光发酵火腿挥发性风味成分分析

郭春羽，王丽梅，王卓，陆轩昂，许校嘉，金林枫，叶慧群，吴锋民*，方允樟,2*

(1.浙江师范大学 物理与电子信息工程学院，浙江 金华 321004； 2.新疆大学 科学技术学院(阿克苏校区)，新疆 阿克苏 843000)

金华火腿作为一种腌渍制品，传统加工工艺使其含盐量较高，口味较重，制约了金华火腿产业的发展[1]。已有研究着力于金华火腿制作工艺的改良，如研发新型加工设备[2]、改进加工工艺[3]、运用低盐腌制[4-5]、生产智能化控制[6-7]等。挥发性风味物质是金华火腿风味的重要组成部分，已有研究检测了传统金华火腿挥发性风味成分的变化[8-10]。使用人工补光结合低盐腌制的光发酵火腿制作工艺制作金华火腿[11-13]，可降低金华火腿含盐量。本研究采用气质联用仪检测挥发性风味成分，结合感官评价，测试和比较光发酵工艺制作的火腿和传统工艺金华火腿的风味物质，以期为金华火腿的工艺改造提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

参考文献[11-13]方法制备光发酵火腿，制作工艺见图1。制作过程中，上盐时食盐添加量为2.0%～2.5%，温度2 ℃～5 ℃，相对湿度75%～95%；补盐时除去残留的食盐并添加新盐，添加量为鲜腿质量的2.0%；模拟日光照射时光照强度在1 000～8 000 lx周期变动，温度以每2 h变化2 ℃的规律在5～15 ℃周期性变化，相对湿度50%～60%；发酵时温度20～25 ℃，相对湿度70%～80%；后熟和陈化时温度30～35 ℃，相对湿度80%～85%。按照传统工艺制作金华火腿，食盐用量为鲜腿质量的10%左右。

图1 光发酵火腿的制作流程

主要仪器设备：安捷伦7890A-5975C气质联用仪，安捷伦科技(中国)有限公司；SPME萃取头型号(SUPELCO 50/30 μm DVB/CAR/PDMS)。

1.2 方法

1.2.1 挥发性风味成分测定

自火腿滴油处纵向切下，取廋肉的中间部位作为待测样品。取6 g样品(精确至0.000 1 g)，分次加入4 mL纯水，室温绞碎后研磨至匀浆状，置于20 mL顶空瓶中，密封后放入50 ℃水浴锅中水浴30 min，然后将萃取头插入顶空瓶中距离液面1 cm处，50 ℃吸附30 min，取出后插入气象色谱仪进样口，240 ℃下解析2 min，进行气相色谱串联质谱(gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS)分析。

色谱条件：DB-WAX MS色谱柱(60 m×0.25 mm，0.5 μm)；升温程序：初始温度35 ℃，保持3 min后以3 ℃·min-1升温至220 ℃，保持10 min；进样口温度240 ℃；恒流进样；柱流速1 mL·min-1。

质谱条件：EI离子源，离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃，质量数扫描范围m/z33～500。

1.2.2 定性和定量方法

挥发性和半挥发性物质运用Xcalibar(ThermoScientific)软件进行检测，将检测到的质谱信息与NIST 11质谱数据库中的数据进行匹配，相似度大于75(最大值100)，并且配合手动检索校对进行定性；采用峰面积归一化法进行定量，风味成分以峰面积计算相对含量。

1.2.3 含盐量的测定

参考GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》，使用炭化浸出法、硝酸银标准溶液滴定检测成熟金华火腿中含盐量。

1.2.4 感官评价

选择10名研究生(5男5女)，按照评分标准[14]先后独立进行感官评分，取平均值作为最后评分。

2 结果与分析

2.1 火腿挥发性风味物质的种类及数量

传统金华火腿和光发酵火腿中挥发性物质的总质子流图见图2。

图2 传统金华火腿和光发酵火腿的总质子流

2种火腿中，挥发性风味物质的种类及数量见表1。比较2种火腿，挥发性气体种类相似性最大的是芳香烃、呋喃、吡嗪，共有比为100%；差异性最大的是酯类和含硫化合物，共有比为50%。

