不同解冻方式对伊拉兔肉挥发性风味物质的影响

余 力，贺稚非,2，王兆明，黄 瀚，徐明悦，王 珊，李洪军,2,*

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

不同解冻方式对伊拉兔肉挥发性风味物质的影响

余 力1，贺稚非1,2，王兆明1，黄 瀚1，徐明悦1，王 珊1，李洪军1,2,*

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

为探究不同解冻方式对伊拉兔肉挥发性风味物质的影响，采用顶空-固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术，对低温解冻、自然空气解冻、流水解冻、微波解冻和超声波解冻5 种方式处理的伊拉兔肉挥发性风味物质进行定性及定量分析。结果表明：不同解冻方式对兔肉挥发性风味物质的变化有一定的影响，共检测到解冻兔肉挥发性风味物质71 种，其中醛类26 种、酮类6 种、烃类14 种、醇类12 种、酯类8 种、酸类4 种、呋喃类1 种，且醛类所占的比例最高（＞70%），其次是酮类、烃类及醇类化合物（＞5%），酯类及呋喃类化合物所占的种类少且相对含量低（＜3%）。与鲜肉相比，流水解冻、微波解冻及超声波解冻处理兔肉醛类相对含量分别增加了19.385%、4.694%和18.285%，而低温解冻则下降了6.930%；低温解冻和微波解冻处理兔肉酮类相对含量分别增加了72.843%和14.554%，而超声波解冻则下降了72.932%；微波解冻后兔肉挥发性烃类变化与低温解冻相似；仅超声波解冻检出兔肉的特征风味物质2-戊基呋喃；自然解冻处理兔肉主要挥发性风味物质与鲜肉最为接近，对其风味的保持最好。解冻处理与伊拉兔肉挥发性醛类物质的相对含量呈现正相关，相关系数为0.584，而与醇类物质呈现显著负相关（P＜0.05），相关系数为-0.835。

解冻方式；伊拉兔肉；挥发性风味物质；顶空-固相微萃取；气相色谱-质谱联用

中国是世界最大的兔肉生产和消费大国。据联合国粮食及农业组织2014年统计资料显示[1]，2012年世界兔肉产量为183.3万 t，我国兔肉产量为73.5万 t，约占世界兔肉产量的40.10%，与2002年的22.89%相比增加了将近2 倍。与其他肉类相比，兔肉因其典型的“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）特征被人们誉为“保健肉”、“益智肉”和“美容肉”。伊拉兔是我国于2000年从法国引进的优质肉兔品种，具有生长周期短、繁殖性能好、出肉率高（可达59%）等特点[1]，目前已得到了广泛的推广和普及。

挥发性风味是决定兔肉品质和消费者可接受度的重要因素。肌肉中的蛋白质、氨基酸、多肽、碳水化合物及硫胺素是肉品重要的风味前体物质[2]。不同解冻方式因解冻条件的差异如温度、氧分压、水分等对肌肉中上述营养物质破坏程度不同，导致其风味成分发生变化，降低其营养价值和商业价值。国内外关于伊拉兔肉挥发性风味物质的研究多集中在日龄[3]、性别[4]、部位[5]、饲喂方式[6]、加工过程[7]（如冷藏）及风味物质萃取方法[8]的比较等，而涉及解冻方式对伊拉兔肉挥发性风味物质的影响研究较少。顶空-固相微萃取（headspace-solid phase microextraction，HS-SPME）结合气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用技术是研究食品风味最普遍且有效的分析方法。

鉴于此，本实验以伊拉兔肉为研究对象，运用HSSPME-GC-MS分析技术，研究低温解冻、自然空气解冻、流水解冻、微波解冻和超声波解冻对兔肉挥发性风味物质的影响，为伊拉兔肉在生产加工过程中风味保持选择一种最适的解冻方式，从而提升其商业价值，创造社会效益，同时也为兔肉研发者在后续的风味研究过程中提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选择60 日龄的伊拉兔购自重庆市高校草食动物工程研究中心种兔场，共18 只，按常规方法击晕宰杀去皮后，取后腿，剔除腿骨、表面脂肪及结蹄组织，随机分成6 组，每组3 份，用聚乙烯自封袋包装好，在-（30±1） ℃的条件下速冻，中心温度达到-18 ℃后取出，在-18 ℃的冰箱中贮藏7 d。实验分为1 个对照组和5 个处理组，第1组作为对照组，不进行冷冻处理，其余5 组分别用不同的解冻方式进行解冻处理，待解冻完成后分别进行HS-SPME及GC-MS分析。

