不同性别伊拉兔肉挥发性风味物质的
SPME-GC-MS分析

陈 康1,李洪军1,2,贺稚非1,2,*,陈红霞1

(1.西南大学食品科学学院,重庆 400715;2.重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆 400716)

 

摘 要:探究不同性别兔肉挥发性风味物质的差异。以伊拉兔为实验对象,采用固相微萃取和气相色谱-质谱联用法分析测定公兔与母兔挥发性风味成分,并对其进行比较分析。结果显示:公兔和母兔的挥发性化合物分别有26 种和48 种,确定兔肉主体风味物质是醛类、烃类、醇类、酮类和呋喃类化合物。公兔与母兔共同的挥发性化合物有20 种,且在母兔中检出酯类、醚类、酚类和酸类,而在公兔中未检出,母兔的挥发性风味物质明显比公兔丰富。

关键词:公兔;母兔;挥发性风味物质;顶空固相微萃取;气相色谱-质谱联用

 

SPME-GC-MS Analysis of Volatile Flavor Compounds in Male and Female Ira Rabbit Meat

 

CHEN Kang1, LI Hong-jun1,2, HE Zhi-fei1,2,*, CHEN Hong-xia1

(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China;

2. Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, Chongqing 400716, China)

Abstract: The purpose of the present study was to explore the difference in volatile flavor compounds of male and female rabbit meat by headspace solid-phase microextraction (HS-SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Results showed that 26 and 48 volatile compounds were detected from male and female rabbit meat, respectively. The major volatile flavor compounds in rabbit meat were aldehydes, hydrocarbons, alcohols, ketones and furans. Twenty volatile compounds were common to meats from both sexes. Esters, ethers, phenols and acids were detected in female rabbit meat rather than male rabbit meat. Volatile flavor compounds were significantly more abundant in female rabbit meat than in male rabbit meat.

Key words: male rabbit; female rabbit; volatile flavor compound; headspace solid-phase microextraction (HS-SPME); gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

中图分类号:TS251.54 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2014)06-0098-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201406020

近年来,随着经济不断发展,消费者生活水平以及保健意识不断提高,人们对肉品的营养也有了更高的要求。兔肉因具有“三高”(高蛋白质、高赖氨酸、高消化率)和“三低”(低脂肪、低胆固醇、低热量)的营养特性,兔肉适宜动脉硬化、肥胖和高血压等人群食用,兔肉符合现代生活对肉品营养的要求,日渐得到消费者的信任与青睐[1-2]。

近50年来,全世界的兔肉产量增加了2.5倍。中国是兔肉最大的生产国(700000 t/a),意大利(230000 t/a)、西班牙(74161 t/a)和法国(51400 t/a)是欧洲主要的兔肉生产国[3]。但我国兔肉消费量年人均约0.35 kg,仅与世界人均消费水平持平,而法国、意大利、西班牙等国,兔肉的消费量年人均达3~5 kg[4]。目前,国外尚无兔肉的挥发性风味物质研究报道,主要集中在猪肉、牛肉、羊肉和香肠等[5-9],国内仅有王珺等[10]对兔肉不同部位的挥发性化合物进行了分析,因此,国内外对不同性别兔肉的挥发性化合物进行具体分析很少。本研究的目的是通过探究不同性别伊拉兔的挥发性化合物的差异以更好地了解兔肉的品质特点。由于固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)是一种能将采样、萃取、浓缩、进样集于一体的成熟的样品前处理技术,具有灵敏度高、所需样品量少、不消耗溶剂和重复性及线性好等优点,现已广泛应用于萃取多种物质的挥发性化合物,并结合气质联用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析鉴定其挥发性化合物[11-14]。因此,本研究采用SPME结合GC-MS法分析测定伊拉公兔与母兔腹部肌肉的挥发性化合物。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

冷却兔肉,伊拉配套系商品代,公、母兔各5只,75日龄,同一批次,相同体质量,取自西南大学肉兔养殖基地,屠宰后用装有碎冰的保温箱运回实验室,于
-18 ℃保藏待用,使用前原料在4 ℃解冻24h后,分取兔肉腹部肌肉作为实验材料。

GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司;手动固相微萃取进样器、75 μm CAR/PDMS涂层萃取头 美国Supelco公司;MJ-25BM04A搅拌机 广东美的精品电器制造有限公司;FA1004A型电子天平 重庆泰瑞仪器有限公司;HH-2数显恒温水浴锅 常州澳华仪器有限公司;XHF-D型匀浆机 宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 顶空固相微萃取

将兔腹部肌肉绞碎,在电子天平上准确称取肉样4 g(精确到0.001 g),放于15 mL萃取瓶中,旋紧瓶盖,90 ℃水浴平衡15 min后,再通过隔热垫插入活化好的SPME萃取头(270 ℃活化30 min),并推出纤维头,置于90 ℃恒温水浴中萃取30 min,立即插入GC进样口解吸5 min。

1.2.2 GC-MS分析

GC条件:DB-5MS毛细管色谱柱(30m×0.25mm,0.25 μm);压力32.0 kPa;总流量15.8 mL/min;柱流量1.04 mL/min;载气为氦气,不分流进样;进样口温度250 ℃,柱箱升温程序:起始温度35 ℃,保持5 min,以4 ℃/min升至75 ℃,再以2 ℃/min升至100 ℃,最后以10 ℃/min升至230 ℃,保持8min。

MS条件:电子电离源;电子能量70 eV;接口温度250 ℃;离子源温度230 ℃;检测器电压350V;质量扫描范围(m/z):40~400。

1.2.3 定性及定量分析

用所测得的质谱数据通过MS谱库进行检索,对相似度不低于80%的化合物进行定性鉴定,再用峰面积归一化法进行定量分析[15]。

2 结果与分析

2.1 不同性别伊拉兔肌肉挥发性化合物的比较分析

541446.jpg 

图 1 公兔腹部肌肉中挥发性化合物的总离子流图

Fig.1 Total ion chromatogram of volatile compounds in abdominal muscle of male rabbits

541463.jpg 

图 2 母兔腹部肌肉中挥发性化合物的总离子流图

Fig.2 Total ion chromatogram of volatile compounds in abdominal muscle of female rabbits

由图1和图2可知,不同性别伊拉兔腹部肌肉中的挥发性化合物存在明显的差异。公兔的腹部肌肉中挥发性化合物共26 种,主要是醛类、烃类、醇类、酮类和其他,其中醛类14 种、烃类8 种、醇类2 种、酮类1 种、其他1 种。母兔的腹部肌肉中挥发性化合物共48 种,主要是醛类、烃类、醇类、酮类、酯类、醚类、酚类、酸类和其他,其中醛类20 种、烃类14 种、醇类6 种、酮类2 种、酯类2 种,醚类、酚类、酸类和其他分别都仅1 种。结果见表1。

由表1可知,公兔和母兔中共同的挥发性化合物有20 种,其中以醛类物质最多。公兔的主要挥发性风味物质是己醛(27.486%)、反-2-庚烯醛(12.888%)、1-辛烯-3-醇(5.478%)、2-戊基呋喃(6.333%)、辛醛(4.581%)、反-2-辛烯醛(8.075%)、壬醛(9.130%)、2-十一烯醛(5.404%)等,母兔的主要挥发性风味物质是己醛(21.510%)、反-2-庚烯醛(7.787%)、苯甲醛(6.697%)、1-辛烯-3-醇(5.185%)、2-戊基呋喃(4.012%)、反-2-辛烯醛(5.637%)、壬醛(6.789%)、反,反-2,4-癸二烯醛(5.061%)等,且都以醛类物质较多。从总挥发性化合物的种类和数量上看,母兔远高于公兔,它们所含的挥发性化合物种类和数量的差异主要来源于醛类、烃类和醇类化合物的变化。

