驴腿肉与其他畜腿肉挥发性风味物质差异研究

李 秀 桑潘婷 - - - 周广运 -樊雨梅 - 成向荣 - 王东亮, -,

(1. 江南大学食品学院，江苏 无锡 214122；2. 国家胶类中药工程技术研究中心，山东 东阿 252201；3. 东阿阿胶股份有限公司，山东 东阿 252201)

毛驴的役用和交通运输价值随着机械水平的提高和科技的发展而逐渐弱化，取而代之的是它的食用价值越来越凸显[1]。中国早先驴产品的开发主要是用驴皮作为生产阿胶的原料[2]。阿胶与人参、鹿茸被历代医学家誉为“滋补三宝”，是理想的滋补上品。随着阿胶的市场越来越广阔，驴皮的需求量也越来越高，但由于驴的其他产品利用率不高，导致了整个养驴业利润单薄，养殖户养驴积极性日益降低，毛驴存栏总量持续减少[3]，造成了日益增长的阿胶药用需求量与消极的驴养殖产业之间的矛盾。因此“以肉谋皮”，综合开发肉用价值，打开驴肉市场，提高其食用价值，将驴资源完整地利用起来，对拉动整个产业链发展至关重要。

目前对驴肉风味的研究较少，尤娟等[4-6]、Xu等[7]对驴肉中的水分、灰分、蛋白质、脂肪酸、矿物质和氨基酸含量进行了测定，谢恬等[8]对五香驴肉的风味活性物质进行了测定。尚缺乏利用现代试验技术对驴肉风味物质进行分析，形成驴肉特有香味的化学物质基础尚未明确，缺乏比较驴肉与其他畜肉风味差异的研究。畜肉消费种类主要为猪肉、牛肉和羊肉[9]，而腿肉是畜肉的典型食用部位。

试验拟选择驴腿肉和猪、牛、羊腿肉为研究对象，对驴腿肉及其他畜腿肉风味物质进行鉴定和差异分析，找出影响驴腿肉风味的主要物质，探究风味物质的主要来源和形成机理，旨在推动驴腿肉及其制品的深开发和资源的综合利用。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜驴腿肉：山东东阿阿胶股份有限公司；

新鲜猪、牛、羊腿肉：购于当地大型连锁超市；

二氯苯、正庚烷：分析纯，阿拉丁试剂(上海)有限公司；

高氯酸、氢氧化钾、石油醚：分析纯，上海沪试实验室器材股份有限公司；

次黄嘌呤、肌苷酸、鸟苷酸、腺苷酸、肌苷等37种脂肪酸标品：美国Sigama公司。

1.2 仪器与设备

电子天平：AR224CN型，奥豪斯仪器有限公司；

快速气相色谱电子鼻：HeraclesII型，法国Alpha公司；

三重四级杆气质联用仪：TSQ Quantum XLS型，赛默飞世尔科技有限公司；

高效液相色谱：Shimadzu LC20A型，日本岛津公司；

数显恒温水浴锅：HH-3A型，常州国华电器有限公司；

离心机：5804R型，德国艾本德公司；

pH计：Starter 3100，美国奥豪斯公司；

顶空瓶：20 mL，美国Agilent公司。

1.3 试验方法

1.3.1 快速气相电子鼻 取适量驴、猪、牛、羊腿肉，用绞肉机绞碎后，分别称取5.000 g于20 mL顶空瓶中，加盖密封后放入80 ℃恒温水浴锅中煮30 min，冷却至室温后测定。

参考陈修红等[10]方法设置检测程序，开始检测分析样品。两根不同极性的色谱柱的参数分别为DB-5-FID1，DB-1701-FID2，柱长2 m，柱内径1 mm，程序升温速度10 ℃/s，仪器进样体积2 000 μL，进样速度125 μL/s，进样口温度200 ℃；进样持续时间18 s；检测器温度260 ℃。

1.3.2 SPME-GC-MS检测 参考徐微微等[11]方法，并适当调整。

(1) 顶空固相萃取条件：萃取头型号50/30 μm DVB/CAR/PDMS；萃取头经250 ℃，30 min老化后，于50 ℃加热托盘中，恒温顶空萃取30 min；结束萃取后，仪器自动进行分析，进样深度40 mm，渗透速度40 mm/s，解吸5 min。

(2) 气相色谱条件：DB-5毛细管柱(Agilent J&W GC 30 m×0.25 mm×0.25 μm)；进样口温度250 ℃；柱初温40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升温至150 ℃，以10 ℃/min升温至240 ℃保持5 min；载气为99.999%高纯氦气，流量1.0 mL/min；不分流模式进样。

