不同新鲜度冷却猪肉中挥发物的变化
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江苏农业学报（ Jiangsu J． of Agr． Sci． ） ，2011，27（ 1） ： 169 ～ 176
169
顾赛麒，王锡昌，刘 源，等． 不同新鲜度冷却猪肉中挥发物的变化［J］． 江苏农业学报，2011，27（ 1） ： 169-176．
不同新鲜度冷却猪肉中挥发物的变化
Leabharlann Baidu
顾赛麒， 王锡昌， 刘 源， 赵 勇， 张晶晶， 谢 晶， 潘迎捷
方法并 加 以 调 整。色 谱 柱： DB-35 弹 性 毛 细 管 柱 （ 30 m × 0． 25 mm × 0. 25 μm） ； 不分流模式，起始 柱温 30 ℃ ，保 持 5 min，然 后 以 1 ℃ / min 升 至 40 ℃ ，无保留，再以 2 ℃ / min 升至 50 ℃ ，无保留，接着 以 10 ℃ / min 升 至 180 ℃ ，无 保 留，最 后 以 20 ℃ / min 升至 240 ℃ ，无保留。载气为 He，流量 0. 8 ml / min，气化室温度为 250 ℃ 。质谱条件： 电子轰击 （ EI） 离子源，电子能量为 70 eV，灯丝发射电流为 200 μA，离子源温度为 200 ℃ ，接口温度为 250 ℃ ， 检测器电压为 350 V。 1． 5． 3 定性及定量方法 定性： 数据处理由 Xcalibur 软件系统完成。挥发性成分通过 NIST 和 Wiley 谱库确认定性，仅报道正、反匹配度大于 800 （ 最大 值为 1 000） 的鉴定结果。定量： 以峰面积表示某对 应化合物物质的量。 1． 6 数据处理
新鲜度冷却猪肉具有不同的气味指纹图谱，筛选出的“腐败”特征性气味指纹物质为今后开发出快速检测猪肉新鲜
度的方法提供了理论依据。
关键词： 冷却猪肉； 新鲜度； 挥发性物质； 顶空固相微萃取； 气-质联用
中图分类号： TS251． 4 + 4
文献标识码： A
文章编号： 1000-4440（ 2011） 01-0169-08
将肉样在超净工作台取出，用无菌刀具切割成 3 ～ 5 cm3 小块，充分混匀。 1． 3． 1 菌落总数试验 取部分肉样小块，分配成每 份 （ 25． 0 ± 0. 10） g 的小份，立即装入食品级密实袋 封口，分别在 4 ℃ 冷藏柜及 20 ℃ 恒温箱中保存。4 ℃ 组样品测 7 d，每 24 h 测 1 次，每次 3 个平行； 20 ℃ 组样品测 7 d，前 3 d 每 12 h 测 1 次，之后每 24 h 测 1 次，每次 3 个平行。 1． 3． 2 GC-MS 试验 取剩余肉样小块，用经消毒 处理（ 刀口经火焰灼烧 10 s 后再紫外辐照 30 min） 的绞肉机绞碎，称取每份重为 （ 5． 00 ± 0. 01） g 的待 测样品，装入 15 ml 棕色顶空瓶中，分别于 4 ℃ 冷藏 柜及 20 ℃ 恒温箱中保存。4 ℃ 组样品测 7 d，每天 检测 1 次，每次 3 个平行； 20 ℃ 组亦是如此。 1． 4 菌落总数检测
按照 GB / T 4789． 2—2008 标准［1］测定。 1． 5 GC-MS 检测 1． 5． 1 顶空固相微萃取 将内装肉样的顶空瓶置 于室温下平衡 20 min 后，以 SPME 针管插入顶空瓶的 硅橡胶瓶垫，伸出 75 μm CAR / PDMS 萃取头，在 40 ℃ 下吸附 45 min。待吸附完毕，取出插入 GC-MS 进 样口，250 ℃ 解析 5 min，热脱附进行 GC-MS 检测。 1． 5． 2 GC-MS 条件 参照蔡原等［2］、刘源等［3］的
菌落总数 Logistic 拟合由 Oringin7． 5 软件完成； 不同天数下所得挥发物的差异显著性分析用 SPSS 软件以单因素方差分析中的 LSD 法完成； 挥发物的 PCA 分析由 R2． 7． 2 软件完成。
2 结果与分析
2． 1 微生物数量 一般认为健康家畜的内部组织是无菌的，但其
在屠宰、分割、贮藏及流通过程中极易受到微生物的 污染而造成品质下降，通常把冷却肉中细菌总数达 到 106 CFU / g 作为警戒线［4］。由图 1 可见： 4 ℃ 和 20 ℃ 下肉样中菌落总数均随着贮藏时间的延长而 增加，其中，4 ℃ （ 典型冷藏温度） 下菌落总数上升较 为缓慢，120 h 后才达到 106 数量级； 而 20 ℃ （ 常温） 下，冷却肉中微生物的“对数生长期”大大提前，24 h 时其总数就已超标。Logistic 模型作为一种预测微 生物生长趋势的模型已经得到广泛应用。该模型拟 合后的绝对系数较高，分别为 0． 995 3 和 0． 988 6。 将代表肉样品质出现腐败的 106 CFU / g 数据分别代 入 4 ℃ 、20 ℃ 下的 Logistic 方程，得到两温度下的模 拟贮藏时间分别为 126. 93 h 和 19. 70 h，故由微生 物试验可预测 4 ℃ 、20 ℃ 下冷却肉的货架期分别为 126. 93 h 和 19. 70 h。 2． 2 GC-MS 结果