氯化钠（分析纯） 成都市科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

QP2010 GC-MS联用仪 日本岛津公司；手动SPME进样器、75 μm碳分子筛/聚二甲基硅氧烷（carboxen/ polydimethylsiloxane，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；电子分析天平 赛多利斯科学仪器有限公司；HH-6富华数显恒温水浴锅 金坛市富华仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 解冻

1.3.1.1 低温解冻

将500 g袋装兔肉样品从-18 ℃的冰箱中取出，置于4 ℃的冰箱中解冻至兔肉中心温度达到4 ℃时停止解冻，待解冻完成后进行HS-SPME及GC-MS分析。

1.3.1.2 自然空气解冻

将500 g袋装兔肉样品从-18 ℃的冰箱中取出放在塑料托盘上，在四周无热源影响的实验台上进行解冻处理，兔肉中心温度达到-4 ℃时停止解冻，待解冻完成后进行HS-SPME及GC-MS分析。

1.3.1.3 流水解冻

将500 g袋装兔肉样品从-18 ℃的冰箱中取出，用聚乙烯自封袋重新包装好，将样品置于流水条件下解冻，测定水温为（15±0.5） ℃，保持流速恒定，兔肉中心温度达到4 ℃为解冻终点时停止解冻，待解冻完成后进行HS-SPME及GC-MS分析。

1.3.1.4 微波解冻

将500 g袋装兔肉样品从-18 ℃的冰箱中取出，去除聚乙烯自封袋包装后，放在微波专用塑料托盘上，放入微波炉，调至“按质量解冻”，兔肉中心温度达到4 ℃时停止解冻，待解冻完成后进行HS-SPME及GC-MS分析。1.3.1.5 超声波解冻

将500 g袋装兔肉样品从-18 ℃的冰箱中取出，样品用聚乙烯自封袋重新包装好，置于超声波清洗器中，超声波清洗器中水面足够覆盖样品，水的温度为20 ℃左右，电功率200 W，工作频率40 kHz，控制兔肉的中心温度达到4 ℃为解冻终点，待解冻完成后进行HS-SPME及GC-MS分析。

1.3.2 HS-SPME方法

将上述采用不同方式解冻好的兔肉分别绞碎，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，加4 mL饱和食盐水，旋紧瓶盖，斡旋振荡器摇匀，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。

1.3.3 GC-MS分析方法

GC条件：DB-5MS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；压力106.6 kPa；总流量23.9 mL/min；柱流量1.90 mL/min；载气为氦气，不分流进样；进样口温度250 ℃；升温程序：起始温度40 ℃，以7 ℃/min升至200 ℃，保持3 min，再以10 ℃/min升至230 ℃，保持1 min。

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

1.3.4 定性及定量分析

样品经GC-MS处理后，将所得到的数据通过计算机自带的MS谱库（NIST 08和NIST 08s）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。

2 结果与分析

2.1 不同解冻方式处理伊拉兔肉挥发性风味物质的GC-MS分析

如图1所示，不同解冻方式处理伊拉兔肉挥发性风味物质的色谱峰数量及峰面积存在差异，与鲜肉相比，兔肉经过自然空气解冻后色谱峰的数量及峰面积变化不大，在5～10 min和12.5～32 min这2 个时间段，低温解冻、流水解冻、微波解冻和超声波解冻处理后兔肉挥发性风味物质的色谱峰个数及峰面积显著下降。

表1为不同解冻方式处理伊拉兔肉挥发性物质的GC-MS分析结果，表2对其进行汇总。由表2可知，经过不同解冻方式处理后，共检测到解冻兔肉挥发性风味物质71 种，其中醛类26 种、酮类6 种、烃类14 种、醇类12 种、酯类8 种、酸类4 种、呋喃类1 种。鲜肉中检测到风味物质56 种，其中醛类26 种（75.903%）、酮类3 种（5.586%）、烃类9 种（4.012%）、醇类9 种（4.938%）、酯类5 种（1.177%）、酸类4 种（8.384%）；自然解冻检测出醛类为25 种；低温解冻后检测到风味物质39 种，其中醛类19 种（70.646%）、酮类2 种（9.655%）、烃类10 种（9.739%）、醇类3 种（7.406%）、酯类5 种（2.554%）；流水解冻后检测到风味物质34 种，其中醛类20 种（90.617%）、酮类2 种（5.102%）、烃类9 种（3.110%）、酯类3 种（1.171%）；微波解冻后检测到风味物质34 种，其中醛类19 种（79.466%）、酮类1 种（6.399%）、烃类10 种（12.498%）、醇类1 种（0.160%）、酯类3 种（1.240%）；超声波解冻后检测到风味物质31 种，其中醛类19 种（89.782%）、酮类1 种（1.512%）、烃类8 种（4.685%）、酯类2 种（0.714%）、呋喃类1 种（3.306%）。5 种解冻方式中除超声波解冻检测到1 种呋喃类物质外，其他均没有检出，此外，低温解冻和微波解冻处理的兔肉也没有检测到酸类物质。

