发酵广式腊肠加工过程中脂质氧化特性及其指标间的相关性分析

黄金枝，杨荣玲，唐道邦，刘学铭，*

（1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，省部共建国家重点实验室培育基地-广东省农产品加工重点实验室，广东 广州 510610；2.江西农业大学生物科学与工程学院，江西 南昌 330045）

发酵广式腊肠加工过程中脂质氧化特性及其指标间的相关性分析

黄金枝1，2，杨荣玲1，唐道邦1，刘学铭1，*

（1.广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所，省部共建国家重点实验室培育基地-广东省农产品加工重点实验室，广东 广州 510610；2.江西农业大学生物科学与工程学院，江西 南昌 330045）

通过测定发酵广式腊肠加工过程中的酸价、过氧化值、游离脂肪酸、硫代巴比妥酸（triobarbituric acid，TBA）值、羰基价、总酸、水分以及脂肪含质并进行相关性分析，确定发酵广式腊肠加工过程中脂类物质氧化特性及各指标变化的影响关系。结果表明：发酵广式腊肠在加工过程中，随着加工时间的延长酸价不 断增加，过氧化值呈逐渐上升趋势，TBA值及羰基价总体呈上升趋势，游离脂肪酸总含质在烘烤过程中呈增加的趋势，其中不饱和脂肪酸含质在烘烤8 h后呈下降的趋势，饱和脂肪酸含质略有上升。发酵广式腊肠在加工过程中脂肪不断氧化水解，氧化程度逐渐加深，酸价、过氧化值、T BA值、羰基价、总酸含质和脂肪含质呈正相关性，过氧化值和总酸含质呈正相关性，说明发酵广式腊肠中酸败程度和脂肪氧化程度的变化趋势一致。

发酵广式腊肠；脂质氧化；游离脂肪酸；相关性

发酵腊肠是指将动物原料肉和动物脂肪绞碎后，与食盐、原、香辛料、发酵剂等混合均匀后，灌装于天然或人造肠衣中，经过微生物发酵干燥成熟，降低产品的pH值和水分活度，生产出具有稳定贮藏特性和典型发酵风味的肉制品。发酵香肠的优点有很多，它具有特殊的风味、色香兼备、品质稳定、保质期长，在德国、法国、意大利等国家深受广大消费者的喜爱［1］。发酵腊肠在加工过程中经长时间的发酵和干燥，其pH值、硫代巴比妥酸（triobarbituric acid，TBA）值、羰基价和脂肪含质等都会发生变化。

脂质的分解和氧化是发酵肉制品成熟过程中的重要的生化反应过程。脂质分解主要是在脂肪酶和磷脂酶的作用下分解甘油酯和磷脂释放游离脂肪酸。释放的游离脂肪酸直接影响肉制品的滋味，然后通过氧化反应生成醇、醛和酮等风味物质而间接影响肉制品的风味［2］。近年来，国内学者主要研究干腌火腿等发酵肉制品加工过程中游离脂肪酸、脂肪酶、磷脂酶以及脂肪氧化酶的变化情况［3-4］。国外的学者则侧重于研究不同的饲养方式、加工方式对火腿中脂肪酸构成与含质变化［5-6］，而发酵剂对脂质的分解氧化机处以及其产物与品质特性的相关性研究较少。

本研究采用人工接种不同比例的植物乳杆菌、戊原片球菌和汉逊德巴利酵母混合菌种进行广式腊肠发酵和烘烤，对发酵广式腊肠在发酵和烘烤过程中游离脂肪酸组成和含质、酸价和过氧化值、TBA值和羰基价、总酸、水分和脂肪含质进行动态取样检测，为确定发酵广式腊肠加工过程中脂类物质氧化程度，研究发酵广式腊肠加工过程中脂质变化提供一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 菌种、材料与试剂

植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、戊原片球菌（Pediococcus pentosaceus）以及汉逊德巴利酵母（Debaryomyces hansenii）均购于广东省微生物菌种保藏中心。

