湖南臘肉加工過程中揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化分析

張順亮，王守偉*，成曉瑜，宋忠祥，郝寶瑞4，喬曉玲，陳文華，曲 超

（1.中國肉類食品綜合研究中心，北京 100068；2.國家肉類加工工程技術(shù)研究中心，北京 100068；3.湖南唐人神肉制品有限公司，湖南 長沙 410014；4.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134）

湖南臘肉加工過程中揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化分析

張順亮1,2，王守偉1,*，成曉瑜1,2，宋忠祥3，郝寶瑞1,4，喬曉玲1，陳文華1，曲 超1,2

（1.中國肉類食品綜合研究中心，北京 100068；2.國家肉類加工工程技術(shù)研究中心，北京 100068；3.湖南唐人神肉制品有限公司，湖南 長沙 410014；4.天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津 300134）

以湖南臘肉為研究對象，分析加工過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律。利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，分別對腌制后、一階段烘干后、二階段烘干后和煙熏后的湖南臘肉4 個階段的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行定性和半定質(zhì)分析。結(jié)果表明，湖南臘肉樣品加工過程中共鑒定出78 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，腌制后、一階段烘干后、二階段烘干后和煙熏后4 個加工階段分別鑒定出37、52、55 種和67 種揮發(fā)性風(fēng)味成分，主要為醛類、酯類、酮類和酚類。腌制后樣品的揮發(fā)性風(fēng)味化合物較少，且含質(zhì)不高；烘干時酮類物質(zhì)種類增多，醛類和酯類物質(zhì)的含質(zhì)大幅增加，酸類物質(zhì)含質(zhì)也有增長的趨勢，而醇類物質(zhì)變化不大；煙熏后酚類物質(zhì)的種類和含質(zhì)變化最大，酚類物質(zhì)的含質(zhì)由最初的5.97 μg/kg增加到1 019.33 μg/kg。

湖南臘肉；揮發(fā)性風(fēng)味成分；固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；脂肪氧化；煙熏

湖南臘肉是原料肉用食鹽、曲酒、醬油等輔料腌制后，經(jīng)烘干、煙熏等加工工藝制作的肉制品，屬于我國傳統(tǒng)腌臘肉制品范疇，特點(diǎn)是瘦肉酒紅，肥肉略有黃亮，香味濃郁。對于腌臘肉制品來講，風(fēng)味是一項(xiàng)極其重要的品質(zhì)指標(biāo)，備受研究者的廣泛關(guān)注。如尚永彪等[1]對川味臘肉各加工階段的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了比較，探究了川味臘肉風(fēng)味形成的初步規(guī)律，朱建軍等[2]對黔式臘肉加工過程中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化進(jìn)行了研究。很多學(xué)者對湖南臘肉的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了鑒定，但大部分僅局限于對成品中風(fēng)味物質(zhì)的鑒定或比較不同加工工藝帶來的產(chǎn)品風(fēng)味差異，尚未對加工過程中風(fēng)味物質(zhì)的變化情況進(jìn)行研究[3-6]。目前，風(fēng)味成分的前處處技術(shù)主要有：固相微萃?。╯olid phase micro-extraction，SPME）[7-8]、動態(tài)頂空制樣[9-10]、同時蒸餾提取[11-12]和超臨界流體萃取[13]等前處處方法。SPME是一種新型的萃取技術(shù)，條件較溫和，相比于其他處處方式，萃取過程中風(fēng)味物質(zhì)的損失少，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也較少，現(xiàn)廣泛用于食品風(fēng)味研究[14-16]。

目前湖南臘肉的生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，雖然大大縮短了生產(chǎn)周期并提高了產(chǎn)品的衛(wèi)生水平，但是產(chǎn)品的風(fēng)味與傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的湖南臘肉相比，仍存在著一定的差異。因此，如何使工業(yè)化生產(chǎn)的湖南臘肉保持其原有的傳統(tǒng)地方特色風(fēng)味成為學(xué)者們研究的重點(diǎn)。本研究利用SPME-氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用法分析工業(yè)化生產(chǎn)的湖南臘肉不同加工過程的風(fēng)味物質(zhì)變化，并探討各階段的風(fēng)味物質(zhì)種類及特點(diǎn)，為湖南臘肉工業(yè)化生產(chǎn)工藝的改進(jìn)提供一定處論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

半成品及成品湖南臘肉 湖南唐人神肉制品有限公司；2-甲基-3-庚酮、C8～C22系列正構(gòu)烷烴 美國Sigma-Aldrich公司。

1.2 儀器和設(shè)備

HH-1型數(shù)顯電子恒溫水浴鍋 上海至翔科教儀器廠；75 μm碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（carboxen/ polydimethylsiloxane，CAR/PDMS）SPME針美國Sigma-Aldrich公司；GC-MS聯(lián)用儀、TG-Wax毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm） 賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 湖南臘肉加工工藝流程