委员会重大科技攻关项目（ 07dz19508） ； 上海市科学技术 委员会启明星计划（ 07QA14047 ） ； 上海市教育委员会“食 品质量与安全”重点学科建设项目（ J50704） 作者简介： 顾赛麒（ 1984-） ，男，江苏无锡人，博士研究生，研究方向为 食品营养与安全。（ Tel） 13764271210； （ E-mail） gusaiqi@ 126． com 通讯作者： 刘 源，（ Tel） 15692166217； （ E-mail） yliu@ shou． edu． cn
（ 上海海洋大学食品学院，上海 201306）
摘要： 探讨不同新鲜度冷却猪肉挥发物的变化规律，从中找到能够表征猪肉腐败的特征性气味物质。该研
究结合微生物试验的结果，运用主成分分析（ PCA） 法对顶空固相微萃取-气-质联用法（ HS-SPME-GC-MS） 检测结果
进行处理。结果显示： 确定出 16 种表征“腐败”的特征性气味物质，并从中进一步筛选出影响力较大的 9 种。不同
Changes of volatile compounds in chilled pork at different freshness
GU Sai-qi， WANG Xi-chang， LIU Yuan， ZHAO Yong， ZHANG Jing-jing， XIE Jing， PAN Ying-jie
热点之一。目前猪肉新鲜度检测方法主要有感官评 价、微生物及理化检测。前者易受个体因素影响，而 后两者则存在耗时长、工作量大等缺陷。近年来，针 对有复杂介质或含协同效应挥发性成分的样品而建 立起来的气味指纹技术已开始运用于肉品新鲜度的 检测，其中顶空固相微萃取-气-质联用法（ HS-SPMEGC-MS） 具有快速、准确，可对挥发物进行定性、定量 检测等特点，越来越受到人们的重视。本研究拟采用 HS-SPME-GC-MS 法检测 4 ℃ 、20 ℃ 下不同贮藏天数 冷却肉的挥发性气味物质的变化，并结合微生物试验 结果试图获得表征肉品“腐败”的特征性挥发物。
Key words： chilled pork； freshness； volatile component； HS-SPME； GC-MS
猪肉是中国人最主要的肉食来源，冷却猪肉因其 风味好、营养价值高等特点，为广大消费者所青睐，但 同时如何快速、有效地监控其品质也成为大家关注的
收稿日期： 2010-03-26 基金项目： 国家“863 ”计划项目 （ 2008AA100804 ） ； 上海市科学技术
stored at the temperatures of 4 ℃ and 20℃ for different times
试验共分离鉴定出 38 种化合物： 烃类化合物 4 种、酮 类化合物 6 种、醇类化合物 10 种、醛类化合物 4 种、 酸类化合物 4 种、含硫及杂环化合物 10 种（ 表 1） 。 其中，作为对照（ 贮藏 0 d） 的新鲜猪肉共检测出戊烷、 丙酮、2，3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮、乙醇、异丙醇、2-甲 基-3-丁烯-2-醇、乙 醛、己 醛 共 9 种 化 合 物。Soncin 等［5］运用 100 μm PDMS 萃取头得出己醛、壬醛、3-羟 基-2-丁酮、3-甲基-1-丁醇等为新鲜猪肉主要挥发性成 分。Diana 等［6］采用 50 /30μm CAR / DVB 萃取头则检 出了己醛、壬醛、丙酮、3-羟基-2-丁酮、1-丙醇等物质。 关于新鲜猪肉顶空气味成分国内外报道较少，由于各 人所采猪肉的品种、选用萃取头的型号、设置顶空试 验的参数均不尽相同，故最终结果也存在差异。
GNP-9080 型隔水式恒温培养箱，上海精宏实验 设备有限公司产品； 海尔 SC-230 冷藏柜，上海创横 仪器有限公司产品； JJ-2 组织捣碎匀浆机，江苏金坛 精达仪器制造厂产品； SW-CJ-1CU 双人单面超净工 作台，上海松泰净化科技有限公司产品； 手动进样 手柄、萃 取 头［碳 分 子 筛 / 二 甲 基 硅 氧 烷 （ CAR / PDMS） ，涂层厚度 75 μm］，美国 Supelco 公司； 气质 联用仪 6890-5975B，美国 Agilent 公司产品； DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器，河南省巩义市予华仪 器有限责任公司产品。 1． 3 样品准备
170
江 苏 农 业 学 报 2011 年 第 27 卷 第 1 期
1 材料与方法
1． 1 样品来源 供试样品为爱森牌冷却猪肉背最长肌（ 屠宰后
