三川焐灰火腿和風干火腿發(fā)酵過程中理化性質(zhì)變化

梁定年 薛橋麗 黃啟超 李鈺芳 胡永金 李世俊

摘 要：研究三川焐灰火腿和風干火腿發(fā)酵過程中理化性質(zhì)的變化，分析發(fā)酵方式不同的2 種火腿在發(fā)酵6～12 個月期間主要理化性質(zhì)，如pH值、水分含量、水分活度、總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、NaCl含量、蛋白質(zhì)含量、色差（亮度值（L*）和紅度值（a*））及游離氨基酸含量的變化。結(jié)果表明：發(fā)酵6～12 個月期間，三川焐灰火腿的pH值由6.05升至6.13，風干火腿由6.02升至6.09，在發(fā)酵成熟過程中，焐灰火腿的pH值始終高于風干火腿;焐灰火腿的水分含量由54.2%降至43.0%，水分活度由0.71降至0.65，風干火腿的水分含量由50.3%降至41.4%，水分活度由0.69降至0.65;焐灰火腿的TVB-N含量由30.1 mg/100 g上升至65.1 mg/100 g，風干火腿由31.7 mg/100 g上升至60.9 mg/100 g;焐灰火腿的NaCl含量由4.48%上升至5.40%，風干火腿由4.60%上升至5.52%;焐灰火腿的蛋白質(zhì)含量由28.8%上升至38.4%，風干火腿由30.2%上升至40.9%;焐灰火腿和風干火腿的色差值呈一系列復(fù)雜變化;焐灰火腿和風干火腿發(fā)酵過程中均檢測出17 種游離氨基酸，各游離氨基酸含量變化趨勢與游離氨基酸總含量相似，且各游離氨基酸含量在發(fā)酵過程中的變化有明顯的差異性。

關(guān)鍵詞：三川焐灰火腿;三川風干火腿;發(fā)酵過程;理化指標

Abstract： To study the changes in physicochemical properties of ash-covered ham and air-dried ham from Sanchuan during the fermentation process， the main physicochemical properties including pH value， moisture， water activity， total volatile basic nitrogen （TVB-N）， sodium chloride， protein and free amino acid contents， and color difference （luminance value （L*）， redness value （a*）） were measured between 6 and 12 months of fermentation. The results obtained indicated that the pH value of ash-covered ham rose from 6.05 to 6.13 and was always higher than that of air-dried ham between 6 and 12 months of fermentation， which increased from 6.02 to 6.09. Besides， the moisture content and water activity of ash-covered ham decreased from 54.2% to 43.0% and from 0.71 to 0.65， respectively; the moisture content and water activity of air-dried ham fell from 50.3% to 41.4% and from 0.69 to 0.65， respectively. The TVB-N content of ash-covered ham increased from 30.1 to 65.1 mg/100 g and air-dried ham from 31.7 to 60.9 mg/100 g. The sodium chloride content of ash-covered ham rose from 4.48% to 5.40% and air-dried ham from 4.60% to 5.52%. The protein content of ash-covered ham rose from 28.8% to 38.4% and air-dried ham from 30.2% to 40.9%. The color difference values of both hams changed in a complex manner， and a total of 17 free amino acids were detected in either of them. The individual free amino acid contents changed in a similar manner to the total content， and significantly differently from each other.?

Keywords： Sanchuan ash-covered ham; Sanchuan air-dried ham; fermentation process; physicochemical properties

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190625-146

中圖分類號：TS251.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2019）09-0019-06

引文格式：

梁定年， 薛橋麗， 黃啟超， 等. 三川焐灰火腿和風干火腿發(fā)酵過程中的理化性質(zhì)變化[J]. 肉類研究， 2019， 33（9）： 19-24. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190625-146. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

LIANG Dingnian， XUE Qiaoli， HUANG Qichao， et al. Changes in physicochemical indexes of ash-covered ham and air-dried ham from Sanchuan county of Yunnan province during fermentation[J]. Meat Research， 2019， 33（9）： 19-24. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190625-146. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

