全谷物雞蛋與土雞蛋揮發性化合物的對比研究

劉 鑫， 周 琳， 常洪榕， 徐 述， 王金秋， 耿 放， 徐漪沙

(1.成都大學 農業農村部雜糧加工重點實驗室， 四川 成都 610106；2.成都大學 藥學與生物工程學院， 四川 成都 610106)

0 引 言

雞蛋作為風味獨特與物美價廉的高營養食品，在消費者膳食結構中具有不可取代的地位[1].近年來，伴隨著“消費升級”的趨勢，鮮雞蛋產品逐漸向高品質、高端化與個性化方向發展.例如，目前一些蛋品企業推出的“全谷物雞蛋”就深受消費者歡迎，該類產品優選蛋雞品種，采用現代化飼養管理和品質控制體系，以天然原糧(玉米、大豆、雜糧、亞麻籽等)喂養為特色，具有產品品質高、質量穩定等優點.同時，傳統的“土雞蛋”倡導天然放養，且與有機食品概念契合，同樣深受市場認可.上述兩種類型雞蛋產品在產品理念、市場定位、目標受眾、飼養管理及食用品質等方面均有顯著的差異.作為食品，消費者易于感知的感官指標是消費者選擇產品的關鍵，而風味是食品感官最為重要的一個因素.相關研究表明，雞蛋風味通常受飼料[2-3]、蛋雞品種[4]、飼養方式[5]及雞蛋加工方式[6-7]等因素影響而存在差異.基于此，本研究擬對全谷物雞蛋與土雞蛋二者的揮發性風味物質進行對比分析，以探究其風味物質差異.

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材 料

實驗所用材料包括：全谷物蛋，購自四川圣迪樂村生態食品有限公司；土雞蛋，購自成都市龍泉驛區十陵禽業合作社.

1.1.2 儀 器

實驗所用儀器包括：7890A/5975C型氣相色譜—質譜聯用儀、15 mL頂空萃取瓶(Agilent公司)，DVB/CAR/PDMS StableFlex型纖維頭頂空固相萃取柱(Supelco公司)，DK24型恒溫水浴鍋(嘉興中新醫療儀器有限公司).

1.2 方 法

1.2.1 樣品制備

分別取全谷物雞蛋和土雞蛋各30枚，手工打蛋，分離，分別收集蛋清和蛋黃，用磁力攪拌混合均勻.將生蛋清和生蛋黃在95 ℃下水浴加熱30 min，分別得到熟蛋清、熟蛋黃，并破碎至約2 mm直徑的顆粒，進行后續萃取和分析.

1.2.2 頂空固相微萃取(HS-SPME)

準確稱取5.0 g樣品于15 mL頂空萃取瓶中，用聚四氟乙烯硅膠隔墊密封，在60 ℃恒溫水浴下平衡20 min.然后插入活化好的萃取頭(首次使用時，溫度240 ℃，活化30 min)，推出纖維頭，頂空萃取50 min.將萃取頭插入氣相色譜進樣口，熱解析5 min后進樣分析.每個樣品重復萃取并分析3次.

1.2.3 氣相色譜—質譜聯用分析(GC-MS)

1)色譜條件.色譜柱為HP-5 MS Ultra Inert(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，進樣口溫度250 ℃.柱溫箱程序升溫過程為，40 ℃保持2 min，以4 ℃/min升至200 ℃保持2 min，以5 ℃/min的速率快速升高至230 ℃并保持5 min.載氣為高純氦氣，流速1.0 mL/min，不分流進樣.

2)質譜條件.電子轟擊式離子源(EI)，溫度230 ℃，離子化能量70 eV，氣質接口溫度250 ℃，質量掃描范圍30～550 m/z.

1.2.4 實驗數據處理

實驗數據采用NIST檢索，將各種未知成分與NIST 08.LIB質譜譜庫相匹配，對雞蛋中的揮發性化合物進行定性，僅留下匹配度大于40(最大100)的揮發性化合物.同時，采用峰面積歸一化法計算出揮發性物質的相對含量.

2 結果與分析

2.1 揮發性成分鑒定

通過HS-SPME與GC-MS技術分析，分別從全谷物雞蛋的生蛋清、熟蛋清、熟蛋黃中鑒別出28種、25種、14種揮發性化合物，從土雞蛋的生蛋清、熟蛋清、熟蛋黃中鑒別出22種、20種、13種揮發性化合物.鑒定得到的揮發性物質種類和相對含量見表1.由于2種雞蛋的生蛋黃樣品揮發性化合物含量太低、種類太少，故不再進行后續分析.

