风鸭加工过程中肌内和皮下脂肪水解特性研究*

陈妹，郇延军

(江南大学食品学院，江苏无锡，214122)

风鸭加工过程中肌内和皮下脂肪水解特性研究*

陈妹，郇延军

(江南大学食品学院，江苏无锡，214122)

研究了控温控湿现代化工艺加工中风鸭肌内和皮下脂肪的甘油酯、磷脂、游离脂肪酸、理化指标的变化规律及内在相关性。采用三氯甲烷-甲醇溶液提取脂肪，固相萃取法分离脂肪，通过毛细管气相色谱分析游离脂肪酸的含量。结果显示:肌内脂肪中磷脂和游离脂肪酸含量比皮下脂肪变化显著，肌内脂肪水解是风鸭脂类物质变化的主体;肌内游离脂肪酸尤其油酸(18∶1)和亚油酸(18∶2)主要来自于肌内磷脂的降解，而皮下甘油酯和磷脂对皮下游离脂肪酸积累都有一定的贡献;棕榈酸(16∶0)、硬脂酸(18∶0)、油酸(18∶1)和亚油酸(18∶2)是风鸭游离脂肪酸主体成分。

风鸭，脂解，游离脂肪酸，磷脂

风鸭属于我国传统腌腊肉制品，因其风味独特、腊香浓郁而深受消费者的喜爱。传统腌腊肉制品蕴含的化学变化和加工原理极为复杂，一直是肉类科学研究的热点与难点，尤其是风味形成机理的研究，许多研究证实，脂类是腌腊肉制品最重要的风味前体物质。西方国家因很少吃鸭，相关研究鲜有报道，国内对风鸭的研究也很少，其风味形成机理研究存在空缺。控温控湿现代工艺利用对环境的温、湿度控制达到全天候生产效果，具有生产周期短，品质和安全性高等优势，是传统自然型生产的转变方向。研究此工艺下风鸭的脂质变化对科学认识风鸭风味形成机理具有重要理论意义，对实现风鸭生产向现代化可控型转变和工艺参数优化具有重要应用意义。

风鸭生产中，脂肪主要经历了水解、氧化以及氧化产物与其他成分进一步的相互作用等过程。脂肪可分为皮下脂肪和肌内脂肪，其存在形式不同对肉风味的影响也不同[1］。加工过程中磷脂和甘油酯通过内源酶的水解作用生成游离脂肪酸，游离脂肪酸继续发生氧化，最后生成腌腊肉制品的风味物质或风味物质前体[2］。脂质水解是脂类变化的基础，游离脂肪酸的积累使脂类物质更易氧化而产生风味成分[3］，甘油酯和磷脂对游离脂肪酸的贡献不同，脂质水解还受到生产过程中的温度变化、盐含量和内源酶活力等许多因素影响[4］。本实验主要集中研究风鸭在控温控湿工艺加工中肌内和皮下脂肪的水解特性，对科学认识风鸭风味形成的脂类物质来源和影响因素具有重要意义，以期为风鸭的风味形成机理研究、产品品质调控和工业化生产技术改进提供部分理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试剂

三氯甲烷、甲醇、冰乙酸、异丙醇、乙醚、三氟化硼、无水硫酸钠，均为分析纯，正己烷色谱纯，十七烷酸甲酯标样(AccuStandard)。

1.1.2 仪器

2-16pk高速冷冻离心机(Sigma，美国)、HBbasic旋转蒸发仪(德国1KA)、PL203电子天平(Mettler-Toledo)、Cleanert SPE氨丙基硅胶固相萃取柱(天津Agela)、岛津GC-14B气相色谱仪(Shimadzu)。

1.1.3 原料

90日龄、体重2kg左右白鸭为原料，购于农贸市场。

1.2 方法

1.2.1 风鸭加工工艺

采用控温控湿现代风干成熟工艺制作。

工艺流程:原料鸭→清洗→湿腌→沥水→风干7 d→成品。

14%盐液于0～4℃下腌制2 d，风干工艺温度控制在18℃左右。

1.2.2 指标测定

1.2.2.1 取样

分别取原料、腌制后、风干1d、风干3d、风干5d、风干7d(即成品)6个工艺点鸭胸、鸭腿部(1∶1)的肌肉或皮下脂肪混合粉碎，样品密封包装编号后于-20℃贮存，以备各项指标的测定。

