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以杜洛克豬的四塊肌肉(腰、腿、肩、腹)為試驗對象。采用氣相色譜-離子遷移譜對四種肌肉進(jìn)行分析，并對這些肌肉中的揮發(fā)性有機(jī)化合物進(jìn)行分析和鑒定。利用主成分分析(PCA)和偏最小二乘判別分析(PLS-DA)等多元統(tǒng)計方法，對四種肌肉的VOCs差異進(jìn)行分析，以確定豬肉四種肌肉中的特征化合物。

 圖1  四種肌肉中揮發(fā)性有機(jī)化合物的二維圖

從圖1可以看出，豬肉的四種肌肉中的VOCs存在明顯的差異。豬腰肉和豬腿中的揮發(fā)性有機(jī)物亮點較多，而豬肉肩部和腹部的揮發(fā)性有機(jī)物亮點較少，說明腰肉和豬腿中的VOCs含量高于肩部和腹部。

圖2  四種肌肉中揮發(fā)性有機(jī)化合物的二維圖譜差異比較

為了更明顯地感知四塊肌肉中VOCs的差異，通過Reporter插件的差異比較選項，選擇豬里脊的二維圖作為參考，并從其他三塊肌肉的譜圖中扣除該參考，得到GC-IMS的二維差異比較圖譜。如果四塊肌肉中的VOCs一致，則扣除后的背景為白色，紅色表示物質(zhì)濃度高于參考值，藍(lán)色表示物質(zhì)濃度低于參考值。如圖2所示，豬腿肉的整體揮發(fā)性有機(jī)化合物含量高于豬里脊，而豬肉肩部和腹部的整體揮發(fā)性有機(jī)化合物含量低于豬里脊。

圖3  四塊豬肉肌肉中揮發(fā)性有機(jī)化合物的指紋圖譜(注：B代表豬里脊，H代表豬腿，J代表豬肩，W代表豬肚)。

圖3顯示了每塊豬肉的揮發(fā)性有機(jī)化合物的完整信息，以及豬肉之間揮發(fā)性有機(jī)化合物的差異。如圖所示，豬腰肉和豬腿肉的揮發(fā)性有機(jī)化合物與豬肩和豬肚在A區(qū)的揮發(fā)性有機(jī)化合物有顯著差異，所涉及的化合物主要是23種揮發(fā)性有機(jī)化合物，包括壬醛(M)、壬醛(D)、苯甲醛(M)、苯甲醛(D)、3-甲基丁醛(D)、(E，E)-2，4-庚二烯醛和1-辛烯-3-醇。這23種化合物在豬腰肉和豬腿肉中含量較高，而在豬肩和豬肚中含量較低。

B區(qū)涉及的化合物為2-辛醇(M)、(E)-2-庚烯(D)和乙酸乙酯。這些化合物在豬里脊肉中含量相對較低，而在豬腿肉中含量相對較高。C、D、E區(qū)的揮發(fā)性有機(jī)化合物主要為烯丙基乙酸、丙酸、1，2-丙二醇、異丙醇、2-乙基呋喃、2-甲基丙醛、丁醛(D)、叔丁基甲醚、乙酸乙酯等16種化合物，但僅存在于豬腿肉、豬肩和豬肚中。

圖4  四種肌肉中揮發(fā)性有機(jī)化合物的主成分分析圖

主成分分析圖如圖4所示，PC1和PC2的貢獻(xiàn)率分別為45.5%和19.7%，兩個主成分的累積方差貢獻(xiàn)率為65.2%，能夠反映豬肉四塊肌肉的揮發(fā)性有機(jī)物差異。從圖中可以看出，來自同一塊豬肉肌肉的樣本點大致聚集在一起，其中豬腰肉和豬腿肉與豬肩和豬肚明顯分開，表明前兩塊肌肉和后兩塊肌肉的VOC值差異明顯。豬里脊和豬腿肉中VOCs的出現(xiàn)部分重疊，但采樣點明顯分開，說明這兩塊豬肉肌肉中的VOCs比較相似，但總體上存在一定的差異。豬肩和豬肚的VOCs范圍也有重疊，表明豬肩和豬肚的VOCs相似，但兩塊豬肉的VOCs仍然存在差異。

采用頂空氣相色譜-離子遷移譜(HS-GC-IMS)對四種豬肉中的VOCs進(jìn)行分析鑒定。GC-IMS共鑒定出49種揮發(fā)性有機(jī)化合物，包括18種醛、10種醇、6種酮、5種酯、2種醚、3種酸、2種雜環(huán)化合物和3種烴類。以投影變量重要度大于1，顯著水平小于0.05為判據(jù)，通過偏最小二乘判別分析和顯著性差異分析篩選出差異顯著的有機(jī)化合物。確定了2-戊基呋喃、2-丁酮(M)、正戊醛(M)、丁醛(D)、(E)-2-己烯醛、(E)-2-庚烯醛(D)、1，2-丙二醇和2-甲基丙醛是區(qū)別四種豬肉的區(qū)別有機(jī)化合物。

通過本研究，氣相色譜-離子遷移譜法為不同部位肉的鑒別提供了判斷依據(jù)和理論基礎(chǔ)。