干腌火腿以豬后腿為原料，食鹽為主要腌制劑，經(jīng)腌制、晾掛風干、發(fā)酵等加工工藝制成[1]。國外主要有西班牙的伊比利亞火腿（Iberian ham）和塞拉諾火腿（Serrano ham）、意大利的帕爾瑪火腿（Parma ham）和圣丹尼爾火腿（San Danielle ham）、法國的巴約納火腿（Bayonne ham）和科西嘉火腿（Corsica ham）等;云南較為出名的干腌火腿主要有宣威火腿、撒壩火腿、三川火腿、老窩火腿、諾鄧火腿和鶴慶火腿等。成熟的干腌火腿能夠使肉品呈現(xiàn)其特有色澤，產(chǎn)生獨特風味，然而火腿品質(zhì)受到多種因素的影響，包括火腿原料、腌制方法、腌制時間及貯藏方法等。

云南麗江三川火腿的焐灰腿具有亞硝酸鹽含量和過氧化值遠低于國家一級火腿控制標準[2]、火腿中水分保存充分、食用后不易上火等特點，被稱為中國唯一的“軟性火腿”。焐灰火腿在制作過程中與風干火腿的不同點是采用草木灰進行堆焐。Martín等[3]研究發(fā)現(xiàn)，縮短腌制期可降低火腿的含鹽量，但同時游離氨基酸含量較低，火腿香氣也有所減弱。Ali?o等[4]研究用NaCl和KCl混合腌制火腿，干腌火腿加工過程所需時間較短，在腌制結(jié)束時含水量降低，NaCl含量較高。Flores等[5]對Byanone火腿的蛋白質(zhì)降解過程進行研究發(fā)現(xiàn)，多肽含量不同會使火腿產(chǎn)生不同的口味。閆文杰等[6]在對金華火腿的研究中發(fā)現(xiàn)，在火腿發(fā)酵的不同時期，蛋白質(zhì)均發(fā)生不同程度的降解。Pérez-Santaescolástica等[7]發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)受溫度影響較大，可被降解為較小的氨基酸。Careri等[8]發(fā)現(xiàn)，火腿苦味的增加可以歸因于蛋白質(zhì)的過多分解。研究[9-11]發(fā)現(xiàn)，溫度可以促進脂質(zhì)水解，誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性。Sforza等[12]對帕爾瑪火腿進行研究時發(fā)現(xiàn)，火腿中含有大量的小分子質(zhì)量多肽，尤其是二肽、肌肽和鵝肌肽，通過調(diào)節(jié)肌肉pH值可以調(diào)節(jié)離子對滋味的影響，對火腿風味具有重要作用[13-15]。錢愛萍等[16]在對禽肉氨基酸組成及營養(yǎng)評價的研究中發(fā)現(xiàn)，鮮味氨基酸谷氨酸和天冬氨酸的含量較高。Jurado等[17]發(fā)現(xiàn)，單個氨基酸含量的變化可促進風味的最終變化。本實驗室前期在三川焐灰火腿加工過程中的腌制期（0～20 d）、風干期（21～80 d）和成熟期（81～320 d）3 個階段分別取樣，探明了云南三川焐灰火腿加工過程中的理化性質(zhì)變化規(guī)律[18]。草木灰對三川火腿的風味和品質(zhì)有顯著影響。本研究在前期研究基礎(chǔ)上，對比分析三川焐灰火腿和風干火腿的理化指標差異，旨在研究草木灰對三川焐灰火腿品質(zhì)的影響，為優(yōu)質(zhì)三川火腿的生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

火腿來自云南省麗江市永勝縣三川火腿廠。

氫氧化鈉、KCl、乙醇（體積分數(shù)95%）、硝酸銀、鉻酸鉀、酚酞、硫酸銅、硫酸鉀、鹽酸（均為分析純） ? 天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

101-2電熱鼓風干燥箱 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;HP-A600電子天平 福州華志科學(xué)儀器有限公司;S-25 pH計 上海精科雷磁儀器廠;SHA-BA振蕩器 常州澳華儀器有限公司;3nhNR110精密色差儀 蘇州諾威特測控科技有限公司;KDN08凱氏定氮儀消化爐 上海新嘉電子有限公司;S-433（D）氨基酸自動分析儀 賽卡姆（北京）科學(xué)儀器有限公司;7890-5975氣相色譜-質(zhì)譜儀 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 焐灰火腿及風干火腿的制作