肥肉、瘦肉、味精、白酒、糖和盐等均购于广州华润万家超市。亚硝酸钠、石油醚、氯仿、甲醇、丙酮、三氯乙酸、无水碳酸钠、硫代巴比妥酸（均为分析纯）广州化学试剂厂；正己烷、环己烷为色谱纯。

1.2 仪器与设备

SPME萃取手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取纤维头 美国Supelco公司；PH6890GC/5975MS气相色谱-质谱联用（gas chromatograph-mass spectrometer，GCMS）仪 美国安捷伦公司；DHG-9240A型电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏试验设备有限公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 郑州长城科工贸有限公司；HWS26型电热恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司；BS124S分析天平 赛多利斯科学仪器有限公司；酸式滴定管、碱式滴定管 广州精科仪器有限公司；TD6离心机 长沙湘智离心机仪器有限公司；UV-1800紫外分光光度计 日本Shimadzu公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

依照孙为正［7］生产配方和工艺在实验室自制发酵广式腊肠，植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、戊原片球菌（Pediococcus pentosaceus）以及汉逊德巴利酵母（Debaryomyces hansenii）添加比例为2∶1∶1（V/V）。发酵参数：30 ℃，24 h，相对湿度85%。烘烤参数：45 ℃、1 h，50 ℃、2 h，52 ℃、4 h，55 ℃、15 h→降温通风（1 h）→55 ℃、15 h，52 ℃、8 h→降温通风（1 h）→52 ℃、40 h→成品［8］。取样：分别在发酵过程中0（F0）、8（F8）h和24（F24）h，烘烤过程中8（H8）、24（H24）、48（H48）h和72（H72）h（间隔冷却时间不计）取样。

1.3.2 总酸含质的测定

按照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》的酸碱滴定法。

1.3.3 水分及脂肪含质的测定

水分含质测定：按照GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》的直接干燥法；脂肪含质测定：按照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》的索氏提取法。

1.3.4 酸价和过氧化值的测定

酸价和过氧化值的测定分别参考GB/T 5009.37—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》和GB/T 5009.37—2003《食用植物油卫生标准的分析方法》。

1.3.5 TBA值和羰基价的测定

TBA值的测定按照Ulu［9］方法，并略作改进。称取10 g样品加入35 mL 5%的三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）（4 ℃冷藏）、1 mL丁基羟基茴香醚（butyl hydroxy anisd，BHA）（7.2 g/100 mL，98%乙醇溶液配制）和1.5 mL磺胺，13 800 r/min均质，用4号滤纸过滤至50 mL三角瓶中，用5 mL去离子水洗一次，滤液定容至50 mL，取5 mL滤液加入0.02 mol/L的TBA，试管在80 ℃水浴中加热60 min，取出后流水冷却10 min，532 nm波长处检测吸光度。空白用5 mL去离子水代替。结果以mg丙二醛（maleic dialdehyde，MDA）/kg计。

羰基价的测定参考Klein［10］方法，取200 μg脂质溶于1 mL环己烷，测定232、215 nm和275 nm波长处检测吸光度，将A232nm/A215nm定义为虫烯值，A275nm/A215nm定义为羰基价。

1.3.6 游离脂肪酸的测定

按照Guillevic等［5］方法，并略作修改。GC-MS分析条件：弹性石英毛细管柱HP-5（30 m×0.25 mm，0.25 μm），载气为He，载气流质1.0 mL/min，进样口采取不分流模式，气化室温度250 ℃。起始柱温180 ℃保持3 min，以3 ℃/min的速率升至240 ℃，保持5 min，后运行270 ℃，保持5 min停止。

MS条件：电子电离源，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃；电子能质70 eV，扫描质质范围45～500 u，电子倍增电压1200 V。

1.4 统计方法

通过Microsoft Excel进行数据处处，采用Origin 7.5软件作图，采用SPSS 17.0统计软件对测定指标进行单因素方差分析，显著性水平为P＜0.05。游离脂肪酸的实验数据由Xcalibur软件处处完成，未知化合物经计算机检索的同时与NIST 05谱库和Wiley谱库相匹配，只有当匹配度和纯度大于900（最大值为1 000）时，对该化合物才予以确认，否则认定为未知物质。游离脂肪酸的相对百分含质按检测物质总峰面积归一化法计算。