2.2 不同解冻方式处理伊拉兔肉主要挥发性风味物质的比较分析

肉品中的风味物质主要是风味前体物质在加工过程中发生一系列复杂的生化反应所产生。风味前体物质包括肽类、氨基酸类、糖类、核苷酸类、硫胺素及脂类。涉及到生化反应有肽和氨基酸的热降解、美拉德反应、焦糖化反应、硫胺素的热降解及脂类物质的氧化降解[2]。冻结兔肉经过5 种解冻方式处理后风味物质存在差异主要与解冻机制有关，低温解冻由于温度较低对风味物质的形成有延缓作用；流水解冻过程会导致大量的汁液流失，伴随着风味前体物质如水溶性的氨基酸和肽类物质的减少；微波解冻过程温度较高，可能会加速脂类物质的氧化降解，促进美拉德反应和硫胺素的热降解；超声波解冻除了受温度影响外，机械振动也会对风味前体物质有一定的影响。解冻方式对兔肉风味影响不同，选择1 种最适的解冻方式对肉品风味的保持至关重要。

2.2.1 醛类化合物

醛类物质主要来自肉中多不饱和脂肪酸氧化反应和斯特勒克降解反应[9]，一般具有脂肪、香草、奶油及清香等气味，其气味阈值较低，对挥发性风味物质影响较大。戊醛具有面包香和果香味[10]，己醛具有青草味和苹果味，庚醛具有坚果香气和甜杏味，壬醛呈现柑橘香和蜡香味，苯甲醛呈现坚果香味和苦杏仁[11]。不饱和醛类物质阈值低于饱和醛，可呈现干炒味和坚果香[11]。

由表2可知，醛类物质在鲜兔肉及解冻处理后兔肉中的相对含量和种类均最高。所检出的26 种醛类物质中，5 种解冻方式共同检出的有16 种，包括戊醛、己醛、庚醛、反-2庚烯醛、辛醛、反-2-辛醛、壬醛、反-2-壬烯醛、癸醛、反-2-癸烯醛、十一醛、2-十一烯醛、十二醛、十三醛、十四醛、十五醛及十六醛。其中己醛相对平均含量为36.518%，是所有醛类物质中相对含量最丰富，壬醛次之（10.430%），此外戊醛、庚醛、反-2庚烯醛、辛醛、反-2-辛醛、反-2-癸烯醛、2-十一烯醛、十五醛及十六醛含量也较高（2.082%～3.965%）。与鲜肉相比，低温解冻后的兔肉其C5～C10醛类物质有所下降，可能是发生氧化反应生成酮类物质或在肉中一些还原酶的作用下生成醇类物质所致，而C11～C16醛类物质则略有上升，可能是低温条件有利于该醛类前体物质的氧化降解引起；流水解冻后兔肉除己醛含量下降了16.590%和十八醛没有检出外，其他醛类物质相对含量都有所上升，因此其醛类物质含量也是5 种解冻方式中最高的；微波解冻和超声解冻后醛类物质变化趋势与流水解冻基本一致，微波解冻后苯甲醛含量几乎是其3 倍，可能是由于高温促使苯丙氨酸降解所致[12]；自然空气解冻后的兔肉其醛类物质种类及相对含量与鲜肉相似。壬醛是油酸氧化形成的产物[5]，除自然空气解冻外，其他4 种解冻方式处理兔肉中壬醛含量几乎是鲜肉的2～4倍，可能是不同解冻方式因解冻条件存在差异对油酸氧化程度不同所致。

2.2.2 酮类化合物

酮类物质主要来自不饱和脂肪酸的氧化或氨基酸降解，也可能是醇类氧化或酯类分解产生，一般具有花香、果蔬香和奶油香气，其阈值比同分异构体的醛类物质高，且在兔肉中种类少、含量低，故没有醛类物质对肉风味物质贡献大。

