商品榮昌豬與大約克豬、雜交豬肌肉揮發(fā)性化合物構(gòu)成差異分析

景紹紅，張曉春，李 星，歐秀瓊，胡占云

（重慶市畜牧科學(xué)院，重慶市肉質(zhì)評價(jià)與加工工程技術(shù)研究中心，重慶 榮昌 402460）

0 引言

榮昌豬是世界八大、我國三大優(yōu)良地方豬種之一，以原產(chǎn)重慶市榮昌區(qū)而得名。榮昌豬具有肌內(nèi)脂肪含量高和肉質(zhì)優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)，其生鮮肉是市場上的高端分割肉產(chǎn)品。然而，商品榮昌豬出欄量一直存在缺口，大量外種豬肉冒充榮昌豬肉充斥市場并高價(jià)銷售，嚴(yán)重影響了榮昌當(dāng)?shù)刎i品牌價(jià)值的打造和提升。因此，業(yè)內(nèi)亟需一種有效、便捷的鑒別榮昌豬肉與其他豬肉的方法，而開發(fā)基于肌肉揮發(fā)性化合物差異的無損鑒別方法是其中一個(gè)重要的手段，但目前關(guān)于商品榮昌豬與外種豬及其他土雜豬肌肉揮發(fā)性化合物的差異研究還未見有報(bào)道。

肌肉揮發(fā)性化合物易受宰前與宰后多種因素影響，目前通過肌肉揮發(fā)性化合物的差異來鑒別肌肉源于哪個(gè)豬種的研究報(bào)道較少，特別是針對我國地方豬種、外種豬以及一些雜交品種。Lu 等人對比分析了5 種我國地方豬（藍(lán)塘豬、大花白豬、萊蕪豬、榮昌豬與通城豬）與洋三元（杜洛克×長白×約克夏）豬肉熟制（130℃，45 min）后肌肉揮發(fā)性香味物質(zhì)組成，發(fā)現(xiàn)不同品種的熟制豬肉揮發(fā)性化合物組成顯著不同。楊俊杰比較了安慶六白豬、皖南花豬、定遠(yuǎn)黑豬3 個(gè)品種地方豬與杜洛克豬豬肉在特定熟制條件下?lián)]發(fā)性物質(zhì)的差異，并采用主成分分析法對4 種豬肉的風(fēng)味成分差異進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)3 種地方豬與杜洛克豬豬肉揮發(fā)性風(fēng)味成分差異顯著。陳國順對各種當(dāng)?shù)赝岭s豬肉的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了對比分析后發(fā)現(xiàn)，不同品種雜交后的豬肉揮發(fā)性物質(zhì)存在差異且樣品的處理溫度也會(huì)對最終揮發(fā)性化合物有一定影響。以上這些研究主要針對熟制后的豬肉產(chǎn)品，而加熱處理后肌肉的揮發(fā)性化合物會(huì)變得復(fù)雜多樣，并不利于對比分析，不適合實(shí)時(shí)無損檢測。郭遼樸、孟令軍比較分析了PIC 豬、榮昌乳豬與體重20 kg 榮昌豬不同部位豬肉的揮發(fā)性物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)豬的品種、體重及采樣部位對豬肉揮發(fā)性物質(zhì)的種類及相對含量均有一定影響，但他們只對體重10～20 kg 的、脂肪還未沉積完全的小體重榮昌豬作了研究，對于脂肪沉積完成的、作為市場消費(fèi)主力的商品榮昌豬（體重＞100 kg）卻未涉及。肌內(nèi)脂肪是豬肉揮發(fā)性化合物形成的主要源頭，脂肪沉積完成的豬其肌肉具有更加穩(wěn)定的揮發(fā)性物質(zhì)組成。因此，本試驗(yàn)針對榮昌本地市場主流的、未經(jīng)加工的商品榮昌豬、大約克豬與雜交豬的肌肉作為試驗(yàn)對象，在確保宰前飼養(yǎng)條件與宰后樣品處理?xiàng)l件一致的前提下，對其肌肉揮發(fā)性化合物進(jìn)行對比分析，以確定它們是否存在差異。

1 材料、設(shè)備與方法

1.1 材料與設(shè)備

商品榮昌豬、大約克豬、雜交豬（榮昌當(dāng)?shù)赝岭s豬），委托重慶市種豬場飼養(yǎng)；50/30um DVB/car/pdms固相微萃取萃取頭；DB-WAX，30M×0.25MM×0.25 um 色譜柱；SCION SQ 456GC 氣質(zhì)聯(lián)用儀，BRUK ER，USA。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集

