4种不同品质猪肉香气的差异

潘 见1，杨俊杰1,*，朱双杰1,2，吴泽宇1

（1.合肥工业大学 农产品生物化工教育部工程研究中心，安徽 合肥 230009；

2.滁州学院生物与食品工程学院，安徽 滁州 239000）

摘 要：为全面了解瘦肉型猪肉、定远黑猪肉、安庆六白猪肉和皖南花猪肉香气的差异，将这4 种新鲜猪肉分别熟制后，采用固相萃取-气相色谱-质谱法分析其挥发性风味成分及含量，计算出相应的香气值，采用主成分分析法分析4 种猪肉香气的差异。结果表明：瘦肉型猪肉香气与其他3 种中国地方猪肉的香气有着明显差异，其余3 种中国地方猪肉的香气也有一定差异；对瘦肉型猪肉与其他地方猪肉香气差异影响较大的香气物质有：柠檬烯、己醛、庚醛、（E）-十四碳烯-1-醇、2-乙基呋喃、2-正戊基呋喃、2-正己基呋喃、十四碳烯-1-醇和庚酮。苯甲醛与皖南花猪肉的香气相关性较高，安庆六白猪肉样品的香气与柠檬烯、十一醛和庚酮的相关性最高，14-十碳烯醛、辛醛、庚醛和（E）-十四碳烯-1-醇与定远黑猪肉样香气联系紧密，没有与瘦肉型猪肉香气相关性较高的挥发性风味物质。

关键词：猪肉香气；主成分分析；固相微萃取；气相色谱-质谱

Comparison of Aroma Compounds in Pork from Four Different Breeds

PAN Jian1, YANG Jun-jie1,*, ZHU Shuang-jie1,2, WU Ze-yu1

(1. Engineering Research Center of Bio-Process, Ministry of Education, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China;

2. School of Biotechnology and Food Engineering, Chuzhou University, Chuzhou 239000, China)

Abstract: The volatile flavor compounds of cooked meats from four different pig breeds including lean-type pig, Dinguyan black pig, Anqing six-white-spotted pig and Wannan spotted pig were identified and quantified by solid phase micro-extraction (SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), and aroma values of the identified compounds were calculated. Comparative analysis of the four breeds for differences in their volatile compound composition was carried out by using principal component analysis. The results indicated that there was a significant difference in aroma between lean-type pig and three other breeds as well as among the three breeds. Limonene, hexanal, heptanal, (E)-tetradecene-1-ol, 2-pentylfuran, 2-ethylfuran, 2-hexylfuran, 14-octadecenal and heptanone were found to greatly contribute to the aroma of cooked pork. Benzaldehyde had a high correlation with the meat aroma of Wannan spotted pig. Limonene, heptanone and undecanal had the most significant effects on the meat aroma of Anqing six-white-spotted pig. The meat aroma of Dinguyan black pig had a strong correlation with 14-octadecenal, octanal, heptanal and (E)-2-tetradecen-1-ol. However, no volatile compounds were correlated with the meat aroma of lean-type pig.

Key words: pork aroma; principal component analysis; solid phase micro-extraction (SPME); gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

中图分类号：TS201.2 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）06-0133-04

doi:10.7506/spkx1002-6630-201406028

随着人们生活水平的提高，消费者不仅仅满足于猪肉的营养和安全性，还对猪肉品质有了更高要求。因此，高品质猪肉越来越受到消费者的青睐。猪肉香气的浓郁程度对猪肉品质有相当大的影响[1-4]，近年来许多学者对不同品种猪肉的肌间脂肪、肉色、氨基酸含量等方面进行了研究[5-9]，对同一品种猪肉风味差异的原因也有一定的研究[10-12]，但对不同品种猪肉香气的差异研究较少[13]。

不同品种猪肉具有不同浓度的挥发性风味成分，造成了不同品种猪肉具有不同的香气[14-15]。对不同品质猪肉的香气差异进行研究，可以对猪肉的品质进行更加全面的评价。猪肉的挥发性风味成分由多种化合物组成，而不同的化合物具有不同的香气阈值[16]，因此只单一的考虑挥发性风味物质浓度对不同品种猪肉香气差异的影响是不全面的，只有将二者结合在一起才能做出客观的评价，即采用香气值（flavor units，FU）作为评价指标。香气值是指所测嗅感物质的浓度（C）与其阈值（T）之比：FU=C/T[17]。猪肉的挥发性风味成分组成复杂，而不同的挥发性风味物质对猪肉香气的影响是不同的，因此应从香气的整体组成开始对不同种猪肉香气的差异进行研究。

