五种云南火腿游离脂肪酸含量比较分析

刘姝韵,王桂瑛,谷大海,王雪峰,徐志强,范江平,普岳红,葛长荣, 廖国周*

1(云南农业大学 食品科学技术学院,云南 昆明，650201)2(云南农业大学 云南省畜产品加工工程技术研究中心,云南 昆明,650201)

云南地处西南边陲，干腌火腿种类繁多，其主要分布于海拔2 000 m左右的滇东北和滇西北等气候冷凉地区。云南火腿是一种采用传统工艺加工而成的腌腊肉制品，不仅具有独特的风味与口感，更凝聚了云南肉制品长期制作经验与智慧的结晶，具有悠久的历史与深厚的文化底蕴[1]。云南火腿较为有代表性的有“华夏三大名腿”之一的宣威火腿、大理云龙诺邓火腿、鹤庆圆腿(也称鹤庆盘腿)、禄劝撒坝火腿、丽江三川火腿、怒江老窝火腿等。

干腌火腿在长期的加工腌制过程中，脂肪在内源性脂酶和磷脂酶的作用下发生强烈水解，生成大量的游离脂肪酸，并进一步氧化产生醇、醛、酮、烷烃等多种风味物质，脂质氧化是火腿风味成分的主要来源，约有60%以上的挥发性风味物质来自于脂肪氧化[2-5]。食品中的游离脂肪酸(free fatty acid，FFA)会对食品品质产生重要的影响，尤其对食品风味的作用最大[6]。目前针对云南地区干腌火腿游离脂肪酸及其风味比较的系统研究还较少，本文选取了宣威火腿、诺邓火腿、鹤庆圆腿、撒坝火腿和三川火腿这五种具有代表性的云南干腌火腿，对其中与火腿风味形成具有重要作用的游离脂肪酸进行系统的分析比较，旨在为更好的开发利用云南火腿资源以及为其进行深加工提供参考依据，促进云南火腿产业的发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

宣威火腿、诺邓火腿、撒坝火腿、三川火腿、鹤庆圆腿分别由宣威市宣泰火腿有限公司、大理州云龙县诺邓火腿食品厂、昆明建国撒坝火腿有限公司、丽江三川火腿有限公司以及鹤庆县一香食品有限公司提供；5种火腿均为发酵2年(2015年1月～2017年1月)火腿，每种火腿选取6条作为试验样品。

正己烷(色谱纯)，美国TEDIA公司；甲醇(色谱纯)，上海Thermo Fisher Scientific公司；27种混合脂肪酸甲酯(色谱纯)，美国Sigma公司；高纯氦气(99.999 9%)，武汉纽瑞德特种气体有限公司；浓H2SO4(分析纯)，开封东大化工有限公司；乙醚、NaCl、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(分析纯)，国药化学试剂公司。

1.2 仪器与设备

7890A GC - 5975C MSD、DB-225毛细管柱(10 m×0.1 mm×0.1 μm)，美国Agilent公司；HH-4水浴锅，常州澳华公司；5415R离心机，德国Eppendorf公司；XW-80A涡旋仪，上海沪西分析仪器公司。

