三川焐灰火腿和风干火腿发酵过程中理化性质变化

梁定年 薛桥丽 黄启超 李钰芳 胡永金 李世俊

摘 要：研究三川焐灰火腿和风干火腿发酵过程中理化性质的变化，分析发酵方式不同的2 种火腿在发酵6～12 个月期间主要理化性质，如pH值、水分含量、水分活度、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、NaCl含量、蛋白质含量、色差（亮度值（L*）和红度值（a*））及游离氨基酸含量的变化。结果表明：发酵6～12 个月期间，三川焐灰火腿的pH值由6.05升至6.13，风干火腿由6.02升至6.09，在发酵成熟过程中，焐灰火腿的pH值始终高于风干火腿;焐灰火腿的水分含量由54.2%降至43.0%，水分活度由0.71降至0.65，风干火腿的水分含量由50.3%降至41.4%，水分活度由0.69降至0.65;焐灰火腿的TVB-N含量由30.1 mg/100 g上升至65.1 mg/100 g，风干火腿由31.7 mg/100 g上升至60.9 mg/100 g;焐灰火腿的NaCl含量由4.48%上升至5.40%，风干火腿由4.60%上升至5.52%;焐灰火腿的蛋白质含量由28.8%上升至38.4%，风干火腿由30.2%上升至40.9%;焐灰火腿和风干火腿的色差值呈一系列复杂变化;焐灰火腿和风干火腿发酵过程中均检测出17 种游离氨基酸，各游离氨基酸含量变化趋势与游离氨基酸总含量相似，且各游离氨基酸含量在发酵过程中的变化有明显的差异性。

关键词：三川焐灰火腿;三川风干火腿;发酵过程;理化指标

Abstract： To study the changes in physicochemical properties of ash-covered ham and air-dried ham from Sanchuan during the fermentation process， the main physicochemical properties including pH value， moisture， water activity， total volatile basic nitrogen （TVB-N）， sodium chloride， protein and free amino acid contents， and color difference （luminance value （L*）， redness value （a*）） were measured between 6 and 12 months of fermentation. The results obtained indicated that the pH value of ash-covered ham rose from 6.05 to 6.13 and was always higher than that of air-dried ham between 6 and 12 months of fermentation， which increased from 6.02 to 6.09. Besides， the moisture content and water activity of ash-covered ham decreased from 54.2% to 43.0% and from 0.71 to 0.65， respectively; the moisture content and water activity of air-dried ham fell from 50.3% to 41.4% and from 0.69 to 0.65， respectively. The TVB-N content of ash-covered ham increased from 30.1 to 65.1 mg/100 g and air-dried ham from 31.7 to 60.9 mg/100 g. The sodium chloride content of ash-covered ham rose from 4.48% to 5.40% and air-dried ham from 4.60% to 5.52%. The protein content of ash-covered ham rose from 28.8% to 38.4% and air-dried ham from 30.2% to 40.9%. The color difference values of both hams changed in a complex manner， and a total of 17 free amino acids were detected in either of them. The individual free amino acid contents changed in a similar manner to the total content， and significantly differently from each other. 

Keywords： Sanchuan ash-covered ham; Sanchuan air-dried ham; fermentation process; physicochemical properties

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190625-146

中圖分类号：TS251.1                                       文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2019）09-0019-06

引文格式：

梁定年， 薛桥丽， 黄启超， 等. 三川焐灰火腿和风干火腿发酵过程中的理化性质变化[J]. 肉类研究， 2019， 33（9）： 19-24. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190625-146.    http：//www.rlyj.net.cn

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干腌火腿以猪后腿为原料，食盐为主要腌制剂，经腌制、晾挂风干、发酵等加工工艺制成[1]。国外主要有西班牙的伊比利亚火腿（Iberian ham）和塞拉诺火腿（Serrano ham）、意大利的帕尔玛火腿（Parma ham）和圣丹尼尔火腿（San Danielle ham）、法国的巴约纳火腿（Bayonne ham）和科西嘉火腿（Corsica ham）等;云南较为出名的干腌火腿主要有宣威火腿、撒坝火腿、三川火腿、老窝火腿、诺邓火腿和鹤庆火腿等。成熟的干腌火腿能够使肉品呈现其特有色泽，产生独特风味，然而火腿品质受到多种因素的影响，包括火腿原料、腌制方法、腌制时间及贮藏方法等。

