王淑慧，潘道東,,*，曹錦軒，曾小群，李 樺

（1.寧波大學(xué)海洋學(xué)院食品科學(xué)系，浙江 寧波 315211；2.南京師范大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)系，江 蘇 南京 210097）

鴨脂氧化及其揮發(fā)性香氣成分氣相色譜-質(zhì)譜分析

王淑慧1，潘道東1,2,*，曹錦軒1，曾小群1，李 樺2

（1.寧波大學(xué)海洋學(xué)院食品科學(xué)系，浙江 寧波 315211；2.南京師范大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)系，江 蘇 南京 210097）

以過氧化值、p-茴香胺值、酸值表示鴨脂的氧化狀態(tài)，通過單因素試驗(yàn)和感官鑒定研究氧化溫度和時(shí)間對(duì)鴨脂氧化的影響，確定以制備鴨肉香精前體物為目標(biāo)的鴨脂氧化條件為氧化溫度120 ℃、時(shí)間4 h。在此條件下，鴨脂的過氧化值為22.30 meq/kg，p-茴香胺值為7.04，酸值為0.93 mg KOH/g，具有強(qiáng)烈的脂肪香氣以及輕微的油炸氣息。通過固相微萃取- 氣相色譜-質(zhì)譜分析氧化前后鴨脂的揮發(fā)性香氣成分，氧化后 鴨脂共檢測(cè)出32種化合物，與氧化前相比，種類及含量均有所增加，其中醛類物質(zhì)11種，含量為42.29%，其中己醛含量高達(dá)29.40%。另外還檢測(cè)出烴類、呋喃、醇類、羧酸類等多種呈香化合物，為后期以氧化 鴨脂為原料進(jìn)行Maillard反應(yīng)制備鴨肉香精的技術(shù)開發(fā)提供參考。

鴨脂；氧化；揮發(fā)性香氣成分；固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜

近年來(lái)，肉味香精已經(jīng)發(fā)展到第3代，主要是通過定向控制脂肪氧化和Maillard反應(yīng)來(lái)生產(chǎn)肉味香精[1]。有研究表明，不同肉的特征香味主要來(lái)自于其脂肪氧化產(chǎn)物[2]。脂肪主要通過脂質(zhì)降解、脂質(zhì)和Maillard反應(yīng)2個(gè)途徑產(chǎn)生肉香味[3]。脂質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)后可產(chǎn)生脂香味，同時(shí)可降解生成多種揮發(fā)性成分，包括羧酸類、醛類、酮類、烴類、酯類以及呋喃類等，這些化合物進(jìn)而與氨基酸、多肽、水解植物蛋白（hydrolyzed vegetable protein，HVP）、水解動(dòng)物蛋白（hydrolyzed animal protein，HAP）等化合物進(jìn)行Maillard反應(yīng)，生成不同種類的特征肉香味。

