不同食盐添加量的中式风干香肠挥发性风味成分的鉴定和分析

2019-05-25任佳鑫穆馨怡陈絮蒙

肉类工业 2019年4期

田星任佳鑫穆馨怡陈絮蒙

1.湖南中医药大学药学院食品药品工程系湖南长沙 410208 2.湖南省药食同源功能性食品工程技术研究中心湖南长沙 410208 3.湖南农业大学食品科学技术学院湖南长沙 410128

中国传统腌制香肠是指3 000多年以来，人民为了便于贮藏、改善风味、提高适口性、增加品种等目的而世代相传发展起来的肉类制品。因其颜色、香气、味道和造型独特而著称于世。食盐作为最常用的咸味剂，在肉制品的生产加工中有着不可或缺的作用。在传统腌制香肠中，食盐的作用主要体现在抑制微生物增殖、形成特征性风味、提高肉制品的粘结性及持水性、促进蛋白质的溶解、助色作用等方面，摄入适量食盐也是维持人体生命活动所必需。另外，香肠含有丰富的皮下脂肪或肌间脂肪，这些脂肪入口后经牙齿破碎、唾液润滑，产生并释放风味物质，给人以独特口感(触觉、嗅觉、味觉等)。其中，咸味是决定这类脂肪依赖型食物在口腔中滋味释放程度的重要参数之一，也是传统腌腊肉诱人美味的关键所在。食盐等非挥发性风味物对于传统腊肉制品滋味物质释放起着十分重要作用，对于肉制品这类复杂食物基质而言，食盐与其产品结构、质地、水活度、水和脂肪含量、口感、风味释放等都有关[1]。

传统腌制香肠风味独特，其风味的前体物质直到风味化合物的形成经历了一个复杂的过程。肉中的挥发性风味物质主要来源于碳水化合物、脂肪和蛋白质等风味前提物质。脂质的降解和氧化可以形成大量的挥发性风味物质；而还原糖与氨基酸或肽可以发生美拉德反应而形成一些风味物质。其中，许多脂类降解产物有其独特的风味，但它们也同时可以与美拉德反应产物继续反应，产生一系列的风味化合物。这类风味物质虽然含量很低，但是风味的主要来源。蛋白质是腌制香肠的又一主要组分，在加工过程中其可以降解成大量游离氨基酸等物质，这些物质可以转化成许多具有芳香风味的化合物。

本研究以风干香肠为研究对象，运用SPME-GC-MS检测不同食盐含量(0%、1%、2%、3%)的风干香肠中的挥发性风味成分,并进行鉴定和分析，分析在不同组中挥发性风味成分的差异，进一步了解风干香肠中特殊风味释放的原因。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

新鲜猪肉、食盐、白砂糖、浓香型白酒、白胡椒粉、孜然粉、淀粉、三聚磷酸钠、肠衣(购买于湖南中医药大学家润多超市)

1.1.2 仪器

GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪：型岛津有限公司；11-0127-08型质构仪：上海赋灵科技有限公司；鼓风干燥箱：北京中兴伟业仪器有限公司；E02140型电子分析天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；电子天平：湘仪天平仪器设备有限公司；PHS-3C型精密pH计：上海雷磁仪器厂；电子恒温水浴锅：北京市中兴伟业仪器有限公司；GJB1-25均质机：金坛市荣华仪器设备有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 中式香肠的制作

1.2.1.1 中式香肠的基本配方

中式香肠的基本配方见表1。

表1 中式香肠的基本配方Table 1 The basic recipe of Chinese sausage

1.2.1.2 中式香肠制作的工艺流程

新鲜猪肉切块→拌料→腌制→灌肠→烘烤→成品→真空包装→低温贮藏。

1.2.1.3 中式香肠制作的操作要点

原料肉去皮、骨及筋腱，将肉切成小块，放入绞肉机中，待肉成15mm的肉粒，取出和辅料混合均匀，低温腌制24h；使用猪肠衣进行手工灌制，每节香肠的长度约为15cm,牙签扎小孔排气，在58℃鼓风干燥箱烘烤3d后，蒸煮30min，冷却至室温，真空包装即为成品。