云南丽江三川火腿的焐灰腿具有亚硝酸盐含量和过氧化值远低于国家一级火腿控制标准[2]、火腿中水分保存充分、食用后不易上火等特点，被称为中国唯一的“软性火腿”。焐灰火腿在制作过程中与风干火腿的不同点是采用草木灰进行堆焐。Martín等[3]研究发现，缩短腌制期可降低火腿的含盐量，但同时游离氨基酸含量较低，火腿香气也有所减弱。Ali?o等[4]研究用NaCl和KCl混合腌制火腿，干腌火腿加工过程所需时间较短，在腌制结束时含水量降低，NaCl含量较高。Flores等[5]对Byanone火腿的蛋白质降解过程进行研究发现，多肽含量不同会使火腿产生不同的口味。闫文杰等[6]在对金华火腿的研究中发现，在火腿发酵的不同时期，蛋白质均发生不同程度的降解。Pérez-Santaescolástica等[7]发现，蛋白质受温度影响较大，可被降解为较小的氨基酸。Careri等[8]发现，火腿苦味的增加可以归因于蛋白质的过多分解。研究[9-11]发现，温度可以促进脂质水解，诱导蛋白质变性。Sforza等[12]对帕尔玛火腿进行研究时发现，火腿中含有大量的小分子质量多肽，尤其是二肽、肌肽和鹅肌肽，通过调节肌肉pH值可以调节离子對滋味的影响，对火腿风味具有重要作用[13-15]。钱爱萍等[16]在对禽肉氨基酸组成及营养评价的研究中发现，鲜味氨基酸谷氨酸和天冬氨酸的含量较高。Jurado等[17]发现，单个氨基酸含量的变化可促进风味的最终变化。本实验室前期在三川焐灰火腿加工过程中的腌制期（0～20 d）、风干期（21～80 d）和成熟期（81～320 d）3 个阶段分别取样，探明了云南三川焐灰火腿加工过程中的理化性质变化规律[18]。草木灰对三川火腿的风味和品质有显著影响。本研究在前期研究基础上，对比分析三川焐灰火腿和风干火腿的理化指标差异，旨在研究草木灰对三川焐灰火腿品质的影响，为优质三川火腿的生产提供科学依据和理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

火腿来自云南省丽江市永胜县三川火腿厂。

氢氧化钠、KCl、乙醇（体积分数95%）、硝酸银、铬酸钾、酚酞、硫酸铜、硫酸钾、盐酸（均为分析纯）   天津市北方天医化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

101-2电热鼓风干燥箱 北京中兴伟业仪器有限公司;HP-A600电子天平 福州华志科学仪器有限公司;S-25 pH计 上海精科雷磁仪器厂;SHA-BA振荡器 常州澳华仪器有限公司;3nhNR110精密色差仪 苏州诺威特测控科技有限公司;KDN08凯氏定氮仪消化炉 上海新嘉电子有限公司;S-433（D）氨基酸自动分析仪 赛卡姆（北京）科学仪器有限公司;7890-5975气相色谱-质谱仪 美国Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 焐灰火腿及风干火腿的制作

风干火腿的制作：生猪屠宰、取后腿→盐腌（30 d）→初步晾挂风干（3 个月）→晾挂风干（12 个月）

焐灰火腿的制作：生猪屠宰、取后腿→盐腌（30 d）→晾挂（3 个月）→焐灰（12 个月）

1.3.2 取样

分别对晾挂风干发酵6、7、8、9、10、11、12 个月的风干火腿进行取样，每次随机取样2 只火腿;分别对焐灰发酵6、7、8、9、10、11、12 个月的焐灰火腿进行取样，每次随机取样2 只火腿。每只火腿取3 个不同点，每次至少取100 g，现场切块包装，置于-20 ℃冰箱备用[19]。

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 pH值

参照GB/T 9695.5—2008《肉与肉制品 pH测定》[20]。称取8 g搅碎的火腿肉样，加入80 mL 0.1 mol/L的KCl溶液，混合均匀后进行测定，待稳定后读数并记录，每个样品作3 次平行。

1.3.3.2 水分含量

参照GB/T 9695.15—2008《肉与肉制品 水分含量测定》[21]，采用直接干燥法进行测定。将称量瓶置于105 ℃的烘箱中烘至恒质量（前后2 次质量差不超过2 mg即为恒质量）;称取3 g搅碎的试样，干燥3 h后取出，放入干燥器中冷却0.5 h后称质量;重复以上操作至样品恒质量，每个样品做3 次平行。