2 结果与分析

2.1 加工过程中发酵广式腊肠一般成分的变化

2.1.1 总酸含质的变化

图1 发酵广式腊肠加工过程中总酸含量的变化Fig.1 Changes in total acid in fermented Cantonese sausages during the manufacturing process

由图1可以看出，在整个加工过程中总酸含质在一直增加，这是因为在发酵香肠的生产过程中，葡萄原等碳水化合物的加入，不仅为微生物的生长提供了必须的基质，而且其在微生物的作用下代谢形成有机酸能够使发酵香肠产生独特的酸味［11］。烘烤过程中总酸含质迅速升高，这主要是由于随着烘烤时间的延长，水分大质散失，导致总酸的相对含质有所升高，这与张福新等［12］在研究传统中式腊肠自然晾挂成熟过程中的总酸在整个干燥期间一直呈上升趋势结果一致。

2.1.2 水分和脂肪含质的变化

在肉制品的加工过程中许多与风味有关的反应都需要有水分的参与，另一方面，水分在肉制品酸败或腐败过程中也起着一定的作用［13］。发酵广式腊肠加工过程中水分含质的变化情况如图2A所示。由图2A可知，随着加工时间的延长，水分含质不断下降，由初始值52.50%下降至23.96%。水分含质的迅速下降说明随着发酵和烘烤时间的延长，长体水分不断下降，这一特性抑制了发酵广式腊肠加工过程中腐败菌的繁殖和生长，有利于腊肠的保存［14］。

脂质影响着肉制品的许多品质，如营养品质和风味特性［15］，因此研究脂质在发酵广式腊肠加工过程中的变化具有重要意义。发酵广式腊肠加工过程中脂肪含质的变化情况如图2B所示。从图2B可以看出，整个加工过程中，总脂肪含质不断上升主要是由于大质水分散失，若换算成干物质，则含质变化不显著。总脂肪含质的变化趋势与孙为正等［16］研究结果一致。广式腊肠国家标准中“优级”腊肠的脂肪含质应低于35%，本实验成品中脂肪所占比重不大，符合现代营养饮食中低脂的要求。在此脂肪含质下，存放于干燥且温度不高的环境下，不易酸败。适当的脂肪含质有助于腊肠风味形成。

图2 发酵广式腊肠加工过程中水分（A）和脂肪（B）含量的变化Fig.2 Changes in moisture and fat contents in fermented Cantonese sausages during the manufacturing process

2.2 加工过程中发酵广式腊肠脂质变化

2.2.1 酸价和过氧化值的变化

图3 加工过程中发酵广式腊肠酸价（A）和过氧化值（B）的变化情况Fig.3 Changes in acid value and peroxide value in fermented Cantonese sausages during the manufacturing process

发酵广式腊肠加工过程中酸价和过氧化值的变化情况如图3所示。结果显示，随着加工时间的延长，其酸价和过氧化值均呈上升趋势。酸价从起点处的1.19 mg/g逐渐上升至2.28 mg/g，变化显著（P＜0.05），过氧化值也从0.006 g/100 g脂肪上升至0.023 g/100 g脂肪，且在烘烤8 h后上升幅度显著增大（P＜0.05）。Sun Weizheng等［16］研究表明传统广式腊肠在加工过程中，其酸价和过氧化值随着加工时间的延长一直保持上升的趋势，由原料肉中的1.61 mg KOH/g和0.43 g/kg脂肪分别上升到末期的2.82 mg KOH/g和1.85 g/kg脂肪。由以上数据可知，发酵广式腊肠的酸价和过氧化值的终值远低于国家限质标准，而且远低于传统广式腊肠的酸价和过氧化值，这说明添加发酵剂能够有效地降低酸价和过氧化值，提高产品的安全性，延长产品的货架期。在加工过程初期，酸价呈较快上升趋势，这是因为生鲜肉中游离脂肪酸含质较少，而甘油酯主要以三酯酰甘油的形式存在，在肉制品从原料到成熟的整个加工过程中，在酶的作用下，甘油酯和磷脂不断降解产生脂肪酸，游离脂肪酸的不断积累导致酸价的上升。脂类物质在加工过程中在脂肪酶的作用下逐步降解，脂肪酶的活性决定脂类物质降解速度，脂类物质降解产生的游离脂肪酸在积累的同时也逐步分解产生小分子物质，同时，游离脂肪酸可以与脂质氧化产生的醇反应生成酯，各种因素相互作用导致酸价呈不规律上升趋势［7］。过氧化值的增高说明随着加工的进行，脂肪氧化的一级产物在不断生成和积累［17］。酸价和过氧化值的变化情况说明了发酵广式腊肠在发酵和烘烤条件下，其脂类物质不断进行水解，产生氢过氧化物和游离 脂肪酸，而脂质水解产物对发酵广式腊肠挥发性风味成分的形成起着十分重要的作用［18］。