2.2 揮發性成分分類

實驗發現，蛋雞在不同飼料喂養下可導致雞蛋揮發性成分存在差異.全谷物雞蛋和土雞蛋的生蛋清、熟蛋清、熟蛋黃的揮發性成分的類型如圖1所示.實驗結果表明：

1)全谷物雞蛋生蛋清中，烷烴類化合物相對含量最高，達到39.963%，其次是醛類、酯類化合物，相對含量分別為23.548%、13.628%.其中，相對含量較高的化合物有十二甲基六硅氧烷、壬醛、2,4-雙[(三甲基甲硅烷基)氧基]-苯甲酸三甲基硅酯、癸醛、三氯甲烷等.土雞蛋生蛋清中，烷烴類化合物相對含量最高，達到42.854%，其次是醛類、醇類化合物，相對含量分別為23.563%、13.776%.其中，相對含量較高的化合物有三氯甲烷、壬醛、二甲基硅烷二醇、癸醛、香葉基丙酮.

圖1全谷物雞蛋和土雞蛋揮發性成分分類

2)全谷物雞蛋熟蛋清中，烷烴類化合物相對含量最高，達到30.284%，其次是醇類、醛類化合物，相對含量分別為27.813%、13.050%.其中，相對含量較高的化合物有二甲基硅烷二醇、六甲基環三硅氧烷、壬醛、十六烷、2,4-雙[(三甲基甲硅烷基)氧基]-苯甲酸三甲基硅酯.土雞蛋熟蛋清中，醇類化合物相對含量最高，達到32.349%，其次是醛類、烷烴類化合物，相對含量分別為28.404%、18.060%.其中，相對含量較高的化合物有二甲基硅烷二醇、壬醛、N-甲基己胺、1-辛醇、六甲基環三硅氧烷.

3)全谷物雞蛋熟蛋黃中，醛類化合物相對含量最高，達到33.075%，其次是醇類、烷烴類化合物，相對含量分別為30.170%、21.927%.其中，相對含量較高的化合物有二甲基硅烷二醇、己醛、六甲基環三硅氧烷、壬醛、N-甲基己胺.土雞蛋熟蛋黃中，醛類化合物相對含量最高，達到35.140%，其次是醇類、胺類化合物，相對含量分別為25.360%、21.554%.其中，相對含量較高的化合物有二甲基硅烷二醇、2-羥基—丙酰胺、己醛、壬醇、六甲基環三硅氧烷.

2.3 揮發性成分比較

2.3.1 生蛋清

全谷物雞蛋和土雞蛋生蛋清揮發性成分的比較如圖2所示.

由圖2可知，全谷物雞蛋生蛋清中，醛類、酯類、胺類和雜環類化合物的相對含量高于土雞蛋生蛋清，而酮類、醇類、烷烴類、烯烴類、芳香族類、其他類(主要是萜類)化合物的相對含量低于土雞蛋生蛋清.其中，酯類、酮類、胺類和萜類化合物的相對含量存在顯著性差異(p<0.05).

表1全谷物雞蛋和土雞蛋揮發性成分組成

注：“nd"表示未檢出.

注：“*"表示p<0.05

圖2全谷物雞蛋和土雞蛋生蛋清揮發性成分比較

本實驗顯示，烷烴類化合物是全谷物雞蛋和土雞蛋生蛋清中最主要的化合物，這與文獻[8]的研究結果一致.雖然其閾值較高，對雞蛋風味的貢獻較小，但其相對含量較高，對雞蛋整體風味的形成起到不可忽視的作用.值得注意的是，十二甲基六硅氧烷僅出現在全谷物雞蛋生蛋清中，且相對含量最高，推測可能是谷物中普遍存在該化合物所致.酯類化合物一般由脂肪酸熱降解產生，具有各類水果香氣.全谷物雞蛋生蛋清中酯類化合物相對含量顯著高于土雞蛋，這可能是谷物飼料中酯類化合物含量較高所致，但其閾值較高，對風味貢獻較小.大多數酮類化合物作為脂質氧化和降解的產物之一，閾值較高，對風味形成作用不大.而在土雞蛋生蛋清中檢測出相對含量較高的香葉基丙酮是一種閾值較低且具有番茄、草莓、柑橘等果香味，對風味形成影響較大的化合物[9].萜類化合物是高等植物中極其重要的一類次級代謝產物，具有抑菌、抗氧化等功能，可賦予食品特殊風味[10].本實驗僅在土雞蛋生蛋清中鑒別到萜類化合物，推測可能是在其日常飲食中添加萜類化合物含量高的植物源飼料喂養的緣故.

2.3.2 熟蛋清

全谷物雞蛋和土雞蛋熟蛋清揮發性成分的比較如圖3所示.