選擇達(dá)到出欄標(biāo)準(zhǔn)、體重在110～125 kg 的榮昌豬、大約克豬及雜交豬各9 頭。試驗(yàn)豬的飼養(yǎng)采用相同的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、管理、飼養(yǎng)環(huán)境及飼養(yǎng)方式，所有豬只統(tǒng)一于凌晨4：00 在標(biāo)準(zhǔn)化屠宰場集中屠宰分割，采集背最長肌作為待測樣品，樣品放置于16～20℃的環(huán)境中冷卻排酸6 h后置于-20℃條件下速凍，3 d 后取出測定。

1.2.2 樣品的處理與揮發(fā)性物質(zhì)的提取與測定

首先，將肉樣解凍，去除筋、膜及表面脂肪，打碎。豬肉樣品揮發(fā)性物質(zhì)的提取與測定采用頂空固相微萃取+氣質(zhì)聯(lián)用法（HS-SPME-GC-MS）。取5 g 打碎的樣品置于20 mL 樣品瓶中，將老化后的萃取頭插入樣品瓶頂空部分，于40℃條件下吸附30 min，吸附后的萃取頭取出后插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250℃條件下解吸3 min，同時(shí)啟動(dòng)氣質(zhì)聯(lián)用儀器采集數(shù)據(jù)。

色譜條件：載氣He 流速0.8 mL/min；接口溫度250℃；升溫程序：40℃保持3 min，以5 ℃/min升至90℃，以10℃/min 升至230℃，保持7 min；

質(zhì)譜條件：設(shè)備SCION SQ 456-GC（BRUKER，USA）；EI 源：發(fā)射電流80 μA，電子轟擊能量70 eV，傳輸線溫度250℃，離子源溫度200℃，探測器電壓1 000 V，質(zhì)量掃描范圍33～450 amu。

1.2.3 揮發(fā)性物質(zhì)的選擇及相對含量的計(jì)算

物質(zhì)的定性利用檢索譜庫nist2011，Wiley8 檢索；利用計(jì)算峰面積的方法最終以歸一化百分含量來表示每種揮發(fā)性化合物在揮發(fā)體系中的相對含量。每個(gè)豬種肌肉樣本選取9 個(gè)重復(fù)共同含有的且剔除已知的個(gè)別外源物（甲苯、乙苯、苯乙烯、二甲苯與丙苯等苯系物）后剩余物質(zhì)作為該品種豬肉的揮發(fā)性化合物，然后折算得出每種化合物在揮發(fā)體系中的相對含量。

1.2.4 數(shù)據(jù)的對比分析

以揮發(fā)性化合物的相對含量為變量，采用主成分分析（PCA）法以確定樣品間是否存在差異。在確定存在差異的前提下，采用配對設(shè)計(jì)的樣本平均數(shù)t檢驗(yàn)法，取代同一化合物組間直接比較法，對3 組樣本的各類揮發(fā)性化合物構(gòu)成進(jìn)行對比分析，以盡量消除組內(nèi)個(gè)體差異造成的系統(tǒng)誤差。主成分分析程序采用SIMCA 14.1 編寫。

2 結(jié)果與分析

2.1 GC-MS 測定與分析結(jié)果

圖1a、圖1b、圖1c 依次為榮昌豬、大約克豬與雜交豬肌肉揮發(fā)性化合物的典型GC-MS 圖。

圖1a 榮昌豬肌肉揮發(fā)性化合物的GC-MS 圖

圖1b 大約克豬肌肉揮發(fā)性化合物的GC-MS 圖

圖1c 雜交豬肌肉揮發(fā)性化合物的GC-MS 圖

由圖1 經(jīng)檢索與計(jì)算后發(fā)現(xiàn)，榮昌豬、大約克豬與雜交豬肌肉樣本的揮發(fā)性化合物主要為醇、醛酮、酯及少量脂肪烴與2-正戊基呋喃。榮昌豬、大約克豬與雜交豬肌肉樣本分別檢出揮發(fā)性化合物28 種、29 種與28 種，其中榮昌豬未檢出反-2-癸烯醛，雜交豬未檢出庚酸乙酯，其余揮發(fā)性化合物3 組豬肉樣本則完全相同。在各化合物構(gòu)成方面，榮昌豬與大約克豬揮發(fā)性醇類物質(zhì)相對含量最高，其次是醛酮類物質(zhì)與酯類物質(zhì)；而雜交豬揮發(fā)性醛酮類物質(zhì)的相對含量最高，醇類物質(zhì)次之。