由表2可知，5 种解冻方式共检出酮类物质6 种，但不同解冻方式处理兔肉检出的酮类物质的种类和数量存在差异。其中自然解冻检出3 种，且种类和相对含量与鲜肉相近，包括2-庚酮（0.345%）、6-甲基-3-庚酮（5.063%）和3,5-辛二烯-2-酮（0.262%）；除自然解冻外，其他4 种解冻方式均检测到2,3-辛二酮，其中微波解冻相对含量最高为6.399%，低温和流水解冻次之（3.551%、1.782%），超声解冻最低为1.512%。此外低温解冻也检出3-甲基-2-丁酮（6.104%），流水解冻也检出1-（2-呋喃）-2-丁酮（3.320%）。与鲜肉相比，微波解冻检出的酮类物质相对含量增加了14.554%，可能是微波解冻温度较高，加速了美拉德反应产物的生成速率[13]。

2.2.3 烃类化合物

烃类物质主要来自脂肪酸烷氧自由基的均裂产生，其阈值较高，风味特征不明显，但种类丰富，且相对含量较高，对肉品整体风味的提高有一定的贡献[14-15]。

由表2可知，5 种解冻方式共检出烃类物质14 种，其中共同检出的有5 种，包括戊基苯（平均相对含量为0.268%）、十五烷（平均相对含量为0.695%）、十六烷（平均相对含量为0.579%）、十八烷（平均相对含量为1.155%）和十九烷（平均相对含量为0.458%）。研究表明，苯具有水果气味和甜味[16]，所检出的烃类物质中苯的平均相对含量最高为3.674%，对兔肉整体风味的形成影响最大。5 种解冻方式中，低温解冻和微波解冻处理兔肉检出烃类化合物相对含量是鲜肉3 倍多，而流水解冻则略有下降，自然解冻与鲜肉相近。

2.2.4 醇类化合物

醇类物质主要来自不饱和脂肪酸的氧化和醛酮类羰基化合物的还原，一般具有植物香、芳香和泥土气息[5]。不饱和醇类物质阈值较饱和醇低，故对风味形成贡献较大。1-己醇呈现出青草味[17]，正辛醇则由油酸氧化分解产生，具有金属味，3-甲基-1-丁醇则呈现刺激性的清香气味[13]。在饱和醇中，C4～C6的醇类呈现近似麻醉性的气味，C7～C8的醇类则具有芳香气味，碳数再多的醇，其气味将逐步减弱以至无嗅感[18]。

表1 不同解冻方式处理伊拉兔肉挥发性风味物质的GC-MS分析结果Table1 GC-MS analytical results of volatile fl avor compounds from Hyla rabbit meat treated with fi ve thawing methods

续表1

表2 不同解冻方式处理伊拉兔肉主要挥发性风味物质种类总数和相对含量对比Table2 Comparison of contents and varieties of main volatile fl avor compounds from Hyla rabbit meat treated with fi ve thawing methods

由表2可知，5 种解冻方式共检出醇类物质12 种，其中低温解冻检出3 种，包括月桂醇（6.070%）、十三醇（0.271%）和十五醇（1.065%），微波解冻仅检出十六醇（0.160%），自然解冻检出醇类与鲜肉相近，其他2 种解冻方式均未检出醇类物质。经过解冻处理后兔肉醇类物质种类和含量整体呈现条下降趋势，可能是由于不同解冻机制对醇类物质还原为醛或酮的影响程度不同。

2.2.5 酯类化合物

酯类物质主要是由肌肉组织中脂肪氧化产生的醇同游离脂肪酸发生酯化反应形成的，一般具有果香气味，其种类和含量均较低，故对兔肉整体风味影响不大。

由表2可知，5 种解冻方式共检出酯类物质8 种，自然解冻检出6 种，低温解冻检出5 种，超声波解冻仅检出2 种，而其他2 种解冻方式均检出3 种。与鲜肉相比，5 种解冻方式中低温和自然解冻检出酯类物质相对含量有所上升，分别为2.554%和2.456%，流水解冻变化不大，而微波和超声波解冻检出的酯类物质则呈现下降趋势。原因可能是微波解冻温度较高对酯类物质产生破坏，超声解冻除受温度影响外机械振动也会使风味物质发生降解。

2.2.6 其他

此外，与鲜肉相比，除自然解冻检出酸类物质外，其余4 种解冻方式均未检出；超声波解冻检出兔肉的特征性风味物质2-戊基呋喃，相对含量为3.306%，其他解冻方式均未检出。2-戊基呋喃是亚油酸氧化的产物[19]，主要来自美拉德反应、氨基酸和硫胺素的降解反应[20]，具有果香、青香、豆香及类似蔬菜香味，阈值较低[21]，对兔肉风味的形成有一定的影响。

2.3 伊拉兔肉挥发性风味物质相对含量与解冻方式相关性分析

表3 伊拉兔肉挥发性风味物质含量与解冻方式相关性分析Table3 Correlation analysis of volatile fl avor compounds from Hyla rabbit meat with thawing methods