有研究表明，脂肪氧化后會(huì)產(chǎn)生大量的C6～C10的醛類、酮類、羧酸類化合物[4]，可用作生產(chǎn)肉類香精的原料，其特征香味顯著[5]。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于動(dòng)物脂肪氧化-Maillard反應(yīng)制備肉味香精的系統(tǒng)研究主要有豬脂[6-9]、牛脂[10]、羊脂[11]、雞脂[12-14]，對(duì)鴨脂的氧化研究比較少，王永麗等[15]通過高溫風(fēng)干成熟和低溫風(fēng)干成熟工藝研究了櫻桃谷鴨加工過程中脂質(zhì)分解氧化規(guī)律及其與工藝溫度、鹽分和時(shí)間的相關(guān)性；張養(yǎng)東等[16]研究了日糧中不同VA水平對(duì)生長(zhǎng)蛋鴨脂質(zhì)過氧化作用及抗氧化機(jī)能的影響，結(jié)果表明日糧中添加5 500 IU/kg和8 250 IU/kg VA能顯著提高機(jī)體的抗氧化能力、降低機(jī)體脂質(zhì)過氧化水平。而目前對(duì)于鴨脂氧化-Maillard反應(yīng)制備肉味香精的系統(tǒng)研究報(bào)道幾乎沒有。影響油脂氧化的因素有很多種，包括溫度、脫色、脫臭、時(shí)間、空氣濃度、壓榨條件等。測(cè)量油脂氧化的指標(biāo)通常是過氧化值（peroxide value，POV）、p-茴香胺值（p-anisidine，p-AV）、酸值（acid value，AV）。POV是衡量油脂氧化程度的指標(biāo)，是不飽和脂肪酸中的雙鍵與空氣中的氧結(jié)合生成產(chǎn)物的量化指標(biāo)。POV表征油脂氧化形成的最初產(chǎn)物的含量，即氫過氧化物（ROOH）含量，其本身不能產(chǎn)生香氣，經(jīng)過分解和熱解可得到肉香味物質(zhì)或肉香味前體物[8]；p-AV表示油脂中不飽和醛類的多少，即醛、酮、醌等二級(jí)產(chǎn)物的多少，這些產(chǎn)物可破壞人體對(duì)脂溶性維生素的吸收、具有致癌、促使血壓升高等毒副作用，不利健康；AV表示油脂氧化所形成脂肪酸的含量，用于表示油脂酸敗程度。油脂氧化酸敗后通常會(huì)產(chǎn)生具有臭味的低級(jí)脂肪酸，AV越大，酸敗程度越深，臭味越嚴(yán)重[9]?？刂气喼趸菫榱双@得肉風(fēng)味和肉香前體物。因此，其產(chǎn)物應(yīng)具有適當(dāng)高的POV、p-AV和較低的AV。

本實(shí)驗(yàn)通過單因素試驗(yàn)對(duì)鴨脂進(jìn)行定向氧化條件的控制，并對(duì)其揮發(fā)性產(chǎn)物進(jìn)行分 析，為 后 期以氧化鴨脂為原料進(jìn)行Maillard反應(yīng)制備鴨肉香精的技術(shù)開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鴨脂取自鴨皮，購(gòu)于寧波大學(xué)附近農(nóng)貿(mào)菜市場(chǎng)。

p-茴香胺、異辛烷、氯仿、冰醋酸、碘化鉀（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠；UV-4802紫外-可見分光光度計(jì) 上海尤尼柯儀器有限公司；AL204電子天平 瑞士Mettler Toledo公司；DHG-9108A型數(shù)顯電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；6890/5973N氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀美國(guó)Agilent公司；75 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭、固相微萃取手動(dòng)進(jìn)樣手柄 上海安譜科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鴨脂的熬制[6]

將新鮮鴨脂用鐵鍋熬制，過濾去除渣滓，冷卻至50 ℃，密封避光保存。此時(shí)的鴨脂無(wú)不良?xì)馕?。根?jù)參考文獻(xiàn)[17]測(cè)其POV、文獻(xiàn)[18]測(cè)其p-AV、文獻(xiàn)[19]測(cè)其AV。

1.3.2 鴨脂氧化樣品的制備

將熬制好的鴨脂樣品等分成3份，分別倒入培養(yǎng)皿內(nèi)，于恒溫電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)分別在110、120、130 ℃條件下加速氧化4 h，每小時(shí)取樣。分析其POV、p-AV、AV。

1.3.3 鴨脂氣味鑒定方法[20]

取鴨脂約20 g于燒杯中，水浴加熱至50 ℃，用玻璃棒攪拌，嗅辨其氣味。

1.3.4 香氣成分的提取

萃取頭的老化：將DVB/CAR/PDMS 75 μm萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口下于300 ℃老化30 min，以確保脫去其可能吸附的揮發(fā)性成分。