2.2 榮昌豬、大約克豬及雜交豬肌肉揮發(fā)性化合物的主成分分析（PCA）

以檢測到的29 種揮發(fā)性化合物的相對含量為變量進(jìn)行PCA（未檢出的化合物相對含量視為0），發(fā)現(xiàn)特征值大于1 的主成分有2 個(gè)，將主成分1 與主成分2 為坐標(biāo)做主成分分析得分散點(diǎn)圖，見圖2。

圖2 榮昌豬、大約克豬與雜交豬肌肉揮發(fā)性化合物構(gòu)成主成分分析得分散點(diǎn)圖

從圖2 可以看出，3 組樣本點(diǎn)各自分布在3 個(gè)相對獨(dú)立的區(qū)域，且在主成分1 上有一定的分離趨勢，特別是雜交豬與榮昌豬的分離趨勢更加明顯，這也說明榮昌豬與雜交豬肌肉揮發(fā)性化合物的差異相對較大。但是，大約克豬部分樣本所在區(qū)域與榮昌豬和雜交豬的區(qū)域均存在一定重疊，而且大約克豬的樣本點(diǎn)比較分散，說明大約克豬與榮昌豬以及大約克豬與雜交豬的差異不明顯，且組內(nèi)個(gè)體差異對大約克豬肌肉揮發(fā)性化合物的構(gòu)成影響較大。因此，通過揮發(fā)性物質(zhì)組成的PCA，可以有效區(qū)分榮昌豬與雜交豬的肌肉，但無法區(qū)分榮昌豬與大約克豬的肌肉。

2.3 榮昌豬、大約克豬及雜交豬肌肉揮發(fā)性化合物的構(gòu)成差異

為了找到造成3 個(gè)豬種揮發(fā)性化合物差異的主要物質(zhì)，同時(shí)消除試驗(yàn)豬個(gè)體差異帶來的系統(tǒng)誤差，試驗(yàn)采用配對設(shè)計(jì)的平均數(shù)t檢驗(yàn)法比較了3 個(gè)豬種肌肉揮發(fā)性化合物的構(gòu)成。3 個(gè)豬種肌肉揮發(fā)性化合物構(gòu)成見表1。

從表1 可以看出，對于揮發(fā)性醇類化合物，3 個(gè)豬種最大的差別在于2-乙基-1-己醇與正己醇在各自揮發(fā)性醇類物質(zhì)組成中所占的比重，由此不難看出榮昌豬正己醇的占比明顯高于其他2 個(gè)豬種，另外雜交豬2-乙基-1-己醇的占比相較另外2 個(gè)豬種更低。對于醛酮類揮發(fā)性化合物，反-2-癸烯醛在榮昌豬揮發(fā)性醛酮類化合物組成中的占比極低，顯著低于大約克豬與雜交豬（P＜0.05），而癸醛的占比要略高于其他2 個(gè)豬種。對于揮發(fā)性酯類化合物，榮昌豬乳酸乙酯的相對含量顯著低于己酸乙酯與癸酸乙酯（P＜0.05），而大約克豬與雜交豬這3 種化合物的相對含量差異不顯著（P＞0.05）。

表1 榮昌豬、大約克豬與雜交豬肌肉揮發(fā)性化合物構(gòu)成（n=9）

3 結(jié)論與討論

本次試驗(yàn)結(jié)果顯示，榮昌豬、大約克豬與雜交豬肌肉的揮發(fā)性化合物種類與數(shù)量基本一致；榮昌豬肌肉揮發(fā)性化合物的構(gòu)成與雜交豬存在較大差異，但與大約克豬的差異較?。?-乙基-1-己醇、正己醇、反-2-癸烯醛、癸醛與乳酸乙酯在榮昌豬肌肉揮發(fā)體系中的占比，是榮昌豬肌肉區(qū)別于雜交豬肌肉的主要因素；榮昌豬與大約克豬肌肉揮發(fā)性化合物的構(gòu)成差異較小。

較高的肌內(nèi)脂肪含量和較低的粗蛋白含量是我國地方豬種區(qū)別于外種豬的主要特征。肌內(nèi)脂肪磷脂含量比皮下脂肪高，不飽和脂肪酸的比例（UFA/FSA）也更高，易發(fā)生氧化、水解、脫水及脫羧等反應(yīng)生成小分子的醛、酮、烴、呋喃、醇、酯等揮發(fā)性化合物，因而肌內(nèi)脂肪是產(chǎn)生肌肉揮發(fā)性化合物的主要源頭之一。不同品種的豬肌內(nèi)脂肪及其脂肪酸組成存在顯著不同，因此造成豬肉揮發(fā)性化合物品種間差異極有可能與不同品種豬肉肌內(nèi)脂肪的含量及脂肪酸的組成有關(guān)。