辅酶A 羧化酶可以分别从丙酰辅酶A 和丁酰辅酶A 的羧化反应中合成甲基丙二酰辅酶A 和乙基丙二酰辅酶A，以产生甲基和乙基支链脂肪酸[24]。
3.2 羊肉及其制品产生风味物质的反应
在热处理过程中产生的特征挥发性风味是生肉中前体物质相互作用的结果。这些作用包括多肽和氨基酸的裂解、核糖核苷酸的降解、糖的裂解、Maillard反应、Strecker 降解、脂质氧化、硫胺素和脂质的降解、微生物代谢，以及这些反应之间相互复杂作用[25]。
3.2.1 氨基酸的降解
支链氨基酸（缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸）的转氨和脱羧产生各自的支链醛、醇和酸，产生青草味和刺激性气味。其他氨基酸（苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸等）也被转化为各自的醛。例如来自苯丙氨酸的苯乙醛、来自色氨酸的吲哚化合物（如3-甲基吲哚）和来自酪氨酸的4-甲基苯酚等，最终会沉积到羊脂肪组织中加剧羊膻味。含硫氨基酸、半胱氨酸和蛋氨酸的降解产生硫挥发性化合物。这些化合物的特点是气味阈值非常低，但对羊肉最终的风味影响较大。氨基酸在加热的条件下发生转氨和脱羧的热降解反应，生成一些小分子化合物，如醛、醇、烃、胺等。当温度达到300～400 ℃时，胺类物质就生成挥发性羰基化合物。
3.2.2 糖和核苷酸的降解
糖类物质在高温下热溶解，发生脱水、降解、缩合、聚合等反应，生成褐色色素和风味物质（如呋喃衍生物、羰基化合物等）。核苷酸中肌苷酸、鸟苷酸、次黄嘌呤、单磷酸嘌呤等与烤羊肉香气相关，其中肌苷酸可与核糖核苷酸通过去磷酸化或三磷酸腺苷脱氨基作用降解产生核糖、肌苷等[26]。核糖可作为参与Maillard反应的还原糖，间接影响肉制品风味[27]。
3.2.3 硫胺素降解
硫胺素即维生素B1，硫胺素降解时噻唑开环生成嘧啶类和巯基戊酮类化合物，后反应形成肉香化合物2-甲基-3-巯基呋喃和双（2-甲基-3-呋喃基）二硫醚，这两种化合物是硫胺素降解风味中最重要的物质，其微量的差别也会使肉香发生改变[28]。
3.2.4 脂质氧化
脂质的自动氧化产生挥发性化合物与其不良风味和异味有关。不饱和脂质氧化分解通过氢过氧化物的形成进行，氢过氧化物虽然无味，但不稳定，分解产生羰基化合物、醇、酮、呋喃、环氧化合物和碳氢化合物等风味物质。其中碳氢化合物由于其相对较高的阈值，对整体风味几乎没有影响，而低阈值化合物，如醛、不饱和醇、酮和内酯对风味贡献较大[29]。脂质在无氧条件下通过脱水、脱羧、水解、脱氢和碳-碳裂解反应发生热降解，产生游离脂肪酸、饱和烃、不饱和烃、β-酮酸、甲基酮、内酯和酯类等物质。
3.2.5 Maillard 反应与Strecker 降解
Maillard 反应通常分为3 个阶段。初始阶段从氨基和还原糖之间的缩合开始，在醛糖存在的情况下导致N-糖基胺重新排列成所谓的阿马里多（Amadori）产物[如果还原糖是酮糖，则为汉斯（Heyns）产物]。中间阶段从Amadori/Heyns 产物开始，导致糖裂解产物和氨基的释放。最后阶段导致氨基再次参与各种脱水、断裂、环化和聚合反应。
在风味形成方面，前期主要是Amadori/Heyns 重排产物在中间阶段降解为活泼的α-二羰基，如甲基乙二醛，引发一系列连续或平行反应。Strecker 降解较为重要，其中氨基酸被Maillard 反应中形成的二羰基降解，导致氨基酸脱氨和脱羧。糖降解反应在没有氨基的情况下（焦糖化）会产生类似的产物，但在Maillard反应中，氨基充当催化剂，因此Maillard 反应会导致更快的反应和更高数量的非常活泼的中间产物。各种可能的反应发生的路径在很大程度上取决于反应物的温度、pH 值和性质（即糖的类型、氨基酸的类型或蛋白质的类型）[30]。Maillard 反应衍生特征风味部分化合物香气描述见表1。
表1 美拉德衍生特征性风味物质的部分类别概述