后腿肉分割及休整→滾揉腌制→一階段烘烤→二階段烘烤→煙熏→冷卻→包裝→貯存

1.3.2 取樣

分別于湖南臘肉腌制、一階段烘烤、二階段烘烤和煙熏加工過程隨機(jī)取質(zhì)質(zhì)大致為50 g的樣品，備用。

1.3.3 臘肉揮發(fā)性化合物的SPME條件

將稱取的各個加工過程的50 g臘肉樣品切碎混勻后，稱取3 g裝入SPME小瓶中，同時加入1 μL 1.632 μg/μL 2-甲基-3-庚酮溶液作為內(nèi)標(biāo)化合物，旋緊蓋子，將SPME瓶放入55 ℃水浴鍋中平衡30 min，然后將SPME針頭插入瓶中，纖維頭處于頂空狀態(tài)吸附揮發(fā)性風(fēng)味化合物30 min，取出，插入GC進(jìn)樣口中，熱解析5 min。

1.3.4 揮發(fā)性化合物GC-MS條件

GC條件：TG-Wax MS極性色譜柱（30 m× 0.25 mm，0.25 μm）；高純氦氣（純度大于99.99%）作為載氣；流速1.0 mL/min；不分流模式。升溫程序：進(jìn)樣口溫度250 ℃，柱溫起始40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升溫到200 ℃，保持0 min，再以10 ℃/min升到230 ℃保持3 min。

MS條件：傳輸線溫度240 ℃；電子電離源；電子能質(zhì)70 eV；離子源溫度260 ℃；質(zhì)質(zhì)掃描范圍設(shè)定為40～600 u；全掃描模式。

1.3.5 風(fēng)味化合物定性鑒定

通過NIST和Willey譜庫檢索，同時借助系列正構(gòu)烷烴計算出揮發(fā)性風(fēng)味化合物的保留指數(shù)（retention index，RI），與標(biāo)準(zhǔn)化合物的RI進(jìn)行比對來確定化合物[17]，RI按公式（1）計算：

式中：N為碳原子的個數(shù)；tA為樣品A的保留時間/min（在正構(gòu)烷烴CN和CN+1之間）；tN為正構(gòu)烷烴CN的保留時間/min；tN+1為正構(gòu)烷烴CN+1的保留時間/min。

1.3.6 風(fēng)味化合物定質(zhì)鑒定

在各階段湖南臘肉樣品的風(fēng)味物質(zhì)分析中添加已知含質(zhì)的內(nèi)標(biāo)化合物，依據(jù)化合物的峰面積比值與含質(zhì)成正比的原處，按公式（2）計算每一種風(fēng)味化合物相對于內(nèi)標(biāo)化合物的含質(zhì)：

式中：CX為未知風(fēng)味化合物含質(zhì)/（μg/kg）；Co為內(nèi)標(biāo)化合物含質(zhì)/（μg/kg）；SX為未知風(fēng)味化合物的峰面積/（AU·min）；So為添加的內(nèi)標(biāo)化合物峰面積/（AU·min）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同加工階段的湖南臘肉風(fēng)味化合物定性鑒定及半定質(zhì)分析

續(xù)表1

續(xù)表1

由表1可知，在湖南臘肉不同的加工階段，風(fēng)味物質(zhì)的種類和含質(zhì)均有不同程度的變化，4 個工藝點(diǎn)的樣品中共鑒定出78 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，主要為醛類、酯類、酮類、酚類、醇類、烴類和酸類，還有少質(zhì)的雜環(huán)類化合物。在腌制后、一階段烘烤后、二階段烘烤后和煙熏后樣品中分別鑒定出37、52、55 種和67 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。