1.2.2.2 理化指标测定

食盐含量的测定:按GB/T 5009.44-2003中方法测定。

水分含量的测定:按GB/T 9695.15-2008中直接干燥法测定。

1.2.2.3 脂肪的提取

根据Folch等[5］的方法，并略作修改。样品于4℃下解冻，取适量风鸭肌肉或皮下脂肪，剔除可见结缔组织，将样品绞碎后分别加一定量三氯甲烷-甲醇(体积比2∶1)静置抽提，抽提液过滤后加入0.2倍体积生理盐水(7.3 g/L NaCl，0.5 g/L CaCl2)，然后3000 r/min离心15 min，吸净上层液体及膜状杂质，下层有机溶剂用真空旋转蒸发器44℃水浴真空蒸干，得到的油脂纯品于-20℃下贮存备用。总脂肪含量通过称量得到，以g/100 g样品计。

1.2.2.4 游离脂肪酸的分离和测定

根据Garcia等[6］的方法，称取一定质量脂质，制成20 mg/mL的脂质氯仿溶液。先用2.0 mL三氯甲烷活化小柱，将1 mL脂质氯仿溶液移入氨丙基硅胶小柱中，用4.0 mL三氯甲烷-异丙醇(体积比2∶1)洗脱小柱，然后用6.0 mL的2%乙酸-乙醚洗出游离脂肪酸，收集备用。

游离脂肪酸甲酯化:用氮气挥干游离脂肪酸溶剂，加入4 mL 14%三氟化硼-甲醇，60℃水浴30 min使脂肪酸甲酯化(加适量无水硫酸钠吸收甲酯化生成的微量水)。冷却后加2 mL水和2 mL正己烷振荡，静置分层后完全吸取上层有机层，加入40 μg十七酸甲酯作内标，用氮气挥干溶剂，用正己烷定容至0.8 mL，备气谱测定。

气相色谱条件:色谱柱:毛细管柱为SupecowaxTM10(30 m×0.25 mm，0.25 μm)(J＆Wscientific);升温程序:160～220℃，6℃/min;载气(高纯氮)流速20 mL/min，进样量1.5 μL，分流比1∶40;进样口温度280℃;火焰离子检测器温度为280℃。

定性定量:色谱输出结果对照脂肪酸标准保留时间定性各脂肪酸，采用峰面积归一法确定各种脂肪酸的相对含量。

1.2.2.5 脂肪组分的测定

用Junaeda(1985)[7］和Buscailhonm(1994)[8］的方法，并略作修改。取一定量的脂质氯仿溶液经氨丙基硅胶固相萃取柱吸附，用三氯甲烷洗脱中性脂肪(甘油酯+游离脂肪酸)，甲醇洗脱磷脂，分别收集洗脱液后44℃水浴中旋转蒸发浓缩，再用氮气吹干，称量进行中性脂肪和磷脂的定量。游离脂肪酸总量由各脂肪酸含量相加得到，中性脂肪含量减去游离脂肪酸含量得到甘油酯含量，各组分含量以g/100 g脂肪表示。

1.2.3 数据处理方法

数据统计分析采用SPSS11.5软件分析。

2 结果与分析

2.1 风鸭生产过程中肌肉和皮下组织盐分和水分含量变化

风鸭加工过程中肌肉和皮下脂肪的水分和盐分含量测定结果见表1。

表1 风鸭加工过程中水分和盐分含量的变化

可见随着工艺的进行，原料在迅速地失水和积累盐分。由于实验采用了控温控湿的工艺，相对较高的温度加快了反应进程，明显缩短了生产周期，风干7 d风鸭水分和盐分含量就达到了传统自然低温下风干20 d时的水平[9］。

风鸭肌肉和皮下组织的水分含量差异显著，原料中肌肉水分含量高达78.70%，而皮下组织只有34.98%。风鸭加工过程中盐分在迅速增加(P＜0.05)，肌肉组织盐分增加比皮下组织更快(P＜0.01)，可能是由于皮下多为脂肪组织，较致密，且含水量低，不利于食盐的渗透。风干后期皮下组织盐含量略有下降，推断是由于后期水分含量较少，NaCl在鸭体表皮析出。风鸭成品鸭肉和皮下组织盐含量分别为7.28%和1.43%，差异显著。盐含量在加工过程中的作用主要是抑菌和影响内源酶活力，盐含量在6%～15%比较合适，既可以保证防腐效果也不会对产品风味产生不良影响。

2.2 风鸭加工过程中肌内和皮下脂肪组分含量变化

风鸭的风味主要来自于脂类物质的变化，因此鸭肉脂肪的组成对产品品质存在重要影响。脂肪主要由甘油酯、磷脂和游离脂肪酸(FFA)组成，一般原料肉中游离脂肪酸较少，随着加工的进行，甘油酯和磷脂不断地水解生成FFA。表2中显示了加工中鸭肉总脂肪含量及组分的变化情况，肌肉组织中脂肪含量较小，在2%～3%水平，而皮下脂肪含量明显较高，约在61%～77%之间。从组成上看，鸭体肌内和皮下脂肪组成不同，肌内脂肪中磷脂含量较高，原料中高达37.78%，皮下脂肪中磷脂含量很少，以甘油酯为主，含量在95%以上。

