基于巴克夏和杜洛克选育的两种猪肉脂质的GC-MS对比分析
2019-08-27蒋方国凌云坤王秋果吉莉莉
李 翔， 蒋方国， 凌云坤， 王秋果， 吉莉莉，2， 王 卫，2
(1.成都大学 药学与生物工程学院， 四川 成都 610106； 2.成都大学 肉类加工四川省重点实验室， 四川 成都 610106)
0 引 言
伴随着畜牧行业的发展，科研人员对猪肉风味品质的研究不断取得进展.研究表明，生猪肉中含有300多种挥发性物质，主要包括碳氢化合物、醛、酮、醇、酯、呋喃化合物、含氮化合物和含硫化合物等[1]，且不同动物的生肉有各自的特有气味，这主要与其所含脂肪有关[2-3].研究发现，影响猪肉风味品质的因素有很多，如种类、饲养因素、屠宰因素等.其中，猪饲料的营养水平会显著影响猪肌肉组织中的化学成分如脂肪、蛋白质和水分等[4-5].巴克夏猪在英国已有200多年的繁育历史，杜洛克猪原产于美国,是目前世界上享誉盛名的优良猪种之一[6-7].本研究通过氯仿—甲醇超声提取和GC-MS对比分析由巴克夏和杜洛克为父本选育的两个猪种系(DLY系和SH系)的脂质成分和含量，以期建立一种评价选育新品种猪肉风味品质的方法，并为不同选育猪种的品质评价提供相关参考依据.
1 材料与方法
1.1 材 料
实验所用材料包括：DLY系猪肉(DLY916、DLY933、DLY953、DLY975、DLY977、DLY985)，由巴克夏猪直接选育而成，SH系猪肉(SH451-1、SH451-2、SH451-6、SH451-7、SH451-9、SH451-11)，由杜洛克猪直接选育而成.两种猪系均由四川省畜牧科学研究院猪育种基地提供，为川藏黑猪配套系的一个专门化父系，两个种系的猪采用相同的饲养环境和饲料，饲养月龄6个月，体重90 kg，取6头猪的背部最长肌，所有样品均是在取样后及时送回实验室，-4 ℃冷冻.
1.2 仪 器
实验所用仪器包括：GCMS-QP2010 PLUS型气质联用仪(日本岛津公司)；FJ-200型高速分散均质机(杭州艾普仪器设备有限公司)；TGL-20W型离心沉淀器(上海予卓仪器有限公司)；H1650R型高速离心机(湘仪离心机仪器有限公司)；RE-52型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)；ARll40型电子分析天平(奥豪斯仪器(上海)有限公司)；KQ-50型超声波清洗仪(昆山超声仪器有限公司)；DK-S24型电热恒温水浴锅(常州诺基仪器有限公司).
1.3 方 法
1.3.1样品前处理.
猪肉样品解冻，用刀切碎至肉糜状，然后精密称取5 g(精密至0.000 1 g).
1.3.2 脂质的提取.
精密称取5 g肉泥加入30 mL Folch溶剂(氯仿/甲醇(2∶1,V/V))高速匀浆后，超声提取20 min(频率40 kHz，功率50 W)，离心收集提取液，残渣加20 mL溶剂超声提取20 min，重复1次，温度均控制在25 ℃以下.合并提取液，用无水Na2SO4脱水后定容至100 mL，精密吸取25 mL，蒸干，105 ℃恒重测定并计算总脂质含量，将各提取液50 mL按各猪肉品种合并，氮气保护下回收溶剂后，分别得各总脂质.
1.3.3 样品甲酯化.
精密称取总脂质0.4 g，加入0.5 mol/L KOH-MeOH溶液2 mL，60 ℃水浴15～20 min(至油珠完全消失)，冷却后加入14% BF3-MeOH溶液2 mL,于60 ℃水浴5 min，冷却，加正己烷2 mL，饱和氯化钠溶液2 mL，离心分层，上清液GC-MS分析待用[8-9].
1.3.4 GC-MS色谱条件.
1)GC条件.色谱柱为DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，进样温度260 ℃，进样量1 μL，分流比10∶1，载气氦气(99.999%)，流量1 mL/min.柱温70 ℃保持4 min，以10 ℃/min升至200 ℃，再以5 ℃/min升至300 ℃，保持8 min[10-11].
2)MS条件.接口温度260 ℃，离子源温度200 ℃，电离方式EI+，70 eV，光电倍增管电压450 V，扫描方式全扫描，质量扫描范围m/z33～500，溶剂延迟4 min，NIST98谱库[12-13].
1.4 实验数据处理
实验数据由Xcalibur软件计算完成.未知化合物经计算机检索同时与NIST谱库相匹配，结合人工谱图进行确定，筛选出相似度较大的物质.定量分析采用峰面积归一化法进行定量分析，求得各成分的相对含量.
2 结果与分析
2.1 DLY系猪肉的风味物质分析
样品经GC-MS分析后，DLY系猪肉共鉴定出17种脂类物质，具体结果见图1及表1.