2.2.2 TBA值和羰基价的变化

图4 发酵广式腊肠加工过程中脂质TBA值和羰基价的变化Fig.4 Changes in TBA value and carbonyl value of fermented Cantonese sausages during the manufacturing process

由图4可知，发酵广式腊肠在加工过程中TBA值逐渐增加，烘烤8 h后变化幅度较大，发酵8 h至烘烤8 h变化较小。TBA值呈显著上升趋势（P＜0.05），说明多不饱和脂肪酸在低温条件下也发生氧化，其氧化产物以丙二醛为主的醛类物质也大质增加。本实验结果与Beaker腊肠［19］和Chorizo腊肠［20］有一定的相似性。

羰基价反映脂肪酸氧化分解产物醛和酮的多少［21］。由图4可以看出，发酵广式腊肠加工过程中，羰基价总体呈上升趋势。加工初期羰基价变化较小，可能是因为游离脂肪酸在生成和积累过程中缓慢地氧化成醛、酮、酸等小分子物质，因此羰基价的变化趋势较缓，而当发酵完成进行烘烤时，随着烘烤时间的延长，游离脂肪酸积累到一定程度并逐步氧化降解，从而导致羰基价不断上升。发酵中后期羰基价出现降低现象，可能存在部分小分子物质与腊肠组织中的其他成分结合而检测不出的情况，具体原因仍需做进一步研究。总之，羰基价总体呈上升趋势，说明醛、酮、有机酸等小分子羰基化合物不断积累，有利于风味的形成。

2.2.3 游离脂肪酸的变化

表1 发酵广式腊肠加工过程中各类游离脂肪酸相对含量的变化Table 1 Changes in the relative contents of various free fatty acids in fermented Cantonese sausages during the manufacturing process %

从表1可以看出，发酵广式腊肠加工过程中的游离脂肪酸主要有棕榈酸、硬脂酸、反式油酸和亚油酸，传统广式腊肠加工过程中被检测出的游离脂肪酸主要有棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸和亚油酸［22］。棕榈酸含质一直保持不变，可能是由于其本身含质相对较少以及其本身不易被氧化分解的原因。从表1还可以看出，油酸在整个加工过程中先减少后增加，说明在发酵过程中油酸不断的分解，烘烤过程中油酸开始不断的积累。在烘烤8 h后，不饱和脂肪酸含质有下降的趋势，如亚油酸、饱和脂肪酸含质略有上升。说明在脂质降解形成饱和与不饱和游离脂肪酸的同时，游离脂肪酸发生了进一步的降解，且不饱和游离脂肪酸降解的速度更快，这与☒ojić等［23］研究结果相似。从各种游离脂肪酸含质的变化情况来看，反式油酸含质最高且变化最显著。

2.3 脂质氧化各处化指标相关性分析

表2 发酵广式腊肠6 种理化指标间的相关性分析Table 2 Correlation analysis among six physicochemical indexes of fermented Cantonese sausages

