驢腿肉與其他畜腿肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)差異研究

李 秀 桑潘婷 - - - 周廣運(yùn) -樊雨梅 - 成向榮 - 王東亮, -,

(1. 江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2. 國家膠類中藥工程技術(shù)研究中心，山東 東阿 252201；3. 東阿阿膠股份有限公司，山東 東阿 252201)

毛驢的役用和交通運(yùn)輸價(jià)值隨著機(jī)械水平的提高和科技的發(fā)展而逐漸弱化，取而代之的是它的食用價(jià)值越來越凸顯[1]。中國早先驢產(chǎn)品的開發(fā)主要是用驢皮作為生產(chǎn)阿膠的原料[2]。阿膠與人參、鹿茸被歷代醫(yī)學(xué)家譽(yù)為“滋補(bǔ)三寶”，是理想的滋補(bǔ)上品。隨著阿膠的市場(chǎng)越來越廣闊，驢皮的需求量也越來越高，但由于驢的其他產(chǎn)品利用率不高，導(dǎo)致了整個(gè)養(yǎng)驢業(yè)利潤(rùn)單薄，養(yǎng)殖戶養(yǎng)驢積極性日益降低，毛驢存欄總量持續(xù)減少[3]，造成了日益增長(zhǎng)的阿膠藥用需求量與消極的驢養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)之間的矛盾。因此“以肉謀皮”，綜合開發(fā)肉用價(jià)值，打開驢肉市場(chǎng)，提高其食用價(jià)值，將驢資源完整地利用起來，對(duì)拉動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展至關(guān)重要。

目前對(duì)驢肉風(fēng)味的研究較少，尤娟等[4-6]、Xu等[7]對(duì)驢肉中的水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪酸、礦物質(zhì)和氨基酸含量進(jìn)行了測(cè)定，謝恬等[8]對(duì)五香驢肉的風(fēng)味活性物質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定。尚缺乏利用現(xiàn)代試驗(yàn)技術(shù)對(duì)驢肉風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，形成驢肉特有香味的化學(xué)物質(zhì)基礎(chǔ)尚未明確，缺乏比較驢肉與其他畜肉風(fēng)味差異的研究。畜肉消費(fèi)種類主要為豬肉、牛肉和羊肉[9]，而腿肉是畜肉的典型食用部位。

試驗(yàn)擬選擇驢腿肉和豬、牛、羊腿肉為研究對(duì)象，對(duì)驢腿肉及其他畜腿肉風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行鑒定和差異分析，找出影響驢腿肉風(fēng)味的主要物質(zhì)，探究風(fēng)味物質(zhì)的主要來源和形成機(jī)理，旨在推動(dòng)驢腿肉及其制品的深開發(fā)和資源的綜合利用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮驢腿肉：山東東阿阿膠股份有限公司；

新鮮豬、牛、羊腿肉：購于當(dāng)?shù)卮笮瓦B鎖超市；

二氯苯、正庚烷：分析純，阿拉丁試劑(上海)有限公司；

高氯酸、氫氧化鉀、石油醚：分析純，上海滬試實(shí)驗(yàn)室器材股份有限公司；

次黃嘌呤、肌苷酸、鳥苷酸、腺苷酸、肌苷等37種脂肪酸標(biāo)品：美國Sigama公司。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平：AR224CN型，奧豪斯儀器有限公司；

快速氣相色譜電子鼻：HeraclesII型，法國Alpha公司；

三重四級(jí)桿氣質(zhì)聯(lián)用儀：TSQ Quantum XLS型，賽默飛世爾科技有限公司；

高效液相色譜：Shimadzu LC20A型，日本島津公司；

數(shù)顯恒溫水浴鍋：HH-3A型，常州國華電器有限公司；

離心機(jī)：5804R型，德國艾本德公司；

pH計(jì)：Starter 3100，美國奧豪斯公司；

頂空瓶：20 mL，美國Agilent公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 快速氣相電子鼻 取適量驢、豬、牛、羊腿肉，用絞肉機(jī)絞碎后，分別稱取5.000 g于20 mL頂空瓶中，加蓋密封后放入80 ℃恒溫水浴鍋中煮30 min，冷卻至室溫后測(cè)定。