由表3可知，解冻处理与挥发性醛类物质呈现正相关，相关系数为0.584，与醇类物质呈现显著负相关（P＜0.05），相关系数为-0.835，与酮类、酯类和酸类也呈现负相关，只是相关程度存在差异。可见，解冻过程有利于醛类物质的生成，对醇酮酯类物质有一定的破坏作用，也可能使其分解转化为醛类物质。

3 结 论

运用HS-SPME-GC-MS对鲜兔肉及解冻兔肉进行分析，结果如下：经过解冻处理后，共检测到挥发性风味物质71 种，其中醛类26 种、酮类6 种、烃类14 种、醇类12 种、酯类8 种、酸类4 种、呋喃类1 种，醛类相对含量最高，可达70%以上；仅自然解冻后兔肉检出的风味物质种类和含量与鲜肉相近；低温解冻检测到酮类和醇类物质相对含量最高，分别达9.655%、7.406%；流水解冻和超声波解冻检测到醛类物质相对含量较高，分别达90.617%、89.782%；微波解冻检测到烃类相对含量为12.498%；超声波解冻后检测到伊拉兔肉的特征性风味物质2-戊基呋喃类（3.306%）；除自然解冻外，其他几种方式均未检测到酸类物质。

冻结兔肉经过5 种解冻方式处理后风味物质存在差异主要与解冻机制有关，不同解冻方式因解冻条件的差异如温度、氧分压、水分等对肌肉中风味前体物质破坏程度不同，导致其风味成分发生变化。与鲜肉相比，自然解冻对兔肉风味的保持最好，可作为伊拉兔肉最适的解冻方式。

解冻处理与伊拉兔肉挥发性醛类物质相对含量呈现正相关，相关系数为0.584，与醇类物质呈现显著负相关（P＜0.05），相关系数为-0.835，与酮类、酯类和酸类也呈现负相关，但相关程度存在差异。

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Effect of Different Thawing Methods on Volatile Flavor Compounds of Hyla Rabbit Meat

YU Li1, HE Zhifei1,2, WANG Zhaoming1, HUANG Han1, XU Mingyue1, WANG Shan1, LI Hongjun1,2,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China; 2. Chongqing Special Food Engineering and Technology Research Center, Chongqing 400716, China)

In order to investigate the impact of different thawing methods including natural air thawing, thawing in fl owing water, microwave thawing, low-temperature thawing and ultrasonic thawing on the volatile fl avor compounds of Hyla rabbit meat, the flavor compounds were analyzed qualitatively and quantitatively by head space-solid phase micro-extraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that different thawing methods exerted certain impacts on volatile fl avor compounds of Hyla rabbit meat, a total of 71 volatile fl avor compounds, including 26 kinds of aldehydes, 6 kinds of ketones, 14 kinds of hydrocarbons, 12 kinds of alcohols, 8 kinds of esters, 4 kinds of acids, and 1 kind of furan, were identifi ed. Aldehydes were the most abundant compounds (＞ 70%), followed by ketones, hydrocarbons and alcohols (＞ 5%), and the numbers and contents of esters and furans were lower (＜ 3%). Compared to the control group, the contents of aldehydes in frozen rabbit meat thawed by fl owing water, microwave thawing and ultrasonic thawing increased by 19.385%, 4.694% and 18.285%, respectively, but a decrease of 6.930% was achieved by low-temperature thawing; the contents of ketones in low-temperature thawing and microwave thawing increased by 72.843% and 14.554% respectively, but ultrasonic thawing resulted in a decrease of 72.932%; the content of hydrocarbons in microwave thawing was similar to that from low-temperature thawing. As the typical fl avor compound of rabbit meat, 2-pentyl-furan was detected by ultrasonic thawing. Natural air thawing was more suitable to ensure the fl avor compounds of Hyla rabbit meat. Signifi cant correlation existed between thawing methods and the volatile fl avor compounds of Hyla rabbit meat.

thawing methods; Hyla rabbit meat; volatile flavor compounds; head space-solid phase micro-extraction; gas chromatography-mass spectrometry

TS251.1

A

1002-6630（2015）22-0095-07

10.7506/spkx1002-6630-201522017

2015-02-27

国家兔产业技术体系肉加工与综合利用项目（CARS-44-D-1）；公益性行业（农业）科研专项（201303144）

余力（1988—），男，硕士研究生，研究方向为肉类科学与酶工程。E-mail：962716381@qq.com

*通信作者：李洪军（1961—），男，教授，博士，研究方向为肉类科学与酶工程。E-mail：983362225@qq.com