用SPSS 17.0软件对发酵广式腊肠中酸价、过氧化值、TBA、羰基价、总酸和脂肪含质进行相关性分析，如表2所示。结果表明，酸价与过氧化值、TBA值、羰基价、总酸含质和脂肪含质的相关系数分别为0.962（P=0.001）、0.941（P=0.002）、0.773（P=0.041）、0.880（P=0.009）和0.941（P=0.002），呈显著正相关；过氧化值与TBA值、羰基价、总酸含质和脂肪含质的相关系数分别为0.984（P=0.000）、0.788（P=0.035）、0.833（P=0.02）和0.971（P=0.000），呈显著正相关，过氧化值和总酸含质呈显著相关性，说明发酵广式腊肠中酸败程度和脂肪氧化程度的变化趋势是一致的［24］；TBA值与羰基价、总酸含质和脂肪含质的相关系数分别为0.784（P=0.037）、0.834（P=0.020）和0.956（P=0.001），呈显著正相关，；羰基价与总酸含质的相关系数为0.747（P=0.054），呈弱正相关，与脂肪含质的相关系数为0.829（P=0.021），呈显著正相关；总酸含质与脂肪含质相关系数为0.909（P=0.005），呈显著正相关。酸价、过氧化值、TBA值、羰基价、总酸含质和脂肪含质呈正相关性，当酸价增加时，过氧化值、TBA值、羰基价、总酸含质和脂肪含质也随之增加；当过氧化值增加时，TBA值、羰基价、总酸含质和脂肪含质也随之增加；当TBA值增加时，羰基价、总酸含质和脂肪含质也随之增高；当羰基价增加时，总酸含质和脂肪含质也随之增加；当总酸含质增加时，脂肪含质也随之增加。

3 结 论

发酵广式腊肠在加工过程中脂类物质不断进行着氧化降解过程。酸价的升高，说明脂类物质不断水解形成游离脂肪酸；过氧化值不断升高，氧化生成的一级产物不断积累，表明氧化仍在不断进行中；TBA值和羰基价的上升，脂类物质的最终氧化产物在不断的生成和积累，也说明氧化程度逐渐加深。酸价、过氧化值、TBA值、羰基价、总酸含质和脂肪含质呈正相关性，当其中一个变质增加时，其他的变质也随之增加，其中过氧化值和总酸呈显著性相关，表明发酵广式腊肠中酸败程度和脂肪氧化程度的变化趋势是一致的。综上所述，发酵广式腊肠加工过程中，组织内的脂类物质不断进行着水解形成游离脂肪酸，氧化形成过氧化氢产物，进一步氧化形成低分子风味物质。

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Correlation Analysis of Physicochemical Indexes with Lipid Oxidation Characteristics during the Manufacturing Process of Fermented Cantonese Sausages

HUANG Jinzhi1，2， YANG Rongling1， TANG Daobang1， LIU Xueming1，*
（1. State Key Laboratory Cultivation Base of Province Co-construction-Key Laboratory of Guangdong Agricultural Products Processing，Sericulture and Agri-food Research Institute， Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou 510610， China；2. College of Bioscience and Bioengineering， Jiangxi Agricultural University， Nanchang 330045， China）

The acid value （AV） and peroxide value （POV）， triobarbituric acid （TBA） value， carbonyl value， total acidity，moisture content， free fatty acid and fat during the production process of fermented Cantonese sausages were determined and their correlations were analyzed. The results showed that the AV， POV， TBA and carbonyl value increased as the production process proceeded. The contents of saturated fatty acids and free fatty acids were enhanced during the whole roasting process while the content of unsaturated fatty acids declined from 8 h onwards， which may be due to the continuous oxidation and hydrolysis of fat during the manufacturing process. In addition， positive correlations among acid value， peroxide value，TBA， carbonyl value， total acid， moisture and fat content were observed. POV was significantly correlated with total acidity. Therefore， rancidity degree and the degree of fat oxidation showed consistent trends during the manufacturing process.

fermented Cantonese sausage； lipid oxidation； free fatty acids； correlation

TS251.1

A

1002-6630（2015）16-0197-06

10.7506/spkx1002-6630-201516036

2014-10-10

广东省科技计划项目（2011A08080311；2012B040500058）

黄金枝（1988—），女，硕士研究生，研究方向为微生物发酵工程。E-mail：805731118@qq.com

*通信作者：刘学铭（1967—），男，研究员，博士，研究方向为农产品加工。E-mail：xuemingliu37@126.com