同時(shí)蒸餾萃取/氣-質(zhì)聯(lián)用分析廣式臘腸的揮發(fā)性成分*

曾曉房，白衛(wèi)東，陳海光，黃碧珍

(仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州，510225)

廣式臘味是我國(guó)傳統(tǒng)的風(fēng)味食品，以其獨(dú)特的風(fēng)味特點(diǎn)深受廣大消費(fèi)者的歡迎，主要品種包括臘腸、臘肉、臘魚(yú)等，至今已有數(shù)百年歷史［1］，是廣東三大傳統(tǒng)特色食品之一，產(chǎn)量達(dá)30多萬(wàn)t，產(chǎn)值達(dá)60多億元，占全國(guó)臘味市場(chǎng)的50%以上，也是全國(guó)腌臘肉制品行業(yè)中產(chǎn)業(yè)最具規(guī)模的地方腌臘產(chǎn)品［2］。在廣東，廣式臘味的市場(chǎng)比例達(dá)到80%左右，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全省正規(guī)的臘味生產(chǎn)企業(yè)達(dá)500家以上。

從現(xiàn)有文獻(xiàn)來(lái)看，國(guó)內(nèi)對(duì)廣式臘腸的研究主要集中在傳統(tǒng)工藝的改良、腌制劑、發(fā)色劑和抗氧化研究方面［3－8］，而對(duì)于廣式臘腸風(fēng)味的研究較少［9－10］。同時(shí)蒸餾萃取法具有方法成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便的特點(diǎn)，是風(fēng)味分析廣泛采用的前處理方法，因此本論文采用同時(shí)蒸餾法萃取優(yōu)級(jí)廣式臘腸的揮發(fā)性成分，然后通過(guò)GC-MS分析其揮發(fā)性成分，以期為廣式臘腸特征風(fēng)味研究提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

優(yōu)質(zhì)瘦肉和無(wú)機(jī)肥肉，購(gòu)自家樂(lè)福超市，按照國(guó)家廣式臘腸行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SB/T 10297－1999［11］，制成優(yōu)級(jí)廣式臘腸(蛋白質(zhì)含量為22%、脂肪含量為35%)，供檢測(cè)分析。

精鹽、白砂糖、高粱酒、亞硝酸鈉、腸衣和草繩，由廣州酒家企業(yè)集團(tuán)利口福番禺食品有限公司提供，二氯甲烷、無(wú)水乙醚、無(wú)水乙醇、硫代硫酸鈉、冰乙酸、2-硫代巴比妥酸、乙酸鋅、碘化鉀、亞鐵氰化鉀、硫酸銅、EDTA、酒石酸鉀鈉等化學(xué)試劑，均為市售分析純。

1.2 儀器設(shè)備

絞肉機(jī)(TJ12-H型)，廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司;灌腸機(jī)(SF-8L型)，廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司;真空包裝機(jī)(DZ-280/2SD型)，東莞市金橋科技電器制造有限公司;電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9140A型)，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司;分光光度計(jì)(UV-754型)，上海第三分析儀器廠;同時(shí)蒸餾裝置:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)化玻儀器廠;氣相色譜儀-質(zhì)譜儀聯(lián)用裝置(Agilent 6890 TRACE)，美國(guó)Agilent公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 廣式臘腸制作

廣式臘腸的生產(chǎn)工藝流程如圖1所示［12］。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖

根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)，廣式臘腸烘烤工藝如下:將濕腸放進(jìn)烘箱，用52℃烘烤4 h，等臘腸腸身轉(zhuǎn)為淡紅色時(shí)，取出調(diào)竹(即將全部生腸取出，將上下腸胚顛倒懸掛);然后將溫度調(diào)到58℃，再烘烤6 h;最后將溫度調(diào)到52℃，烘烤34 h，即得成品臘腸。廣式臘腸的常規(guī)配方為每100 kg肉中加入3.5 kg食鹽，6.5 kg糖，16 kg水，4 kg高粱酒，亞硝酸鹽200 g。

