光發酵火腿揮發性風味成分分析

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)，新疆 阿克蘇 843000)

金華火腿作為一種腌漬制品，傳統加工工藝使其含鹽量較高，口味較重，制約了金華火腿產業的發展[1]。已有研究著力于金華火腿制作工藝的改良，如研發新型加工設備[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金華火腿揮發性風味成分的變化[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。本研究采用氣質聯用儀檢測揮發性風味成分，結合感官評價，測試和比較光發酵工藝制作的火腿和傳統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 ℃的規律在5～15 ℃周期性變化，相對濕度50%～60%；發酵時溫度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 光發酵火腿的制作流程

主要儀器設備：安捷倫7890A-5975C氣質聯用儀，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 ℃，質量數掃描范圍m/z33～500。

1.2.2 定性和定量方法

揮發性和半揮發性物質運用Xcalibar(ThermoScientific)軟件進行檢測，將檢測到的質譜信息與NIST 11質譜數據庫中的數據進行匹配，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 火腿揮發性風味物質的種類及數量

傳統金華火腿和光發酵火腿中揮發性物質的總質子流圖見圖2。

圖2 傳統金華火腿和光發酵火腿的總質子流

2種火腿中，揮發性風味物質的種類及數量見表1。比較2種火腿，揮發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種火腿揮發性風味物質種類及數量

2.2 火腿共有揮發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種火腿共有揮發性物質的種類相似度達到82.6%，總質量分數達到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)。光發酵火腿中己醛含量是傳統金華火腿的0.6倍；庚醛、辛醛、壬醛分別是傳統金華火腿的1.64倍、2.42倍、2.33倍；戊醛是傳統金華火腿的0.56倍。光發酵火腿的有焦香味的風味成分(4種直鏈醛和2-戊基呋喃)的總質量分數是44.38%，

表2 2種火腿的共有化合物分析

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

圖3 2種火腿風味的第一主成成分對比

是傳統金華火腿(23.34%)的1.9倍。2-戊基呋喃有火腿特征氣味[10]，光發酵火腿中2-戊基呋喃的質量分數是傳統金華火腿的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)含量分別是傳統金華火腿的10%、3%、32%、57%，光發酵制作工藝減少了傳統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金華火腿的40%、39%、35%、26%；光發酵火腿中己醇、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 傳統金華火腿特有風味物質

如表3所示，傳統金華火腿特有的化合物有13種，所占總質量分數小。

表3 傳統金華火腿特有風味物質

2.3.2 光發酵火腿特有風味物質

如表4所示，光發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 光發酵火腿特有風味物質

2.4 2種火腿的感官評價

光發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。光發酵火腿有醇香味、果香味，氣味令人愉快，具有傳統金華火腿的風味。

2.5 2種火腿的含鹽量比較

光發酵火腿的含鹽量為7.27%，傳統金華火腿9.13%。光發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

光發酵火腿與傳統金華火腿共有揮發性物質的種類相似度達82.6%，總質量分數達84.2%。光發酵火腿有醇香味，其中特有風味物質共7種，有傳統金華火腿的風味。光發酵工藝對傳統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。