參考陳修紅等[10]方法設(shè)置檢測(cè)程序，開始檢測(cè)分析樣品。兩根不同極性的色譜柱的參數(shù)分別為DB-5-FID1，DB-1701-FID2，柱長(zhǎng)2 m，柱內(nèi)徑1 mm，程序升溫速度10 ℃/s，儀器進(jìn)樣體積2 000 μL，進(jìn)樣速度125 μL/s，進(jìn)樣口溫度200 ℃；進(jìn)樣持續(xù)時(shí)間18 s；檢測(cè)器溫度260 ℃。

1.3.2 SPME-GC-MS檢測(cè) 參考徐微微等[11]方法，并適當(dāng)調(diào)整。

(1) 頂空固相萃取條件：萃取頭型號(hào)50/30 μm DVB/CAR/PDMS；萃取頭經(jīng)250 ℃，30 min老化后，于50 ℃加熱托盤中，恒溫頂空萃取30 min；結(jié)束萃取后，儀器自動(dòng)進(jìn)行分析，進(jìn)樣深度40 mm，滲透速度40 mm/s，解吸5 min。

(2) 氣相色譜條件：DB-5毛細(xì)管柱(Agilent J&W GC 30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度250 ℃；柱初溫40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升溫至150 ℃，以10 ℃/min升溫至240 ℃保持5 min；載氣為99.999%高純氦氣，流量1.0 mL/min；不分流模式進(jìn)樣。

(3) 質(zhì)譜條件：傳輸線和離子源溫度240 ℃；掃描范圍35～500 (m/z)；碰撞能量10 V。

1.3.3 游離脂肪酸的測(cè)定 取適量豬、牛、羊、驢腿肉，用絞肉機(jī)絞碎后，置于蒸發(fā)皿中，于烘箱中(100±2) ℃干燥1 h，冷卻后將殘?jiān)约罢舭l(fā)皿上的殘留擦凈(脂肪用石油醚濕潤(rùn)的脫脂棉)后一并放入濾紙筒中。將濾紙筒塞入索氏抽提器內(nèi)，加入石油醚并水浴加熱，使其不斷回流抽提(6～8次/h)，抽提約8 h，回收溶劑，接收瓶干燥至恒重，冷卻待用。

參考GB 5009.168—2016進(jìn)行游離脂肪酸測(cè)定。色譜條件：100%二氰丙基聚硅氧烷為固定相的Supelco SP-2560氣相毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.2 μm)；載氣為高純氦氣；1.0 mL/min恒定流量；進(jìn)樣量1 μL；分流比50∶1；140 ℃保持5 min，以4 ℃/min升溫到200 ℃，保持1 min，以3 ℃/min升溫到220 ℃，保持26 min；進(jìn)樣口溫度230 ℃。

2 結(jié)果與分析

2.1 驢腿與其他畜腿肉電子鼻分析

對(duì)驢、豬、牛、羊4種動(dòng)物腿肉的電子鼻檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行DFA分析[12-13]，結(jié)果如圖1所示。樣品在橫、縱坐標(biāo)單向距離代表了樣品間差異性的大小；如果兩個(gè)樣品單向的橫向距離越大，表明樣品間存在大差異，反之則小[14]。據(jù)田懷香等[15]報(bào)道，超過70%～85%的總體貢獻(xiàn)率可以進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。由圖1可知，第一區(qū)分指數(shù)(DF1)和第二區(qū)分指數(shù)(DF2)貢獻(xiàn)率分別為99.276%，0.603 5%，二者累計(jì)99.879 5%，說明DF1和DF2已包含大量信息，能夠反映樣品的整體差異信息。從橫縱坐標(biāo)距離上分析，驢腿肉和豬腿肉間橫坐標(biāo)距離最小，說明二者風(fēng)味較相似，而驢腿肉和牛腿肉之間的距離最大，表明二者風(fēng)味差異最大。

