五種云南火腿游離脂肪酸含量比較分析

劉姝韻,王桂瑛,谷大海,王雪峰,徐志強(qiáng),范江平,普岳紅,葛長榮, 廖國周*

1(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明，650201)2(云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 云南省畜產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心,云南 昆明,650201)

云南地處西南邊陲，干腌火腿種類繁多，其主要分布于海拔2 000 m左右的滇東北和滇西北等氣候冷涼地區(qū)。云南火腿是一種采用傳統(tǒng)工藝加工而成的腌臘肉制品，不僅具有獨(dú)特的風(fēng)味與口感，更凝聚了云南肉制品長期制作經(jīng)驗(yàn)與智慧的結(jié)晶，具有悠久的歷史與深厚的文化底蘊(yùn)[1]。云南火腿較為有代表性的有“華夏三大名腿”之一的宣威火腿、大理云龍諾鄧火腿、鶴慶圓腿(也稱鶴慶盤腿)、祿勸撒壩火腿、麗江三川火腿、怒江老窩火腿等。

干腌火腿在長期的加工腌制過程中，脂肪在內(nèi)源性脂酶和磷脂酶的作用下發(fā)生強(qiáng)烈水解，生成大量的游離脂肪酸，并進(jìn)一步氧化產(chǎn)生醇、醛、酮、烷烴等多種風(fēng)味物質(zhì)，脂質(zhì)氧化是火腿風(fēng)味成分的主要來源，約有60%以上的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)來自于脂肪氧化[2-5]。食品中的游離脂肪酸(free fatty acid，F(xiàn)FA)會對食品品質(zhì)產(chǎn)生重要的影響，尤其對食品風(fēng)味的作用最大[6]。目前針對云南地區(qū)干腌火腿游離脂肪酸及其風(fēng)味比較的系統(tǒng)研究還較少，本文選取了宣威火腿、諾鄧火腿、鶴慶圓腿、撒壩火腿和三川火腿這五種具有代表性的云南干腌火腿，對其中與火腿風(fēng)味形成具有重要作用的游離脂肪酸進(jìn)行系統(tǒng)的分析比較，旨在為更好的開發(fā)利用云南火腿資源以及為其進(jìn)行深加工提供參考依據(jù)，促進(jìn)云南火腿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

宣威火腿、諾鄧火腿、撒壩火腿、三川火腿、鶴慶圓腿分別由宣威市宣泰火腿有限公司、大理州云龍縣諾鄧火腿食品廠、昆明建國撒壩火腿有限公司、麗江三川火腿有限公司以及鶴慶縣一香食品有限公司提供；5種火腿均為發(fā)酵2年(2015年1月～2017年1月)火腿，每種火腿選取6條作為試驗(yàn)樣品。

正己烷(色譜純)，美國TEDIA公司；甲醇(色譜純)，上海Thermo Fisher Scientific公司；27種混合脂肪酸甲酯(色譜純)，美國Sigma公司；高純氦氣(99.999 9%)，武漢紐瑞德特種氣體有限公司；濃H2SO4(分析純)，開封東大化工有限公司；乙醚、NaCl、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(分析純)，國藥化學(xué)試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7890A GC - 5975C MSD、DB-225毛細(xì)管柱(10 m×0.1 mm×0.1 μm)，美國Agilent公司；HH-4水浴鍋，常州澳華公司；5415R離心機(jī)，德國Eppendorf公司；XW-80A渦旋儀，上海滬西分析儀器公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

分別取5種火腿股二頭肌部位的肌內(nèi)組織和皮下脂肪作為樣品，取得組織樣本后迅速放入液氮速凍，在液氮條件下將凍好的組織樣本研磨成粉，隨后在-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 脂肪酸提取及甲酯化

準(zhǔn)確稱取樣品20 mg，加入3 mL正己烷提取，渦旋樣本1 min；30 ℃條件下超聲萃取樣本15 min；取10 mL正己烷溶于SPE柱，取超聲后2.7 mL上清液于SPE柱中；加入12 mL正己烷/無水乙醚混合溶液(體積比85∶15)于SPE柱中；加入12 mL正己烷/無水乙醚混合溶液(體積比70∶30)于SPE柱中；加入12 mL正己烷/無水乙醚混合溶液(25∶75)于SPE柱中；加入9 mL無水乙醚冰醋酸混合溶液(體積比95∶5)于SPE柱中，并在此時收集餾分于頂空瓶中；氮吹樣本；加2 mL 5%(體積分?jǐn)?shù))濃硫酸甲醇溶液，300 μL甲苯，25 μL 0.2%(質(zhì)量比)BHT甲醇溶液；渦旋1 min，置于90 ℃恒溫水浴鍋中甲酯化1.5 h；在反應(yīng)完成后樣本中加入2 mL 0.9%(質(zhì)量比)氯化鈉水溶液，20 μL 10 mg/mL的C17標(biāo)準(zhǔn)品并加 1 mL正己烷萃取上清液，進(jìn)行GC-MS檢測。

