广式腊肠挥发性风味物质的形成机理及贮存与蒸煮的影响*

周非白，孙为正，赵谋明

(华南理工大学轻工与食品学院，广东广州，510640)

广式腊肠挥发性风味物质的形成机理及贮存与蒸煮的影响*

周非白，孙为正，赵谋明

(华南理工大学轻工与食品学院，广东广州，510640)

采用顶空固相微萃取技术(SPME)结合气相色谱－质谱联用仪(GC－MS)分离鉴定广式腊肠挥发性风味物质，研究贮存和蒸煮对挥发性风味物质的影响;广式腊肠中共鉴定出挥发性风味物质52种，其中烘烤结束时为32种，贮存1个月时为37种，蒸煮后为42种。在鉴定的化合物中主要以醇类、酯类和醛类物质为主。试验结果表明:风味形成的主导因素为曲酒的添加及脂质的降解与氧化，氨基酸降解、微生物和美拉德反应的作用为辅助因素。贮存和蒸煮可促进广式腊肠风味形成，其中贮存主要影响来源于脂质降解和氧化的风味物质，蒸煮主要影响来源于氨基酸降解和美拉德反应的风味物质。

广式腊肠，风味物质，贮存，蒸煮，固相微萃取

广式腊肠作为中国传统的腌腊肉制品至今已有一千多年的历史，产品具有外形美观、色泽明亮、腊香浓郁、醇香芬厚、鲜味可口的特色。广式腊味以其独特的风味深受我国及东南亚消费者的喜爱，尤其是珠江三角洲地区，既是广式腊肠的主要产地，又是广式腊肠的消费集中地。

过去几十年，欧洲在干腌火腿等腌腊肉制品的挥发性风味物质鉴定和形成机理方面开展了较为全面的研究，结果表明腌腊肉制品主要的风味化合物为烃、醛、酮、醇、酯、羧酸、内酯、含硫化合物、呋喃、吡嗪、吡啶、噻吩、吡咯等，它们共同形成了产品的特征香气。研究方法从最初的溶剂萃取、真空蒸馏、同时蒸馏萃取、顶空吹扫技术到现今的固相微萃取、超临界萃取技术，目前固相微萃取是较为理想的研究方法［1］。腌腊肉制品的风味形成是一个复杂的过程，脂质降解、蛋白降解及碳水化合物发酵是其主要形成途径［2－3］。加工参数是影响风味形成的主要因素，其包括内在参数及外在参数;内在参数有肥瘦肉比例、糖种类及用量、食盐用量、硝酸盐及亚硝酸盐用量和香辛料种类及用量;外在参数有烘烤温度及时间、相对湿度和是否应用发酵剂及其种类［4］。广式腊肠在制作过程中添加较大量的曲酒和白砂糖，且没有接种发酵剂，经过72 h左右45～50℃的相对高温烘烤。以上表明广式腊肠在配方和加工工艺方面均有别于西式腌腊肉制品，是具有显著中国特色的腌腊肉制品，风味是广式腊肠最重要的质量指标，故研究广式腊肠的挥发性风味物质，对于研究我国特色腌腊肉制品的科学内涵具有现实意义。但目前对于广式腊肠的挥发性风味物质研究较少，Du等应用顶空技术对最终成品的挥发性风味物质进行了鉴定，吴燕涛应用顶空固相微萃取技术研究了Staphylococcus condimenti和Micrococcus caseolyticus对成品挥发性物质的影响［5－6］。广式腊肠虽经较高温度烘烤，但是此温度并没有完成抑制一些内源性和微生物来源酶类的作用。在其贮存过程中，广式腊肠内部仍有大量生化反应发生并对其风味产生影响。民间也有广式腊肠贮存一个月后风味更佳之说。广式腊肠属于生制香肠，食用前须经蒸煮等热加工处理，但是关于一定时间的贮藏和蒸煮对挥发性物质的研究鲜有报道，故应用顶空固相微萃取技术研究一定时间的贮存与蒸煮对风味的影响具有重要的现实意义。

本研究采用顶空固相微萃取技术(SPME)结合气相色谱－质谱联用仪(GC－MS)分离鉴定广式腊肠挥发性风味物质，并研究广式腊肠经贮存和蒸煮后挥发性风味物质的变化，以期推测广式腊肠挥发性风味物质的形成途径及确定关键性风味物质。

1 材料与方法

1.1 材料

广式腊肠，采自中山市黄圃镇今荣肉类制品厂，部分贮存于－40℃冰柜中，部分样品常温贮存30d(广州春季3月份，平均温度范围约为15～18℃)，之后放入－40℃冰柜以备检测。广式腊肠制作工艺如下:

1.2 挥发性化合物的富集与提取

样品4℃解冻，绞碎;另取部分常温贮存30d后的样品蒸汽蒸煮15 min，冷却至室温后绞碎。分别称取上述绞碎样品10 g于50 mL顶空萃取瓶中，30℃水浴下平衡1 h，应用75 μm carboxen/polydimethylsiloxane(CAR/PDMS)固相微萃取头(supelco，bellefone，PA，USA)在60℃条件下萃取30 min富集挥发性化合物。

1.3 挥发性化合物的分离与鉴定

用GC－MS(Finnigan MAT 8230 GC－MS，Palo Alto，CA，USA)对萃取物进行分离、鉴定。气相色谱条件:采用HP－1毛细管柱(30 m×0．25 mm，涂层厚1 μm);载气为氦气，分流比为10，恒流1．0 mL/min;进样口温度250℃，解析3 min;起始温度50℃，保持2 min，5℃/min升温至120℃，保持1 min，8℃/min升温至250℃，保持2 min。质谱条件:离子源温度200℃，电离方式为EI+，电子能量为70eV，扫描质量范围35～350 amu，电子检测器进行检测，检测电压350V。取得的流出峰图与MEANLIB、REPLIB、WILLEY、NISTDEMO 4个图谱库资料进行比较，相似指数(SI，similarity index)800以上为确认鉴定的化合物。

1.4 数据处理

用SPSS ll．5(SPSS Inc．，Chicago，IL，USA)变量描述程序对鉴定化合物的峰面积和各化合物峰面积占样品出峰总面积(含硅化合物除外)的百分率进行统计学分析。

2 结果与分析

从表1可以看出，广式腊肠中共鉴定出52种风味成分，其中烘烤结束后为32种，贮存1个月后为37种，蒸煮后为42种。在鉴定的化合物中，包括有酯类(20种)、烷烃(11种)、醛类(8种)、醇类(5种)、酮类(2种)、胺类(2种)、含硫类(2种)、含氮类(1种)、呋喃类(1种)等物质组成。相对含量较高者为醇类(在烘烤结束、贮存30 d、贮30 d蒸煮的百分含量分别为58．12%、32．45%、33．82%)、酯类(32．47%、47．93%、48．07%)和醛类化合物(3．34%、17．48%、12．44%)。

表1 贮存与蒸煮对广式腊肠挥发性风味物质的峰面积的影响

续表1

2.1 来源于曲酒的风味物质及贮存和蒸煮对其影响

在鉴定的化合物中，乙醇和乙酯类物质占有重要的地位，其中乙醇占醇类物质的89．60%，酯类物质中除邻苯二甲酸二异丁酯外，均为乙酯类物质。相比于西式干腌肉制品，大量乙酯类物质的检出是广式腊肠的显著特色。西式干腌肉制品大多以萜烯类和醛类化合物为主，如在意大利干腌香肠中，萜烯类和醛类化合物占主导地位［8］。虽然意大利火腿酯类物质也占有较重要的地位，但是其并不以乙酯类为主［9］。结果表明曲酒是广式腊肠风味物质形成过程中的决定性因素。由表1可以看出，乙醇在烘烤结束、贮存30 d和蒸煮后的峰面积分别为52．82、46．44和45．54，乙醇经贮存后显著下降，而乙酯类物质显著升高，其峰面积分别为32．78、77．75和74．33。广式腊肠加工过程中pH值在6．0左右，在低酸环境下，酯化反应易于发生，大量乙醇被消耗，形成大量乙酯类化合物。另外，广式腊肠在加工过程中，需要经过50℃左右大约72 h烘烤成熟阶段，相对高温可能是加速加工过程中酯类物质大量形成的原因之一。曲酒是广式腊肠制作过程中重要的辅料之一，也是区别上述其他肉制品的原料，它提供了大量的乙醇，可能是广式腊肠特征风味物质的主要来源，此结论与Du［6］及Sun［7］等的一致。

乙醛缩二乙醇是含量较高的化合物(见表1)，其生成可能是由于大量乙醇的存在，在相对高温的烘烤和较低的水分活度条件下作用形成［10］。其在啤酒和香蕉中微量检出，具有较强的果香和青香味［11］，在其他腌腊肉制品的风味检测中，未见其报道，这可能是广式腊肠风味不同于其他肉制品的重要原因所在。

2.2 来源于脂质降解和氧化的风味物质及贮存和蒸煮对其影响

脂质降解和氧化被认为是腌腊肉制品风味形成的主要途径之一［12］。鉴定化合物中脂肪族醛类(戊醛、正己醛、庚醛、2－庚醛、壬醛、棕榈醛)、酮类(2，3－辛二酮)和醇类(1－辛烯－3－醇、辛醇、2－乙基十二烷醇)均是通过此途径形成的［13］。