1.2.2 挥发性风味物质的测定

参考龙强[2](2017)等的方法并稍作修改。

挥发性风味成分的萃取。准确称取香肠样品2g,绞碎后装入10mL顶空样品瓶中密封严实，85℃水浴5min后，插入已经老化的萃取头，萃取40min后再进行以下实验。

挥发性风味成分的分离和检测。

GC条件:色谱柱为Rtx-5MS毛细管柱(30.0m×0.25mm×0.25μm)。

升温程序为:45℃保持3min，10℃/min的速率升到200℃，保持2min，2℃/min的速率升到230℃，保持10min，总计45min。

进样方式：不分流进样。

载气：He。

MS条件:离子源温度为230℃。

接口温度：250℃。

溶剂延迟时间：3min。

检测器温度：0.85KV。

采用全扫描模式采集信号，扫描范围为35～500m/z。

1.2.3 挥发性风味成分的定性与定量

定性:将得到的质谱数据用NIST08.L标准谱库进行检索，并结合文献资料核对和确认(匹配度≥80%)中式风干香肠中的挥发风味成分。

定量:峰面积归一化法。

2 结果与分析

2.1 挥发性风味物质的色谱图

用SPME-GC-MS检测分析不同食盐含量(0%、1%、2%、3%)香肠中的挥发性风味物质，得到以下色谱图(图1)，在GC-MS色谱图中，不同的峰代表着不同的组分，而峰面积则表征了该组分的相对含量。

图1 4种不同食盐添加量的中式猪肉香肠挥发性风味成分GC-MS总离子流图Fig. 1 volatile flavor components of Chinese pork sausage with four different table salt contents, GC-MS total ion flow diagram

由图1可以发现，随着食盐含量的增多，香肠中挥发性风味物质组分和相对含量明显增多。不加食盐(图1)的香肠挥发性风味物质组分和相对含量明显比食盐含量1%的多，可能是因为没有加食盐的香肠在腌制过程中有许多微生物，在多种微生物的作用下产生其他的风味物质。

2.2 挥发性风味物质的鉴定与分析

由表2可知，4组香肠的挥发性风味物质种类不同，主要的挥发性风味物质有醇、醛、酯、烃、酸、酚、酮类。其中，在食盐含量0%的香肠中鉴定出醛类13种、酯类9种、烃类5种、酸类2种、醇类1种、酚类1种、酮类1种；在食盐含量1%的香肠中鉴定出醛类6种、酸类4种、酯类2种、醇类1种、酚类1种；在食盐含量2%的香肠中鉴定出醛类10种、酯类3种、烃类3种、醇类1种、酸类1种、酚类1种；在食盐含量3%的香肠中鉴定出醛类13种、酯类9种、烃类7种、醇类3种、酸类3种、酚类1种。目前已有研究表明，这七类化合物在我国同类型产品中均能检测出。4组香肠中挥发性风味物质相对含量最多的是醛类，其次分别是酯类、烃类、酸类、醇类及其他。

表2 不同食盐含量的香肠挥发性风味成分GC-MS分析Table 2 volatile flavor components of sausage withdifferent salt content GC-MS analysis

续表2

序号保留时间/min挥发性组分分子式相对含量/%食盐0食盐1食盐2食盐31513.122(E,E)-2,4-十二碳二烯醛C12H20O-5.725.449.421613.259十一醛C11H22O---7.901713.446(E,E)-2,4-癸二烯醛C10H16O0.97-6.126.411814.0672-十一烯醛C11H20O1.7511.0212.586.251914.646十二醛(月桂醛)C12H24O0.675.271.900.912018.335十四醛(肉豆蔻醛)C14H28O0.64---2119.537十七碳醛C17H34O5.94---2222.465(Z)-9-十六碳烯醛C16H30O0.94---2322.914硬脂烷醛C18H36O1.05---酯类2411.639辛酸乙酯C10H20O21.82---2514.435癸酸乙酯C12H24O23.22--1.532616.924十二酸乙酯(月桂酸乙酯)C14H28O21.26---2717.87烯丙基正癸酸酯C13H24O2---0.812819.212十四酸乙酯(肉豆蔻酸乙酯)C16H32O23.73-1.330.462921.154十六酸甲酯(棕榈酸甲酯)C17H34O2---0.433021.9929-十六碳烯酸乙酯C18H34O21.30---3122.355十六酸乙酯(棕榈酸乙酯)C18H36O223.0610.765.905.033224.61反式-11-十八烯酸甲酯C19H36O2---1.073326.047亚油酸乙酯C20H36O25.00--1.183426.157反油酸乙酯C20H38O2-4.44--3526.174油酸乙酯C20H38O27.41-1.911.653626.81硬脂酸乙酯C20H40O22.42--0.46烃类378.5913-蒈烯C10H16---0.86388.918(R)-(+)-柠檬烯C10H161.78---3910.075-十三烯C13H26---0.794011.6584-十四烯C14H28--1.98-