(3) 质谱条件：传输线和离子源温度240 ℃；扫描范围35～500 (m/z)；碰撞能量10 V。

1.3.3 游离脂肪酸的测定 取适量猪、牛、羊、驴腿肉，用绞肉机绞碎后，置于蒸发皿中，于烘箱中(100±2) ℃干燥1 h，冷却后将残渣以及蒸发皿上的残留擦净(脂肪用石油醚湿润的脱脂棉)后一并放入滤纸筒中。将滤纸筒塞入索氏抽提器内，加入石油醚并水浴加热，使其不断回流抽提(6～8次/h)，抽提约8 h，回收溶剂，接收瓶干燥至恒重，冷却待用。

参考GB 5009.168—2016进行游离脂肪酸测定。色谱条件：100%二氰丙基聚硅氧烷为固定相的Supelco SP-2560气相毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.2 μm)；载气为高纯氦气；1.0 mL/min恒定流量；进样量1 μL；分流比50∶1；140 ℃保持5 min，以4 ℃/min升温到200 ℃，保持1 min，以3 ℃/min升温到220 ℃，保持26 min；进样口温度230 ℃。

2 结果与分析

2.1 驴腿与其他畜腿肉电子鼻分析

对驴、猪、牛、羊4种动物腿肉的电子鼻检测数据进行DFA分析[12-13]，结果如图1所示。样品在横、纵坐标单向距离代表了样品间差异性的大小；如果两个样品单向的横向距离越大，表明样品间存在大差异，反之则小[14]。据田怀香等[15]报道，超过70%～85%的总体贡献率可以进行试验检测。由图1可知，第一区分指数(DF1)和第二区分指数(DF2)贡献率分别为99.276%，0.603 5%，二者累计99.879 5%，说明DF1和DF2已包含大量信息，能够反映样品的整体差异信息。从横纵坐标距离上分析，驴腿肉和猪腿肉间横坐标距离最小，说明二者风味较相似，而驴腿肉和牛腿肉之间的距离最大，表明二者风味差异最大。

图1 驴、猪、牛、羊腿肉的电子鼻DFA图

由图2可知，使用色谱柱DB-5-FID1时，驴、猪、牛、羊腿肉风味存在差异性的保留时间分别为16.18，17.29，42.59 min；使用色谱柱DB-1701-FID2时4种畜腿肉风味存在差异的保留时间分别为19.57，21.02，51.45 min。从而初步找出4种肉存在的差异性物质，并利用仪器自带的AroChemBase数据库对差异物质进行定性分析，结果显示可能的风味物质如表1所示。

图2 驴、猪、牛、羊腿肉的电子鼻Bar图

分子式名称保留指数DB-5-FID1DB-1701-FID2可能的物质气味特征C3H4OPropenal464558丙烯醛辛辣刺激气味C6H12OHexanal801894正己醛低浓度,清香、果香味,浓度≥4.5 μg/kg,青草和腐臭味[16]C3H8O2-propanol490593异丙醇有似乙醇和丙酮混合物的气味,其气味不大

2.2 驴腿肉与其他畜腿肉GC-MS分析

为了对电子鼻分析中的数据进行验证和分析挥发性成分的组成，对驴、猪、牛、羊腿肉进行GC-MS分析。从图3可以观察到4种畜腿肉风味物质存在明显差异。进一步解析可得，4种畜腿肉共检测出有效挥发性风味物质76种，主要由烃类、醇类、醛类、酯类、酮类、酸类等组成，其中驴腿肉中37种，主要有正己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、正辛醛，含量分别为46.53，8.05，7.85，6.24 μg/100 g。牛腿肉中31种，主要有正己醛、壬醛、3-甲基-1-戊醇、3-羟基-2-丁酮，含量分别为19.83，8.89，8.89，8.52 μg/100 g。羊腿肉中30种，主要有正己醛、壬醛、2-羟基-2-甲基丙二酸、庚酸、正辛醛，含量分别为16.78，12.45，5.17，4.05，4.02 μg/100 g。猪腿肉中29种，主要有正己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛，含量分别为31.85，4.53，3.07 μg/100 g。76种有效风味物质中，醇类和醛类相对含量较高。1-戊醇、1-辛烯-3-醇、正己醛、壬醛、正辛醛为猪、牛、羊、驴4种动物腿肉中共同的挥发性成分。其中，正己醛在各畜腿肉中占比最大，为主要风味物质。