表2 风鸭加工过程中肌内和皮下各脂肪含量变化1)

从加工过程中的变化情况看，肌内脂肪组分含量变化较显著，磷脂绝对含量从原料的37.78 g/100 g到成品的13.33 g/100 g，含量下降了24.45 g/100 g脂肪，即64.71%的肌内磷脂在加工过程中降解;肌内FFA含量从原料的3.75到成品的13.02 g/100 g脂肪，含量增加为原料的3.47倍。从变化幅度看，风干工艺开始磷脂和游离脂肪酸的含量变化幅度较大，而风干末期趋于平缓。皮下脂肪中磷脂含量小，59.67%发生了降解，但含量仅下降了2.19 g/100 g脂肪，加上FFA也在不断地氧化消耗，皮下FFA含量仅有微小的增加。无论是皮下还是肌内脂肪中，甘油酯含量有增大的趋势，而理论上甘油酯是在降解的，其他有关腌腊肉的[10］的研究中也有过类似的现象，这说明甘油酯的降解速度远远小于磷脂的降解速度，也表明磷脂是脂肪水解变化的主体。

2.3 风鸭加工过程中肌内和皮下脂肪游离脂肪酸组成和变化

FFA含量变化是一个动态过程，一方面磷脂和甘油酯水解成FFA，另一方面FFA进一步不断氧化消耗。FFA的增量可以用来表征脂类的水解强度，表2中已经分析出了FFA(尤其肌内)在不断积累，表明脂类的水解速度大于FFA的氧化速度。表3列出了不同工艺阶段肌内脂肪中游离脂肪酸组成和含量变化，可见各类脂肪酸的含量都呈现上升趋势。棕榈酸(16∶0)、硬脂酸(18∶0)、油酸(18∶1)和亚油酸(18∶2)含量在原料和成品中占FFA总量的97.52%和96.50%，是风鸭肌内脂肪主要的游离脂肪酸。风干结束时∑SFA、∑MUFA、∑PUFA分别上升为原料的1.91、6.66和13.17倍，∑SFA、∑MUFA、∑PUFA占FFA总量的比例从原料肉的76.56%、16.56%、6.93%变为成品时的42.02%、29.38%和26.30%，可见FFA中不饱和脂肪酸(尤其PUFA)积累的速度较快。表明脂肪中含有的不饱和脂肪酸易被水解下来，尤其是多不饱和脂肪酸，而饱和脂肪酸最不易被水解。结合肌内脂肪中磷脂含量的显著减少，推断FFA中增加的不饱和脂肪酸主要来自于磷脂的水解。此外，湿腌后肌内脂肪中各FFA的含量较低，这是可能是由于湿腌工序鸭肉在盐水中浸泡导致部分脂肪酸的流失[11］。从风干工艺开始FFA含量显著增加，风干末期基本平稳。

表3 风鸭加工过程中肌内脂肪游离脂肪酸组成和含量变化 g/100 g脂质

表4列出了不同工艺阶段皮下脂肪中游离脂肪酸的组成和含量变化情况，表2中已分析皮下脂肪的水解作用较微弱，游离脂肪酸含量仅增加了0.24 g/100 g脂肪。与肌内脂肪相似，棕榈酸(16∶0)、硬脂酸(18∶0)、油酸(18∶1)、亚油酸(18∶2)是主要的游离脂肪酸。从脂肪酸变化上看，SFA、MUFA、PUFA总量在整个加工过程中略呈上升趋势，风干结束时∑SFA、∑MUFA、∑PUFA分别上升为原料的1.12、1.26和1.51倍，从在原料中占总FFA的比例65.75%、26.27%、7.99%变为成品的62.01%、27.85%、10.15%，其中仍可见多不饱和脂肪酸比例增长相对较快。皮下脂肪中FFA的增加表明脂肪水解作用大于氧化作用，但是水解程度比肌内脂肪小。