1.3.3 GC-MS條件

檢測器：MSD質(zhì)量選擇檢測器；進(jìn)樣量：2 μL；分流比：20∶1；壓力：0.156 MPa;進(jìn)樣口溫度：260 ℃;柱溫：150 ℃;程序升溫：150 ℃保持6 min，以10 ℃/min升溫至210 ℃，保持6 min,以20 ℃/min升溫至230 ℃，保持7 min。檢測器溫度：280 ℃。

離子源溫度：230 ℃;四級桿溫度：150 ℃;溶劑延遲：1 min；檢測范圍：30～400 Da；SIM離子選擇：55,67,74,79,87；Dwell time: 25 ms。

配制不同濃度梯度的27種脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品濃度(x)與其在譜圖中的峰面積(y)，每個脂肪酸計算出一條y=ax+b的擬合曲線；檢測樣本，根據(jù)每個脂肪酸的特征碎片離子，對各個樣本進(jìn)行定性，然后根據(jù)定性脂肪酸的峰面積，將其帶入擬合曲線，計算得到對應(yīng)脂肪酸的濃度。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

每個樣品均做6次重復(fù)，所有數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS 18.0進(jìn)行分析，Excel 2010軟件進(jìn)行圖表處理與制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 5種云南火腿樣品游離脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)色譜圖

通過GC-MS對5種云南火腿肌內(nèi)與皮下的游離脂肪酸進(jìn)行測定，氣相色譜圖見圖1、圖2和圖3。

C10∶0-癸酸；C12∶0-月桂酸；C12∶1-月桂烯酸；C14∶0-豆蔻酸；C14∶1-豆蔻烯酸；C16∶ 0-棕櫚酸；C16∶1-棕櫚油酸；C18∶0-硬脂酸；C18∶1 ω-3-油酸；C18∶1 ω-6-油酸；C18∶2-亞油酸；C18∶3-α-亞麻酸；C18∶3′-γ-亞麻酸；C20∶0-花生酸；C20∶1-順-11-二十烯酸；C20∶1′-γ-花生一烯酸；C20∶2-順-11,14-二十碳二烯酸；C20∶3-花生三烯酸；C20∶3′-γ-花生三烯酸；C20∶4-花生四烯酸；C22∶0-山萮酸；C22∶1-芥酸；C22∶2-順-13，16-二十二碳二烯酸；C22∶3-二十二碳三烯酸；C22∶4-二十二碳四烯酸；C24∶1-神經(jīng)酸；C22∶6-二十二碳六烯酸圖1 27種游離脂肪酸標(biāo)準(zhǔn)品氣相色譜圖Fig.1 27 kinds of free fatty acids standards by gas chromatogram

圖2 樣品肌內(nèi)脂肪游離脂肪酸色譜圖Fig.2 Free fatty acids intramuscular fat samples by gas chromatogram

圖3 樣品皮下脂肪游離脂肪酸色譜圖Fig.3 Free fatty acids in subcutaneous fat samples by gas chromatogram

對混合標(biāo)準(zhǔn)樣品游離脂肪酸的種類進(jìn)行檢測，由圖1可知27種游離脂肪酸能得到較好分離，分別為癸酸，月桂酸，月桂烯酸，豆蔻酸，豆蔻烯酸，棕櫚酸，棕櫚油酸，硬脂酸，油酸n-3，油酸n-6，亞油酸，α-亞麻酸，γ-亞麻酸，花生酸，順-11-二十烯酸，γ-花生一烯酸，順-11,14-二十碳二烯酸，花生三烯酸，γ-花生三烯酸，花生四烯酸，山萮酸，芥酸，順-13，16-二十二碳二烯酸，二十二碳三烯酸，二十二碳四烯酸，神經(jīng)酸，二十二碳六烯酸。根據(jù)上述方法對30個火腿樣本中進(jìn)行檢測，最終定性定量得到了16種游離脂肪酸，圖2、圖3顯示了樣本中測出的游離脂肪酸種類：癸酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸n-3、油酸n-6、亞油酸、亞麻酸、γ-亞麻酸、花生酸、順-11-二十烯酸、二十碳二烯酸、花生三烯酸、γ-花生三烯酸、介酸。