Table 1 Overview of some classes of Maillard-derived characteristic volatile flavor compounds
化合物类别 香味描述吡嗪 蒸煮、烤的谷物（一般加热食品的味道）吡咯 谷物、麦片、咖啡等味道呋喃、呋喃酮、吡喃酮 甜、焦、辛辣味噻唑，咪唑、恶唑 坚果味烷基吡嗪类 坚果味、烧烤味烷基吡啶类 青草味、苦味、涩味、焦味酰基吡啶类 饼干味芳烃含硫衍生物 烧烤味
4 影响羊肉及其制品风味的主要因素
消费者对羊肉的食用满意度最常受到羊肉风味或味道的影响[31]。大量研究表明，羊肉的风味物质受多种因素影响，比如不同部位、加工方式、外源佐料、饲料种类等。
4.1 饲料种类及添加物对羊肉风味的影响
饲料中含有多种营养元素，对羊肉风味物质种类以及含量产生重要影响。目前营养调控是改善羊肉风味的一类重要手段。大量研究发现饲料中的能量水平、蛋白质水平、脂肪酸含量与组成、抗氧化成分、风味植物等均会影响羊肉的风味[32]。提高饲粮能量水平会促进羔羊的脂代谢和蛋白质代谢，促进萨湖F1 代羔羊育肥期的皮下脂肪和尾脂的沉积，从而改善羊肉的品质和风味特征[33]。在羊日粮中添加党参或黄芪药渣后，辛酸、己酸、癸酸3 种致膻物质的相对含量明显降低[34]，有利于改善羊肉的膻味。常见的在羊肉加工中应用的风味植物有甘草、沙葱、百里香、黄芪、锦鸡儿、薄荷、麻黄、沙棘，这些植物富含的粗蛋白、粗脂肪、氨基酸、矿物元素等营养物质，能影响羊肉的营养特性及品质等。饲喂添加沙葱的饲料能够增加羊肉不饱和脂肪酸油酸的含量，提高羊肉的营养价值[35]。在饲料中添加亚麻籽后，羊肉肌肉中自由基清除率显著提高，有利于及时清除过氧化产物，降低羊肉风味强度和脂质过氧化程度，减少羊肉风味中不良风味的产生[36]。
4.2 性别、品种及年龄对羊肉及其制品风味的影响
一般而言，公羊的膻味要大于母羊，其接受度更低[32]。孙瑞璐等[37]利用气相色谱质谱联用仪检测到兴安多公羔羊比母羔羊有更多致膻物质，如壬酸等。Ivanovic等[38]分析了同一年龄的3 个品种的山羊肉（Alpine、Balkan 和Saanen），结果表明，巴尔干山羊肉中的挥发性有机化合物含量低于其他品种的山羊肉。王芳[39]利用气相离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectroscopy，GC-IMS）检测不同品种羊肉的风味物质，发现滩羊肉与乌珠穆沁羊肉比湖羊肉和藏羊肉风味物质较为丰富，且2-戊基呋喃、3-羟基-2-丁酮、1-辛烯-3-醇等被鉴定为羊肉重要风味贡献化合物。Wang等[40]通过GC-IMS 技术对不同月龄（2、6、12 月龄）静源羔羊样品进行检测分析，证实不同年龄阶段的羊肉风味差异较大，例如2-戊酮、戊醛、庚醛和甲醛单体为12 月龄羔羊的特征化合物。
4.3 不同部位对羊肉风味的影响
羊肉风味是影响消费者购买力的主要因素之一，对羊肉及其制品的市场化、产业化发展有重大影响。不同部位的羊肉特征挥发性风味物质含量不同，在南疆多浪羊4 个羊肉脂肪组织中，肠道脂肪组织中风味化合物含量最少，尾部脂肪组织中含量最多。各个部位脂肪组织膻味程度由肠道、肾脏周围、皮下、尾部依次递增。通过对比各个部位挥发性成分含量得出，酸类化合物在尾部、皮下、肾脏周围脂肪组织中占比最大，肠道脂肪组织中酯类化合物占比最大，推测出短链挥发性脂肪酸是多浪羊肉特征风味的主要组成成分[41]。王伦兴等[42]对黔北麻羊腹肉、外脊、羊腩、里脊、颈肉、前腿、后腿7 个部位肉的挥发性风味物质进行检测分析，发现其中颈肉和里脊肉的风味品质较好并且膻味程度较低。罗玉龙等[43]取苏尼特羊的股二头肌、背最长肌、臂三头肌3 个部位肌肉进行特征挥发性物质的测定，试验表明背最长肌中的醛类（己醛、壬醛等）和醇类（1-辛烯-3-醇等）物质含量高于其它两个部位，即不同部位的醛类和醇类等物质的含量不同，导致风味产生差异。
4.4 加工方式及加工条件对羊肉及其制品风味的影响