風干火腿的制作：生豬屠宰、取后腿→鹽腌（30 d）→初步晾掛風干（3 個月）→晾掛風干（12 個月）

焐灰火腿的制作：生豬屠宰、取后腿→鹽腌（30 d）→晾掛（3 個月）→焐灰（12 個月）

1.3.2 取樣

分別對晾掛風干發(fā)酵6、7、8、9、10、11、12 個月的風干火腿進行取樣，每次隨機取樣2 只火腿;分別對焐灰發(fā)酵6、7、8、9、10、11、12 個月的焐灰火腿進行取樣，每次隨機取樣2 只火腿。每只火腿取3 個不同點，每次至少取100 g，現(xiàn)場切塊包裝，置于-20 ℃冰箱備用[19]。

1.3.3 指標測定

1.3.3.1 pH值

參照GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品 pH測定》[20]。稱取8 g攪碎的火腿肉樣，加入80 mL 0.1 mol/L的KCl溶液，混合均勻后進行測定，待穩(wěn)定后讀數(shù)并記錄，每個樣品作3 次平行。

1.3.3.2 水分含量

參照GB/T 9695.15—2008《肉與肉制品 水分含量測定》[21]，采用直接干燥法進行測定。將稱量瓶置于105 ℃的烘箱中烘至恒質(zhì)量（前后2 次質(zhì)量差不超過2 mg即為恒質(zhì)量）;稱取3 g攪碎的試樣，干燥3 h后取出，放入干燥器中冷卻0.5 h后稱質(zhì)量;重復(fù)以上操作至樣品恒質(zhì)量，每個樣品做3 次平行。

1.3.3.3 水分活度

參照GB 5009.238—2016《食品安全國家標準 食品水分活度的測定》[22]。稱取3 g肉樣，用水分活度儀進行測定，每個樣品重復(fù)測定3 次。

1.3.3.4 色差

在火腿廋肉部分隨機選3 個點，每個點用色差計測定3 次，結(jié)果的平均值為火腿色差值[23]。

1.3.3.5 總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量

參照GB 5009.228—2016《食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[24]，采用半微量定氮法測定。

1.3.3.6 NaCl含量

參照GB/T 12457—2008《食品中氯化鈉的測定》[25]，采用銀量法進行測定。

1.3.3.7 蛋白質(zhì)含量

參照GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》[26]，采用凱氏定氮法進行測定。

1.3.3.8 游離氨基酸含量

參考王金浩等[27]的方法進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件進行整理，結(jié)果用平均值±標準差表示，采用Origin Pro 8.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 焐灰火腿及風干火腿發(fā)酵過程中pH值的變化

由圖1可知：在發(fā)酵6～7 個月時，焐灰火腿及風干火腿的pH值呈現(xiàn)上升趨勢，發(fā)酵7～9 個月時呈下降趨勢，焐灰火腿及風干火腿的pH值分別從6.25、6.06降至6.02、5.89，這可能是由于火腿內(nèi)部糖原發(fā)生反應(yīng)，被降解生成了乳酸，使得pH值下降趨勢較為明顯;發(fā)酵9～11 個月時，焐灰火腿及風干火腿的pH值快速升高，分別從6.02、5.89上升至6.35和6.32，這主要是由于內(nèi)源蛋白酶、微生物等的作用使蛋白質(zhì)降解，產(chǎn)生的氨等堿性物質(zhì)增多，致使pH值迅速上升;發(fā)酵11～12 個月時，焐灰火腿及風干火腿的pH值分別下降至6.13和6.09，主要原因是在此期間火腿中的優(yōu)勢菌是乳酸菌[28-29]，乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸致使pH值下降。在發(fā)酵成熟過程中，焐灰火腿的pH值始終高于風干火腿，主要原因是焐灰火腿被草木灰所包圍，草木灰屬于堿性介質(zhì)。