2.2 5種云南火腿肌內(nèi)脂肪游離脂肪酸含量比較

表1顯示了5種云南火腿肌內(nèi)脂肪的游離脂肪酸組成及含量結(jié)果。由表1可知，諾鄧火腿含有16種游離脂肪酸，宣威火腿與三川火腿分別含有15種游離脂肪酸，而鶴慶圓腿與撒壩火腿只測出13種游離脂肪酸，其中γ-亞麻酸、二十碳二烯酸與二十碳三烯酸則未檢出。就游離脂肪酸總含量而言，三川火腿的游離脂肪酸含量最高，達(dá)42.336 mg/g，其次是諾鄧火腿40.378 mg/g，同時三川火腿的脂肪酸含量顯著高于撒壩火腿(30.147 mg/g)、宣威火腿(28.446 mg/g)與鶴慶圓腿(27.361 mg/g)(P<0.05)。對5種云南火腿肌內(nèi)脂肪測出的16種游離脂肪酸進(jìn)行分析比較發(fā)現(xiàn)，棕櫚酸、硬脂酸、油酸、和亞油酸是5種云南火腿肌肉中的主要游離脂肪酸，而不同火腿的部分肌內(nèi)脂肪酸含量存在顯著差異(P<0.05)。

游離脂肪酸能反映出火腿在加工過程中脂肪酸含量的變化，表1還顯示出5種火腿肌內(nèi)脂肪的飽和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA)、單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MUFA)、多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，PUFA)及必需脂肪酸(essential fatty acid，EFA)的含量差異。5種火腿的∑SFA含量在各自的肌內(nèi)脂肪總含量中所占比例最大，比值均在60% 以上，鶴慶圓腿的飽和脂肪酸比例最高，為82.767%，諾鄧最低；其次是∑MUFA所占比例為15%～28%，而所有火腿的∑PUFA所占比例最少(6%～12%)。諾鄧火腿的∑MUFA與∑PUFA在5種火腿中均為最高，分別為11.289 mg/g和4.752 mg/g，所占比例為27.958%與11.768%。5種火腿測出的17種游離脂肪酸中的EFA只有亞油酸一種，其中諾鄧火腿(3.506 mg/g)與三川火腿(3.202 mg/g) 的∑EFA最高，并且這2種火腿的∑EFA顯著高于其他3種火腿(P<0.05)。而各火腿的PUFA/SFA比值在0.077～0.195。

表1 5種云南火腿肌內(nèi)脂肪游離脂肪酸含量及組成 單位：mg/gTable 1 Free fatty acids levels in intramuscular fat in 5 kinds of Yunnan dry-cured ham

續(xù)表1

游離脂肪酸云南火腿宣威火腿諾鄧火腿鶴慶圓腿撒壩火腿三川火腿飽和脂肪酸(∑SFA)21.068±2.711a24.337±0.761ab22.646±0.543a22.228±1.441a27.222±2.146b單不飽和脂肪酸(∑MUFA)4.484±0.555ab11.289±6.693b2.972±1.844a5.277±2.659ab11.010±4.470b多不飽和脂肪酸(∑PUFA)2.915±0.574ab4.752±1.921c1.744±0.040a2.644±0.318ab4.019±0.689bc必須脂肪酸(∑EFA)2.067±0.430ab3.506±1.487c1.306±0.057a2.025±0.333ab3.202±0.569bc總含量(∑FFA)28.466±3.575a40.378±9.331bc27.361±1.275a30.147±4.236ab42.336±6.871cPUFA/SFA 0.1380.1950.0770.1190.147

注：*標(biāo)記的為必需脂肪酸；同一行上標(biāo)相同字母者差異不顯著(P> 0.05)，同一行上標(biāo)字母不同者表示差異顯著(P<0.05)；“—”表示未檢出(下表同)。