1.3.3.3 水分活度

参照GB 5009.238—2016《食品安全国家标准 食品水分活度的测定》[22]。称取3 g肉样，用水分活度仪进行测定，每个样品重复测定3 次。

1.3.3.4 色差

在火腿廋肉部分随机选3 个点，每个点用色差计测定3 次，结果的平均值为火腿色差值[23]。

1.3.3.5 总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量

参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[24]，采用半微量定氮法测定。

1.3.3.6 NaCl含量

参照GB/T 12457—2008《食品中氯化鈉的测定》[25]，采用银量法进行测定。

1.3.3.7 蛋白质含量

参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[26]，采用凯氏定氮法进行测定。

1.3.3.8 游离氨基酸含量

参考王金浩等[27]的方法进行测定。

1.4 数据处理

数据用Excel 2010软件进行整理，结果用平均值±标准差表示，采用Origin Pro 8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 焐灰火腿及风干火腿发酵过程中pH值的变化

由图1可知：在发酵6～7 个月时，焐灰火腿及风干火腿的pH值呈现上升趋势，发酵7～9 个月时呈下降趋势，焐灰火腿及风干火腿的pH值分别从6.25、6.06降至6.02、5.89，这可能是由于火腿内部糖原发生反应，被降解生成了乳酸，使得pH值下降趋势较为明显;发酵9～11 个月时，焐灰火腿及风干火腿的pH值快速升高，分别从6.02、5.89上升至6.35和6.32，这主要是由于内源蛋白酶、微生物等的作用使蛋白质降解，产生的氨等碱性物质增多，致使pH值迅速上升;发酵11～12 个月时，焐灰火腿及风干火腿的pH值分别下降至6.13和6.09，主要原因是在此期间火腿中的优势菌是乳酸菌[28-29]，乳酸菌发酵产酸致使pH值下降。在发酵成熟过程中，焐灰火腿的pH值始终高于风干火腿，主要原因是焐灰火腿被草木灰所包围，草木灰属于碱性介质。

2.2 焐灰火腿及风干火腿发酵过程中水分含量和水分活度的变化

由图2可知：在发酵过程中，焐灰火腿及风干火腿的水分含量和水分活度整体呈下降趋势，焐灰火腿的水分含量从54.2%降至43.0%，水分活度从0.71降至0.65，风干火腿的水分含量从50.3%降至41.4%，水分活度从0.69降至0.65;发酵9～10 个月时，风干火腿的水分含量和水分活度呈上升趋势，水分含量从44.6%上升至48.8%，水分活度从0.67上升至0.69，发酵10～12 个月时呈下降趋势;焐灰火腿发酵10～11 个月时的水分含量和水分活度呈缓慢上升趋势，水分含量从45.8%上升至46.1%，水分活度从0.666上升至0.674，发酵11～12 个月时又呈现下降趋势。这可能是由于受8、9月雨季的影响，导致环境中水分从火腿表面渗透到火腿内部，风干火腿受影响较大，而焐灰火腿有草木灰作为介质，受影响较小;但火腿水分含量和原料腿本身水分含量也有关系。除了发酵9～10 个月时，焐灰火腿的水分含量和水分活度均高于风干火腿。

2.3 焐灰火腿及风干火腿发酵过程中TVB-N含量的变化

由图3可知：在发酵过程中，焐灰火腿及风干火腿的TVB-N含量随着发酵时间的延长呈现增加趋势，发酵6～12 个月过程中，焐灰火腿的TVB-N含量由30.1 mg/100 g上升至65.1 mg/100 g;风干火腿的TVB-N含量由31.7 mg/100 g上升至60.9 mg/100 g;发酵后期（11～12 个月），蛋白质的水解程度加快，产生大量氨类等碱性物质，使TVB-N含量上升较快，焐灰火腿的TVB-N含量由53.6 mg/100 g上升至65.1 mg/100 g，风干火腿由51.2 mg/100 g上升至60.9 mg/100 g;发酵6～10 个月时，焐灰火腿的TVB-N含量小于风干火腿，这可能与草木灰堆焐避免焐灰火腿直接接触空气有关。三川焐灰火腿和风干火腿的TVB-N含量为30～66 mg/100 g，竺尚武等[30]研究干腌火腿时发现，肉块不腐败且具有香气的TVB-N含量范围为21～71 mg/100 g，三川火腿的TVB-N含量在此范围内，但较金华火腿（74～84 mg/100 g）更低[31]。

2.4 焐灰火腿及风干火腿发酵过程中NaCl含量的变化

由图4可知，在发酵过程中，焐灰火腿及风干火腿的NaCl含量均呈上升趋势，发酵6～12 个月过程中，焐灰火腿NaCl含量由4.48%上升至5.40%，风干火腿由4.60%上升至5.52%。这是由于在发酵过程中，盐分不断从火腿表面向内部渗透，同时火腿中的水分从内部向外部渗出。在发酵过程中，风干火腿NaCl含量的上升速率始终高于焐灰火腿，这与焐灰火腿在草木灰中堆焐有关，堆焐减少了水分的挥发，而风干火腿直接与环境接触，加快了水分流失，致使NaCl含量迅速上升。