1.3 方法

1.3.1 样品预处理

分别取5种火腿股二头肌部位的肌内组织和皮下脂肪作为样品，取得组织样本后迅速放入液氮速冻，在液氮条件下将冻好的组织样本研磨成粉，随后在-80 ℃保存备用。

1.3.2 脂肪酸提取及甲酯化

准确称取样品20 mg，加入3 mL正己烷提取，涡旋样本1 min；30 ℃条件下超声萃取样本15 min；取10 mL正己烷溶于SPE柱，取超声后2.7 mL上清液于SPE柱中；加入12 mL正己烷/无水乙醚混合溶液(体积比85∶15)于SPE柱中；加入12 mL正己烷/无水乙醚混合溶液(体积比70∶30)于SPE柱中；加入12 mL正己烷/无水乙醚混合溶液(25∶75)于SPE柱中；加入9 mL无水乙醚冰醋酸混合溶液(体积比95∶5)于SPE柱中，并在此时收集馏分于顶空瓶中；氮吹样本；加2 mL 5%(体积分数)浓硫酸甲醇溶液，300 μL甲苯，25 μL 0.2%(质量比)BHT甲醇溶液；涡旋1 min，置于90 ℃恒温水浴锅中甲酯化1.5 h；在反应完成后样本中加入2 mL 0.9%(质量比)氯化钠水溶液，20 μL 10 mg/mL的C17标准品并加 1 mL正己烷萃取上清液，进行GC-MS检测。

1.3.3 GC-MS条件

检测器：MSD质量选择检测器；进样量：2 μL；分流比：20∶1；压力：0.156 MPa;进样口温度：260 ℃;柱温：150 ℃;程序升温：150 ℃保持6 min，以10 ℃/min升温至210 ℃，保持6 min,以20 ℃/min升温至230 ℃，保持7 min。检测器温度：280 ℃。

离子源温度：230 ℃;四级杆温度：150 ℃;溶剂延迟：1 min；检测范围：30～400 Da；SIM离子选择：55,67,74,79,87；Dwell time: 25 ms。

配制不同浓度梯度的27种脂肪酸标准品，根据标准品浓度(x)与其在谱图中的峰面积(y)，每个脂肪酸计算出一条y=ax+b的拟合曲线；检测样本，根据每个脂肪酸的特征碎片离子，对各个样本进行定性，然后根据定性脂肪酸的峰面积，将其带入拟合曲线，计算得到对应脂肪酸的浓度。

1.4 数据处理与分析

每个样品均做6次重复，所有数据以平均数±标准差表示，采用SPSS 18.0进行分析，Excel 2010软件进行图表处理与制作。

2 结果与分析

2.1 5种云南火腿样品游离脂肪酸标准色谱图

通过GC-MS对5种云南火腿肌内与皮下的游离脂肪酸进行测定，气相色谱图见图1、图2和图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-棕榈酸；C16∶1-棕榈油酸；C18∶0-硬脂酸；C18∶1 ω-3-油酸；C18∶1 ω-6-油酸；C18∶2-亚油酸；C18∶3-α-亚麻酸；C18∶3′-γ-亚麻酸；C20∶0-花生酸；C20∶1-顺-11-二十烯酸；C20∶1′-γ-花生一烯酸；C20∶2-顺-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-顺-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-神经酸；C22∶6-二十二碳六烯酸图1 27种游离脂肪酸标准品气相色谱图Fig.1 27 kinds of free fatty acids standards by gas chromatogram

图2 样品肌内脂肪游离脂肪酸色谱图Fig.2 Free fatty acids intramuscular fat samples by gas chromatogram

图3 样品皮下脂肪游离脂肪酸色谱图Fig.3 Free fatty acids in subcutaneous fat samples by gas chromatogram

对混合标准样品游离脂肪酸的种类进行检测，由图1可知27种游离脂肪酸能得到较好分离，分别为癸酸，月桂酸，月桂烯酸，豆蔻酸，豆蔻烯酸，棕榈酸，棕榈油酸，硬脂酸，油酸n-3，油酸n-6，亚油酸，α-亚麻酸，γ-亚麻酸，花生酸，顺-11-二十烯酸，γ-花生一烯酸，顺-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，顺-13，16-二十二碳二烯酸，二十二碳三烯酸，二十二碳四烯酸，神经酸，二十二碳六烯酸。根据上述方法对30个火腿样本中进行检测，最终定性定量得到了16种游离脂肪酸，图2、图3显示了样本中测出的游离脂肪酸种类：癸酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸n-3、油酸n-6、亚油酸、亚麻酸、γ-亚麻酸、花生酸、顺-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种云南火腿肌内脂肪游离脂肪酸含量比较