主成分分析是一种多元统计分析技术，它是一种降维或者把多个指标转化为少数几个综合指标的方法，其目的是简化数据和揭示变量间的关系，因此可通过主成分分析法找出香气差异来判别食品的品质[18-19]。将不同品种猪肉香气物质的香气值通过主成分分析进行数据转换和降维，并对降维后的特征向量进行线性分类，最后在主成分分析的散点图上显示主要的二维散点图，即可分析出不同猪肉的香气差异[20]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

定远黑猪肉（DP）、皖南花猪肉（WP）、安庆六白猪肉（AQ）：猪龄在9个月左右、体质量在80～85 kg的猪各8头，宰杀后取里脊肉；瘦肉型猪肉（DLY）：猪龄在6个月左右、体质量在85～90 kg的瘦肉型猪8头，宰杀后取里脊肉。以上样品由安徽省吴家大院食品有限公司提供。

异戊醇（色谱纯，纯度＞99.5%） 天津光复精细化工研究所。

1.2 仪器与设备

手动固相萃取进样器、75 μm CAR/PDMS萃取头 美国Supelco公司；Elite-5MS毛细管色谱柱、Clarus 600气相色谱-质谱联用仪 美国Perkin Elmer公司；SPSS 20.0分析软件 美国IBM公司。

1.3 方法

1.3.1 萃取头老化

将固相微萃取头在气相色谱的进样口于300 ℃老化1.5h。

1.3.2 样品处理

将样品切成0.2 cm×0.2 cm×0.2 cm的方块，取5 g样品置于封闭的15 mL小瓶中，在120 ℃加热40 min后，将其置于60 ℃水浴中，待其冷却到60 ℃后萃取40 min。

1.3.3 色谱条件

色谱柱：Elite-5MS毛细管色谱柱（30m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：起始柱温40 ℃，保持2 min，以5 ℃/min上升至230 ℃，保持6 min；载气He（纯度＞99.9%）；流速1 mL/min；分流比10∶1；进样口温度250 ℃。

1.3.4 质谱条件

电子电离源；电子能量70eV；离子源温度200 ℃；传输线温度220 ℃；灯丝电流150μA；质量扫描范围
m/z 50～500。

1.3.5 定性、定量分析

定性方法：将得到的每个样品的质谱数据与NIST 08数据库对照，本研究只对相似度大于80（最大为100）的鉴定结果进行报道；定量方法：以用甲醇稀释至10ng/μL的异戊醇为内标。对气相色谱-质谱所测得的香气物质浓度进行数据处理，计算出对应的香气值平均值，本研究只对香气值大于1的挥发性风味物质进行比较。

1.3.6 主成分分析

使用SPSS 20.0软件对不同猪肉的香气值进行主成分分析，转换得第1主成分和第2主成分，并得到相应的散点图，根据散点图分析不同品质猪肉香气的差异。

2 结果与分析

2.1 不同品种猪肉香气值的测定

表 1 不同品质猪肉香气值结果（n=8）

Table 1 Aroma values of volatile compounds identified from cooked muscles from different pig breeds (n = 8)

注：同行肩标不同字母表示差异显著（P＜0.05）。

不同品种猪肉香气的测定结果如表1所示。DP的香气值最高，AQ和WP的香气总值很接近，而DLY猪肉的香气值最低。辛醛、正癸醛、2-十一碳烯醛等醛类的香气值较高且差异明显，己醛具有清香的青草香，壬醛具有清香，庚醛具有油脂香和果香，所以醛类含量的差异是造成不同猪肉香气差异的主要原因。虽然柠檬烯、醇类和呋喃类对猪肉的香气差异贡献不大，但1-辛烯-3-醇具有蘑菇香，1-辛醇具有强烈的油脂气味[21-23]；酮类对肉中甜的花香及果香风味有贡献，并且随着碳链的增长会呈现出更强的花香特征，这些香气成分的差异也对猪肉香气丰富程度有一定的影响[24]。

2.2 主成分分析

利用SPSS 20.0软件对32个样本中的21 种香气物质构成的32×21矩阵进行主成分分析，按照剔除最小特征值的主成分、保留最大特征向量变量的原则，一次剔除1 个变量，然后利用剩余变量再进行主成分分析[25]，经过有限次剔除直到第1、2主成分所构成的信息量占总信息量的85%以上。经过运算剔除的变量有壬醛、（E）-2-葵烯醛、2-十一碳烯醛、辛醇和1-辛烯-3-醇5个变量，将剩余的16个变量进行主成分分析，第1、2主成分构成的信息量占总信息量的87.6%，第1主成分构成的信息量占总信息量的64.0%，第2主成分占23.6%。

图 1 猪肉样品第1主成分与第2主成分得分散点图

Fig.1 PC1 vs. PC2 score scatter plot for the major sources of variability between pork samples