2.2 焐灰火腿及風干火腿發(fā)酵過程中水分含量和水分活度的變化

由圖2可知：在發(fā)酵過程中，焐灰火腿及風干火腿的水分含量和水分活度整體呈下降趨勢，焐灰火腿的水分含量從54.2%降至43.0%，水分活度從0.71降至0.65，風干火腿的水分含量從50.3%降至41.4%，水分活度從0.69降至0.65;發(fā)酵9～10 個月時，風干火腿的水分含量和水分活度呈上升趨勢，水分含量從44.6%上升至48.8%，水分活度從0.67上升至0.69，發(fā)酵10～12 個月時呈下降趨勢;焐灰火腿發(fā)酵10～11 個月時的水分含量和水分活度呈緩慢上升趨勢，水分含量從45.8%上升至46.1%，水分活度從0.666上升至0.674，發(fā)酵11～12 個月時又呈現(xiàn)下降趨勢。這可能是由于受8、9月雨季的影響，導(dǎo)致環(huán)境中水分從火腿表面滲透到火腿內(nèi)部，風干火腿受影響較大，而焐灰火腿有草木灰作為介質(zhì)，受影響較小;但火腿水分含量和原料腿本身水分含量也有關(guān)系。除了發(fā)酵9～10 個月時，焐灰火腿的水分含量和水分活度均高于風干火腿。

2.3 焐灰火腿及風干火腿發(fā)酵過程中TVB-N含量的變化

由圖3可知：在發(fā)酵過程中，焐灰火腿及風干火腿的TVB-N含量隨著發(fā)酵時間的延長呈現(xiàn)增加趨勢，發(fā)酵6～12 個月過程中，焐灰火腿的TVB-N含量由30.1 mg/100 g上升至65.1 mg/100 g;風干火腿的TVB-N含量由31.7 mg/100 g上升至60.9 mg/100 g;發(fā)酵后期（11～12 個月），蛋白質(zhì)的水解程度加快，產(chǎn)生大量氨類等堿性物質(zhì)，使TVB-N含量上升較快，焐灰火腿的TVB-N含量由53.6 mg/100 g上升至65.1 mg/100 g，風干火腿由51.2 mg/100 g上升至60.9 mg/100 g;發(fā)酵6～10 個月時，焐灰火腿的TVB-N含量小于風干火腿，這可能與草木灰堆焐避免焐灰火腿直接接觸空氣有關(guān)。三川焐灰火腿和風干火腿的TVB-N含量為30～66 mg/100 g，竺尚武等[30]研究干腌火腿時發(fā)現(xiàn)，肉塊不腐敗且具有香氣的TVB-N含量范圍為21～71 mg/100 g，三川火腿的TVB-N含量在此范圍內(nèi)，但較金華火腿（74～84 mg/100 g）更低[31]。

2.4 焐灰火腿及風干火腿發(fā)酵過程中NaCl含量的變化

由圖4可知，在發(fā)酵過程中，焐灰火腿及風干火腿的NaCl含量均呈上升趨勢，發(fā)酵6～12 個月過程中，焐灰火腿NaCl含量由4.48%上升至5.40%，風干火腿由4.60%上升至5.52%。這是由于在發(fā)酵過程中，鹽分不斷從火腿表面向內(nèi)部滲透，同時火腿中的水分從內(nèi)部向外部滲出。在發(fā)酵過程中，風干火腿NaCl含量的上升速率始終高于焐灰火腿，這與焐灰火腿在草木灰中堆焐有關(guān)，堆焐減少了水分的揮發(fā)，而風干火腿直接與環(huán)境接觸，加快了水分流失，致使NaCl含量迅速上升。

2.5 焐灰火腿及風干火腿發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)含量的變化

由圖5可知，在發(fā)酵過程中，焐灰火腿及風干火腿的蛋白質(zhì)含量均呈現(xiàn)增加趨勢。發(fā)酵6～12 個月過程中，焐灰火腿蛋白質(zhì)含量由28.8%上升至38.4%，風干火腿蛋白質(zhì)含量由30.2%上升至40.9%。主要原因是在風干或發(fā)酵過程中，隨著食鹽在肌肉中的平衡，且失水率增加，使火腿的蛋白質(zhì)含量逐漸增加。風干火腿的蛋白質(zhì)含量均高于焐灰火腿，說明肌肉中的水分顯著影響蛋白質(zhì)含量[32]。