表1显示了5种云南火腿肌内脂肪的游离脂肪酸组成及含量结果。由表1可知，诺邓火腿含有16种游离脂肪酸，宣威火腿与三川火腿分别含有15种游离脂肪酸，而鹤庆圆腿与撒坝火腿只测出13种游离脂肪酸，其中γ-亚麻酸、二十碳二烯酸与二十碳三烯酸则未检出。就游离脂肪酸总含量而言，三川火腿的游离脂肪酸含量最高，达42.336 mg/g，其次是诺邓火腿40.378 mg/g，同时三川火腿的脂肪酸含量显著高于撒坝火腿(30.147 mg/g)、宣威火腿(28.446 mg/g)与鹤庆圆腿(27.361 mg/g)(P<0.05)。对5种云南火腿肌内脂肪测出的16种游离脂肪酸进行分析比较发现，棕榈酸、硬脂酸、油酸、和亚油酸是5种云南火腿肌肉中的主要游离脂肪酸，而不同火腿的部分肌内脂肪酸含量存在显著差异(P<0.05)。

游离脂肪酸能反映出火腿在加工过程中脂肪酸含量的变化，表1还显示出5种火腿肌内脂肪的饱和脂肪酸(saturated fatty acid，SFA)、单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid，MUFA)、多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid，PUFA)及必需脂肪酸(essential fatty acid，EFA)的含量差异。5种火腿的∑SFA含量在各自的肌内脂肪总含量中所占比例最大，比值均在60% 以上，鹤庆圆腿的饱和脂肪酸比例最高，为82.767%，诺邓最低；其次是∑MUFA所占比例为15%～28%，而所有火腿的∑PUFA所占比例最少(6%～12%)。诺邓火腿的∑MUFA与∑PUFA在5种火腿中均为最高，分别为11.289 mg/g和4.752 mg/g，所占比例为27.958%与11.768%。5种火腿测出的17种游离脂肪酸中的EFA只有亚油酸一种，其中诺邓火腿(3.506 mg/g)与三川火腿(3.202 mg/g) 的∑EFA最高，并且这2种火腿的∑EFA显著高于其他3种火腿(P<0.05)。而各火腿的PUFA/SFA比值在0.077～0.195。

表1 5种云南火腿肌内脂肪游离脂肪酸含量及组成 单位：mg/gTable 1 Free fatty acids levels in intramuscular fat in 5 kinds of Yunnan dry-cured ham

续表1

游离脂肪酸云南火腿宣威火腿诺邓火腿鹤庆圆腿撒坝火腿三川火腿饱和脂肪酸(∑SFA)21.068±2.711a24.337±0.761ab22.646±0.543a22.228±1.441a27.222±2.146b单不饱和脂肪酸(∑MUFA)4.484±0.555ab11.289±6.693b2.972±1.844a5.277±2.659ab11.010±4.470b多不饱和脂肪酸(∑PUFA)2.915±0.574ab4.752±1.921c1.744±0.040a2.644±0.318ab4.019±0.689bc必须脂肪酸(∑EFA)2.067±0.430ab3.506±1.487c1.306±0.057a2.025±0.333ab3.202±0.569bc总含量(∑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：*标记的为必需脂肪酸；同一行上标相同字母者差异不显著(P> 0.05)，同一行上标字母不同者表示差异显著(P<0.05)；“—”表示未检出(下表同)。

