热处理对茶花鸡肌肉中脂肪酸组成的影响

赵文华,王桂瑛,荀 文,俞媛瑞,葛长荣,廖国周

(1.云南农业大学食品科学技术学院,云南昆明 650201; 2.云南农业大学云南省畜产品加工工程技术研究中心,云南昆明 650201)

鸡肉是重要的肉类来源,它以特殊的味道和较高的营养价值而深受广大消费者的喜爱。茶花鸡在云南当地又叫傣族鸡,因公鸡的啼叫声似“茶花两朵”而得此名,主要分布于云南省南部边缘的热带雨林、季雨林等植被类型的地区[1-2]。茶花鸡作为优良地方鸡种,其肉质鲜嫩、滋味鲜美,是云南省有名的“六大”名鸡之一。

近年来,对于茶花鸡的研究主要集中在生长性能[3-4]、屠宰特性[5]与遗传特性[6]方面,在风味特性方面报道较少。鸡肉中的水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白和氨基酸等是基本营养成分,而脂肪酸是鸡肉中的重要的营养组成物和风味前体物,一方面可作为风味化合物形成过程中的溶剂直接影响着挥发性风味物质的组成,另一方面经过水解和氧化的产物与其它化合物反应影响着特征滋味成分,对肉品品质及其在加工方面有重要影响[7]。鸡肉中脂肪酸组成及含量受喂养环境、饲养方式等条件的不同而有很大的差异性,国际上以及国内的学者已有报道在不同地域之间食品中脂肪酸的组成及含量呈现显著性差异[8]。鸡肉不同部位的脂肪含量及组成存在差异,加工对鸡肉中脂肪也有较大影响[9-10],这是导致不同部位产品和不同加工方式的产品风味等品质差异较大的重要因素。国内外学者对快大型肉鸡如肉鸡(Ross-308)[11-13]、艾维因(Avian)鸡、AA鸡[14-15]等在脂肪酸差异性方面研究较多,但有关云南地区茶花鸡的相关研究目前尚未见报道。

本试验通过对云南茶花鸡不同部位肌肉进行热处理将肌肉煮熟,以气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析茶花鸡鸡肉中中长链脂肪酸含量组成,探讨热处理对茶花鸡腿肌及胸肌中脂肪酸含量及其组成结构的影响,为茶花鸡的风味研究和开发利用提供科学理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

茶花鸡 由云南农业大学试验种鸡场提供,选择同一条件下饲养的300日龄茶花鸡公鸡6只,经屠宰后取其胸肌和腿肌并去除可见脂肪和筋膜组织;甲醇(色谱纯)、正己烷(色谱纯)、37种脂肪酸甲酯标准品 美国Sigma-Aldrich公司。

BS224S电子天平 赛多利斯仪器系统有限公司;XMTD-4000电热恒温水浴锅 北京市永光明医疗仪器有限公司;TGL-16K离心机 湖南湘仪实验室仪器有限公司;VOTEX-5涡旋仪 其林贝尔仪器制造有限公司;SCIENTZ-18N冷冻干燥机 宁波新芝生物科技股份有限公司;7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪 美国安捷伦科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鸡肉热处理 将修整后的整块胸肌和腿肌进行随机分组,6个胸肌和6个腿肌不进行热处理作为对照组,其余的6个胸肌和6个腿肌分别放入蒸煮袋中,参考温斯颖[16]的方法,在电热恒温水浴锅中沸水煮3 h至熟透,放置常温后与原料肉一起置于-80 ℃下备用。

1.2.2 样品前处理 样品甲酯化参考寇秀颖等[17]方法稍作修改,将原料肉和热处理后的样品用液氮研磨备用,取0.2 g样品于2 mL的研磨管中,60 Hz条件下研磨5 min,将研磨后的样品转移至10 mL的玻璃离心管中,加入2 mL甲醇和4 mL氯仿,25 ℃,180 r/min,振摇20 min;加入去离子水2 mL,视情况加适量Na2SO4,涡旋2 min;在1000 r/min的条件下离心10 min,取下层清液至新离心管中,N2吹干,加入1 mL的正己烷,25 μL(浓度为10.211 mg/mL)C19∶0内标,涡旋2 min;加入1 mL 0.4 mol/L的KOH/甲醇,涡旋1 min,37 ℃反应30 min,2000 r/min离心5 min,取上清在进样小瓶中待检测。

1.2.3 GC-MS分析 色谱柱:DB-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样量:1 μL;进样温度:270 ℃;分流比:20∶1;载气:氦气(99.999%);流量:1 mL/min;柱温:70 ℃保持5 min,以25 ℃/min升至200 ℃,以2 ℃/min升至240 ℃,保持10 min;接口温度:280 ℃;离子源温度:230 ℃;四级杆温度:150 ℃;电离方式:EI+,70 eV;扫描方式:全扫描;质量范围:m/z 33～500。