圖1 驢、豬、牛、羊腿肉的電子鼻DFA圖

由圖2可知，使用色譜柱DB-5-FID1時(shí)，驢、豬、牛、羊腿肉風(fēng)味存在差異性的保留時(shí)間分別為16.18，17.29，42.59 min；使用色譜柱DB-1701-FID2時(shí)4種畜腿肉風(fēng)味存在差異的保留時(shí)間分別為19.57，21.02，51.45 min。從而初步找出4種肉存在的差異性物質(zhì)，并利用儀器自帶的AroChemBase數(shù)據(jù)庫對(duì)差異物質(zhì)進(jìn)行定性分析，結(jié)果顯示可能的風(fēng)味物質(zhì)如表1所示。

圖2 驢、豬、牛、羊腿肉的電子鼻Bar圖

分子式名稱保留指數(shù)DB-5-FID1DB-1701-FID2可能的物質(zhì)氣味特征C3H4OPropenal464558丙烯醛辛辣刺激氣味C6H12OHexanal801894正己醛低濃度,清香、果香味,濃度≥4.5 μg/kg,青草和腐臭味[16]C3H8O2-propanol490593異丙醇有似乙醇和丙酮混合物的氣味,其氣味不大

2.2 驢腿肉與其他畜腿肉GC-MS分析

為了對(duì)電子鼻分析中的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和分析揮發(fā)性成分的組成，對(duì)驢、豬、牛、羊腿肉進(jìn)行GC-MS分析。從圖3可以觀察到4種畜腿肉風(fēng)味物質(zhì)存在明顯差異。進(jìn)一步解析可得，4種畜腿肉共檢測(cè)出有效揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)76種，主要由烴類、醇類、醛類、酯類、酮類、酸類等組成，其中驢腿肉中37種，主要有正己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、正辛醛，含量分別為46.53，8.05，7.85，6.24 μg/100 g。牛腿肉中31種，主要有正己醛、壬醛、3-甲基-1-戊醇、3-羥基-2-丁酮，含量分別為19.83，8.89，8.89，8.52 μg/100 g。羊腿肉中30種，主要有正己醛、壬醛、2-羥基-2-甲基丙二酸、庚酸、正辛醛，含量分別為16.78，12.45，5.17，4.05，4.02 μg/100 g。豬腿肉中29種，主要有正己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛，含量分別為31.85，4.53，3.07 μg/100 g。76種有效風(fēng)味物質(zhì)中，醇類和醛類相對(duì)含量較高。1-戊醇、1-辛烯-3-醇、正己醛、壬醛、正辛醛為豬、牛、羊、驢4種動(dòng)物腿肉中共同的揮發(fā)性成分。其中，正己醛在各畜腿肉中占比最大，為主要風(fēng)味物質(zhì)。

圖3 驢、豬、牛、羊腿肉揮發(fā)性成分的GC-MS離子流圖

將氣相電子鼻數(shù)據(jù)和GC-MS分析結(jié)果比對(duì)后，確定驢、豬、牛、羊腿肉中的主要風(fēng)味成分為正己醛。由內(nèi)標(biāo)化合物1,4-二氯苯的濃度計(jì)算出驢、豬、牛、羊腿肉正己醛含量分別為46.53，19.83，16.78，31.85 μg/100 g，均明顯高于正己醛的氣味閾值0.45 μg/100 g。可見，驢腿肉中正己醛含量顯著高于其他畜腿肉，一定程度上說明正己醛是影響驢腿肉風(fēng)味的主要揮發(fā)性物質(zhì)，也是4種畜腿肉的主要差異物質(zhì)。驢腿肉中醛類化合物較多可能與脂肪酸氧化有關(guān)。脂肪酸氧化分解會(huì)產(chǎn)生醛類、醇類、酮類等化合物，其中醛類氣味閾值較低，對(duì)食物整體氣味貢獻(xiàn)較大[17]，為探究影響驢腿肉的風(fēng)味物質(zhì)正己醛的來源，進(jìn)一步測(cè)定分析各樣品中脂肪酸組成。