从图1可以看出，4 种猪肉样品可以被很好的区分开，其中DLY都位于整个区域左侧的第3象限，而3 种中国地方猪肉样品（WP、AQ和DP）位于整个区域右侧的第1、4象限。DLY猪肉样品的第1主成分得分、第2主成分得分均为负值，DLY猪肉样品的香气值与这2个主成分都呈负相关。WP猪肉样品的第1主成分得分＞0.2、第2主成分得分＞1.2，WP猪肉样品与第1、第2主成分都呈正相关，且第2主成分的分值最高。DP猪肉样品的第1主成分得分＞0.6、0＜第2主成分得分＜0.2，DP猪肉样品虽然与第1、第2主成分都呈正相关，但由于第2主成分得分较小，所以其与第1主成分相关性最大。AQ猪肉样品的第1主成分＞0.6、第2主成分＜－1.3，AQ猪肉与第1主成分正相关，但与第2主成分呈较大的负相关。

由图2可知，与第1主成分相关系数较大的化合物是：柠檬烯（0.71，－0.72）、己醛（－0.93，0.48）、庚醛（0.92，0）、（E）-十四碳烯-1-醇（0.91，0）、2-乙基呋喃（0.9，－0.2）、2-正戊基呋喃（0.96，
－0.25）、2-正己基呋喃（－0.99，0.11）、14-十八碳烯醛（0.83，0.41）、辛醛（0.82，0.35）、庚酮（0.8，
－0.5）。其中，（E）-十四碳烯-1-醇（0.91，0）、2-乙基呋喃（0.9，－0.2）、2-正戊基呋喃（0.96，－0.25）与猪肉样品的香气呈正相关且系数很大，即这几种化合物的浓度对猪肉样品的香气的影响是最大的。而2-正己基呋喃（－0.99，0.11）、己醛（－0.93，0.48）与第1主成分呈负相关，说明这2 种化合物对不同品种猪肉香气差异也有较大影响。从图1可以看出，DLY猪肉样品的第1主成分得分为负值，而3 种中国地方猪肉样品的第1主成分得分均为正，说明瘦肉型猪肉与中国传统猪肉香气的差异主要是由上述物质浓度的差异造成的。

图 2 16 种香气物质第1主成分与第2主成分散点载荷图

Fig.2 PC1 vs. PC2 loading scatter plot for the major source relationships among sixteen aroma compounds

与第2主成分相关系数比较大的化合物有苯甲醛（0.1，0.97）、十一醛（0.75，－0.71）、（E）-辛烯醛（0.51，0.81）、月桂醛（0.61，0.62）、十六醛（0.62，0.61）、庚酮（0.8，－0.5）。从图2可以看出，WP猪肉样品位于第1象限的上方，虽DP猪肉样品也位于第1象限，但第2主成分得分较小，处于第1象限的下方，而AQ猪肉样品位于第4象限的下方，说明中国地方猪肉的香气差异可能是由苯甲醛（0.1，0.97）、十一醛（0.75，
－0.71）、（E）-辛烯醛（0.51，0.81）、月桂醛（0.61，0.62）、十六醛（0.62，0.61）、庚酮（0.8，
－0.5）这几种物质浓度的不同造成的。

与WP猪肉样品所在的位置上对应的香气物质是苯甲醛（0.1，0.97），即与其他香气物质相比，苯甲醛与WP猪肉样品的香气相关性较强。14-十八碳烯醛（0.83，0.41）、辛醛（0.82，0.35）、庚醛（0.92，0）和（E）-十四碳烯-1-醇（0.91，0）这4 种香气物质所处的位置与DP猪肉样品基本相同，所以这4 种香气物质与DP猪肉样品的香气联系较紧密。而AQ猪肉样品的位置相对应的香气物质为柠檬烯（0.71，－0.72）、十一醛（0.75，
－0.71）和庚酮（0.8，－0.5），所以这3 种香气物质对AQ猪肉样品香气影响最大。

3 结 论

对不同品质猪肉的香气值进行主成分分析后，可以在二维散点图中明显判断出DLY猪肉样品香气与中国传统地方猪肉样品（WP、AQ和DP）有着明显差异。苯甲醛与WP猪肉样品香气相关性较强；AQ猪肉样品香气与柠檬烯、十一醛和庚酮的相关性较强；14-十八碳烯醛、辛醛、庚醛和（E）-十四碳烯-1-醇与DP猪肉样香气联系紧密，没有与DLY猪肉香气相关性较高的挥发性风味物质。综上所述，DLY猪肉样品香气比较单一，而中国传统猪肉样品香气丰富浓郁。

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