商品荣昌猪与大约克猪、杂交猪肌肉挥发性化合物构成差异分析

景绍红，张晓春，李 星，欧秀琼，胡占云

（重庆市畜牧科学院，重庆市肉质评价与加工工程技术研究中心，重庆 荣昌 402460）

0 引言

荣昌猪是世界八大、我国三大优良地方猪种之一，以原产重庆市荣昌区而得名。荣昌猪具有肌内脂肪含量高和肉质优良的优点，其生鲜肉是市场上的高端分割肉产品。然而，商品荣昌猪出栏量一直存在缺口，大量外种猪肉冒充荣昌猪肉充斥市场并高价销售，严重影响了荣昌当地猪品牌价值的打造和提升。因此，业内亟需一种有效、便捷的鉴别荣昌猪肉与其他猪肉的方法，而开发基于肌肉挥发性化合物差异的无损鉴别方法是其中一个重要的手段，但目前关于商品荣昌猪与外种猪及其他土杂猪肌肉挥发性化合物的差异研究还未见有报道。

肌肉挥发性化合物易受宰前与宰后多种因素影响，目前通过肌肉挥发性化合物的差异来鉴别肌肉源于哪个猪种的研究报道较少，特别是针对我国地方猪种、外种猪以及一些杂交品种。Lu 等人对比分析了5 种我国地方猪（蓝塘猪、大花白猪、莱芜猪、荣昌猪与通城猪）与洋三元（杜洛克×长白×约克夏）猪肉熟制（130℃，45 min）后肌肉挥发性香味物质组成，发现不同品种的熟制猪肉挥发性化合物组成显著不同。杨俊杰比较了安庆六白猪、皖南花猪、定远黑猪3 个品种地方猪与杜洛克猪猪肉在特定熟制条件下挥发性物质的差异，并采用主成分分析法对4 种猪肉的风味成分差异进行了分析，发现3 种地方猪与杜洛克猪猪肉挥发性风味成分差异显著。陈国顺对各种当地土杂猪肉的挥发性物质进行了对比分析后发现，不同品种杂交后的猪肉挥发性物质存在差异且样品的处理温度也会对最终挥发性化合物有一定影响。以上这些研究主要针对熟制后的猪肉产品，而加热处理后肌肉的挥发性化合物会变得复杂多样，并不利于对比分析，不适合实时无损检测。郭辽朴、孟令军比较分析了PIC 猪、荣昌乳猪与体重20 kg 荣昌猪不同部位猪肉的挥发性物质，发现猪的品种、体重及采样部位对猪肉挥发性物质的种类及相对含量均有一定影响，但他们只对体重10～20 kg 的、脂肪还未沉积完全的小体重荣昌猪作了研究，对于脂肪沉积完成的、作为市场消费主力的商品荣昌猪（体重＞100 kg）却未涉及。肌内脂肪是猪肉挥发性化合物形成的主要源头，脂肪沉积完成的猪其肌肉具有更加稳定的挥发性物质组成。因此，本试验针对荣昌本地市场主流的、未经加工的商品荣昌猪、大约克猪与杂交猪的肌肉作为试验对象，在确保宰前饲养条件与宰后样品处理条件一致的前提下，对其肌肉挥发性化合物进行对比分析，以确定它们是否存在差异。

1 材料、设备与方法

1.1 材料与设备

商品荣昌猪、大约克猪、杂交猪（荣昌当地土杂猪），委托重庆市种猪场饲养；50/30um DVB/car/pdms固相微萃取萃取头；DB-WAX，30M×0.25MM×0.25 um 色谱柱；SCION SQ 456GC 气质联用仪，BRUK ER，USA。

1.2 方法

1.2.1 样品采集

选择达到出栏标准、体重在110～125 kg 的荣昌猪、大约克猪及杂交猪各9 头。试验猪的饲养采用相同的饲养标准、管理、饲养环境及饲养方式，所有猪只统一于凌晨4：00 在标准化屠宰场集中屠宰分割，采集背最长肌作为待测样品，样品放置于16～20℃的环境中冷却排酸6 h后置于-20℃条件下速冻，3 d 后取出测定。

1.2.2 样品的处理与挥发性物质的提取与测定

首先，将肉样解冻，去除筋、膜及表面脂肪，打碎。猪肉样品挥发性物质的提取与测定采用顶空固相微萃取+气质联用法（HS-SPME-GC-MS）。取5 g 打碎的样品置于20 mL 样品瓶中，将老化后的萃取头插入样品瓶顶空部分，于40℃条件下吸附30 min，吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口，于250℃条件下解吸3 min，同时启动气质联用仪器采集数据。

色谱条件：载气He 流速0.8 mL/min；接口温度250℃；升温程序：40℃保持3 min，以5 ℃/min升至90℃，以10℃/min 升至230℃，保持7 min；

质谱条件：设备SCION SQ 456-GC（BRUKER，USA）；EI 源：发射电流80 μA，电子轰击能量70 eV，传输线温度250℃，离子源温度200℃，探测器电压1 000 V，质量扫描范围33～450 amu。

1.2.3 挥发性物质的选择及相对含量的计算

物质的定性利用检索谱库nist2011，Wiley8 检索；利用计算峰面积的方法最终以归一化百分含量来表示每种挥发性化合物在挥发体系中的相对含量。每个猪种肌肉样本选取9 个重复共同含有的且剔除已知的个别外源物（甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯与丙苯等苯系物）后剩余物质作为该品种猪肉的挥发性化合物，然后折算得出每种化合物在挥发体系中的相对含量。