2.5 焐灰火腿及风干火腿发酵过程中蛋白质含量的变化

由图5可知，在发酵过程中，焐灰火腿及风干火腿的蛋白质含量均呈现增加趋势。发酵6～12 个月过程中，焐灰火腿蛋白质含量由28.8%上升至38.4%，风干火腿蛋白质含量由30.2%上升至40.9%。主要原因是在风干或发酵过程中，随着食盐在肌肉中的平衡，且失水率增加，使火腿的蛋白质含量逐渐增加。风干火腿的蛋白质含量均高于焐灰火腿，说明肌肉中的水分显著影响蛋白质含量[32]。

2.6 焐灰火腿及风干火腿发酵过程中色差的变化

由图6～7可知，三川火腿在发酵过程中，由于酶促褐变、非酶褐变和亚硝酸盐的发色作用，使色差值（亮度值（L*）和红度值（a*））发生一系列复杂变化。随着发酵时间的延长，焐灰火腿及风干火腿肌肉组织的a*呈缓慢上升趋势，L*呈降低-升高-降低的变化趋势。在发酵过程中，焐灰火腿的L*和a*均高于风干火腿。a*上升可能是由脂肪氧化增加和肌肉中肌红蛋白含量升高导致的。火腿的色泽也与加工方式、光照、氧气、微生物繁殖等因素有关[33-35]。

2.7 焐灰火腿及风干火腿发酵过程中游离氨基酸含量的变化

由表1～2可知，焐灰火腿及风干火腿发酵過程中均检测出17 种游离氨基酸。焐灰火腿和风干火腿中的组氨酸和赖氨酸含量最多。各游离氨基酸含量在发酵不同时间段均有不同程度的变化，总体趋势与氨基酸总含量变化相似，随着发酵时间的延长，各氨基酸含量先降低再升高，发酵9 个月时达到最大值，然后开始逐渐降低。发酵9 个月时各氨基酸含量达到最高，说明此时蛋白酶水解活性较高，发酵9 个月以后，焐灰火腿和风干火腿的氨基酸含量呈下降趋势，至发酵12 个月时，风干火腿的游离氨基酸总量有所上升，这可能与发酵和腌制条件有关。发酵6～10 个月时，风干火腿的游离氨基酸总量高于焐灰火腿，发酵11～12 个月时，风干火腿的游离氨基酸总量低于焐灰火腿，这可能是由于发酵11～12 个月时温度较低，且随着火腿加工时间的延长，NaCl含量逐渐增加至最大值，水分含量逐渐降低至最小值，从而抑制了蛋白酶活性[36]，使蛋白质降解产生的游离氨基酸含量减少;另外，游离氨基酸也可能参与了火腿中支链酯类物质的合成以及在微生物氨基酸脱羧酶催化下生成生物胺[37]，使游离氨基酸含量骤减，而焐灰火腿被草木灰堆焐，使游离氨基酸含量受气候和水分的影响较小。在火腿发酵过程中，谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、组氨酸、天冬氨酸等对火腿风味起着重要作用[34]。谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的含量影响火腿的鲜美程度[35]。亮氨酸与火腿的苦味相关，赖氨酸、甲硫氨酸呈味阈值低，对火腿滋味有重要作用。

3 结 论

三川焐灰火腿和风干火腿在发酵6～12 个月期间：三川焐灰火腿pH值由6.05升至6.13，风干火腿由6.02升至6.09;焐灰火腿水分含量由54.2%降至43.0%，水分活度由0.71降至0.65，风干火腿水分含量由50.3%降至41.4%，水分活度由0.69降至0.65;焐灰火腿TVB-N含量由30.1 mg/100 g上升至65.1 mg/100 g，风干火腿由31.7 mg/100 g上升至60.9 mg/100 g;焐灰火腿NaCl含量由4.48%上升至5.40%，风干火腿由4.60%上升至5.52%;焐灰火腿蛋白质含量由28.8%上升至38.4%，风干火腿由30.2%上升至40.9%;焐灰火腿和风干火腿的色差值呈一系列复杂变化;焐灰火腿和风干火腿中均检测出17 种游离氨基酸，各游离氨基酸含量在不同时期呈现不同程度的变化，总体趋势与氨基酸总含量相似。

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