由圖3可知，全谷物雞蛋熟蛋清中的酮類、烷烴類、烯烴類、芳香族類、酯類、胺類和雜環類化合物的相對含量高于土雞蛋熟蛋清，而醛類、醇類和其他類化合物的相對含量低于土雞蛋熟蛋清.其中，烷烴類和醛類化合物的相對含量存在顯著性差異(p<0.05)，這可能是兩者風味差異的主要原因.

注：“*"表示p<0.05

圖3全谷物雞蛋和土雞蛋熟蛋清揮發性成分比較

烷烴類、醇類化合物分別是全谷物雞蛋熟蛋清和土雞蛋熟蛋清相對含量最高的化合物.研究發現，烷烴類化合物主要來源于甘油酯的脂肪脫羧反應，醇類化合物則與脂質氧化有關[11].二甲基硅烷二醇是全谷物雞蛋和土雞蛋熟蛋清中相對含量最高的化合物，相對含量分別為25.979%和24.345%.醛類化合物是一類具有脂肪香氣的風味物質，由于其含量較高，且閾值很低，因此是熟雞蛋風味的主要貢獻者[6].熟蛋清中的醛類物質，可能主要來自于加熱過程中蛋清中的美拉德反應中間產物.全谷物雞蛋熟蛋清中的己醛、壬醛、癸醛和苯甲醛相對含量均低于土雞蛋熟蛋清.相關研究表明，己醛主要來源于亞油酸氧化，具有青草香味[12]；壬醛是油酸氧化的主要產物，具有較強烈的油脂香味，并伴有玫瑰和柑橘香氣[13-14]；癸醛存在于檸檬、柑桔中,具有柑橘香和花香味[15]；苯甲醛來源于苯丙氨酸降解，具有令人愉悅的杏仁或焦糖香味[16-17].含量較高的醛類物質可能是消費者普遍認為土雞蛋風味更加“濃郁”的原因之一.此外，含硫化合物通常來源于含硫氨基酸的熱降解，是雞蛋的一種特征氣味.乙硫醇具有強烈刺激性的蒜臭味[18]，給土雞蛋熟蛋清風味帶來負面影響，而全谷物雞蛋熟蛋清中未檢測到該物質.

2.3.3 熟蛋黃

全谷物雞蛋和土雞蛋熟蛋黃揮發性成分的比較如圖4所示.

由圖4可知，全谷物雞蛋熟蛋黃中的醇類、烷烴類和雜環類化合物的相對含量高于土雞蛋熟蛋黃，而全谷物雞蛋熟蛋黃中的醛類和胺類化合物的相對含量低于土雞蛋熟蛋黃，且胺類化合物存在顯著性差異(p<0.05).

熟蛋黃中的醛類化合物主要是在加熱條件下，由不飽和脂肪酸的氧化分解形成，是熟蛋黃中最重要的化合物[19].全谷物雞蛋和土雞蛋的熟蛋黃中己醛、壬醛相對含量較高，是主要的風味物質.二甲基硅烷二醇是全谷物雞蛋和土雞蛋熟蛋黃唯一的醇類化合物，同時也是相對含量最高的化合物.胺類化合物氣味閾值低，被認為是雞蛋腥味的主要來源[20]，土雞蛋熟蛋黃中的胺類化合物顯著高于全谷物熟蛋黃，這可能與土雞散養狀態下食物來源較雜相關.呋喃類化合物被公認為是糖降解的產物，是雞蛋所特有的風味物質[20].本實驗在全谷物雞蛋和土雞蛋熟蛋黃中均檢測到2-戊基呋喃，同時還在全谷物雞蛋熟蛋黃中檢測到2,5-二氫呋喃，它們都是熟蛋黃香氣組成的重要物質.

注：“*"表示p<0.05

圖4全谷物雞蛋和土雞蛋熟蛋黃揮發性成分比較

3 結 論

本研究采用HS-SPME與GC-MS分析技術探究了全谷物雞蛋和土雞蛋兩者的生蛋清、熟蛋清及熟蛋黃的揮發性成分的差異.實驗發現：全谷物雞蛋的生蛋清、熟蛋清及熟蛋黃的揮發性化合物的種類均多于土雞蛋；全谷物雞蛋生蛋清中酯類和胺類化合物顯著高于土雞蛋生蛋清，而酮類和萜類化合物顯著較低；全谷物雞蛋熟蛋清中烷烴類化合物顯著高于土雞蛋熟蛋清，而醛類顯著較少；土雞蛋熟蛋黃中胺類化合物顯著高于全谷物雞蛋熟蛋黃.本研究認為，揮發性化合物在種類和相對含量上的差異，可能是兩種雞蛋風味差異的主要原因.