2.2 挥发性化合物对公兔和母兔风味的影响

醛类化合物:公兔和母兔的风味中醛类的种类和含量均为最高,分别检出14 种和20种,分别占挥发性化合物种类总数的53.85%和41.67%,相对含量分别为78.309%和77.132%。饱和直链醛含量较高,主要有己醛、辛醛、壬醛、庚醛和癸醛等,其中己醛在公兔和母兔的含量均最高,分别为27.486%和21.510%。己醛具有生油脂、青草及苹果味,是肉中亚油酸氧化的产物[16],因此己醛是评价兔肉氧化程度和肉品质的重要指标。辛醛、壬醛是油酸氧化的产物,辛醛具有果子香气,壬醛有橙子和玫瑰香气[17]。然而,不饱和烯醛(反-2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、反-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛和2-十一烯醛等)也占有很大的比例,其中反,反-2,4-癸二烯醛在母兔中含量稍大于公兔,呈强烈的鸡香和鸡油味,是多不饱和脂肪酸氧化的主要产物之一[18]。可见,母兔中醛类比公兔丰富。一般醛类的阈值都较低,且在兔肉的挥发性物质中占的比重最大,具有脂肪的香味,因此醛类在兔肉的风味贡献中起着最主要的作用。在王珺等[10]的研究中,醛类也是兔肉最主要的风味化合物,但由于兔的品种不同和部位差异,主要的醛类化合物稍有不同。

烃类化合物:在公兔的腹部肌肉中检测到8 种烃类化合物,母兔的腹部肌肉中检测到14 种,分别占挥发性化合物种类总数的30.77%和29.17%,相对含量分别为8.487%和9.884%。其中烷烃类物质主要来源于脂肪酸烷氧自由基的均裂,由于烃类化合物芳香阈值较高,其对公兔和母兔风味直接贡献较小[19]。在王珺等[10]的研究中,兔腹部肌肉中含烃类化合物的相对含量也高于醇类化合物,但其他部位如前腿肌和背肌结果相反,并由于伊拉兔是从法国引进的优良品种,其烃类和醇类化合物种类存在着差异。

醇类化合物:在公兔和母兔中检出的醇类化合物种类均不多,公兔仅含2 种,母兔含6 种。醇类化合物在公兔和母兔中的相对含量分别为6.734%和5.709%。一般醇类是由脂肪酸衍生而来或由羰基化合物还原而来,且醇类的阀值大都较高,不饱和脂肪醇的阀值相对较低[20]。其中1-辛烯-3-醇来源于不饱和脂肪酸的氧化,表现出类似蘑菇的香气[21],是公兔和母兔的主要挥发性风味物质之一,相对含量分别为5.478%和5.185%,可能与兔肉口感鲜美的特性有关。因此,不饱和醇类化合物对公兔和母兔风味的形成具有一定作用,但直链饱和醇对兔肉的风味贡献非常小。

酮类化合物:酮类物质具有桉叶味、脂肪味和焦燃味特殊的香气,可能是由于不饱和脂肪酸的氧化或热降解、氨基酸降解而产生的,对兔肉腥味物质具有增强作用[18]。如母兔中检出的2-甲基-3-辛酮可使腥味物质增强,仅存在于生肉中。此外,烯酮类化合物增强作用也较强。由于在兔肉中种类较少,含量较低,阈值也比同分异构的醛类高,因此对风味的贡献要小于醛。酮类在母兔中的检出量远大于公兔,因此对母兔的风味影响强于公兔。

此外,本研究还在母兔中检出酯类、醚类、酚类和酸类化合物,而在公兔中未检出。由于其种类和含量较少,因此不是导致公兔与母兔风味差异的主要因素,但对赋予母兔更好的风味有一定的作用。值得注意的是,在公兔和母兔中均检出了2-戊基呋喃,且含量都较高,相对含量分别为6.333%和4.012%。据相关资料显示,
2-戊基呋喃少有在兔肉的风味物质中报道,推测2-戊基呋喃在其他品种兔肉中含量较低,因此2-戊基呋喃很可能是伊拉兔肉的特征性风味化合物之一。2-戊基呋喃具有稍甜和稍苦的杏仁味、泥土芳香和青香的豆香味及类似蔬菜的香韵,且呋喃类化合物的香气阈值大都极低[22],因此,对兔肉的风味有一定的贡献。

