頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用結合氣味活度值法分析不同脫腥方法對雞爪揮發性風味物質的影響

摘 要：為研究不同脫腥方法對雞爪風味物質的影響，分別采用姜蒜香菜提取液、臭氧水、酵母發酵液、超聲＋殼聚糖復合法對其進行處理。以感官腥味值協同電子鼻確定雞爪的揮發性風味物質種類，并采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術結合氣味活度值（odor activity value，OAV）分析脫腥處理前后雞爪中揮發性風味物質變化。結果表明：從4 種脫腥方法的雞爪中共檢出81 種揮發性風味物質，分析各組揮發性物質種類及含量，推斷醛類物質是雞爪腥味的主要來源。其中酵母法和超聲＋殼聚糖復合脫腥法可以有效脫除醛類物質，臭氧水浸泡和姜蒜香菜提取液浸泡則會引入新的風味物質來掩蓋腥味。通過OAV法確定了18 種可能產生腥味的關鍵風味物質，結合其含量和氣味分析，確定己醛、壬醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、甲苯是雞爪的腥味物質。綜上考慮各處理組感官腥味值及主成分分析結果，超聲＋殼聚糖復合脫腥法對雞爪的脫腥效果最好。

關鍵詞：雞爪；氣味活度值；脫腥方法；腥味成分

Headspace Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry Coupled with Odor Activity Value to Analyze the Effect of Different Deodorization Methods on Volatile Flavor Substances in Chicken Feet

ZHANG Lihua1， WANG Ziyang1， WANG Wenbo1， FAN Wen2， BAI Yang2， ZONG Wei1

（1. College of Food and Bioengineering， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou 450001， China;

2. Synear Food （Henan） Co. Ltd.， Zhengzhou 450002， China）

Abstract： This work was conducted in order to study the effect of different deodorization methods： a mixed extract of ginger， garlic and coriander， ozone water， yeast suspension， and ultrasonic-assisted chitosan treatment on the flavor substances of chicken feet. The sensory score for odor and an electronic nose were used to determine the composition of volatile flavor substances. Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry （HS-SPME-GC-MS） and odor activity value （OAV） were combined to analyze the changes of volatile flavor substances in chicken feet before and after deodorization. The results showed that a total of 81 flavor substances were detected in all deodorized samples. The types and contents of volatile substances in each group were analyzed， and it was concluded that aldehydes were the main odor source of chicken feet. The yeast suspension and ultrasonic-assisted chitosan treatment methods effectively removed aldehydes， while the other two methods masked the odor by introducing new flavor substances. Based on OAVs， 18 key flavor substances that may contribute to the odor were identified. Furthermore， based on their contents and odor analysis， hexaldehyde， nonaldehyde， benzaldehyde， trans-2-octenal， 1-octene-3-alcohol， and toluene were identified as odorants of chicken feet. In summary， considering the sensory score for odor and the results of principal component analysis （PCA）， ultrasonic-assisted chitosan treatment was the best method for deodorizing chicken feet.

Keywords： chicken feet; odor activity value; deodorization methods; odorants

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20241006-258

中圖分類號：TS251.9 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2025）04-0017-07

引文格式：

張麗華， 王子陽， 王文博， 等. 頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用結合氣味活度值法分析不同脫腥方法對雞爪揮發性風味物質的影響[J]. 肉類研究， 2025， 39（4）： 17-23. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20241006-258. " http：//www.rlyj.net.cn

ZHANG Lihua， WANG Ziyang， WANG Wenbo， et al. Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry coupled with odor activity value to analyze the effect of different deodorization methods on volatile flavor substances in chicken feet[J]. Meat Research， 2025， 39（4）： 17-23. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20241006-258. " http：//www.rlyj.net.cn

雞爪具有高蛋白、低脂肪的特點，可食用部分由富含膠原蛋白的結締組織組成，具有與普通的肉制品不同的質地和口感[1]。谷氨酸和Ca、Fe等礦物質也存在于雞爪中，且易被人體吸收，能夠滋潤皮膚，促進細胞再生[2-3]。