由图1和表1可知，DLY916猪肉样品中(排除甲酯化因素)主要含化学成分为棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、8,11-十八碳二烯酸及花生四烯酸，其中，油酸、棕榈酸、8,11-十八碳二烯酸居前3位.DLY933猪肉样品中(排除甲酯化因素)主要含化学成分包括肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、反亚油酸、亚麻酸、8-十八烯酸及花生四烯酸等，其中，8-十八烯酸、棕榈酸、硬脂酸居前3位.DLY953猪肉样品中(排除甲酯化因素)主要含化学成分为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、10-十八烯酸、10,13-十八碳二烯酸及花生四烯酸等，其中，油酸、棕榈酸、硬脂酸居前3位.DLY975猪肉样品中(排除甲酯化因素)主要含化学成分为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、反亚油酸、8-十八烯酸、11-二十碳烯酸、花生四烯酸等，其中，8-十八烯酸、棕榈酸、硬脂酸居前3位.DLY977猪肉样品中(排除甲酯化因素)主要含化学成分为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、10,13-十八碳二烯酸、11-二十碳烯酸及花生四烯酸等，其中，油酸、棕榈酸、硬脂酸居前3位.DLY985猪肉样品中(排除甲酯化因素)主要含化学成分为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、11-十八烯酸、8,11-十八碳二烯酸及花生四烯酸等，其中，油酸、棕榈酸、硬脂酸居前3位.
图1 DLY系6种猪肉样品GC-MS色谱图
表1 DLY系6种猪肉样品GC-MS分离鉴定出的化学成分
DLY系6种猪肉样品GC-MS分析主要化学成分比较如表2所示.
表2 DLY系6种猪肉样品GC-MS分析主要化学成分比较/%
由表2可知，DLY系6种猪肉样品中(排除甲酯化因素)均主要含化学成分为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、十八碳二烯酸、11-二十碳烯酸及花生四烯酸，其中，油酸、棕榈酸、硬脂酸居前3位，并且各样品各化学成分含量相差不大，表明该猪种选育肉质稳定.
2.2 SH系猪肉的风味物质分析
样品经GC-MS分析后，SH系猪肉共鉴定出8种脂类物质，具体结果见表3及图2.
由表3和图2可知，SH451-1猪肉样品中，共鉴定出8种化合物，其含量占成分总量的92.43%，其中(排除甲酯化因素)含量最高的化学成分为C18(占62.74%)和C16(占24.34%).SH451-2猪肉样品中，共鉴定出8种化合物，其含量占成分总量的98.24%，其中(排除甲酯化因素)含量最高的化学成分为C18(占69.02%)和C16(占24.46%).SH451-6猪肉样品中，共鉴定出8种化合物，其含量占成分总量的91.21%，其中(排除甲酯化因素)含量最高的化学成分为C18(占61.36%)和C16(占25.07%).SH451-7猪肉样品中，共鉴定出8种化合物，其含量占成分总量的99.03%，其中(排除甲酯化因素)含量最高的化学成分为C18(占67.49%)和C16(占26.4%).SH451-9猪肉样品中，共鉴定出8种化合物，其含量占成分总量的99.67%，其中(排除甲酯化因素)含量最高的化学成分为C18(占69.87%)和C16(占25.78%).SH451-11猪肉样品中，共鉴定出8种化合物，其含量占成分总量的91.55%，其中(排除甲酯化因素)含量最高的化学成分为C18(占61.56%)和C16(占25.33%).
SH系6种猪肉样品GC-MS分析鉴定结果比较如表4所示.
由表4数据可知，C18和C16在脂质成分中含量最高，它们是组成磷脂的主要脂肪酸.SH系6种猪肉样品中(排除甲酯化因素)均主要含化学成分为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、十八碳酸、十八碳二烯酸、11-二十碳烯酸及亚麻酸，其中，十八碳酸、棕榈酸、硬脂酸、十八碳二烯酸居前4位，并且样品各化学成分含量相差不大，表明该猪种选育肉质稳定.
表3 SH系6种猪肉样品GC-MS分离鉴定出的化学成分
图2 SH系6种猪肉样品GC-MS色谱图
样 品编 号肉豆蔻酸甲酯棕榈酸甲酯棕榈油酸甲酯硬脂酸甲酯十八碳酸甲酯十八碳二烯酸甲酯11-二十碳烯酸甲酯亚麻酸甲酯SH451-11.3924.342.8913.5037.8310.821.070.59SH451-21.2924.462.3713.8540.7013.771.100.70SH451-61.5325.072.6411.4438.9010.450.610.57SH451-71.5226.402.7413.5641.8811.490.880.56SH451-91.4725.782.7312.8642.2114.800.82-SH451-111.3225.333.3412.3836.0813.10--
3 结 论
本研究通过Folch溶剂(氯仿/甲醇(2∶1,V/V))超声提取巴克夏(DLY)系猪种和杜洛克(SH)系猪种的猪肉中脂质，甲酯化处理后通过GC-MS解析挥发性物质成分.实验结果显示，DLY系猪肉中共含17种脂质成分，主要化学成分为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、十八碳二烯酸、11-二十碳烯酸、花生四烯酸，其中，油酸、棕榈酸、硬脂酸居前3位.SH系猪肉中含8种脂质成分，主要化学成分为肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、十八碳酸、十八碳二烯酸、11-二十碳烯酸、亚麻酸，其中，十八碳酸、棕榈酸、硬脂酸、十八碳二烯酸居前4位.实验发现，两种猪系样品中，C16和C18的含量达到90%以上，是肌内脂质磷脂的主要成分.猪肉中脂质化学成分以酸类为主，硬脂酸与软脂酸含量最为突出，其次棕榈酸含量也相对较高，11-二十碳烯酸、亚油酸含量相对较低.实验结果表明，本研究建立了一种评价选育新品种猪肉风味品质的方法，可为不同选育猪种的品质评价提供参考依据.