1.2.4 脂肪酸定性方法 通过NIST2014谱库检索,并与标准品保留时间进行比对定性。

1.2.5 脂肪酸定量方法

式中:X:样本物质浓度;mc:内标浓度(mg/mL);ms:内标用量(μL);m:样本质量(mg);Ai:样本峰面积(mAU·min);As:内标峰面积(mAU·min)(C19∶0内标用量:25 μL,内标浓度为10.211 mg/mL)。

1.3 数据处理

用Agilent数据软件Data analysis下对GC/MS数据进行特征峰提取,并根据NIST数据库对数据进行整理,所有数据均采用Excel 2007和SPSS 19.0软件进行数据统计分析。在SPSS 19.0软件中对各组进行One-way ANOVA方差分析和Duncan’s多重比较,P<0.05做显著差异检验的标准,结果以“平均数±标准差”表示,每个实验重复3次。

2 结果与分析

2.1 鸡肉样品中脂肪酸含量检测的总离子流色谱图

鸡肉原料肉和热处理过的样本中共检出32种脂肪酸,胸肌中色谱峰(图2a)面积最大的是油酸(C18∶1n9c),其次是棕榈酸(C16∶0)、花生四烯酸(C20∶4)、亚油酸(C18∶2n-6系列)及硬脂酸(C18∶0);腿肌中色谱峰(图2b)面积最大的是油酸(C18∶1n9c),其次是亚油酸(C18∶2n-6系列)、棕榈酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)及花生四烯酸(C20∶4)。经热处理后,胸肌中色谱峰(图3a)面积最大的是油酸(C18∶1n9c),其次是棕榈酸(C16∶0)、花生四烯酸(C20∶4)、亚油酸(C18∶2n-6系列)及硬脂酸(C18∶0);腿肌中色谱峰(图3b)面积最大的是油酸(C18∶1n9c),其次是亚油酸(C18∶2n-6系列)、硬脂酸(C18∶0)、棕榈酸(C16∶0)及花生四烯酸(C20∶4)。

图1 脂肪酸标准品的总离子流色谱图Fig.1 Total ion chromatogram of fatty acid standards

图2 茶花鸡胸肌(a)和腿肌(b)中脂肪酸含量分析的总离子流色谱图Fig.2 Total ion chromatogram of fatty acid content in thebreast muscle(a)and thigh muscle(b)of Chahua chicken注:C19∶0为内标;图3同。

图3 热处理茶花鸡胸肌(a)和腿肌(b)中脂肪酸含量分析的总离子流色谱图Fig.3 Total ion chromatogram of fatty acid content in thebreast muscle(a)and thigh muscle(b)ofChahua chicken by heat treatment

2.2 茶花鸡肌肉中脂肪酸种类及含量差异分析

2.2.1 茶花鸡原料腿肌和胸肌中脂肪酸组成差异分析 由表1可知,茶花鸡原料肉和热处理后肉中的胸肌、腿肌分别都检测出32种脂肪酸。在原料肉中,茶花鸡的腿肌与胸肌中脂肪酸的含量不同。胸肌和腿肌中脂肪酸含量主要以C18∶1n9c、C18∶2n-6、C16∶0、C18∶0和C20∶4组成,它们的总和分别占32种脂肪酸含量的91.01%和91.11%。由表1可知,将原料肉中的脂肪酸进行分类后发现,原料肉胸肌和腿肌中脂肪酸含量以SFA为主,分别占总脂肪酸的39.08%和36.45%,其含量比PUFA高13.64%和31.33%。在原料肉中,腿肌的SFA、MUFA和PUFA的含量都是显著高于胸肌中的含量,这可能与茶花鸡胸部和腿部的运动量不同和遗传代谢差异有关系[18]。有学者研究发现不同地域会对动物机体中的多不饱和脂肪酸含量有差异影响[8],李文嘉等[19]在北京地区饲养的北京油鸡中的α-亚麻酸、二十碳五烯酸和n3系列多不饱和脂肪酸要高于作者研究的茶花鸡的肌肉中含量,北京地区属于温带季风性气候光照充足,四季分明,而昆明亚热带高原季风气候,全年温差较小,这可能是导致其有差异性的主要原因,与程碧君等[8]研究的牛肉中的结果相似。

表1 茶花鸡肌肉中脂肪酸含量结果(μg/g)Table 1 Fatty acid content in the muscle of Chahua chicken(μg/g)