0 ℃ 下排酸 24 h） 。取超市贮藏条件（ 4 ℃ 通风冷柜 保藏，保鲜膜托盘包装） 下购买当天清早上市的冷 却肉，放入内置冰袋的隔热泡沫箱内立即返回。 1． 2 仪器与设备
用 SPME-GC-MS 法分析 4 ℃ 、20 ℃ 下不同贮藏 时间冷却猪肉的挥发性成分，所得结果见表 1。本次
顾赛麒等： 不同新鲜度冷却猪肉中挥发物的变化
171
图 1 4 ℃、20 ℃下冷却肉中菌落总数随贮藏时间变化的规律 Fig． 1 Total number changes of bacterial colony in chilled pork
（ College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）
Abstract： In order to find out the specific volatiles which could represent “meat-decay”，the changes of volatile compounds in chilled pork at different freshness were studied． Data of HS-SPME-GC-MS experiment were analyzed by principal component analysis （ PCA） ，combining with microbial test． The results showed that 16 kinds of volatiles which could represent“meat-decay”were identified，among which，9 such as 2-butanol，pentanal，propionic acid，butanoic acid，barbon disulfide，methanethiol，dimethyl sulfide，methyl thiolacetate and dimethyl disulfide were further isolated． The odor finger-print of chilled pork at various freshness was different． The isolated specific volatiles could offer some references for developing a new and quick method for freshness detection in the future．
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顾赛麒，王锡昌，刘 源，等． 不同新鲜度冷却猪肉中挥发物的变化［J］． 江苏农业学报，2011，27（ 1） ： 169-176．
不同新鲜度冷却猪肉中挥发物的变化
Leabharlann Baidu
顾赛麒， 王锡昌， 刘 源， 赵 勇， 张晶晶， 谢 晶， 潘迎捷
方法并 加 以 调 整。色 谱 柱： DB-35 弹 性 毛 细 管 柱 （ 30 m × 0． 25 mm × 0. 25 μm） ； 不分流模式，起始 柱温 30 ℃ ，保 持 5 min，然 后 以 1 ℃ / min 升 至 40 ℃ ，无保留，再以 2 ℃ / min 升至 50 ℃ ，无保留，接着 以 10 ℃ / min 升 至 180 ℃ ，无 保 留，最 后 以 20 ℃ / min 升至 240 ℃ ，无保留。载气为 He，流量 0. 8 ml / min，气化室温度为 250 ℃ 。质谱条件： 电子轰击 （ EI） 离子源，电子能量为 70 eV，灯丝发射电流为 200 μA，离子源温度为 200 ℃ ，接口温度为 250 ℃ ， 检测器电压为 350 V。 1． 5． 3 定性及定量方法 定性： 数据处理由 Xcalibur 软件系统完成。挥发性成分通过 NIST 和 Wiley 谱库确认定性，仅报道正、反匹配度大于 800 （ 最大 值为 1 000） 的鉴定结果。定量： 以峰面积表示某对 应化合物物质的量。 1． 6 数据处理
新鲜度冷却猪肉具有不同的气味指纹图谱，筛选出的“腐败”特征性气味指纹物质为今后开发出快速检测猪肉新鲜
度的方法提供了理论依据。
关键词： 冷却猪肉； 新鲜度； 挥发性物质； 顶空固相微萃取； 气-质联用
中图分类号： TS251． 4 + 4
文献标识码： A
文章编号： 1000-4440（ 2011） 01-0169-08