頂空固相微萃?。喝? mL樣品溶液置于15 mL密封頂空進(jìn)樣瓶中，加入磁力攪轉(zhuǎn)子，70 ℃恒溫水浴中平衡10 min；將已老化的萃取頭插入進(jìn)樣瓶中，用手柄將石英纖維頭推出，暴露于頂空的氣體中，萃取20 min。吸附完畢后，先將石英纖維頭收入鋼針，然后將萃取頭抽出，并立即插入色譜儀進(jìn)樣口，解吸5 min。

1.3.5 色譜條件

色譜柱：DB-WAX（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度250 ℃；不分流；升溫程序：起始溫度40 ℃，以3 ℃/min升至120 ℃，保持2 min，再以5 ℃/min升至230 ℃，保持10 min；載氣（He）流速1.0 mL/min。1.3.6 質(zhì)譜條件

電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；接口溫度250 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z 35～350。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用G1701 MSD Productivity Chem Station增強(qiáng)型數(shù)據(jù)分析工作站、NIST 05a Libraries標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)自動(dòng)檢索各個(gè)樣品質(zhì)譜數(shù)據(jù)，用面積歸一化法進(jìn)行定量分析，求出各種揮發(fā)性香氣成分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氧化條件對(duì)鴨脂氧化效果的影響

圖1 不同氧化溫度條件下POV隨氧化時(shí)間的變化Fig.1 Changes in POV at different oxidation temperatures

圖2 不同氧化溫度條件下p-AV隨氧化時(shí)間的變化Fig.2 Changes in p-AV at different oxidation temperatures

圖3 不同氧化溫度條件下AV隨氧化時(shí)間的變化Fig.3 Changes in AV at different oxidation temperatures

由圖1～3可以看出，隨著氧化溫度的升高和氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，POV、p-AV、AV都有所增加。未經(jīng)氧化的鴨脂POV為2.81 meq/kg、p-AV為0.88、AV為0.59 mg KOH/g。在130 ℃條件下，POV和p-AV都呈現(xiàn)增-降-增的趨勢(shì)，這是由于最初氧化階段，鴨脂氧化產(chǎn)生的氫過氧化物含量逐漸增加，隨著氧化程度的加深，ROOH分解速率加快，超過其生成速率，出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

表1 不同氧化溫度和時(shí)間條件下鴨脂的氣味鑒定Table1 Sensory evaluation of duck fat at different conditions of oxidation temperature and time

結(jié)合表1及綜合分析，選擇氧化溫度120 ℃，時(shí)間4 h，測(cè)得其POV為22.30 meq/kg，p-AV為7.04，AV為0.93 mg KOH/g。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜結(jié)果

圖4 新熬制鴨脂香氣成分（a）和經(jīng)120 ℃氧化4 h后鴨脂香氣成分（b）的氣相色譜--質(zhì)譜圖Fig.4 GC-MS chromatography of aroma composition of fat in fresh (a) and oxidized duck at 120 ℃ for 4 hours (b)

采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)氧化前后鴨脂揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行分析，分析譜圖見圖4，檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2 鴨脂氧化前后揮發(fā)性香氣成分Table2 Volatile aroma components in fresh and oxidized duck fat