续表2

序号保留时间/min挥发性组分分子式相对含量/%食盐0食盐1食盐2食盐34111.663(E)-4-十二碳烯(月桂烯)C12H24---0.854213.772环己烯C15H240.97---4314.967β-石竹烯C15H2412.72-3.332.414415.416α-律草烯C15H240.95---4515.748十五烷C15H32--2.37-4615.755十四烷C14H30---0.564715.8394(14),11-桉叶二烯C15H240.61---4817.808(E)-环十二烯C12H22---0.394918.108十七烷C17H36---0.74酸类503.833己酸C6H12O2-3.30--5116.565十二酸C12H24O2---4.045218.841十四酸(肉豆蔻酸)C14H28O20.743.54-1.555321.785十六酸(棕榈酸)C16H32O21.7412.192.053.205426.031亚油酸C18H32O2-3.72--其他5516.0182,4-二叔丁基苯酚C14H22O0.815.621.562.325618.1562-十五烷酮C15H30O0.62---

注：“-”表示未检测出。

醛类物质的产生主要原因是脂类氧化，如表2中的辛醛、壬醛、癸醛、丙醛、2-辛烯醛、棕榈醛、肉豆蔻醛等饱和直链醛和(E，E)-2，4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-十二碳二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等不饱和直链醛主要来自不饱和脂肪酸一亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸的氧化分解，可以给香肠赋予脂香味[3]。醛的形成途径还有Strecker降解,如苯乙醛是苯丙氨酸降解的产物，有类似山楂味，它是氨基酸代谢的标志性产物[4]。在醛类化合物中，C5～C9醛具有清香、油香、脂香风味，C10～C12醛具有柠檬味和桔皮味，支链醛具有愉快的甜味或水果特征味[5]。高级脂肪醛如十三醛、十四醛、十六醛、十七醛等，由于挥发性低而不能直接赋予产品香气,作为低分子量烯烃类物质的前体，间接赋予香肠香气[6]。如食盐含量0%的香肠含有较多的高级脂肪醛，因此其烃类物质的含量和种类相对较多。

酯类的形成多来自微生物作用下醇类和酸类的酯化反应，酸类可能来自原料肉中的脂质水解产生的十二烷酸、十四烷酸、十六烷酸，醇类可能来自于高度白酒中的乙醇。研究表明,酯类即使在很低的浓度下也对食品的香味起着非常重要的作用，C1～C10的短链酯具有愉快的水果甜味特征，如辛酸乙酯具有浓郁的酒香气，而含有长链酸的酯类有轻微的油脂味[3]。四组香肠中，酯类的含量是所有挥发性风味物质含量的第二位，其中棕榈酸乙酯含量最高，长链酸的酯类种类和含量相对较多，因此，四组香肠均有浓郁的脂香味。

烃类的形成可能来自于脂质的氧化分解和香辛料的添加。脂质的氧化分解可能产生烷烃类物质，如十四烷、十五烷、十七烷等基本不呈现出明显香气或阈值较高[2]。香辛料的添加可能产生烯烃类物质，如白胡椒会产生β-石竹烯、3-蒈烯、月桂烯、柠檬烯等特殊的风味[7]，孜然粉会产生月桂烯、桉叶烯等特殊风味[8]，β-石竹烯有淡的丁香似的香味3-蒈烯有强烈的松木样香气，月桂烯具有草本香、甜香、干香、药香味等香味[9]。

酸类的形成主要来自于脂肪的水解以及脂肪的氧化反应[4]，产生大分子的脂肪酸，如肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸等。醇类的形成可能来自化学降解或部分微生物活动，研究证明，直链的一级醇相对来说是无风味的[3]，如辛醇。酚类的产生可能来自于烘烤过程中。酮类的形成可能来自于美拉德反应，或醛类物质的进一步氧化[10]。

食盐具有呈味作用，食盐含量会影响脂肪氧合酶、蛋白质水解酶等酶活性，酶又通过催化脂肪氧化和蛋白质水解进一步影响产品的风味[10]。表4中可以看出，在食盐含量1%、2%、3%组中，随着食盐含量的增大，各类的挥发性风味物质的种类也增多，食盐含量1%有14种风味物质，食盐含量2%有19种风味物质，食盐含量3%有36种风味物质。但是食盐含量0%有32种风味物质，可能是因为不加食盐的香肠中富含各种微生物，一些微生物可以促进香肠的发酵，如乳杆菌属、片球菌属、链球菌属、微球菌属和青霉菌属等[11]。乳杆菌能发酵果糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖等产生乳酸[12]；片球菌分解可发酵的碳水化合物产生乳酸[12]；微球菌可以分解蛋白质和脂肪以及还原硝酸盐，从而使香肠形成腌制色泽和特征风味[11]；霉菌产生的蛋白酶、脂肪酶作用于肉品，形成特殊风味[11]。因此，食盐含量0%的风味物质比食盐含量1%的多。