将肉样在超净工作台取出，用无菌刀具切割成 3 ～ 5 cm3 小块，充分混匀。 1． 3． 1 菌落总数试验 取部分肉样小块，分配成每 份 （ 25． 0 ± 0. 10） g 的小份，立即装入食品级密实袋 封口，分别在 4 ℃ 冷藏柜及 20 ℃ 恒温箱中保存。4 ℃ 组样品测 7 d，每 24 h 测 1 次，每次 3 个平行； 20 ℃ 组样品测 7 d，前 3 d 每 12 h 测 1 次，之后每 24 h 测 1 次，每次 3 个平行。 1． 3． 2 GC-MS 试验 取剩余肉样小块，用经消毒 处理（ 刀口经火焰灼烧 10 s 后再紫外辐照 30 min） 的绞肉机绞碎，称取每份重为 （ 5． 00 ± 0. 01） g 的待 测样品，装入 15 ml 棕色顶空瓶中，分别于 4 ℃ 冷藏 柜及 20 ℃ 恒温箱中保存。4 ℃ 组样品测 7 d，每天 检测 1 次，每次 3 个平行； 20 ℃ 组亦是如此。 1． 4 菌落总数检测
按照 GB / T 4789． 2—2008 标准［1］测定。 1． 5 GC-MS 检测 1． 5． 1 顶空固相微萃取 将内装肉样的顶空瓶置 于室温下平衡 20 min 后，以 SPME 针管插入顶空瓶的 硅橡胶瓶垫，伸出 75 μm CAR / PDMS 萃取头，在 40 ℃ 下吸附 45 min。待吸附完毕，取出插入 GC-MS 进 样口，250 ℃ 解析 5 min，热脱附进行 GC-MS 检测。 1． 5． 2 GC-MS 条件 参照蔡原等［2］、刘源等［3］的
菌落总数 Logistic 拟合由 Oringin7． 5 软件完成； 不同天数下所得挥发物的差异显著性分析用 SPSS 软件以单因素方差分析中的 LSD 法完成； 挥发物的 PCA 分析由 R2． 7． 2 软件完成。
2 结果与分析
2． 1 微生物数量 一般认为健康家畜的内部组织是无菌的，但其
在屠宰、分割、贮藏及流通过程中极易受到微生物的 污染而造成品质下降，通常把冷却肉中细菌总数达 到 106 CFU / g 作为警戒线［4］。由图 1 可见： 4 ℃ 和 20 ℃ 下肉样中菌落总数均随着贮藏时间的延长而 增加，其中，4 ℃ （ 典型冷藏温度） 下菌落总数上升较 为缓慢，120 h 后才达到 106 数量级； 而 20 ℃ （ 常温） 下，冷却肉中微生物的“对数生长期”大大提前，24 h 时其总数就已超标。Logistic 模型作为一种预测微 生物生长趋势的模型已经得到广泛应用。该模型拟 合后的绝对系数较高，分别为 0． 995 3 和 0． 988 6。 将代表肉样品质出现腐败的 106 CFU / g 数据分别代 入 4 ℃ 、20 ℃ 下的 Logistic 方程，得到两温度下的模 拟贮藏时间分别为 126. 93 h 和 19. 70 h，故由微生 物试验可预测 4 ℃ 、20 ℃ 下冷却肉的货架期分别为 126. 93 h 和 19. 70 h。 2． 2 GC-MS 结果
委员会重大科技攻关项目（ 07dz19508） ； 上海市科学技术 委员会启明星计划（ 07QA14047 ） ； 上海市教育委员会“食 品质量与安全”重点学科建设项目（ J50704） 作者简介： 顾赛麒（ 1984-） ，男，江苏无锡人，博士研究生，研究方向为 食品营养与安全。（ Tel） 13764271210； （ E-mail） gusaiqi@ 126． com 通讯作者： 刘 源，（ Tel） 15692166217； （ E-mail） yliu@ shou． edu． cn
（ 上海海洋大学食品学院，上海 201306）
摘要： 探讨不同新鲜度冷却猪肉挥发物的变化规律，从中找到能够表征猪肉腐败的特征性气味物质。该研
究结合微生物试验的结果，运用主成分分析（ PCA） 法对顶空固相微萃取-气-质联用法（ HS-SPME-GC-MS） 检测结果
进行处理。结果显示： 确定出 16 种表征“腐败”的特征性气味物质，并从中进一步筛选出影响力较大的 9 种。不同
Changes of volatile compounds in chilled pork at different freshness
GU Sai-qi， WANG Xi-chang， LIU Yuan， ZHAO Yong， ZHANG Jing-jing， XIE Jing， PAN Ying-jie
热点之一。目前猪肉新鲜度检测方法主要有感官评 价、微生物及理化检测。前者易受个体因素影响，而 后两者则存在耗时长、工作量大等缺陷。近年来，针 对有复杂介质或含协同效应挥发性成分的样品而建 立起来的气味指纹技术已开始运用于肉品新鲜度的 检测，其中顶空固相微萃取-气-质联用法（ HS-SPMEGC-MS） 具有快速、准确，可对挥发物进行定性、定量 检测等特点，越来越受到人们的重视。本研究拟采用 HS-SPME-GC-MS 法检测 4 ℃ 、20 ℃ 下不同贮藏天数 冷却肉的挥发性气味物质的变化，并结合微生物试验 结果试图获得表征肉品“腐败”的特征性挥发物。
Key words： chilled pork； freshness； volatile component； HS-SPME； GC-MS