醛类化合物可以产生广泛的风味，是重要的香气物质，具有较低的阈值［2］。醛类也是西式干腌肉制品较为重要的风味物质。戊醛具有果香和面包香，正己醛具有青草香和叶香，庚醛具有甜杏和坚果香气，2－庚烯醛具有脂肪香和青香，壬醛具有脂肪香和花香，棕榈醛具有弱蜡香和花香［14］。其中正己醛是脂肪氧化的标志性产物，是腌腊肉制品的主要风味物质之一［4］。在贮存过程中，除棕榈醛外，上述几种醛类均显著升高(P＜0．05)，结果表明在贮存过程中脂质降解和氧化是风味改善的重要原因。由于广式腊肠为生制品，烘烤温度未超过80℃，故而肉品中内源性酶活性依旧部分存在。脂肪酶和磷脂酶的存在可能是导致广式腊肠贮存过程中脂质降解的主要原因。脂质降解提供了大量的游离脂肪酸，有利于脂质氧化作用。经过蒸煮后，正己醛和2－庚烯醛显著下降，可能的原因是醛类物质在高温下不稳定降解成其他风味物质。棕榈醛仅在蒸煮后被检测到，此现象的可能原因是高温条件下脂肪酸氧化速率加快，更加利于自由基攻击各反应物，生成了相对高分子量的棕榈醛。

Stahnke研究发现醛类物质会氧化成相应的酸类物质进而发成酯化反应［4］，故在鉴定的酯类化合物中，大部分的直链酸类可能均是由此途径生成。乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯在贮存过程均显著性升高，这也与广式腊肠的贮存过程中过氧化值显著升高相吻合［15］。酯类物质是具有典型水果香气的风味物质，在很多食品中均有检测到，是重要的风味化合物。高含量的酯类化合物可能是广式腊肠不同于其他肉制品风味的又一重要原因。

2，3－辛二酮仅在产品烘烤结束后和蒸煮后检测到，而辛醇、2－乙基十二烷醇仅在贮存过程中检测到，1－辛烯－3－醇在贮存过程和蒸煮后均存在，但经过蒸煮后也显著下降。结果表明醇类物质在相对较温和的贮存过程中生成酯类的速率较之烘烤和蒸煮条件下为低，故可较多的检测到醇类物质，酮类物质易产生于相对高温环境的烘烤与蒸煮过程中。

2.3 来源于氨基酸降解风味物质及贮存和蒸煮对其影响

氨基酸降解是腌腊肉制品风味形成的另一主要途径［13］。鉴定的化合物中支链醛(3－甲基正丁醛)、含苯醛类(4－甲基安息香醛)、酯类物质中羧酸部分(2－甲基丙酸乙酯、3－甲基丁酸乙酯、2－甲基丁酸乙酯、苯乙酸乙酯)及邻苯二甲酸二异丁酯中的邻苯二甲酸和2－甲基丙酸均来源于氨基酸的降解。2－甲基丙酸来源于缬氨酸、3－甲基正丁醛和3－甲基丁酸来源于亮氨酸，2－甲基丁酸即异戊酸来源于异亮氨酸。对异丙基苯甲醛、苯乙酸及邻苯二甲酸可能来源于苯丙氨酸。对异丙基苯甲醛又称桔茗醛，具有甜的柑橘、甜瓜的气味，并带有木香和花香［16］。

氨基酸的降解可能是通过Strecker降解或者是通过微生物的代谢作用完成的。Strecker降解需要较高温度或者长时间的发酵成熟和相对较低的水分活度等条件［17］。故在广式腊肠风味形成过程中，Strecker降解可能占有主导地位。3－甲基正丁醛、2－甲基丙酸乙酯和2－甲基丁酸乙酯仅在蒸煮后检出，而3－甲基丁酸乙酯经过蒸煮后显著升高，也进一步说明了Strecker降解是这些物质形成的主要途径。

在本试验中。检测出2种胺类物质(N－［(二甲氨基)甲基］甲基乙酰胺和a－羟基－2－(4－吗啉基)苯丁酰胺］。这些胺类物质的形成也是由氨基酸的降解而形成的，但是具体的形成途径有待进一步研究。

2.4 来源于微生物的风味物质及贮存和蒸煮对其影响

微生物的代谢作用主要通过碳水化合物发酵、氨基酸的代谢、酯化反应和脂质的β氧化反应来实现。

碳水化合物发酵可以产生有机酸和醇类物质，例如乙酸、丙酸和乙醇。乙醇、乙酸和丙酸可以由乳酸菌和葡萄球菌通过同型发酵产生，也可以由丙氨酸降解和脂质的氧化产生［18］。在贮存过程中，乙醇含量虽然显著下降，但是相比于乙酯类物质的增加要小，其可能部分来源于碳水化合物的发酵。另外，乙酸乙酯和丙酸乙酯均有检出，其中的乙酸和丙酸液可能部分来源于此途径。