續(xù)表2

由表2可以看出，氧化前的鴨脂共檢測(cè)出26種揮發(fā)性香氣成分，其含量占總揮發(fā)性物質(zhì)含量的43.55%；氧化后的鴨脂共檢測(cè)出32種揮發(fā)性香氣成分，其含量占總揮發(fā)性物質(zhì)含量的72.32%，種類及含量均有所增加，其中主要揮發(fā)性成分是醛類，共11種，相對(duì)含量為42.29%，己醛含量最高，為29.40%。不飽和脂肪酸氧化主要形成直鏈醛，C3～C4的醛類具有強(qiáng)烈的刺激性風(fēng)味，C6～C10的醛類具有清香、油香、脂香味[21]，如2,4-癸二烯醛、己醛是亞油酸氧化分解產(chǎn)物[22]，具有油脂味、雞脂味、水果香味，對(duì)肉味香精的呈味有很大的貢獻(xiàn)。其他的醛類物質(zhì)如異戊醛、庚醛、（E）-2-己烯醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛等也具有多種呈味特征，如果子香、油脂香、水果香味等；此外還檢測(cè)出4種醇類（3.04%）、8種烴類（7.15%）、2種呋喃類（0.82%）、4種羧酸類（17.13%）以及酮類、酯類物質(zhì)。2-戊基呋喃是亞油酸自動(dòng)氧化的產(chǎn)物，可能是含脂食品中的重要香味物質(zhì)[23]。醇類、烴類的香氣閥值相對(duì)比較高，對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)并不十分重要[24]，但有些化合物是形成雜環(huán)化合物的重要的中間體，可提高整體風(fēng)味[25]。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)鴨脂進(jìn)行控制氧化，得出在氧化溫度120 ℃、氧化時(shí)間4 h的條件下，其POV為22.30 meq/kg，p-AV為7.04，AV為0.93 mg KOH/g，風(fēng)味比較好，具有強(qiáng)烈的脂肪香氣以及輕微的油炸氣息。

通過頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)氧化前后鴨脂產(chǎn)生的揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行分析，其含量及種類均有所增加，共檢測(cè)出32種呈味化合物，其含量占總揮發(fā)性物質(zhì)含量的72.32%。其中醛類物質(zhì)11種，其含量占呈味物質(zhì)總量的42.29%，己醛含量最高，為29.40%。另外還檢測(cè)到烴類、呋喃類、醇類、羧酸類等多種呈味化合物。這些都可為以氧化鴨脂為原料進(jìn)行Maillard反應(yīng)制備鴨肉香精的技術(shù)開發(fā)提供參考。

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Optimization of Conditions for Controlled Oxidation of Duck Fat and Gas Chromatography-Mass Spectrometry Analysis of Volatile Aroma Components

WANG Shu-hui1, PAN Dao-dong1,2,*, CAO Jin-xuan1, ZENG Xiao-qun1, LI Hua2
(1. Department of Food Science, School of Marine Science, Ningbo University, Ningbo 315211, China; 2. Department of Food Science and Nutrition, Nanjing Normal University, Nanjing 210097, China)

By means of single-factor experiments and sensory evalu ation, main factors affecting the peroxide value (POV), p-anisidine value (p-AV) and acid value (AV) of oxidized duck fat, including oxidation temperature and duration, were investigated. The optimal controlled oxidation conditions of duck fat were determined as 120 ℃ and 4 h. Under these conditions, the POV of oxidized duck fat was 22.30 meq/kg, p-AV 7.04 and AV 0.93 mg KOH/g. It had a strong fatty aroma and a slight smell of frying fat. In total 32 volatile aroma components were detected in oxidized duck fat by solid phase micro-extraction and gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS), including 11 aldehydes (together accounting for 42.29% of the total amount of volatile compounds) with hexanal accounting for up to 29.40%. Compared with fresh duck fat, oxidized duck fat contained increased kinds and amounts of volatile compounds. In addition, many other aroma components were also detected, including hydrocarbons, furans, alcohols and carboxylic acids. These results will provide references for the preparation of duck meat flavoring by Maillard reaction from oxidized duck fat.

duck fat; oxidation; volatile aroma component; solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (SPME-GC-MS)

TS209

A

1002-6630（2014）02-0205-04

10.7506/spkx1002-6630-201402039

2012-12-21

國(guó)家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系基金項(xiàng)目（CARS-43-17）；浙江省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目（2012C22058）；國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目（2013GB2C200191）；寧波市農(nóng)村科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金項(xiàng)目（2013C910017）

王淑慧（1985—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)。E-mail：wshzmh@163.com

*通信作者：潘道東（1964—），男，教授，博士，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工。E-mail：daodongpan@163.com