猪肉是中国人最主要的肉食来源，冷却猪肉因其 风味好、营养价值高等特点，为广大消费者所青睐，但 同时如何快速、有效地监控其品质也成为大家关注的
收稿日期： 2010-03-26 基金项目： 国家“863 ”计划项目 （ 2008AA100804 ） ； 上海市科学技术
stored at the temperatures of 4 ℃ and 20℃ for different times
试验共分离鉴定出 38 种化合物： 烃类化合物 4 种、酮 类化合物 6 种、醇类化合物 10 种、醛类化合物 4 种、 酸类化合物 4 种、含硫及杂环化合物 10 种（ 表 1） 。 其中，作为对照（ 贮藏 0 d） 的新鲜猪肉共检测出戊烷、 丙酮、2，3-丁二酮、3-羟基-2-丁酮、乙醇、异丙醇、2-甲 基-3-丁烯-2-醇、乙 醛、己 醛 共 9 种 化 合 物。Soncin 等［5］运用 100 μm PDMS 萃取头得出己醛、壬醛、3-羟 基-2-丁酮、3-甲基-1-丁醇等为新鲜猪肉主要挥发性成 分。Diana 等［6］采用 50 /30μm CAR / DVB 萃取头则检 出了己醛、壬醛、丙酮、3-羟基-2-丁酮、1-丙醇等物质。 关于新鲜猪肉顶空气味成分国内外报道较少，由于各 人所采猪肉的品种、选用萃取头的型号、设置顶空试 验的参数均不尽相同，故最终结果也存在差异。
GNP-9080 型隔水式恒温培养箱，上海精宏实验 设备有限公司产品； 海尔 SC-230 冷藏柜，上海创横 仪器有限公司产品； JJ-2 组织捣碎匀浆机，江苏金坛 精达仪器制造厂产品； SW-CJ-1CU 双人单面超净工 作台，上海松泰净化科技有限公司产品； 手动进样 手柄、萃 取 头［碳 分 子 筛 / 二 甲 基 硅 氧 烷 （ CAR / PDMS） ，涂层厚度 75 μm］，美国 Supelco 公司； 气质 联用仪 6890-5975B，美国 Agilent 公司产品； DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器，河南省巩义市予华仪 器有限责任公司产品。 1． 3 样品准备
170
江 苏 农 业 学 报 2011 年 第 27 卷 第 1 期
1 材料与方法
1． 1 样品来源 供试样品为爱森牌冷却猪肉背最长肌（ 屠宰后
0 ℃ 下排酸 24 h） 。取超市贮藏条件（ 4 ℃ 通风冷柜 保藏，保鲜膜托盘包装） 下购买当天清早上市的冷 却肉，放入内置冰袋的隔热泡沫箱内立即返回。 1． 2 仪器与设备
用 SPME-GC-MS 法分析 4 ℃ 、20 ℃ 下不同贮藏 时间冷却猪肉的挥发性成分，所得结果见表 1。本次
顾赛麒等： 不同新鲜度冷却猪肉中挥发物的变化
171
图 1 4 ℃、20 ℃下冷却肉中菌落总数随贮藏时间变化的规律 Fig． 1 Total number changes of bacterial colony in chilled pork
（ College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）
Abstract： In order to find out the specific volatiles which could represent “meat-decay”，the changes of volatile compounds in chilled pork at different freshness were studied． Data of HS-SPME-GC-MS experiment were analyzed by principal component analysis （ PCA） ，combining with microbial test． The results showed that 16 kinds of volatiles which could represent“meat-decay”were identified，among which，9 such as 2-butanol，pentanal，propionic acid，butanoic acid，barbon disulfide，methanethiol，dimethyl sulfide，methyl thiolacetate and dimethyl disulfide were further isolated． The odor finger-print of chilled pork at various freshness was different． The isolated specific volatiles could offer some references for developing a new and quick method for freshness detection in the future．