图3 驴、猪、牛、羊腿肉挥发性成分的GC-MS离子流图

将气相电子鼻数据和GC-MS分析结果比对后，确定驴、猪、牛、羊腿肉中的主要风味成分为正己醛。由内标化合物1,4-二氯苯的浓度计算出驴、猪、牛、羊腿肉正己醛含量分别为46.53，19.83，16.78，31.85 μg/100 g，均明显高于正己醛的气味阈值0.45 μg/100 g。可见，驴腿肉中正己醛含量显著高于其他畜腿肉，一定程度上说明正己醛是影响驴腿肉风味的主要挥发性物质，也是4种畜腿肉的主要差异物质。驴腿肉中醛类化合物较多可能与脂肪酸氧化有关。脂肪酸氧化分解会产生醛类、醇类、酮类等化合物，其中醛类气味阈值较低，对食物整体气味贡献较大[17]，为探究影响驴腿肉的风味物质正己醛的来源，进一步测定分析各样品中脂肪酸组成。

由表2可知，检测出的有效风味物质中，醛类和醇类相对含量较高，占主要风味化合物的66%～90%，其中醛类的贡献比例几乎均超过50%，甚至达到75%。驴腿肉中风味化合物种类最丰富，且与猪腿肉的比例最接近。1-戊醇、1-辛烯-3-醇、正己醛、壬醛、正辛醛为猪、牛、羊、驴4种动物腿肉中共同的挥发性成分。其中，正己醛在各畜腿肉中占比最大，是主要风味物质，其在4种畜腿肉中的含量关系为驴(29.89%)>猪(20.46%)>牛(12.74%)>羊(10.78%)。

表2驴、猪、牛、羊腿肉主要风味化合物

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

%

取猪、牛、羊、驴腿肉的甲酯化样品按测定条件对样品进行测定，得到完整的色谱图，如图4所示。结合脂肪酸甲酯化混合标准品溶液的气相色谱图进行解析，并利用归一化法计算各组分相对含量，分析结果见表3。

图4 脂肪酸甲酯混合标准溶液气相色谱图

表3 驴、猪、牛、羊腿肉中脂肪酸含量

由表3可知，驴、猪、牛、羊腿肉中的主要饱和脂肪酸总含量分别为30.01%，39.05%，36.34%，48. 42%；不饱和脂肪酸总含量分别为63.19%，57.10%，49.03%，43.71%。由此可见，驴腿肉中的饱和脂肪酸最少，不饱和脂肪酸最多，其不饱和脂肪酸的相对含量(63.19%)远高于饱和脂肪酸的含量(30.01%)，比值约为2.1，明显高于其他畜腿肉，在一定程度上说明驴腿肉的脂肪酸组成优于其他腿肉。同时，驴腿肉中的多不饱和脂肪酸含量也高于其他腿肉，主要为亚油酸和亚麻酸。根据王小龙等[18-19]研究表明，动物肌肉中多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸的比值越高，其嫩度、滋味以及总体可接受程度就越高，因此，驴腿肉比其他腿肉更加鲜嫩，能更好地满足人体营养需求。

由表3可知，驴腿肉中不饱和脂肪酸含量高于其他腿肉，而此差异主要由亚油酸含量引起。亚油酸属ω-6型多不饱和脂肪酸，是γ-亚麻酸和花生四烯酸等ω-6长链多不饱和功能性脂肪酸的前体，是人体必需脂肪酸之一，含有两个极其活跃的烯丙烯基，是肉制品、植物油等风味特征性成分的重要前体物质，在储存过程中极易氧化为醛、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]，综上结果可推断，影响驴腿肉风味特征的主要化合物正己醛来自亚油酸的氧化分解。从表3可以观察到，亚油酸在各畜腿肉中的含量关系为驴>猪>牛>羊，与正己醛在4种畜腿肉中的含量大小关系一致。

3 结论

研究结果表明，醛类对4种畜腿肉的风味影响最大，正己醛为驴腿肉与其他畜腿肉挥发性风味物质差异的主要贡献成分。正己醛主要来源于亚油酸的氧化分解，驴腿肉中的亚油酸含量高于其他畜腿肉，因此正己醛的含量也随之增高，驴腿肉呈现出比其他畜腿肉更浓的青草味。另外，驴腿肉中的脂肪酸组成优于其他畜腿肉，其中不饱和脂肪酸显著高于其他畜腿肉。下一步将对驴腿肉滋味、口感、色泽等进行研究，综合评价驴腿肉与其他畜腿肉的差异。