生鮮雞爪的腥味主要來源于雞爪根部脆骨中的血水、雞爪離體后蛋白質降解和脂肪氧化。血水中的血紅蛋白含有能夠產生腥味的血紅素，而蛋白質降解和脂肪氧化則會產生大量的醇、醛、酮、胺、低級脂肪酸和含硫化合物等揮發性有機物[4-5]。近年來，肉制品脫腥方法主要有物理法、化學法、生物法和復合法[6]。Abril等[7]采用超臨界CO2萃取法對干豬肝脫腥，發現干豬肝的揮發性有機物含量降低81.3%，且生豬肝中的特征腥味物質1-辛烯-3-醇、1-壬醇和（E，E）-2，4-庚二烯醛均有效減少。Xu Yanshun等[8]采用H2O2處理鰱魚魚糜凝膠，發現凝膠表面1-辛烯-3-醇、庚醛、壬醛、辛醛和癸醛等腥味物質含量下降，同樣能夠改善鰱魚魚糜凝膠的性能。Gao Ruichang等[9]用釀酒酵母對烏魚頭湯脫腥，結果顯示，多種腥味物質含量降低，乙醛含量降低最多。Sun Liangge等[10]采用肌肽聯合超高壓處理烏魚肉，使脂肪氧合酶失活，有效抑制揮發性有機化合物和三甲胺的形成，為烏魚肉的脫腥和貯藏提供技術參考。目前，對雞爪的研究主要集中于菜肴做法及烹飪過程對雞爪品質的影響，對于雞爪的脫腥鮮見報道。

本研究采用姜蒜香菜提取液法、酵母發酵液浸泡法、臭氧水浸泡法和超聲＋殼聚糖復合脫腥法對雞爪脫腥。以感官評價、電子鼻、頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用（headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）和氣味活度值（odor activity value，OAV）法為基礎，綜合分析雞爪脫腥處理前后的揮發性風味物質變化。比較4 種方法對雞爪中腥味物質的脫除效果，以期改善雞爪類產品的風味品質，為雞爪加工提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生雞爪 市售；姜、蒜、香菜 鄭州丹尼斯超市；活性干酵母 安琪酵母股份有限公司。

無水乙醇（分析純）、冰乙酸（食品級） 天津市富宇精細化工有限公司；環己酮（分析純） 天津市大茂化學試劑廠；殼聚糖（食品級） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

1.2 儀器與設備

HH-S4數顯恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市醫療儀

器廠；HC-3618R高速冷凍離心機 安徽中科中佳科學儀器有限公司；JY92-2D超聲波儀 寧波新芝生物科技有限公司；PEN3便攜式電子鼻 德國Airsence公司；78-2雙向磁力加熱攪拌器 常州國華電器有限公司；SPME手動進樣手柄 上海安譜科學儀器有限公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司；7890-5977A GC-MS儀 美國安捷倫公司；OPV-Y100S臭氧發生器 山東澳普瑞電器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 姜蒜香菜提取液浸泡（姜蒜組）

參考黃卉等[11]的方法并稍作修改，稱取姜0.89 g、蒜0.75 g、香菜0.58 g、蒸餾水350 mL，在40 ℃條件下，420 W、40 kHz超聲8 min，進一步加水配制含8.9 g/L姜、7.5 g/L蒜、5.8 g/L香菜的復合提取液。雞爪與提取液比例

1∶3（g/mL），浸泡25 min。

1.3.2 酵母發酵液浸泡（酵母組）

參考姜鵬飛等[12]的方法并稍作修改，將2 g活性干酵母溶于100 mL蒸餾水中，配制質量濃度為2 g/100 mL的活性干酵母液。按照雞爪與酵母液比例1∶2（g/mL），于35 ℃水浴1.5 h。

1.3.3 臭氧水浸泡（臭氧組）

參考王伯華等[13]的方法并稍作修改，向0～4 ℃的蒸餾水中通入臭氧15 min。按照雞爪與脫腥液比例1∶3（g/mL），加入上述臭氧水并持續通入臭氧，浸泡5 min。

1.3.4 超聲＋殼聚糖復合脫腥法（復合組）

參考羅進等[14]的方法并稍作修改。首先將3 g殼聚糖溶于1%（V/V）冰乙酸溶液中，50 ℃水浴至殼聚糖完全溶脹，制成3.0 g/100 mL的殼聚糖溶液。然后將殼聚糖溶液與蒸餾水（體積比1∶29）混合稀釋后得到脫腥液。脫腥液與雞爪比例10∶1（mL/g），500 W超聲處理8 min，之后靜置浸泡35 min。