2.2.2 热处理对茶花鸡肌肉脂肪酸含量与组成的影响 由表1可知,总脂肪酸含量从高到低依次为茶花鸡原料肉腿肌(10026.31 μg/g)、热处理后肉腿肌(7805.61 μg/g)、原料肉胸肌(3242.41 μg/g)和热处理后肉胸肌(2938.53 μg/g)。在所有的32种脂肪酸中,原料肉和热处理后肉中的油酸(C18∶1n9c)含量最高,从高到低依次为茶花鸡原料肉腿肌3168.56 μg/g、热处理后肉腿肌1941.45 μg/g、原料肉胸肌795.13 μg/g和热处理后肉胸肌635.00 μg/g,分别占总脂肪酸的31.60%、24.87%、24.52%和21.61%。热处理后胸肌和腿肌中脂肪酸主要以C18∶1n9c、C16∶0、C18∶2n-6、C20∶4和C18∶0组成,它们的总和分别占32种脂肪酸含量的94.18%和94.80%,热处理后的腿肌中C20∶4要优于胸肌,说明腿肌中具有优良的多不饱和脂肪酸[20],同时也可能与腿肌中特征香味比较浓郁有关[21]。

将热处理后肉中的脂肪酸进行分类后发现,热处理后肉胸肌和腿肌中脂肪酸含量以SFA为主,分别占总脂肪酸的39.11%和38.21%,其含量比PUFA高5.12%和11.20%;与胸肌相比,腿肌中的SFA、MUFA、PUFA、总脂肪酸、n-3系列PUFA和n-6系列PUFA含量显著高于胸肌中的含量(P<0.05),分别高出159.47%、207.81%、145.26%、165.63%、172.24%和146.31%。与原料肉胸肌相比,热处理后肉胸肌中的MUFA和总脂肪酸的含量分别显著低19.11%(P<0.05)和9.37%(P<0.05),原料肉胸肌中n-3系列PUFA的含量是热处理后肉中的6.9倍(P<0.05),而SFA、PUFA和n-6系列PUFA没有显著性差异;与原料肉腿肌相比,热处理后腿肌中的SFA、MUFA、PUFA和总脂肪酸的含量分别高18.41%、40.32%、3.64%(和22.15%(P<0.05),原料肉腿肌中n-3系列PUFA的含量是热处理后肉中的5.59倍(P<0.05),而n-6系列PUFA没有显著性差异。

从刘梦等[22]对牛肉的研究中可知,当温度在150 ℃时,牛肉中的不饱和脂肪酸含量会下降,而在55和85 ℃是不饱和脂肪酸含量最高,说明过高的温度是导致肉中脂肪氧化的重要原因,同时,脂肪酸的氧化程度还与热处理时间有关[23]。经过热处理后,腿肌的总脂肪酸含量要显著高于胸肌的总脂肪酸含量,这与Dalziel等[24]研究的英国熟鸡肉中脂肪酸的含量变化相一致,而经过热处理后胸肌和腿肌中的总脂肪含量要低于原料肉中的含量,这与在蒸煮过程中脂肪氧化的保留量有关;在经过热处理的胸肌和腿肌中,单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸的含量都降低,其中如果多不饱和脂肪酸含量升高就会导致肌肉中脂肪氧化从而产生酸败异味[25],这与熊明民等[26]研究的猪肉腊肉制品在经过热处理后脂肪酸含量变化的结论相一致。

3 讨论

鸡肉中脂肪酸的种类组成和含量是衡量营养价值成分的重要指标与决定肉品风味的要素[27]。通过对茶花鸡原料肉和热处理后的胸肌与腿肌脂肪酸的测定发现,茶花鸡肌肉中脂肪酸以C18∶1n9c、C18∶2n-6、C16∶0、C18∶0、C20∶4、C14∶0、C18∶3n-3和C20∶1为主,其总含量占32种脂肪酸的90%以上,这是茶花鸡肌内脂肪酸的主要组成部分,而其中以C18∶1n9c、C18∶2n-6、C16∶0、C18∶0和C20∶4的含量较高,且以不饱和脂肪酸占主体,这与王晓薇[28]测定的夏固原鸡的结果一致。在张文生等[29]、李建军[30]、余鹏[31]以及申杰等[32]的研究中也有类似的结论,无论在热处理后还是原料肉中,油酸(C18∶1n9c)占主导地位,此类物质是普遍存在于植物油和动物脂肪中的一种脂肪酸。油酸、亚油酸、棕榈酸、硬脂酸等是肌肉重要的风味前提物[33],高油酸含量可以降低肌肉中的脂肪气味较少改变受氨基酸影响的气味[34],这与Gibbs等[35]的结果相一致。饱和脂肪酸中的月桂酸、棕榈酸等含量较高会增加心血管疾病概率[36],本试验中的月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸等饱和脂肪酸在热处理后的肌肉中明显下降,并未使胆固醇水平升高,同时亚油酸(C18∶2n-6)是人体必需的脂肪酸,具有降低胆固醇和预防动脉粥样硬化的作用[37]。而在赵倩等[38]对黄颡鱼幼鱼中研究发现SFA中C16∶0含量最高,这可能是物种不一样,同时也能说明C16∶0是一种基础脂肪酸,具有为机体提供能量,并转化成其他脂肪酸的功能。本试验结果进一步验证了脂肪酸组成的规律性与相对稳定性。