1.3.2 常規(guī)指標(biāo)測(cè)定

蛋白質(zhì)的測(cè)定方法參照 GB/T 9695.11—2008［13］。

游離脂肪含量的測(cè)定方法參照GB/T 9695.1—1988［13］。

1.3.3 廣式臘腸揮發(fā)性成分提取

廣式臘腸揮發(fā)性成分提取采用同時(shí)蒸餾提取法(SDE)［14］:準(zhǔn)確稱(chēng)取 100 g 廣式臘腸，加水 250 mL，置于1 000 mL圓底燒瓶中接SDE裝置的右端，用電熱套加熱至沸騰，同時(shí)裝置的左端接100 mL的圓底燒瓶，內(nèi)裝40 mL的二氯甲烷，60℃的恒溫水浴加熱保持沸騰。提取液經(jīng)無(wú)水硫酸鎂干燥0.5 h后過(guò)濾，過(guò)濾后用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至1 mL。取樣進(jìn)行GC分析，分析前低溫保存。

1.3.4 廣式臘腸揮發(fā)性成分GC-MS分析

氣相色譜條件:色譜柱為INOWAX-60 m柱(柱長(zhǎng)60 m，內(nèi)徑0.25 mm，固定相為5%苯基-95%甲基硅氧烷共聚物，厚 0.25 μm，Agilent Co.，USA)。升溫程序:起始溫度40℃，保持1 min，然后以5℃/min的升溫到130℃，再以8℃/min的升溫速度升溫到200℃，最后以12℃/min的速度升溫到250℃，保留7 min。載氣為氦氣，線性流速為0.8 mL/min。進(jìn)樣口溫度 250℃，進(jìn)樣量 1 μL，分流比 20∶1。

質(zhì)譜條件:EI模式，電子能量為70eV，離子源溫度為 200℃，接口溫度 280℃，掃描質(zhì)量為 29～400amu。

GC-MS定性和相對(duì)定量分析:采用Nist數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，相似度高于80%的物質(zhì)被定性，并對(duì)鑒定出的各物質(zhì)進(jìn)行峰面積歸一化法定量分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 優(yōu)級(jí)廣式臘腸揮發(fā)性成分及相對(duì)含量

按上述實(shí)驗(yàn)條件對(duì)優(yōu)級(jí)廣式臘腸揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行測(cè)定(圖2)，通過(guò)系統(tǒng)自備N(xiāo)ist數(shù)據(jù)庫(kù)檢索定性，共鑒定出37種化合物，揮發(fā)性成分及相對(duì)含量如表1所示。

圖2 優(yōu)級(jí)廣式臘腸揮發(fā)性風(fēng)味成分的典型總離子流圖

從揮發(fā)物的組成看(表1)，酯類(lèi)和醛類(lèi)成分較多，分別含16種和10種，其次為酸類(lèi)(5種)、酮類(lèi)(3種)和烴類(lèi)(3種)成分;從相對(duì)含量看，酯類(lèi)成分的相對(duì)含量最高，達(dá)63.26%，醛類(lèi)成分和酸類(lèi)成分的相對(duì)含量其次，分別為19.98%和12.82%，而烴類(lèi)成分(1.96%)和酮類(lèi)成分(0.75%)的相對(duì)含量較少;從揮發(fā)性成分來(lái)看，棕櫚酸乙酯(20.92%)、十六碳醛(10.93%)、9-十八碳烯酸乙酯(9.79%)、亞油酸乙酯(8.22%)、棕櫚酸(5.80%)、油酸(4.70%)和肉豆蔻酸乙酯(4.06%)的相對(duì)含量較高。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，優(yōu)級(jí)廣式臘腸的酯類(lèi)成分的種類(lèi)和相對(duì)含量都是最高的，相對(duì)含量高達(dá)63.26%，該結(jié)果與郇延軍［15］以及 Sabio 等［16］在研究Bayonne、Corsican、Iberian、Parma 和 Serrano 火腿時(shí)得出的結(jié)果不同，在以上各種火腿中醛類(lèi)物質(zhì)是風(fēng)味成分中最多的成分，其含量達(dá)50%以上。雖然本研究結(jié)果中醛類(lèi)成分的種類(lèi)和相對(duì)含量均較高，但與以上各種火腿的風(fēng)味成分存在較為明顯的不同。因此，廣式臘腸具有與干腌火腿不同的風(fēng)味特征。