表4 加工过程中皮下脂肪游离脂肪酸组成及含量变化 g/100 g脂肪

2.4 风鸭加工过程中肌内和皮下脂肪的水解特性

综上脂类物质的变化情况可以看出，肌内脂肪的水解作用比皮下脂肪强烈得多，主要由于肌内磷脂含量较高。磷脂主要存在于细胞膜中，更容易受到来自细胞内的水解酶作用[12］;且在脂肪水解酶的催化反应中，具有较低熔点(14～18℃)的不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸具有更好的油-水介面，更易受到脂肪水解酶的作用而释放[13-14］。因此富含多不饱和脂肪酸的磷脂[15］比甘油酯更易水解得多，肌内脂肪因磷脂含量较高，水解变化更显著，同时也解释了游离脂肪酸中不饱和脂肪酸比例上升更明显的现象。也有许多其他腌腊肉制品的研究结果显示内磷脂是风鸭脂类风味前体物质变化的主体[16-18］。皮下脂肪甘油酯含量较高，甘油酯的脂肪酸以饱和脂肪酸居多，水解作用微弱，成品中皮下FFA组成中SFA、MUFA、PUFA相对含量分别为62.01%、27.87%和10.15%，与肌内的42.02%、29.38%和26.30%相比，可见皮下FFA中含有较高比例的饱和脂肪酸，这部分饱和脂肪酸可能主要来自于皮下大量存在的甘油酯，且皮下FFA与磷脂的相关系数R2仅为0.723，推断风鸭皮下脂肪中甘油酯和磷脂对FFA的积累都有一定的贡献作用。肌内脂肪水解变化显著，对其相关性进行了细致分析(见表5)，结果显示磷脂与FFA的相关性强，R2为-0.925，尤其与MUFA和PUFA相关性极好。进一步证实了肌内游离脂肪酸中的不饱和脂肪酸主要来自于磷脂的水解，尤其油酸(18∶1)和亚油酸(18∶2)主要由磷脂分子降解产生。

表5 风鸭加工过程中肌内磷脂与主要FFA含量间的相关系数

此外，肌内脂肪的水解较明显地表现出风干前期剧烈，末期趋于平缓的现象，这可能主要与风干阶段相对较高的温度18℃和盐浓度的提高有关，有研究显示脂肪水解氧化受加工时间、温度和盐含量的显著影响，高温会加速脂肪的水解氧化作用[19］，且本实验肌肉中盐分与磷脂/FFA含量的R2为-0.837/0.778，表明盐浓度的增加对脂肪的水解可能存在一定的影响。有研究结果表明温度和盐含量是影响脂肪酶活的主要因子，盐含量对酶活的影响具有某一临界值，低于临界值对酶活有一定促进作用，反之则抑制，温度越高这一临界值就越大[20］。本实验风干阶段相对较高的风干温度(18℃)，加上风干前期盐含量可能表现对脂肪酶活力的促进作用，导致风干前期脂肪水解较强，而风干后期高的盐浓度可能会造成对细胞结构的破坏或对脂肪酶的毒害作用，从而脂肪水解趋于平缓。可见通过风鸭生产的盐含量和风干温度等加工工艺的调节可以实现对脂肪水解过程和程度的控制，而其对脂肪水解影响的理论研究有待进一步深入。

3 结论

(1)肌内脂肪中磷脂和游离脂肪酸含量变化显著，皮下脂肪水解微弱，肌内脂肪变化是脂类物质变化的主体。

(2)肌内脂肪磷脂含量显著下降，64.17%肌内磷脂发生了降解，且与FFA含量R2为0.925，肌内游离脂肪酸尤其油酸(18∶1)和亚油酸(18∶2)主要来自于磷脂的降解。肌内脂肪水解在风干工艺较强烈，风干末期趋于平缓。风鸭皮下脂肪中甘油酯和磷脂对皮下FFA的积累都有一定的贡献作用。

(3)不管是在肌内还是皮下脂肪中，棕榈酸(16∶0)、硬脂酸(18∶0)、油酸(18∶1)和亚油酸(18∶2)是风鸭游离脂肪酸的主体成分。

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ABSTRACTThe changes of glycerides，phospholipids，free fatty acids，physicochemical index and the correlation between indices were analyzed during processing of dry-cured duck.Temperature and humidity were controlled.Lipids were distilled using chloroform-methanol，then were separated by solid phase extraction(SPE).Free fatty acids(FFA)were determined via capillary gas chromatography.Results showed that∶Phospholipids and FFA content in intramuscular fat changed significantly compared to that in subcutaneous fat and this was the main changes of lipolysis in dry-cured duck.FFA in intramuscular fat，especially oleic acid(C18∶1)and linoleic acid(C18∶2)were mainly generated from intramuscular phospholipid degradation.Glycerides and phospholipids in subcutaneous fat caused the accumulation of FFA.Palmitic acid(C16∶0)，steartic acid(C18∶0)，oleic acid(C18∶1)and linoleic acid(C18∶2)were the dominant fraction of FFA in dry-cured duck.

Key wordsdry-cured duck，lipolysis，FFA，phospholipids

Study on Lipolysis Characteristics of Intramuscular and Subcutaneous Lipids During Dry-cured Duck Processing

Chen Mei，Huan Yan-jun
(School of Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi 214122，China)

硕士研究生(郇延军教授为通讯作者)。

*国家自然基金资助项目(31071569)

2012-03-19，改回日期:2012-06-07