支链酸也可以由微生物代谢氨基酸产生。3－甲基丁酸可以由S．carnosus、S．xylosus、Debaryomyces hansenii、Candida utilis和霉菌来源的蛋白酶EPg222产生［19－21］。3－甲基丁酸乙酯在各个阶段均有检出，故3－甲基丁酸也可能部分来源于微生物的代谢。含硫化合物［3－(苯基硫代)噻吩、2－甲氧基－喹啉苯并噻吩酮］和含氮化合物(5，6－二氢－5，6－二甲基苯并［c］噌啉)仅在贮存过程中检出，可能主要由氨基酸通过微生物代谢产生，但是具体途径有待进一步研究。

酯类物质的形成也可以由酵母菌、霉菌和乳酸菌的酯化作用产生，上述微生物在广式腊肠有微量检出，故部分酯类物质也可能通过此途径产生。但是由于广式腊肠的低水分活度会抑制贮存过程中微生物的生长，微生物的酯化作用在广式腊肠风味形成过程中会起到积极作用，但不是主导作用。1－辛烯－3－醇可以通过微生物作用导致的脂质β氧化反应产生，其具有蘑菇香气。其在Iberian火腿中有检出，是其重要的风味化合物之一［17］。

微生物对风味形成的作用主要受到微生物种类和数量以及其代谢活性和代谢活性在产品中的具体表达的影响。代谢活性的表达主要受到肉的种类、添加的辅料(白砂糖、盐、亚硝酸盐)和工艺参数(温度、pH值、湿度)的影响。由于广式腊肠的高糖高盐以及较高温烘烤工艺，故微生物的生长的受到抑制，其在风味形成中受到影响。综上所述，微生物的作用在广式腊肠风味形成中有着积极的作用，但不是主导作用。

2.5 其他化合物

2－戊基呋喃在蒸煮后检出，其是典型的美拉德反应产物［7］，说明美拉德反应在蒸煮过程中对风味的形成有着积极的作用。相对高温条件有利于美拉德反应。

3 结论

(1)采用SPME－GC－MS分离鉴定出广式腊肠挥发性风味物质52种，其中烘烤结束后为32种，贮存一个月后为37种，蒸煮后为42种。在鉴定的化合物中，包括有酯类(20种)、烷烃(11种)、醛类(8种)、醇类(5种)、酮类(2种)、胺类(2种)、含硫类(2种)、含氮类(1种)、呋喃类(1种)等物质组成。

(2)鉴定的化合物中，在烘烤结束、贮存30d、贮30d蒸煮的百分含量较高者分别为，醇类:58．12%、32．45%、33．82%、酯类:32．47%、47．93%、48．07%，醛类:3．34%、17．48%、12．44%。

(3)广式腊肠风味形成的主导因素为辅料曲酒的加入、脂质的降解和氧化;氨基酸降解和微生物的作用对广式腊肠风味形成有着积极作用，但非主导作用。

(4)一定时间的贮存和蒸煮有利于广式腊肠风味进一步形成，贮存主要影响来源于脂质降解和氧化的风味物质;蒸煮主要影响来源于氨基酸降解和美拉德反应的风味物质。

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The Mechanism of Volatile Flavor Compounds in Cantonese Sausage and Its Changes During the Storage

Zhou Fei－bai，Sun Wei－zheng，Zhao Mou－ming

(College of Light Industry and Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

The profile of volatile compounds of Cantonese sausage was analyzed by GC－MS using a solid－phase microextraction(SPME)．Effect of storage and cooking method on generation of volatile compounds of Cantonese sausage was studied．Fifty two different substances were isolated from the sample after drying，among them，32 were isolated after baking，37 were found after one month storage，and 42 after cooking．The group of alcohols，esters and aldehydes were the major compounds．Wine added to sausage at the formulation stage，oxidation of lipolysis and lipid were the most important factors for the characteristic of the flavor．Amino acid catabolism and microbial activity also plays an active role．Storage and cooking could accelerate formation of volatile compounds．Storage mainly affected volatile compounds formed via lipolysis and lipid oxidation．Cooking induces the volatile compounds from amino acid degradation and Maillard reaction．

Cantonese sausage，volatile compounds，storage，cook，SPME

硕士研究生(赵谋明教授为通讯作者，E－mail: femmzhao@scut．edu．cn)。

*广东省科技计划项目(2009A020101002);国家农业部公益性行业(农业)科研专项项目(200903012)

2011－10－16，改回日期:2012－02－02