2.2 優(yōu)級(jí)廣式臘腸揮發(fā)性成分產(chǎn)生途徑分析

在廣式臘腸揮發(fā)性組分中，酯類(lèi)物質(zhì)的產(chǎn)生來(lái)自于酸和醇之間的酯化作用［17］。C1～C10的短鏈酯具有愉快的水果甜味特征，與火腿風(fēng)味特征呈正相關(guān)［18］，如丁酸乙酯，乙酸乙酯都具有較好的水果風(fēng)味，乙酸乙酯還是蘋(píng)果和香蕉特征風(fēng)味。長(zhǎng)鏈脂肪酸酯則表現(xiàn)出油脂味。本研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)級(jí)廣式臘腸中酯類(lèi)成分的種類(lèi)和相對(duì)含量最高，其中棕櫚酸乙酯的相對(duì)含量甚至高達(dá)20.92%，這可能與優(yōu)級(jí)廣式臘腸中脂肪酸含量較高，有利于酯化作用的進(jìn)行有關(guān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)級(jí)廣式臘腸的酯類(lèi)成分基本上是長(zhǎng)鏈脂肪酸酯(12種)，含量達(dá)54.46%，由此可見(jiàn)，優(yōu)級(jí)廣式臘腸的脂香味較為突出。

揮發(fā)性成分中較多化合物主要來(lái)自于脂類(lèi)物質(zhì)的氧化［19］，這些由脂類(lèi)物質(zhì)氧化產(chǎn)生的風(fēng)味成分有直鏈的醛、烷烯烴、酮，其中5個(gè)碳原子以上的直鏈醛是典型的脂肪氧化產(chǎn)物［20］，如己醛、壬醛、(E，E)-2，4-癸二烯醛、(E)-2-辛烯醛、十六碳醛、17-十八碳烯醛、(Z)-9-十八碳烯醛、十八碳醛等。甲基酮也是典型的脂肪氧產(chǎn)物［21］，如 3-羥基-2-丁酮、2-十五烷酮。直鏈烷烯烴可能來(lái)自于脂肪的氧化，支鏈烷烴可能來(lái)自于動(dòng)物體內(nèi)少量存在的支鏈脂肪酸。

表1 優(yōu)級(jí)廣式臘腸揮發(fā)性成分的種類(lèi)和相對(duì)含量

有些揮發(fā)性風(fēng)味成分來(lái)自于蛋白質(zhì)、氨基酸的降解［22］。如3-甲基丁醛和2-甲基丁醛，它們是由相應(yīng)的支鏈氨基酸經(jīng)Strecker降解脫羧、脫氨后形成的;而在氨基酸的Strecker降解反應(yīng)中，芳香族氨基酸降解會(huì)產(chǎn)生芳香族醛或醇，如表1中出現(xiàn)的苯乙醛。

有些化合物會(huì)有多種途徑產(chǎn)生，如一些小于6個(gè)碳原子的脂肪族化合物既可以來(lái)自于氨基酸、碳水化合物降解，也可以來(lái)自于脂肪的氧化，也有可能來(lái)自于微生物的生長(zhǎng)代謝［23］。如本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的3-羥基-2-丁酮可以來(lái)自于糖原的降解，也可能經(jīng)由微生物產(chǎn)生。