2.3 5种云南火腿皮下脂肪游离脂肪酸含量比较

由表2可知，宣威火腿、诺邓火腿与鹤庆圆腿皮下脂肪中分别含有15种游离脂肪酸，而撒坝与三川火腿分别含有14种种游离脂肪酸。与表1相比较，5种火腿的皮下脂肪中均未检出花生三烯酸，并且宣威火腿与诺邓火腿中检出二十碳四烯酸，该脂肪酸在5种火腿的肌内脂肪中均未检出。诺邓火腿皮下脂肪的游离脂肪酸总含量为最高，达79.959 mg/g，其次是诺邓火腿77.548.378 mg/g，二者相比其他3种火腿，游离脂肪酸总含量显著高于后三者(P<0.05)。结合表1与表2共同分析，可见棕榈酸、硬脂酸、油酸、和亚油酸也是这几种火腿皮下脂肪的主要游离脂肪酸，与肌内脂肪情况相同，并且这5种火腿皮下脂肪中的油酸n-3含量均比肌内脂肪里的高出较多。

5种火腿的皮下脂肪∑SFA含量在各自脂肪总含量中所占比例同样也是最大，比值均在46%～53%，相比肌内脂肪有所降低，撒坝火腿与三川火腿的饱和脂肪酸比例分别为最高与最低；而这几中火腿的皮下脂肪∑MUFA含量所占比例在32%～40%，相较于肌内脂肪有所增加，而∑PUFA所占比例也增加至12%～15%。诺邓火腿的皮下∑MUFA与∑PUFA在5种火腿中同样均为最高，分别为31.366 mg/g 和11.33 mg/g，所占比例为39.227%与14.169%。∑EFA方面，诺邓火腿(9.583 mg/g)与三川火腿(9.414 mg/g)最高。而各火腿的皮下PUFA/SFA比值在0.304～0.259。

3 讨论

脂肪酸的组成与含量对干腌火腿的营养价值及风味形成有重要影响，其决定了火腿脂肪组织理化性质、影响火腿风味的重要化学成分，是评定火腿营养价值高低的重要指标之一[7-8]。火腿中的脂肪主要分布与肌间、肌内与皮下部位，脂类物质在发生氧化时，不同部位的脂其氧化程度也不完全相同。肌间脂肪通常含有较多的磷脂，因此对火腿风味的影响比皮下脂肪更加突出，但是皮下脂肪由于较肌间脂肪而言易受氧气、光线的作用从而更容易发生氧化,其对火腿风味的形成同样具有较大的作用[9]。通常游离脂肪酸中棕榈酸、油酸、亚油酸为主要组成成分，它们能在后续的加工贮藏过程中产生重要的挥发性物质[10]。其中，亚油酸氧化能产生2-戊基呋喃和2-庚酮等物质，且2-戊基呋喃是具有类火腿香型的挥发性物质[11]；油酸氧化能产生1-辛醇等；棕榈酸和油酸会生成1-己醇[12]。干腌火腿脂肪酸组成还受到猪品种与日粮的影响，日粮中的脂肪酸会在饲养过程中沉积于猪脂肪，并在加工后保留在火腿中[13]，因此不同地区、不同类型的干腌火腿其脂肪酸组成有一定的差异。施忠芬等[14]研究发现，成熟宣威火腿肌间脂肪和皮下脂肪中不饱和脂肪酸相对含量较高，分别占总脂肪酸含量的 64.78%和63. 47%，其中油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸为主要的脂肪酸。张新亮等[15]则研究表明，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火腿中单不饱和脂肪酸含量高达54%～58%，而饱和脂肪酸和多不饱和脂肪含量分别为 30%～35% 和 8%～12%，另外，IBERIAN火腿中含量最大的脂肪酸为油酸，其次为棕榈酸，硬脂酸与亚麻油酸[17]。本试验中，5种火腿肌内脂肪与皮下脂肪的SFA与不饱和脂肪酸有一定差异，肌内脂肪的饱和脂肪酸比例明显高于不饱和脂肪酸比例，而皮下脂肪部分不饱和脂肪酸高于饱和脂肪酸，肌内和皮下脂肪的∑MUFA比例分别为10%～28%与32%～40%，皮下脂肪部分的比例较高，并且棕榈酸、硬脂酸、油酸、和亚油酸为主要脂肪酸。而有研究[18]称MUFA可以有效改善血脂及血压水平，同时能保护脂蛋白免受氧化，从而降低动脉损伤，因此高单不饱和脂肪酸膳食有益于人体健康。朱建辉[19]通过研究各等级金华火腿发现，在一级金华火腿的皮下脂肪中饱和、单不饱和脂肪酸及游离脂肪酸总量与肌内脂肪相比含量更高,而肌内脂肪中多不饱和脂肪酸的含量则高于皮下脂肪,这与加工过程中脂肪水解酶的活力差异和两个部位间脂肪的组成不同有一定的关系。皮下脂肪中99%以上是甘油三酯，肌内脂肪则由甘油三酯、磷酯及胆固醇等组成,而磷脂中含有丰富的多不饱和脂肪酸[20-21]。中性脂酶是皮下脂肪中游离脂肪酸产生的主要原因，而在肌内脂肪中溶酶体酸性脂酶和磷脂酶起了重要作用[22-24]。