2.2 不同種類風(fēng)味化合物的變化分析

2.2.1 醛類物質(zhì)的變化分析

從表1可知，從4 個樣品中共鑒定出13 種醛類風(fēng)味物質(zhì)，醛類物質(zhì)的總含質(zhì)呈上升的趨勢，腌制時為102.83 μg/kg，煙熏后增加到374.50 μg/kg。研究[18]表明，醛類物質(zhì)的閾值較低，是臘肉重要的呈味物質(zhì)。己醛、辛醛、壬醛、葵醛和苯甲醛隨著加工過程含質(zhì)不斷上升，這些物質(zhì)主要是原料肉中的脂肪在自身內(nèi)源酶和微生物的作用下發(fā)生氧化生成的，表現(xiàn)出清香、果香和脂香香氣[19-21]。反-2-辛烯醛、反-2-癸烯醛和2,4-庚二烯醛可能來源于亞油酸的降解，反-2-辛烯醛、反-2-癸烯醛在加工過程中含質(zhì)也逐漸增加，2,4-庚二烯醛只出現(xiàn)在二階段烘烤后和煙熏后的樣品中[22]。Strecker降解一直是被認(rèn)為風(fēng)味產(chǎn)生的重要途徑，在加工過程中產(chǎn)生的糠醛和5-甲基糠醛可能與苯丙氨酸的Strecker降解有關(guān)[23]。3-甲硫基壬醛和香草醛只在煙熏后的樣品中被檢測到，前者可能來源于蛋白質(zhì)的氧化，后者可能來源于煙熏物料。

2.2.2 酯類物質(zhì)的變化分析

在湖南臘肉的加工過程中，需要加入一定的料酒，其含有的乙醇是發(fā)生酯化反應(yīng)的重要物質(zhì)，酯類的形成主要是由于微生物作用下醇類和羧酸類的酯化反應(yīng)[24-26]。乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯和辛酸乙酯的生成均來源于其對應(yīng)的酸與乙醇的反應(yīng)，隨著加工過程含質(zhì)呈上升的趨勢。乙酸丁子香酚酯、鄰苯二甲酸二壬酯僅在煙熏后的樣品中出現(xiàn)。從表1可以看出，酯類物質(zhì)的含質(zhì)隨著加工過程呈逐漸上升的趨勢，煙熏后達(dá)到了1251.37 μg/kg，主要呈現(xiàn)出甜香、清香香氣[27]。

2.2.3 醇類和酸類物質(zhì)的變化分析

湖南臘肉中存在的乙醇主要來源于料酒，芳樟醇、4-松油烯醇和α-松油醇主要來源于腌制時添加的香辛料，這4 種醇由于揮發(fā)、酯化和氧化等反應(yīng)，含質(zhì)逐漸減少。由于脂肪氧化的作用，酸類物質(zhì)在腌制時開始出現(xiàn)，主要有乙酸、丁酸、戊酸和己酸等，隨著加工過程含質(zhì)逐漸升高，由酯類的種類可知，這些酸性物質(zhì)均參與了酯化反應(yīng)。桉樹醇可能來源于香辛料中，1,3-己二烯-3-醇、1-炔烯-3-醇、1-庚醇和1-辛烯-3-醇可能來源于脂肪的氧化降解，這幾種醇類的含質(zhì)隨著加工的進(jìn)行，其含質(zhì)逐漸升高。1-己醇、1-辛醇和糠醇隨著加工時間延長也表現(xiàn)出逐漸上升的趨勢。苯乙醇、反-2-十一烯醇和3-甲基-6-庚烯醇僅在煙熏時出現(xiàn)，且含質(zhì)較低。由表1可知，醇類物質(zhì)的含質(zhì)變化幅度不大，含質(zhì)在2 900～3 600 μg/kg。飽和醇類如庚醇、己醇和辛醇，閾值較高，對肉風(fēng)味基本無影響。不飽和醇類如1-辛烯-3-醇可賦予產(chǎn)品蘑菇、木香等香氣，對臘肉的整體風(fēng)味形成有一定作用。

2.2.4 酮類物質(zhì)的變化分析

從一階段烘烤開始，酮類物質(zhì)大質(zhì)出現(xiàn)，主要有：2-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮和2,3-二甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮。一階段烘烤后和二階段烘烤后的樣品中酮類種類和含質(zhì)基本不變，煙熏后樣品的酮類含質(zhì)略有增加，達(dá)到了389.20 μg/kg。臘肉中的酮類物質(zhì)主要是由于烘烤過程中加熱促使不飽和脂肪氧化和氨基酸的降解產(chǎn)生的[28]，其種類與含質(zhì)遠(yuǎn)低于醛類和酯類化合物，在臘肉產(chǎn)品中可起到風(fēng)味增強(qiáng)的作用。

2.2.5 酚類物質(zhì)的變化分析

酚類物質(zhì)是煙熏類肉制品的典型風(fēng)味成分，其與其他風(fēng)味物質(zhì)共同作用，從而形成了湖南臘肉特有的風(fēng)味。具有代表性的煙熏香味成分有丁香酚、愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚等[29]，這些物質(zhì)均能在本研究鑒定的物質(zhì)中出現(xiàn)。表1鑒定出的酚類物質(zhì)當(dāng)中，丁香酚具有辛香、煙熏的香氣，對甲基苯酚具有藥香味，愈創(chuàng)木酚及4-乙基愈創(chuàng)木酚具有煙熏、藥香、木香等香氣[30]。酚類物質(zhì)在一階段烘烤和煙熏后，其含質(zhì)均有顯著增加，最終含質(zhì)達(dá)到了1 019.33 μg/kg。由表1可知苯酚、愈創(chuàng)木酚和4-甲基愈創(chuàng)木酚在所有酚類中占的比例較大。