热处理后的胸肌和腿肌中的单不饱和脂肪酸含量降低,这是因为单不饱和脂肪酸在加热过程中最先被氧化[39]。沈铭聪等[40]在研究不同加热方法对盐水鹅食用品质的影响中得出煮制后的盐水鹅中不饱和脂肪酸含量最高,本试验中原料肉和热处理后的肉中不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸含量,与刘操[41]测定的珍珠鸡、贵妃鸡、雉鸡的结果相一致。肉质风味的形成受肌肉中不饱和脂肪酸含量的影响,多不饱和脂肪酸含量的升高一方面是由于脂肪酸败氧化造成对肉质风味不利的影响,另外一方面,在加热烹饪过程中不饱和脂肪酸含量越高氧化产生的香味越浓、适口性越好[42]。Campo等[43]研究发现,在肉类中,挥发性风味物质含量与其所含脂肪酸中亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸含量呈现正相关,因此鸡肉中的脂肪酸含量可以改善鸡肉的品质和风味,在本试验的研究结果中,在热处理后腿肌中的不饱和脂肪酸含量要显著高于胸肌中的含量(高出145.26%),这说明茶花鸡腿肌中的中长链脂肪酸物质含量要优于胸肌,也再次证实腿肌的风味要更加浓郁。

油酸和亚油酸是茶花鸡肌肉中最丰富的不饱和脂肪酸,肉中高比例的不饱和脂肪酸在高温烹饪条件下可以氧化产生许多可能具有决定肉特征风味的挥发性醛类化合物[44],同时多不饱和脂肪酸(PUFA)可分为n-3系列和n-6系列的长链脂肪酸,本试验中茶花鸡的胸肌与腿肌中都含有n-3系列和n-6系列脂肪酸,研究表明,膳食中n-6/n-3系列的PUFA应该小于4才会对人体有益,但本试验结果得到的n-6/n-3系列的结果较高,由于在饲养鸡的时候采用精料,又加上饲养周期较久可能造成了这一结果[45]。在茶花鸡中n-3系列脂肪酸中的二十二碳六烯酸(DHA)含量占比较高,DHA是人类初乳中特有的,因此食用茶花鸡时可对n-3系列脂肪酸的补充。目前只在少数的地方鸡种中检出有DHA,其中DHA的含量要高于EPA的含量,这与Jahan等[46-47]的研究中DHA高于EPA浓度结果相一致。在本试验中,茶花鸡原料肉中鸡胸占比1.27%、腿肌占比0.65%、相反,在热处理后肉中胸肌(0.03%)、腿肌(0.02%)中的DHA含量都较低,这可能是由于加热后造成的。而茶花鸡原料肉胸肌中的DHA含量(1.27%)高于之前有过研究报道的武定鸡(0.89%)、盐津乌骨鸡(0.75%)、大围山微型鸡(1.23%)[48]、贵妃鸡(0.11%)[49]和黑羽乌骨鸡(0.62%)[50]。

4 结论

热处理对茶花鸡胸肌和腿肌的脂肪酸含量有显著影响,热处理后胸肌和腿肌肌肉中的总脂肪酸含量与原料肉相比显著的降低,分别降低了9.37%和22.15%。热处理后胸肌中的SFA和PUFA没有显著变化,MUFA显著降低,腿肌中的SFA、PUFA和MUFA都显著降低,而其中发生变化最大的是不饱和脂肪酸,胸肌和腿肌中不饱和脂肪酸分别降低了9.42%和24.30%。综合来看,脂肪酸作为鸡肉中重要的风味前提物,其组成和含量可作为茶花鸡产地溯源评价指标,茶花鸡腿肌中不饱和脂肪酸在生成挥发性风味成分方面做出的贡献优于胸肌,从风味品质角度说明茶花鸡腿肌风味优于胸肌。而肉的风味变化是一个非常复杂的过程,还需对挥发性风味和滋味物质进一步试验,以揭示茶花鸡风味变化和表征特征滋味的具体物质。