3 结 论

利用SPME进样,经GC-MS分析,鉴定出公兔和母兔的挥发性化合物分别有26 种和48 种,其中,公兔和母兔中共同的挥发性化合物有20 种。挥发性化合物对兔肉风味起主要作用的包括:醛类、烃类、醇类、酮类和呋喃类化合物,公兔的主要挥发性风味物质是己醛、反-2-庚烯醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃、辛醛、反-2-辛烯醛、壬醛、2-十一烯醛等,母兔的主要挥发性风味物质是己醛、反-2-庚烯醛、苯甲醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃、反-2-辛烯醛、壬醛、反,反-2,4-癸二烯醛等。同时,在母兔中检出酯类、醚类、酚类和酸类,而在公兔中未检出,所以,母兔的挥发性风味物质明显丰富于公兔。

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收稿日期:2013-05-21

基金项目:国家现代农业(兔)产业技术体系建设专项(CARS-44-D-1);公益性行业(农业)科研专项(201303144)

作者简介:陈康(1989—),男,硕士研究生,研究方向为食品微生物与发酵工程。E-mail:445684997@qq.com

*通信作者:贺稚非(1960—),女,教授,博士,研究方向为食品微生物学与食品安全。E-mail:zfhe2003 @yahoo.com.cn

表 1 鉴定的公兔和母兔腹部肌肉的挥发性化合物

Table 1 Volatile compounds identified in abdominal muscle of male and female rabbits

种类

保留时间/min

化合物名称

分子式

相对分子质量

相对含量/%

公兔

母兔

醛类

8.283

己醛 hexanal

C6H12O

100

27.486

21.510

12.783

庚醛 heptanal

C7H14O

114

2.385

1.811

15.258

反-2-庚烯醛 2-heptenal, (E)-

C7H12O

112

12.888

7.787

15.442

苯甲醛 benzaldehyde

C7H6O

106

2.628

6.697

17.425

辛醛 octanal

C8H16O

128

4.581

2.901

20.275

反-2-辛烯醛 2-octenal, (E)-

C8H14O

126

8.075

5.637

22.867

壬醛 nonanal

C9H18O

142

9.130

6.789

26.133

反-2-壬烯醛 2-nonenal, (E)-

C9H16O

140

1.689

1.564

26.267

3-乙基苯甲醛 benzaldehyde, 3-ethyl-

C9H10O

134

0.638

28.142

反-4-十一碳烯醛 trans-undec-4-enal

C11H20O

168

0.432

28.733

癸醛 decanal

C10H20O

156

0.454

0.586

30.750

反-2-癸烯醛 2-decenal, (E)-

C10H18O

154

2.788

31.658

反,反-2,4-癸二烯醛 2,4-decadienal, (E,E)-

C10H16O

152

2.692

5.061

31.967

十四醛 tetradecanal

C14H28O

212

0.285

1.728

33.217

2-十一烯醛 2-undecenal

C11H20O

168

5.404

2.263

34.058

十二醛 dodecanal

C12H24O

184

0.607

35.700

十六醛 hexadecanal

C16H32O

240

0.475

0.545

38.358

十八醛 octadecanal

C18H36O

268

0.137

6.903

40.192

顺-9-十八碳烯醛 9-octadecenal, (Z)-

C18H34O

266

0.165

41.475

顺-9-十六碳烯醛 9-hexadecenal, (Z)-

C16H30O

238

0.72

 

 

合计

 

 

78.309

77.132

 

 

 

 

 

 

 