1.3.5 腥味評價

參考邢貴鵬等[15]的方法并稍作修改，由10 名經過培訓的食品專業人員組成腥味評價小組，以蒸餾水為對照，根據腥味程度按表1以腥味值進行打分，每次評定間隔1 min，并以蒸餾水清洗嗅覺。結果以去除最高值和最低值后8 個評分的平均值表示。

1.3.6 電子鼻測定

參考孫靈霞等[16]的方法并稍作修改，將雞爪剁碎，稱取10.0 g于50 mL電子鼻專用頂空瓶（27.4 mm×112 mm）中。測試時間80 s，清洗時間120 s，內部流量300 mL/min，樣品流量300 mL/min。電子鼻不同傳感器及性能如表2所示。

1.3.7 GC-MS條件

參考劉澤祺等[17]的方法并稍作修改。

HS-SPME條件：精準稱取12.0 g剁碎的雞爪于50 mL頂空萃取瓶中，加入40 μL 0.946 g/L環己酮（內標），萃取針頭老化30 min后插入頂空瓶內，放入45 ℃水浴鍋中加熱40 min，富集萃取。萃取完成后取出，進樣，250 ℃解吸3 min。

GC條件：HP-5MS毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣為He，流速1.0 mL/min，不分流進樣。升溫程序：起始溫度40 ℃，保持3 min，以5 ℃/min升溫至90 ℃，再以10 ℃/min升溫至230 ℃，保持7 min。

MS條件：離子化方式：電子電離源；電子能量70 eV；發射電流80 μA；接口溫度250 ℃；離子源溫度230 ℃；掃描范圍35～450 m/z。

1.3.8 GC-MS分析

定性分析[18]：根據測得的樣品譜圖與NIST 2020.L譜庫檢索比對進行定性分析，結合手動檢索和保留指數校對信息，選取正反匹配度大于700的成分作為定性結果。

定量分析[19]：以環己酮（0.946 g/L，采用乙醇稀釋）為內標，采用內標半定量的方法，通過待測組分與環己酮峰面積的比值計算各揮發性物質的絕對含量，按式（1）計算：

（1）

式中：Ci為各揮發性物質的絕對含量/（μg/g）；Ai為各待測組分的峰面積；As為內標物的峰面積；ms為內標物的質量/μg；m為樣品質量/g。

1.3.9 OAV計算

OAV按式（2）[20]計算：

（2）

式中：Ci為各揮發性物質的絕對含量/（μg/g）；Ti為各揮發性物質的嗅覺閾值/（μg/g）。

1.4 數據處理

所有實驗均重復3 次，采用IBM SPSS Statistics 25軟件對數據進行顯著性分析，以P＜0.05表示差異顯著。采用Excel軟件計算數據平均值和標準差，利用電子鼻自帶的WinMuster軟件進行主成分分析（principal component analysis，PCA）。采用Origin 2021軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同脫腥處理雞爪的感官評價結果

如圖1所示，脫腥后各處理組腥味值顯著低于對照組（P＜0.05），說明4 種方法對雞爪的腥味均有脫除效果。姜蒜組處理感官腥味值較低，其原因是大蒜中的蒜氨素和生姜中的姜精油、姜辣素等改善了雞爪的風味，掩蓋了其腥味[21]。酵母組相較于對照組感官腥味值較低，酵母本身結構疏松，可吸附腥味物質，酵母中的酶也可催化腥味物質的轉化，酵母發酵的中間產物具有香氣，可以掩蓋腥味[22]。臭氧組通過臭氧的氧化作用，降解出單原子氧和羥自由基，從而達到除腥的效果，但受臭氧水濃度和pH值的影響較大[23]。復合組結合2 種物理方法，超聲的空化作用會破壞腥味物質與肉的結合，加速腥味物質的去除，殼聚糖是一種天然的大分子絮凝劑，兩者結合可以更大程度和更多次數地對腥味物質進行去除，這可能是其感官腥味值最低的原因[24-25]。

2.2 不同脫腥處理雞爪的電子鼻分析

2.2.1 雷達圖分析

如圖2所示，對照組的香氣成分對S6、S7、S9 3 個傳感器敏感。復合組的所有傳感器響應值均低于對照組，表明超聲＋殼聚糖復合法具有較好脫腥效果。酵母組S2、S6、S8、S9傳感器響應值高于對照組，S7傳感器響應值低于對照組，可能是由于經酵母發酵后，雞爪中的風味成分發生變化，小分子腥味物質與酵母結合成大分子無腥味物質，如棕櫚酸乙酯、香樹烯等，起到增香的效果[26]。臭氧組S2、S7、S9傳感器響應值大于對照組，其他傳感器響應值均低于對照組，可能是雞爪中的腥味物質被臭氧水中降解的單原子氧和羥自由基氧化為無腥味物質或腥味閾值更高的物質，導致芳香族化合物含量增加[27]。姜蒜組S1、S3、S6、S8傳感器響應值大于對照組，可能是雞爪經姜、蒜、香菜提取液浸泡后引入了新的風味物質，如二烯丙基二硫。