羊肉加工方式多样，常见的羊肉加工方法有炒制、煎制、炸制以及煮制等，羊肉加工过程中会发生各种风味反应，赋予食品色香味。加工工艺与温度的不同，会导致羊肉加工过程中所产生的挥发性风味化合物含量以及种类存在差异。
柏霜等[44]比较了滩羊肉高温烹饪（炒制、煎制、炸制）加工过程中挥发性风味化合物的形成、变化及差异，煎制和炸制是在加工前期就产生了大量挥发性风味物质，炒制则是在加工后期才产生大量的挥发性风味物质，炒制方式加工煸炒脂肪出油阶段所产生的风味物质种类和相对含量远高于其他加工阶段，尤其是醛类、醇类、酸类以及杂环类化合物等，整体增加了羊肉的风味。这与出油过程中脂肪在无氧和有氧条件下发生一系列反应生成各种风味物质（如醛类、醇类、酮类等）有关。与炒制相比，120～140 ℃高温煎制方式所产生的酸类风味化合物含量最多，醇类化合物种类最多，在炒制、煎制和炸制样本中酸类和醇类物质会氧化降解，使其他化合物感官属性更丰富，有利于羊肉风味增加和均衡[45]。醛类、酮类、酸类、醇类以及杂环类化合物是滩羊脂肪煮制过程中的主要挥发性风味物质，醛类因不易溶于水而占比较大，醇类随煮制时间的延长，易被氧化产生风味物质，煮制过程中挥发性风味物质种类呈先上升后下降的趋势，如在煮沸20 min后呈青草香、油脂香的（E）-辛烯醛含量明显增加等，煮制后期大部分挥发性物质因可溶于水等物理原因而溶入肉汤，使其含量降低甚至检测不到[20]。挥发性物质的种类和含量随加热温度与加热时间的不同而改变，选择的加工参数应取决于不同的需求。
烤羊肉具有肥美油脂气味和青草味，烤羊肉的香气成分比羊肉更丰富，大部分香气化合物的浓度更高。醛类和醇类是烤羊肉中最重要的香气成分。烤羊肉香气成分较丰富，可能与熟化期的自氧化作用有关[46]。
4.5 外源佐料对羊肉及其制品风味的影响
香料的加入对烤羊肉和羊肉挥发性成分的影响主要是由于生香料的热作用产生了风味挥发物，而在煮沸过程中产生的额外挥发物较少[47]。将羊肉与大蒜、辣椒和醋等一起烹煮，也可减轻膻味；另外板栗也可脱去羊肉膻味。大葱为多年生草本植物，主要含有黄酮、挥发油、酚类化合物等成分，在添加大葱、生姜的情况下，经高温煮制后，醛类、酯类、杂环类化合物等阈值较低的挥发性化合物含量增加，能有效地改善手抓羊肉的整体风味品质[48]。
添加天然香辛料并经高温煮制后会增加风味物质的种类，醛类、酯类、酸类和醚类含量明显增多，可以有效地改善羊肉的风味品质。大茴香、月桂、丁香对卤羊肉与卤羊肉汤中挥发性风味组分均有影响，其中丁香对卤羊肉风味影响最大，添加香辛料前后羊肉膻味有明显的减轻[49]。Qi 等[50]研究发现不同器皿对百里香炖羊肉的香气特征影响不大。香气重组和缺失试验结果表明，壬醛、（E）-2-辛烯醛和（E，E）-2，4-癸二烯醛对百里香炖羊肉的香气特征贡献最大，这3 种化合物与二甲基三硫、3-甲基丁醛、辛醛、（E）-2-癸烯醛、（E）-2-壬烯醛、甲硫醇、己醛、（E）-2-十一烯醛和1-辛烯-3-醇被确认为是百里香炖羊肉中的关键芳香化合物。
除此之外，还有诸多影响因素，如地理区域导致羊群有不同的生活方式、生活空间等，从而产生新陈代谢的差异，使羊肉风味有所不同。
5 小结与展望
羊肉风味是影响消费者满意度的重要指标。羊肉及其制品特征挥发性风味主要经由甲基、乙基支链脂肪酸等由生理代谢产生的特征挥发性风味及其水溶性风味前体物质和脂质等经过Maillard 反应、脂质降解、硫胺素降解、氨基酸和多肽的热解、糖和核苷酸的降解这些反应之间相互复杂作用产生。羊肉特征性风味物质影响因素的研究方向大多在能量水平、蛋白质水平、脂肪酸含量与组成等方面，在影响羊肉特征风味形成的基因表达方面的研究较少，如通过转录组学比较高膻味和低膻味的差异基因等。探究羊肉特征挥发性风味物质有利于在羊肉加工中精进加工技术，有效改善羊肉风味，推动羊肉及其相关产业的发展。
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