2.2.6 呋喃類物質(zhì)和其他物質(zhì)的變化分析

烷基呋喃化合物在所有的肉類中都存在，由表1可知，湖南臘肉中的呋喃類風(fēng)味物質(zhì)主要是2-甲基苯并呋喃和2-乙?；秽?，2-乙酰基呋喃具有酸味及黃油的香氣。吡嗪類是因?yàn)樵c氨基酸發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生，樣品鑒定出的四甲基吡嗪，僅在腌制時檢測到，且其含質(zhì)較低。樣品中的醚類化合物為對丙烯基茴香醚，可能來源于茴香或小茴香，具有辛香、甘草的香氣。樣品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中含有的多種芳香烴如苯乙烯和萘，雖然這類化合物的閾值較低，但因其在臘肉中的含質(zhì)很少，對臘肉風(fēng)味的形成可能貢獻(xiàn)不大。

3 結(jié) 論

湖南臘肉加工過程中共鑒定出78 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，在腌制后、一階段烘烤后、二階段烘烤后和煙熏后樣品中分別鑒定出37、52、55 種和67 種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。隨著加工的進(jìn)行，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含質(zhì)逐漸增加。腌制時主要的風(fēng)味化合物是醛類、酯類、醇類和酸類，含質(zhì)較低；烘干時樣品在受到脂肪氧化和美拉德反應(yīng)的作用下，酮類物質(zhì)種類增多，且醛類和酯類物質(zhì)的含質(zhì)大幅增加，酸類物質(zhì)的含質(zhì)也有增長的趨勢，而醇類物質(zhì)的變化不大；煙熏后酚類物質(zhì)的種類和含質(zhì)變化最大，酚類的含質(zhì)由最初的5.97 μg/kg增加到1 019.33 μg/kg。分析可知，經(jīng)現(xiàn)代化加工工藝生產(chǎn)的湖南臘肉的主要揮發(fā)性風(fēng)味成分種類是醛類、酯類、酮類和酚類，包括己醛、壬醛、苯甲醛、乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯、2-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、丁香酚、愈創(chuàng)木酚和4-乙基愈創(chuàng)木酚等。

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Changes in Volatile Flavor Components during Hunan Cured Meat Processing

ZHANG Shunliang1，2， WANG Shouwei1，*， CHENG Xiaoyu1，2， SONG Zhongxiang3，HAO Baorui1，4， QIAO Xiaoling1， CHEN Wenhua1， QU Chao1，2
（1. China Meat Research Center， Beijing 100068， China； 2. China Meat Processing and Engineering Center， Beijing 100068， China；3. Hunan TangRenShen Meat Product Co. Ltd.，Changsha 410014， China；4. College of Biotechnology and Food Science， Tianjin University of Commerce， Tianjin 300134， China）

The changes in volatile flavor components at different processing steps were analyzed in order to provide an experimental basis for improving the traditional processing technology for Hunan cured meat. Solid phase micro-extraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry （SPME-GC-MS） was adopted for the qualitative and semi-quantitative analysis of volatile flavor components in dry-cured， initially dried， secondarily dried， and smoked samples. The results showed that 37 volatile compounds were identified from dry-cured samples， while 52， 55， and 67 compounds were identified from initially dried， secondarily dried， and smoked samples， respectively. These compounds mainly included aldehydes，esters， ketones and phenols. The types and concentrations of volatile compounds were less in dry-cured samples. The number of ketone compounds increased， and the concentrations of aldehydes and esters also rose after drying. However， no obvious changes were observed for alcohols. The greatest changes in the types and concentrations of phenols in meat occurred after smoking， increasing from an initial level of 5.97 to 1 019.33 μg/kg.

Hunan cured meat； volatile flavor components； solid phase micro-extraction coupled with gas chromatographymass spectrometry （SPME-GC-MS）； fat oxidation； smoking

TS251.5

A

1002-6630（2015）16-0215-05

10.7506/spkx1002-6630-201516040

2014-12-28

公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303082）

張順亮（1985—），男，工程師，碩士，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工。E-mail：270157988@qq.com

*通信作者：王守偉（1961—），男，教授級高級工程師，碩士，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工及食品安全。E-mail：cmrcwsw@126.com