表1 2种火腿挥发性风味物质种类及数量

2.2 火腿共有挥发性风味物质种类与含量

2种火腿中，共有醛11种，酸9种，醇8种，烷烯烃、酮各5种，内酯4种，芳香烃3种，吡嗪、呋喃各2种，酯1种(表2)。2种火腿共有挥发性物质的种类相似度达到82.6%，总质量分数达到84.2%，共有化合物中，含量最高的是壬醛、己醛、庚醛、辛醛。

对挥发性风味物质进行分析，金华火腿风味的第一主成成分[9]为己醛、庚醛、辛醛、壬醛、戊醛，对火腿整体风味影响及其差异性作用最大(图3)。光发酵火腿中己醛含量是传统金华火腿的0.6倍；庚醛、辛醛、壬醛分别是传统金华火腿的1.64倍、2.42倍、2.33倍；戊醛是传统金华火腿的0.56倍。光发酵火腿的有焦香味的风味成分(4种直链醛和2-戊基呋喃)的总质量分数是44.38%，

表2 2种火腿的共有化合物分析

注：挥发性风味物质质量分数以该物质峰面积占所检出所有化合物峰面积百分数计算。

图3 2种火腿风味的第一主成成分对比

是传统金华火腿(23.34%)的1.9倍。2-戊基呋喃有火腿特征气味[10]，光发酵火腿中2-戊基呋喃的质量分数是传统金华火腿的1.51倍。

其他化合物对金华火腿的风味有一定的影响[15-18]。如图4所示，光发酵火腿的异戊酸(酸败味)、己烷(霉味)，异丁醛(刺激性)、丙酮(辛辣气味)含量分别是传统金华火腿的10%、3%、32%、57%，光发酵制作工艺减少了传统金华火腿加工中产生的令人不愉快的风味物质的含量。光发酵火腿中戊醇、2-甲基丁醛、异戊醛、2，6-二甲基吡嗪含量分别是传统金华火腿的40%、39%、35%、26%；光发酵火腿中己醇、苯甲醛、1-辛烯-3-醇、甲苯、丁酸的含量均为传统金华火腿的78%～105%，差异性不明显。

图4 2种火腿的其他风味物质对比

2.3 2种金华火腿特有风味物质

2.3.1 传统金华火腿特有风味物质

如表3所示，传统金华火腿特有的化合物有13种，所占总质量分数小。

表3 传统金华火腿特有风味物质

2.3.2 光发酵火腿特有风味物质

如表4所示，光发酵火腿特有的化合物有7种，占所有风味物质含量的1.15%。

表4 光发酵火腿特有风味物质

2.4 2种火腿的感官评价

光发酵火腿的嗅觉评价得分为8.4分，金华火腿的嗅觉评价得分为8.2分。光发酵火腿有醇香味、果香味，气味令人愉快，具有传统金华火腿的风味。

2.5 2种火腿的含盐量比较

光发酵火腿的含盐量为7.27%，传统金华火腿9.13%。光发酵工艺火腿的含盐量低于GB/T 19088—2008《地理标志产品 金华火腿》国家标准(9%～11%)和行业标准(13%)。Mg2+、Ca2+和氨基酸结合成无活性的化合物，抑制氨基酸和羰基的结合，即抑制美拉德反应[19]。光发酵工艺减少了火腿上盐量(海盐中有Mg2+、Ca2+)，很可能加快美拉德反应的速率，是火腿挥发性风味成分差异性的重要因素，造成差异性的具体机制有待于深入分析。

3 小结

光发酵火腿与传统金华火腿共有挥发性物质的种类相似度达82.6%，总质量分数达84.2%。光发酵火腿有醇香味，其中特有风味物质共7种，有传统金华火腿的风味。光发酵工艺对传统金华火腿降低含盐量的应用有一定的指导意义，为金华火腿的工艺改造提供了一种新方法。