1.2.4 数据的对比分析

以挥发性化合物的相对含量为变量，采用主成分分析（PCA）法以确定样品间是否存在差异。在确定存在差异的前提下，采用配对设计的样本平均数t检验法，取代同一化合物组间直接比较法，对3 组样本的各类挥发性化合物构成进行对比分析，以尽量消除组内个体差异造成的系统误差。主成分分析程序采用SIMCA 14.1 编写。

2 结果与分析

2.1 GC-MS 测定与分析结果

图1a、图1b、图1c 依次为荣昌猪、大约克猪与杂交猪肌肉挥发性化合物的典型GC-MS 图。

图1a 荣昌猪肌肉挥发性化合物的GC-MS 图

图1b 大约克猪肌肉挥发性化合物的GC-MS 图

图1c 杂交猪肌肉挥发性化合物的GC-MS 图

由图1 经检索与计算后发现，荣昌猪、大约克猪与杂交猪肌肉样本的挥发性化合物主要为醇、醛酮、酯及少量脂肪烃与2-正戊基呋喃。荣昌猪、大约克猪与杂交猪肌肉样本分别检出挥发性化合物28 种、29 种与28 种，其中荣昌猪未检出反-2-癸烯醛，杂交猪未检出庚酸乙酯，其余挥发性化合物3 组猪肉样本则完全相同。在各化合物构成方面，荣昌猪与大约克猪挥发性醇类物质相对含量最高，其次是醛酮类物质与酯类物质；而杂交猪挥发性醛酮类物质的相对含量最高，醇类物质次之。

2.2 荣昌猪、大约克猪及杂交猪肌肉挥发性化合物的主成分分析（PCA）

以检测到的29 种挥发性化合物的相对含量为变量进行PCA（未检出的化合物相对含量视为0），发现特征值大于1 的主成分有2 个，将主成分1 与主成分2 为坐标做主成分分析得分散点图，见图2。

图2 荣昌猪、大约克猪与杂交猪肌肉挥发性化合物构成主成分分析得分散点图

从图2 可以看出，3 组样本点各自分布在3 个相对独立的区域，且在主成分1 上有一定的分离趋势，特别是杂交猪与荣昌猪的分离趋势更加明显，这也说明荣昌猪与杂交猪肌肉挥发性化合物的差异相对较大。但是，大约克猪部分样本所在区域与荣昌猪和杂交猪的区域均存在一定重叠，而且大约克猪的样本点比较分散，说明大约克猪与荣昌猪以及大约克猪与杂交猪的差异不明显，且组内个体差异对大约克猪肌肉挥发性化合物的构成影响较大。因此，通过挥发性物质组成的PCA，可以有效区分荣昌猪与杂交猪的肌肉，但无法区分荣昌猪与大约克猪的肌肉。

2.3 荣昌猪、大约克猪及杂交猪肌肉挥发性化合物的构成差异

为了找到造成3 个猪种挥发性化合物差异的主要物质，同时消除试验猪个体差异带来的系统误差，试验采用配对设计的平均数t检验法比较了3 个猪种肌肉挥发性化合物的构成。3 个猪种肌肉挥发性化合物构成见表1。

从表1 可以看出，对于挥发性醇类化合物，3 个猪种最大的差别在于2-乙基-1-己醇与正己醇在各自挥发性醇类物质组成中所占的比重，由此不难看出荣昌猪正己醇的占比明显高于其他2 个猪种，另外杂交猪2-乙基-1-己醇的占比相较另外2 个猪种更低。对于醛酮类挥发性化合物，反-2-癸烯醛在荣昌猪挥发性醛酮类化合物组成中的占比极低，显著低于大约克猪与杂交猪（P＜0.05），而癸醛的占比要略高于其他2 个猪种。对于挥发性酯类化合物，荣昌猪乳酸乙酯的相对含量显著低于己酸乙酯与癸酸乙酯（P＜0.05），而大约克猪与杂交猪这3 种化合物的相对含量差异不显著（P＞0.05）。

表1 荣昌猪、大约克猪与杂交猪肌肉挥发性化合物构成（n=9）

3 结论与讨论

本次试验结果显示，荣昌猪、大约克猪与杂交猪肌肉的挥发性化合物种类与数量基本一致；荣昌猪肌肉挥发性化合物的构成与杂交猪存在较大差异，但与大约克猪的差异较小；2-乙基-1-己醇、正己醇、反-2-癸烯醛、癸醛与乳酸乙酯在荣昌猪肌肉挥发体系中的占比，是荣昌猪肌肉区别于杂交猪肌肉的主要因素；荣昌猪与大约克猪肌肉挥发性化合物的构成差异较小。

较高的肌内脂肪含量和较低的粗蛋白含量是我国地方猪种区别于外种猪的主要特征。肌内脂肪磷脂含量比皮下脂肪高，不饱和脂肪酸的比例（UFA/FSA）也更高，易发生氧化、水解、脱水及脱羧等反应生成小分子的醛、酮、烃、呋喃、醇、酯等挥发性化合物，因而肌内脂肪是产生肌肉挥发性化合物的主要源头之一。不同品种的猪肌内脂肪及其脂肪酸组成存在显著不同，因此造成猪肉挥发性化合物品种间差异极有可能与不同品种猪肉肌内脂肪的含量及脂肪酸的组成有关。