由表2可知，檢測(cè)出的有效風(fēng)味物質(zhì)中，醛類和醇類相對(duì)含量較高，占主要風(fēng)味化合物的66%～90%，其中醛類的貢獻(xiàn)比例幾乎均超過50%，甚至達(dá)到75%。驢腿肉中風(fēng)味化合物種類最豐富，且與豬腿肉的比例最接近。1-戊醇、1-辛烯-3-醇、正己醛、壬醛、正辛醛為豬、牛、羊、驢4種動(dòng)物腿肉中共同的揮發(fā)性成分。其中，正己醛在各畜腿肉中占比最大，是主要風(fēng)味物質(zhì)，其在4種畜腿肉中的含量關(guān)系為驢(29.89%)>豬(20.46%)>牛(12.74%)>羊(10.78%)。

表2驢、豬、牛、羊腿肉主要風(fēng)味化合物

Table 2 Contents of main flavor compounds composition in donkey,pig,cattle and sheep leg meat

%

取豬、牛、羊、驢腿肉的甲酯化樣品按測(cè)定條件對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，得到完整的色譜圖，如圖4所示。結(jié)合脂肪酸甲酯化混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液的氣相色譜圖進(jìn)行解析，并利用歸一化法計(jì)算各組分相對(duì)含量，分析結(jié)果見表3。

圖4 脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液氣相色譜圖

表3 驢、豬、牛、羊腿肉中脂肪酸含量

由表3可知，驢、豬、牛、羊腿肉中的主要飽和脂肪酸總含量分別為30.01%，39.05%，36.34%，48. 42%；不飽和脂肪酸總含量分別為63.19%，57.10%，49.03%，43.71%。由此可見，驢腿肉中的飽和脂肪酸最少，不飽和脂肪酸最多，其不飽和脂肪酸的相對(duì)含量(63.19%)遠(yuǎn)高于飽和脂肪酸的含量(30.01%)，比值約為2.1，明顯高于其他畜腿肉，在一定程度上說明驢腿肉的脂肪酸組成優(yōu)于其他腿肉。同時(shí)，驢腿肉中的多不飽和脂肪酸含量也高于其他腿肉，主要為亞油酸和亞麻酸。根據(jù)王小龍等[18-19]研究表明，動(dòng)物肌肉中多不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸的比值越高，其嫩度、滋味以及總體可接受程度就越高，因此，驢腿肉比其他腿肉更加鮮嫩，能更好地滿足人體營(yíng)養(yǎng)需求。

由表3可知，驢腿肉中不飽和脂肪酸含量高于其他腿肉，而此差異主要由亞油酸含量引起。亞油酸屬ω-6型多不飽和脂肪酸，是γ-亞麻酸和花生四烯酸等ω-6長(zhǎng)鏈多不飽和功能性脂肪酸的前體，是人體必需脂肪酸之一，含有兩個(gè)極其活躍的烯丙烯基，是肉制品、植物油等風(fēng)味特征性成分的重要前體物質(zhì)，在儲(chǔ)存過程中極易氧化為醛、醇、酮等化合物，主要有正己醛、1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃等[20]，綜上結(jié)果可推斷，影響驢腿肉風(fēng)味特征的主要化合物正己醛來自亞油酸的氧化分解。從表3可以觀察到，亞油酸在各畜腿肉中的含量關(guān)系為驢>豬>牛>羊，與正己醛在4種畜腿肉中的含量大小關(guān)系一致。

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，醛類對(duì)4種畜腿肉的風(fēng)味影響最大，正己醛為驢腿肉與其他畜腿肉揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)差異的主要貢獻(xiàn)成分。正己醛主要來源于亞油酸的氧化分解，驢腿肉中的亞油酸含量高于其他畜腿肉，因此正己醛的含量也隨之增高，驢腿肉呈現(xiàn)出比其他畜腿肉更濃的青草味。另外，驢腿肉中的脂肪酸組成優(yōu)于其他畜腿肉，其中不飽和脂肪酸顯著高于其他畜腿肉。下一步將對(duì)驢腿肉滋味、口感、色澤等進(jìn)行研究，綜合評(píng)價(jià)驢腿肉與其他畜腿肉的差異。