2.6 焐灰火腿及風干火腿發(fā)酵過程中色差的變化

由圖6～7可知，三川火腿在發(fā)酵過程中，由于酶促褐變、非酶褐變和亞硝酸鹽的發(fā)色作用，使色差值（亮度值（L*）和紅度值（a*））發(fā)生一系列復(fù)雜變化。隨著發(fā)酵時間的延長，焐灰火腿及風干火腿肌肉組織的a*呈緩慢上升趨勢，L*呈降低-升高-降低的變化趨勢。在發(fā)酵過程中，焐灰火腿的L*和a*均高于風干火腿。a*上升可能是由脂肪氧化增加和肌肉中肌紅蛋白含量升高導(dǎo)致的。火腿的色澤也與加工方式、光照、氧氣、微生物繁殖等因素有關(guān)[33-35]。

2.7 焐灰火腿及風干火腿發(fā)酵過程中游離氨基酸含量的變化

由表1～2可知，焐灰火腿及風干火腿發(fā)酵過程中均檢測出17 種游離氨基酸。焐灰火腿和風干火腿中的組氨酸和賴氨酸含量最多。各游離氨基酸含量在發(fā)酵不同時間段均有不同程度的變化，總體趨勢與氨基酸總含量變化相似，隨著發(fā)酵時間的延長，各氨基酸含量先降低再升高，發(fā)酵9 個月時達到最大值，然后開始逐漸降低。發(fā)酵9 個月時各氨基酸含量達到最高，說明此時蛋白酶水解活性較高，發(fā)酵9 個月以后，焐灰火腿和風干火腿的氨基酸含量呈下降趨勢，至發(fā)酵12 個月時，風干火腿的游離氨基酸總量有所上升，這可能與發(fā)酵和腌制條件有關(guān)。發(fā)酵6～10 個月時，風干火腿的游離氨基酸總量高于焐灰火腿，發(fā)酵11～12 個月時，風干火腿的游離氨基酸總量低于焐灰火腿，這可能是由于發(fā)酵11～12 個月時溫度較低，且隨著火腿加工時間的延長，NaCl含量逐漸增加至最大值，水分含量逐漸降低至最小值，從而抑制了蛋白酶活性[36]，使蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的游離氨基酸含量減少;另外，游離氨基酸也可能參與了火腿中支鏈酯類物質(zhì)的合成以及在微生物氨基酸脫羧酶催化下生成生物胺[37]，使游離氨基酸含量驟減，而焐灰火腿被草木灰堆焐，使游離氨基酸含量受氣候和水分的影響較小。在火腿發(fā)酵過程中，谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、組氨酸、天冬氨酸等對火腿風味起著重要作用[34]。谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的含量影響火腿的鮮美程度[35]。亮氨酸與火腿的苦味相關(guān)，賴氨酸、甲硫氨酸呈味閾值低，對火腿滋味有重要作用。

3 結(jié) 論

三川焐灰火腿和風干火腿在發(fā)酵6～12 個月期間：三川焐灰火腿pH值由6.05升至6.13，風干火腿由6.02升至6.09;焐灰火腿水分含量由54.2%降至43.0%，水分活度由0.71降至0.65，風干火腿水分含量由50.3%降至41.4%，水分活度由0.69降至0.65;焐灰火腿TVB-N含量由30.1 mg/100 g上升至65.1 mg/100 g，風干火腿由31.7 mg/100 g上升至60.9 mg/100 g;焐灰火腿NaCl含量由4.48%上升至5.40%，風干火腿由4.60%上升至5.52%;焐灰火腿蛋白質(zhì)含量由28.8%上升至38.4%，風干火腿由30.2%上升至40.9%;焐灰火腿和風干火腿的色差值呈一系列復(fù)雜變化;焐灰火腿和風干火腿中均檢測出17 種游離氨基酸，各游離氨基酸含量在不同時期呈現(xiàn)不同程度的變化，總體趨勢與氨基酸總含量相似。

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