2.3 5種云南火腿皮下脂肪游離脂肪酸含量比較

由表2可知，宣威火腿、諾鄧火腿與鶴慶圓腿皮下脂肪中分別含有15種游離脂肪酸，而撒壩與三川火腿分別含有14種種游離脂肪酸。與表1相比較，5種火腿的皮下脂肪中均未檢出花生三烯酸，并且宣威火腿與諾鄧火腿中檢出二十碳四烯酸，該脂肪酸在5種火腿的肌內(nèi)脂肪中均未檢出。諾鄧火腿皮下脂肪的游離脂肪酸總含量為最高，達(dá)79.959 mg/g，其次是諾鄧火腿77.548.378 mg/g，二者相比其他3種火腿，游離脂肪酸總含量顯著高于后三者(P<0.05)。結(jié)合表1與表2共同分析，可見棕櫚酸、硬脂酸、油酸、和亞油酸也是這幾種火腿皮下脂肪的主要游離脂肪酸，與肌內(nèi)脂肪情況相同，并且這5種火腿皮下脂肪中的油酸n-3含量均比肌內(nèi)脂肪里的高出較多。

5種火腿的皮下脂肪∑SFA含量在各自脂肪總含量中所占比例同樣也是最大，比值均在46%～53%，相比肌內(nèi)脂肪有所降低，撒壩火腿與三川火腿的飽和脂肪酸比例分別為最高與最低；而這幾中火腿的皮下脂肪∑MUFA含量所占比例在32%～40%，相較于肌內(nèi)脂肪有所增加，而∑PUFA所占比例也增加至12%～15%。諾鄧火腿的皮下∑MUFA與∑PUFA在5種火腿中同樣均為最高，分別為31.366 mg/g 和11.33 mg/g，所占比例為39.227%與14.169%?！艵FA方面，諾鄧火腿(9.583 mg/g)與三川火腿(9.414 mg/g)最高。而各火腿的皮下PUFA/SFA比值在0.304～0.259。

3 討論

脂肪酸的組成與含量對干腌火腿的營養(yǎng)價值及風(fēng)味形成有重要影響，其決定了火腿脂肪組織理化性質(zhì)、影響火腿風(fēng)味的重要化學(xué)成分，是評定火腿營養(yǎng)價值高低的重要指標(biāo)之一[7-8]?；鹜戎械闹局饕植寂c肌間、肌內(nèi)與皮下部位，脂類物質(zhì)在發(fā)生氧化時，不同部位的脂其氧化程度也不完全相同。肌間脂肪通常含有較多的磷脂，因此對火腿風(fēng)味的影響比皮下脂肪更加突出，但是皮下脂肪由于較肌間脂肪而言易受氧氣、光線的作用從而更容易發(fā)生氧化,其對火腿風(fēng)味的形成同樣具有較大的作用[9]。通常游離脂肪酸中棕櫚酸、油酸、亞油酸為主要組成成分，它們能在后續(xù)的加工貯藏過程中產(chǎn)生重要的揮發(fā)性物質(zhì)[10]。其中，亞油酸氧化能產(chǎn)生2-戊基呋喃和2-庚酮等物質(zhì)，且2-戊基呋喃是具有類火腿香型的揮發(fā)性物質(zhì)[11]；油酸氧化能產(chǎn)生1-辛醇等；棕櫚酸和油酸會生成1-己醇[12]。干腌火腿脂肪酸組成還受到豬品種與日糧的影響，日糧中的脂肪酸會在飼養(yǎng)過程中沉積于豬脂肪，并在加工后保留在火腿中[13]，因此不同地區(qū)、不同類型的干腌火腿其脂肪酸組成有一定的差異。施忠芬等[14]研究發(fā)現(xiàn)，成熟宣威火腿肌間脂肪和皮下脂肪中不飽和脂肪酸相對含量較高，分別占總脂肪酸含量的 64.78%和63. 47%，其中油酸、棕櫚酸、硬脂酸、亞油酸為主要的脂肪酸。張新亮等[15]則研究表明，如皋火腿中SFA占35.74%，MUFA占29.22%，PUFA占30.20%。ISABEL等[16]研究表明，IBERIAN火腿中單不飽和脂肪酸含量高達(dá)54%～58%，而飽和脂肪酸和多不飽和脂肪含量分別為 30%～35% 和 8%～12%，另外，IBERIAN火腿中含量最大的脂肪酸為油酸，其次為棕櫚酸，硬脂酸與亞麻油酸[17]。本試驗(yàn)中，5種火腿肌內(nèi)脂肪與皮下脂肪的SFA與不飽和脂肪酸有一定差異，肌內(nèi)脂肪的飽和脂肪酸比例明顯高于不飽和脂肪酸比例，而皮下脂肪部分不飽和脂肪酸高于飽和脂肪酸，肌內(nèi)和皮下脂肪的∑MUFA比例分別為10%～28%與32%～40%，皮下脂肪部分的比例較高，并且棕櫚酸、硬脂酸、油酸、和亞油酸為主要脂肪酸。而有研究[18]稱MUFA可以有效改善血脂及血壓水平，同時能保護(hù)脂蛋白免受氧化，從而降低動脈損傷，因此高單不飽和脂肪酸膳食有益于人體健康。朱建輝[19]通過研究各等級金華火腿發(fā)現(xiàn)，在一級金華火腿的皮下脂肪中飽和、單不飽和脂肪酸及游離脂肪酸總量與肌內(nèi)脂肪相比含量更高,而肌內(nèi)脂肪中多不飽和脂肪酸的含量則高于皮下脂肪,這與加工過程中脂肪水解酶的活力差異和兩個部位間脂肪的組成不同有一定的關(guān)系。皮下脂肪中99%以上是甘油三酯，肌內(nèi)脂肪則由甘油三酯、磷酯及膽固醇等組成,而磷脂中含有豐富的多不飽和脂肪酸[20-21]。中性脂酶是皮下脂肪中游離脂肪酸產(chǎn)生的主要原因，而在肌內(nèi)脂肪中溶酶體酸性脂酶和磷脂酶起了重要作用[22-24]。

