光發(fā)酵火腿揮發(fā)性風味成分分析

郭春羽，王麗梅，王卓，陸軒昂，許校嘉，金林楓，葉慧群，吳鋒民*，方允樟,2*

(1.浙江師范大學 物理與電子信息工程學院，浙江 金華 321004； 2.新疆大學 科學技術學院(阿克蘇校區(qū))，新疆 阿克蘇 843000)

金華火腿作為一種腌漬制品，傳統(tǒng)加工工藝使其含鹽量較高，口味較重，制約了金華火腿產業(yè)的發(fā)展[1]。已有研究著力于金華火腿制作工藝的改良，如研發(fā)新型加工設備[2]、改進加工工藝[3]、運用低鹽腌制[4-5]、生產智能化控制[6-7]等。揮發(fā)性風味物質是金華火腿風味的重要組成部分，已有研究檢測了傳統(tǒng)金華火腿揮發(fā)性風味成分的變化[8-10]。使用人工補光結合低鹽腌制的光發(fā)酵火腿制作工藝制作金華火腿[11-13]，可降低金華火腿含鹽量。本研究采用氣質聯(lián)用儀檢測揮發(fā)性風味成分，結合感官評價，測試和比較光發(fā)酵工藝制作的火腿和傳統(tǒng)工藝金華火腿的風味物質，以期為金華火腿的工藝改造提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

參考文獻[11-13]方法制備光發(fā)酵火腿，制作工藝見圖1。制作過程中，上鹽時食鹽添加量為2.0%～2.5%，溫度2 ℃～5 ℃，相對濕度75%～95%；補鹽時除去殘留的食鹽并添加新鹽，添加量為鮮腿質量的2.0%；模擬日光照射時光照強度在1 000～8 000 lx周期變動，溫度以每2 h變化2 ℃的規(guī)律在5～15 ℃周期性變化，相對濕度50%～60%；發(fā)酵時溫度20～25 ℃，相對濕度70%～80%；后熟和陳化時溫度30～35 ℃，相對濕度80%～85%。按照傳統(tǒng)工藝制作金華火腿，食鹽用量為鮮腿質量的10%左右。

圖1 光發(fā)酵火腿的制作流程

主要儀器設備：安捷倫7890A-5975C氣質聯(lián)用儀，安捷倫科技(中國)有限公司；SPME萃取頭型號(SUPELCO 50/30 μm DVB/CAR/PDMS)。

1.2 方法

1.2.1 揮發(fā)性風味成分測定

自火腿滴油處縱向切下，取廋肉的中間部位作為待測樣品。取6 g樣品(精確至0.000 1 g)，分次加入4 mL純水，室溫絞碎后研磨至勻漿狀，置于20 mL頂空瓶中，密封后放入50 ℃水浴鍋中水浴30 min，然后將萃取頭插入頂空瓶中距離液面1 cm處，50 ℃吸附30 min，取出后插入氣象色譜儀進樣口，240 ℃下解析2 min，進行氣相色譜串聯(lián)質譜(gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS)分析。

色譜條件：DB-WAX MS色譜柱(60 m×0.25 mm，0.5 μm)；升溫程序：初始溫度35 ℃，保持3 min后以3 ℃·min-1升溫至220 ℃，保持10 min；進樣口溫度240 ℃；恒流進樣；柱流速1 mL·min-1。

質譜條件：EI離子源，離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃，質量數(shù)掃描范圍m/z33～500。

1.2.2 定性和定量方法

揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質運用Xcalibar(ThermoScientific)軟件進行檢測，將檢測到的質譜信息與NIST 11質譜數(shù)據庫中的數(shù)據進行匹配，相似度大于75(最大值100)，并且配合手動檢索校對進行定性；采用峰面積歸一化法進行定量，風味成分以峰面積計算相對含量。

1.2.3 含鹽量的測定

參考GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標準的分析方法》，使用炭化浸出法、硝酸銀標準溶液滴定檢測成熟金華火腿中含鹽量。

1.2.4 感官評價

選擇10名研究生(5男5女)，按照評分標準[14]先后獨立進行感官評分，取平均值作為最后評分。

2 結果與分析

2.1 火腿揮發(fā)性風味物質的種類及數(shù)量

傳統(tǒng)金華火腿和光發(fā)酵火腿中揮發(fā)性物質的總質子流圖見圖2。

圖2 傳統(tǒng)金華火腿和光發(fā)酵火腿的總質子流

2種火腿中，揮發(fā)性風味物質的種類及數(shù)量見表1。比較2種火腿，揮發(fā)性氣體種類相似性最大的是芳香烴、呋喃、吡嗪，共有比為100%；差異性最大的是酯類和含硫化合物，共有比為50%。