2.2.2 PCA結果

電子鼻對香氣十分敏感，能夠檢測到微小的香氣變化。如圖3所示，PC1和PC2的貢獻率分別為62.80%和32.25%，累計貢獻率達95.05%，可以反映出4 組不同處理方法雞爪之間的香氣差異。對照組與酵母組距離較近且有交叉，說明其成分相近。其他處理組之間相距較遠，說明電子鼻能夠很好地區分經不同處理方式脫腥的雞爪。且結合雷達圖（圖2）發現，臭氧組S7、S9傳感器響應值大于對照組，在PC2方向的值同樣大于對照組，推測PC2可能是雞爪中腥味物質的主要成分。

2.3 不同脫腥處理雞爪的GC-MS分析

2.3.1 不同脫腥方法處理后雞爪揮發性風味物質組成及含量

由圖4可知，對照組、臭氧組、姜蒜組、酵母組、復合組中分別檢出28、40、35、25、19 種揮發性風味物質。對照組揮發性風味物質主要由醇類、醛類、酯類、烴類物質組成，含量分別為0.48、32.93、0.50、8.30 μg/g。

酵母組風味物質主要由醇類、醛類、酯類、酮類、烴類物質組成，含量分別為0.51、20.73、3.36、0.27、5.44 μg/g。復合組中的風味物質主要是醇類、醛類、酯類、烴類，含量分別為0.25、6.08、2.43、4.79 μg/g。臭氧組中的風味物質主要有醇類、醛類、酸類、酯類、酮類、烴類，含量分別為15.97、29.53、0.99、4.57、1.26、3.32 μg/g。姜蒜組中的風味物質主要是醇類、醛類、酸類、酯類、酮類、烴類，含量分別為1.00、16.64、0.64、1.28、1.16、17.73 μg/g。與對照組相比，復合組醛類、醇類、烴類揮發性化合物含量減少，這與羅進等[14]的結果一致，表明復合處理可以有效脫除這3 類物質；酵母組與對照組相比，醇類物質總含量增加，醛類、酯類和烴類物質含量均降低。蘇怡等[28]研究指出，鱘魚肉經酵母法脫腥后，對腥味貢獻較大的己醛、辛醛、壬醛、1-辛烯-3-醇的含量均減少，且揮發性物質的種類減少、含量降低，這與本研究結果一致。臭氧組風味物質種類和總含量均高于對照組，但感官評價結果中其腥味值降低，可能是臭氧處理時間較長或臭氧濃度較高導致臭氧的氣味掩蓋了雞爪原有風味。姜蒜組中僅醛類物質含量降低，這可能是雞爪在經姜、蒜、香菜提取液浸泡后，引入姜、蒜的特征風味物質，從而掩蓋了其腥味。

2.3.2 不同脫腥方法處理后雞爪揮發性風味物質的含量變化

由表3可知，5 種樣品共檢出81 種揮發性風味物質，其中醇類12 種、醛類14 種、酸類5 種、酯類9 種、酮類1 種、烴類28 種、其他類化合物12 種。其中醛類具有強烈的揮發性及脂肪香味，是肉類風味的主要揮發性風味成分之一[29]。對照組中檢出的己醛、壬醛、苯甲醛被認為是肉制品產生腥味的原因之一[30]。酵母組中己醛和壬醛含量減少，苯甲醛含量升高，且出現十八醛，由酵母發酵代謝產生[31]。復合組中，在超聲的空化作用下，腥味物質與肉充分分離，通過殼聚糖的絮凝、脫脂、抑菌作用控制酯類含量，從而減少由脂肪氧化產生的醛類物質[32-33]；與對照組相比，經復合處理后，未檢出壬醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛，己醛含量顯著降低（P＜0.05），醛類物質總含量減少。臭氧組和姜蒜組中，雖然己醛含量顯著降低，但壬醛含量顯著增加（P＜0.05），其原因可能是臭氧組中的油酸經氧化后生成壬醛[34]，姜蒜組中香辛料的添加增加了其含量。在臭氧組中還檢出庚醛、辛醛等其他大分子醛類，醛類物質總含量為29.53 μg/g，與對照組的醛類物質總含量無顯著差異。與對照組相比，姜蒜組中雖出現了其他大分子醛，但醛類物質總含量降低。