由此可見(jiàn)，在廣式臘腸揮發(fā)性組分中，絕大多數(shù)來(lái)源與脂類(lèi)物質(zhì)的氧化，加工過(guò)程中脂肪氧化是廣式臘腸揮發(fā)性成分形成的主要途徑。

2.3 前處理方法選擇對(duì)廣式臘腸揮發(fā)性組分分析的影響

不同前處理方法對(duì)揮發(fā)性組分分析的結(jié)果具有一定的影響，就整體風(fēng)味輪廓而言，頂空(HS)氣相色譜法得到的組分保留時(shí)間相對(duì)靠前，而高沸點(diǎn)低揮發(fā)性的化合物相對(duì)較少;而同時(shí)蒸餾萃取法整體風(fēng)味輪廓一般表現(xiàn)為出峰較多，且保留時(shí)間分布較寬［14，24］，而不同前處理方法對(duì)廣式臘腸揮發(fā)性組分分析的影響也基本符合這一特點(diǎn)［9－10］。在HS/GC-MS分析究結(jié)果中，乙醇和低沸點(diǎn)的酯類(lèi)物質(zhì)在揮發(fā)性成分中占有較大的比例，整體風(fēng)味輪廓出峰較少(11種)，出峰時(shí)間相對(duì)靠前(0.565～12.293 min)，而未檢測(cè)出高沸點(diǎn)低揮發(fā)性的組分［10］;而在SDE/GC-MS分析結(jié)果中，整體風(fēng)味輪廓表現(xiàn)為出峰較多(三級(jí)廣式臘腸和四級(jí)廣式臘腸分別檢測(cè)出42種和27種)，保留時(shí)間分布較寬(2.80～33.56 min)。由于廣式臘腸在制作過(guò)程中加入了高粱酒，酒中的乙醇和低沸點(diǎn)的酯類(lèi)物質(zhì)也對(duì)產(chǎn)物的揮發(fā)性組分具有重要影響，這一特點(diǎn)在HS/GC-MS分析究結(jié)果中能得到很好地反映［10］。因此，在采用頂空法(HS)分析揮發(fā)性組分的基礎(chǔ)上結(jié)合同時(shí)蒸餾萃取法(SDE)，能夠更加全面而準(zhǔn)確地分析廣式臘腸的揮發(fā)性組分，從而為廣式臘腸特征風(fēng)味研究提供科學(xué)指導(dǎo)。

3 結(jié)論

采用同時(shí)蒸餾萃取(SDE)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)對(duì)優(yōu)級(jí)廣式臘腸揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，共鑒定出37種揮發(fā)性成分，其中酯類(lèi)和醛類(lèi)成分較多，分別含16種和10種，其次為酸類(lèi)、酮類(lèi)和烴類(lèi)成分;從揮發(fā)性成分的相對(duì)含量看，酯類(lèi)成分的相對(duì)含量最高，達(dá)63.26%，醛類(lèi)成分和酸類(lèi)成分的相對(duì)含量其次，分別為19.98%和12.82%，而烴類(lèi)成分和酮類(lèi)成分的相對(duì)含量較少;從揮發(fā)性成分來(lái)看，棕櫚酸乙酯、十六碳醛、9-十八碳烯酸乙酯、亞油酸乙酯、棕櫚酸、油酸和肉豆蔻酸乙酯的相對(duì)含量較高，而3-己酮、十七酸乙酯、十五酸乙酯相對(duì)含量較少。廣式臘腸具有與干腌火腿不同的風(fēng)味特征，其揮發(fā)性成分主要來(lái)源于脂肪的氧化。不同前處理方法對(duì)揮發(fā)性組分分析的結(jié)果具有一定的影響，結(jié)合兩種或多種前處理方法，能夠更加全面而準(zhǔn)確地分析廣式臘腸的揮發(fā)性組分，從而為廣式臘腸特征風(fēng)味研究提供科學(xué)指導(dǎo)。

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