表1 2種火腿揮發(fā)性風味物質種類及數(shù)量

2.2 火腿共有揮發(fā)性風味物質種類與含量

2種火腿中，共有醛11種，酸9種，醇8種，烷烯烴、酮各5種，內酯4種，芳香烴3種，吡嗪、呋喃各2種，酯1種(表2)。2種火腿共有揮發(fā)性物質的種類相似度達到82.6%，總質量分數(shù)達到84.2%，共有化合物中，含量最高的是壬醛、己醛、庚醛、辛醛。

對揮發(fā)性風味物質進行分析，金華火腿風味的第一主成成分[9]為己醛、庚醛、辛醛、壬醛、戊醛，對火腿整體風味影響及其差異性作用最大(圖3)。光發(fā)酵火腿中己醛含量是傳統(tǒng)金華火腿的0.6倍；庚醛、辛醛、壬醛分別是傳統(tǒng)金華火腿的1.64倍、2.42倍、2.33倍；戊醛是傳統(tǒng)金華火腿的0.56倍。光發(fā)酵火腿的有焦香味的風味成分(4種直鏈醛和2-戊基呋喃)的總質量分數(shù)是44.38%，

表2 2種火腿的共有化合物分析

注：揮發(fā)性風味物質質量分數(shù)以該物質峰面積占所檢出所有化合物峰面積百分數(shù)計算。

圖3 2種火腿風味的第一主成成分對比

是傳統(tǒng)金華火腿(23.34%)的1.9倍。2-戊基呋喃有火腿特征氣味[10]，光發(fā)酵火腿中2-戊基呋喃的質量分數(shù)是傳統(tǒng)金華火腿的1.51倍。

其他化合物對金華火腿的風味有一定的影響[15-18]。如圖4所示，光發(fā)酵火腿的異戊酸(酸敗味)、己烷(霉味)，異丁醛(刺激性)、丙酮(辛辣氣味)含量分別是傳統(tǒng)金華火腿的10%、3%、32%、57%，光發(fā)酵制作工藝減少了傳統(tǒng)金華火腿加工中產生的令人不愉快的風味物質的含量。光發(fā)酵火腿中戊醇、2-甲基丁醛、異戊醛、2，6-二甲基吡嗪含量分別是傳統(tǒng)金華火腿的40%、39%、35%、26%；光發(fā)酵火腿中己醇、苯甲醛、1-辛烯-3-醇、甲苯、丁酸的含量均為傳統(tǒng)金華火腿的78%～105%，差異性不明顯。

圖4 2種火腿的其他風味物質對比

2.3 2種金華火腿特有風味物質

2.3.1 傳統(tǒng)金華火腿特有風味物質

如表3所示，傳統(tǒng)金華火腿特有的化合物有13種，所占總質量分數(shù)小。

表3 傳統(tǒng)金華火腿特有風味物質

2.3.2 光發(fā)酵火腿特有風味物質

如表4所示，光發(fā)酵火腿特有的化合物有7種，占所有風味物質含量的1.15%。

表4 光發(fā)酵火腿特有風味物質

2.4 2種火腿的感官評價

光發(fā)酵火腿的嗅覺評價得分為8.4分，金華火腿的嗅覺評價得分為8.2分。光發(fā)酵火腿有醇香味、果香味，氣味令人愉快，具有傳統(tǒng)金華火腿的風味。

2.5 2種火腿的含鹽量比較

光發(fā)酵火腿的含鹽量為7.27%，傳統(tǒng)金華火腿9.13%。光發(fā)酵工藝火腿的含鹽量低于GB/T 19088—2008《地理標志產品 金華火腿》國家標準(9%～11%)和行業(yè)標準(13%)。Mg2+、Ca2+和氨基酸結合成無活性的化合物，抑制氨基酸和羰基的結合，即抑制美拉德反應[19]。光發(fā)酵工藝減少了火腿上鹽量(海鹽中有Mg2+、Ca2+)，很可能加快美拉德反應的速率，是火腿揮發(fā)性風味成分差異性的重要因素，造成差異性的具體機制有待于深入分析。

3 小結

光發(fā)酵火腿與傳統(tǒng)金華火腿共有揮發(fā)性物質的種類相似度達82.6%，總質量分數(shù)達84.2%。光發(fā)酵火腿有醇香味，其中特有風味物質共7種，有傳統(tǒng)金華火腿的風味。光發(fā)酵工藝對傳統(tǒng)金華火腿降低含鹽量的應用有一定的指導意義，為金華火腿的工藝改造提供了一種新方法。