本研究中通過對比可知不同的火腿脂肪酸含量間存在一定的差異，然而脂肪酸組成卻存在較大的相似性，本試驗(yàn)選取的均為發(fā)酵2年腿，由于發(fā)酵時間較長，不飽和脂肪酸分解程度較高，可能是造成不飽和脂肪酸含量低于飽和脂肪酸含量的原因。同時5個地區(qū)的溫濕度有一定差異，環(huán)境溫度對火腿的發(fā)酵同樣起到了重要的影響，產(chǎn)諾鄧火腿的云龍地區(qū)由于平均溫度較高，有利于脂肪酸分解，因此諾鄧火腿在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了較高含量的游離脂肪酸。

此外，營養(yǎng)學(xué)家除了考慮食品中脂肪酸的相對含量及單個脂肪酸的水平及n-6/n-3多不飽和脂肪酸的比例外，還較為重視PUFA/SFA的均衡，英國衛(wèi)生署建議PUFA/SFA比值在0.4以上[25]。而干腌火腿中PUFA/SFA的比率在0.17～0.35，比率最高的是以白豬為原料的火腿，如Serrano[26]或Parma火腿[27]。本試驗(yàn)中5種火腿的肌內(nèi)與皮下脂肪的PUFA/SFA的比率分別在0.077～0.195與0.304～0.259，除鶴慶圓腿外，其余火腿的PUFA/SFA比值均在建議范圍內(nèi)。同時，本試驗(yàn)中還檢測出亞油酸及花生四烯酸2種必需脂肪酸，且諾鄧火腿與三川火腿的必需脂肪酸含量最高，并顯著高于其他3種火腿(P<0.05)。必需脂肪酸是人體無法合成的，必須從食物中攝取，其進(jìn)入人體后可以轉(zhuǎn)化為多種脂肪酸，供人體所需，是衡量食物營養(yǎng)價值的重要參考指標(biāo)。因此說明諾鄧火腿與三川火腿營養(yǎng)價值較佳。

4 結(jié)論

5種云南火腿的肌內(nèi)及皮下脂肪部分的游離脂肪酸總量存在一定差異(P<0.05)，最多的測出游離脂肪酸種類為16種。其中以諾鄧火腿和三川火腿的含量最高，諾鄧火腿肌內(nèi)及皮下脂肪部分的游離脂肪酸總量分別為40.378 mg/g、79.959 mg/g，其次為三川火腿的為42.336 mg/g與77.548 mg/g，鶴慶圓腿的含量最低，分別為27.361 mg/g與55.953 mg/g。

從脂肪酸組成方面看，棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1 n-3)、和亞油酸(C18∶2)是5種云南火腿的主要脂肪酸。比較5種云南火腿的肌內(nèi)脂肪中對人體有益的單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸的含量，諾鄧火腿的最高，其不飽和脂肪酸占總脂肪酸39.727%，其次為三川火腿比例達(dá)35.499%；皮下脂肪中，各火腿的飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸比例較接近，三川火腿含量最高，比例達(dá)到53.397%。同時5種火腿均檢出人體必需脂肪酸，主要有亞油酸(C18∶2)與花生四烯酸(C20∶4)，同樣也是諾鄧火腿含量最高，三川火腿其次。因此，通過綜合分析與比較，5種云南火腿中諾鄧火腿與三川火腿的脂肪組成結(jié)構(gòu)最為合理，較高的不飽和脂肪酸比例有益于人體健康。