烃类

18.600

右旋柠檬烯 D-limonene

C10H16

136

1.192

18.708

3-乙基-2 -甲基-1,3-己二烯 1,3-hexadiene, 3-ethyl-2-methyl-

C9H16

124

2.153

1.348

28.417

十二烷 dodecane

C12H26

170

0.267

31.750

十四烷 tetradecane

C14H30

198

1.481

32.300

4-乙基-3-壬烯-5-炔 3-nonen-5-yne, 4-ethyl-

C11H18

150

1.478

33.925

3-甲基-5-丙基壬烷 nonane, 3-methyl-5-propyl-

C13H28

184

0.201

35.392

顺-3-十七碳烯 3-heptadecene, (Z)-

C17H34

238

0.175

35.500

十九烷 nonadecane

C19H40

268

0.730

35.967

二十烷 eicosane

C20H42

282

0.483

36.408

1-氯代十四烷 tetradecane, 1-chloro-

C14H29Cl

232

0.093

36.892

二十一烷 heneicosane

C21H44

296

0.517

0.175

37.325

5-苯基十一烷 undecane, 5-phenyl-

C17H28

232

0.206

37.467

4-苯基二十烷 eicosane, 4-phenyl-

C26H46

358

0.432

38.408

2,3-二氢-1,1,3-三甲基-3-苯基-1H茚 1H-indene, 2,3-dihydro-1,1,3-trimethyl-3- phenyl-

C18H20

236

1.013

1.286

39.308

2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯 2,4-diphenyl-4-methyl-1- pentene

C18H20

236

1.111

39.408

1,1'-(1,1,2,2-四甲基-1,2-亚乙基)二苯 benzene, 1,1'-(1,1,2,2-tetramethyl-1,2- ethanediyl)bis-

C18H22

238

0.327

39.742

反-2,4-二苯基-4-甲基-2-戊烯 2,4-diphenyl-4-methyl -2(E)-pentene

C18H20

236

0.771

0.905

44.575

三十二烷 dotriacontane

C32H66

450

2.027

 

 

合计

 

 

8.487

9.884

 

 

 

 

 

 

 

醇类

16.375

1-辛烯-3-醇 1-octen-3-ol

C8H16O

128

5.478

5.185

31.825

叶绿醇 phytol

C20H40O

296

1.256

35.250

2-己基-1-癸醇 1-decanol, 2-hexyl-

C16H34O

242

0.165

37.708

亚麻醇 9,12-octadecadien-1-ol, (Z,Z)-

C18H34O

266

0.072

37.800

油醇 oleyl alcohol

C18H36O

268

0.113

37.875

n-十五烷醇 n-pentadecanol

C15H32O

228

0.123

40.292

顺-14-甲基-8-十六烯-1-醇 (8Z)-14-methyl-8- hexadecen-ol

C17H34O

254

0.051

 

 

合计

 

 

6.734

5.709

 

 

 

 

 

 

 

酮类

16.575

2-甲基-3-辛酮 3-octanone, 2-methyl-

C9H18O

142

1.101

32.758

反-3-壬烯-2-酮 (3E)-3-nonen-2-one

C9H16O

140

0.401

34.792

6,10-二甲基-5,9-十一双烯-2-酮 5,9-undecadien-2-one, 6,10-dimethyl-

C13H22O

194

0.137

 

 

合计

 

 

0.137

1.502

 

 

 

 

 

 

 

酯类

33.767

癸酸乙酯 decanoic acid, ethyl ester

C12H24O2

200

0.381

39.217

十四酸乙酯 tetradecanoic acid, ethyl ester

C16H32O2

256

0.082

 

 

合计

 

 

0.463

 

 

 

 

 

 

 

醚类

32.167

2-丙基苯酚甲醚 2-propylphenol, methyl ether

C10H14O

150

0.761

 

 

合计

 

 

0.761

 

 

 

 

 

 

 

酚类

35.650

2,4-二叔丁基苯酚 phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-

C14H22O

206

0.134

 

 

合计

 

 

0.134

 

 

 

 

 

 

 

酸类

41.042

棕榈酸 n-hexadecanoic acid

C16H32O2

256

0.401

 

 

合计

 

 

0.401

 

 

 

 

 

 

 

其他

16.717

2-戊基呋喃 furan, 2-pentyl-

C9H14O

138

6.333

4.012

 

 

合计

 

 

6.333

4.012