醇類通常具有植物香、芳香、酸敗味和土腥味，一般是由脂肪氧化分解或羰基化合物還原生成[35]。在對照組中檢出具有土腥味的1-辛烯-3-醇，來源于亞油酸的氧化分解，是肉類制品的主要腥味成分之一[36]，在經4 種不同脫腥方法處理后的樣品中均未檢出。

烴類物質因其閾值較高，對腥味產生的貢獻很小，但因其種類繁多，且部分烯烴類化合物在一定條件下可形成醛或酮，也是產生腥味的潛在因素[37]。對照組中檢出16 種烴類物質，經4 種不同的脫腥處理后，除姜蒜組外，其他組別中烴類物質種類均減少、含量均下降。甲苯（油漆味、粉塵味）被認為是肉類產品腥味物質之一[38]，在復合組和臭氧組中均未檢出，說明這2 種脫腥方法對甲苯有較好的去除效果。其他長鏈烴大多無味，不被認為是腥味物質。

2.3.3 不同脫腥方法處理后雞爪揮發性風味物質的OAV

OAV可表征各種揮發性物質對樣品風味的貢獻程度。當0≤OAV＜1時，說明該物質對雞爪的風味具有修飾作用；當OAV≥1時，說明該物質對雞爪的風味具有關鍵性作用[39-40]。由表4可知，5 組樣品中共檢出18 種可能產生腥味的物質，對照組中1-辛烯-3-醇OAV為0.97，其具有土腥味，常被認為是肉制品中的腥味物質，故其對雞爪的腥味有修飾作用；己醛、壬醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛、甲苯、β-石竹烯閾值低且OAV＞1，對雞爪的整體風味有較大貢獻，但β-石竹烯具有甜香、木香等氣味，故己醛、壬醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛、甲苯、1-辛烯-3-醇是導致雞爪腥味的主要成分。酵母組中己醛、壬醛、苯甲醛、棕櫚酸乙酯對雞爪整體風味貢獻較大，但苯甲醛的含量和OAV增加，反-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇未檢出。經臭氧水處理的雞爪，辛醇、己醛、壬醛、癸醛、庚醛、辛醛、反-2-壬醛、反-2-辛烯醛、壬酸乙酯對雞爪的整體風味貢獻較大，與對照組相比，僅己醛含量和OAV降低，并新檢出辛醇、庚醛、辛醛等分別具有金屬味、魚腥味、草腥味和油脂味的物質。姜蒜組中，己醛、壬醛、癸醛、β-石竹烯、α-蒎烯對雞爪的整體風味貢獻較大，與臭氧組相比，壬醛含量及OAV增加，其他異味物質含量和OAV降低，表明臭氧組的脫腥效果比姜蒜組差。復合組中，己醛、癸醛、辛酸乙酯和（＋）-檸檬烯對雞爪的整體風味貢獻較大，其中己醛的含量和OAV與對照組相比均降低，壬醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛、甲苯、1-辛烯-3-醇等可能致腥的物質均未檢出，且辛酸乙酯呈果味、玫瑰味；與酵母組相比，新檢出具有肥皂味和脂肪味的癸醛，但壬醛、苯甲醛、甲苯未檢出，說明復合組對雞爪的脫腥和風味改善效果優于其他3 種方法。

3 結 論

通過電子鼻、感官評價和HS-SPME-GC-MS技術，結合OAV法探究雞爪經4 種脫腥方法處理前后的揮發性風味物質變化。結果表明，4 種不同脫腥方法均能有效改善雞爪風味，脫腥效果從優到差依次為超聲＋殼聚糖復合法、酵母發酵液浸泡法、姜蒜香菜提取液浸泡法、臭氧水浸泡法。雞爪致腥成分為己醛、壬醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、甲苯。本研究旨在確定雞爪的腥味物質，探索適用的脫腥方法，以期為雞爪的高值化利用提供理論依據。然而，關于超聲＋殼聚糖復合法對雞爪揮發性腥味物質的脫除機制仍有待進一步研究。

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