本研究中通过对比可知不同的火腿脂肪酸含量间存在一定的差异，然而脂肪酸组成却存在较大的相似性，本试验选取的均为发酵2年腿，由于发酵时间较长，不饱和脂肪酸分解程度较高，可能是造成不饱和脂肪酸含量低于饱和脂肪酸含量的原因。同时5个地区的温湿度有一定差异，环境温度对火腿的发酵同样起到了重要的影响，产诺邓火腿的云龙地区由于平均温度较高，有利于脂肪酸分解，因此诺邓火腿在发酵过程中产生了较高含量的游离脂肪酸。

此外，营养学家除了考虑食品中脂肪酸的相对含量及单个脂肪酸的水平及n-6/n-3多不饱和脂肪酸的比例外，还较为重视PUFA/SFA的均衡，英国卫生署建议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，比率最高的是以白猪为原料的火腿，如Serrano[26]或Parma火腿[27]。本试验中5种火腿的肌内与皮下脂肪的PUFA/SFA的比率分别在0.077～0.195与0.304～0.259，除鹤庆圆腿外，其余火腿的PUFA/SFA比值均在建议范围内。同时，本试验中还检测出亚油酸及花生四烯酸2种必需脂肪酸，且诺邓火腿与三川火腿的必需脂肪酸含量最高，并显著高于其他3种火腿(P<0.05)。必需脂肪酸是人体无法合成的，必须从食物中摄取，其进入人体后可以转化为多种脂肪酸，供人体所需，是衡量食物营养价值的重要参考指标。因此说明诺邓火腿与三川火腿营养价值较佳。

4 结论

5种云南火腿的肌内及皮下脂肪部分的游离脂肪酸总量存在一定差异(P<0.05)，最多的测出游离脂肪酸种类为16种。其中以诺邓火腿和三川火腿的含量最高，诺邓火腿肌内及皮下脂肪部分的游离脂肪酸总量分别为40.378 mg/g、79.959 mg/g，其次为三川火腿的为42.336 mg/g与77.548 mg/g，鹤庆圆腿的含量最低，分别为27.361 mg/g与55.953 mg/g。

从脂肪酸组成方面看，棕榈酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0)、油酸(C18∶1 n-3)、和亚油酸(C18∶2)是5种云南火腿的主要脂肪酸。比较5种云南火腿的肌内脂肪中对人体有益的单不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸的含量，诺邓火腿的最高，其不饱和脂肪酸占总脂肪酸39.727%，其次为三川火腿比例达35.499%；皮下脂肪中，各火腿的饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸比例较接近，三川火腿含量最高，比例达到53.397%。同时5种火腿均检出人体必需脂肪酸，主要有亚油酸(C18∶2)与花生四烯酸(C20∶4)，同样也是诺邓火腿含量最高，三川火腿其次。因此，通过综合分析与比较，5种云南火腿中诺邓火腿与三川火腿的脂肪组成结构最为合理，较高的不饱和脂肪酸比例有益于人体健康。