猪后腿酱肉挥发性风味物质成分分析研究

王东杰

（郑州轻工业大学食品与生物工程学院，河南郑州450001）

酱肉制品是我国特有的一类传统熟肉类制品，其风味浓郁、口感酥软，受到广大消费者的喜爱[1]。肉制品中风味成分种类繁多，且受原料、加工工艺等多种因素的影响。目前，关于鸡肉、发酵肉、生熟火鸡肉、火腿和罐装肝肠、烟熏香肠、煮牛肉、鹅肉等风味成分多有报道[2-4]，而有关猪后腿酱肉的风味成分鲜有报道。挥发性风味物质的分析关键是风味物质的提取，目前常用的提取食品挥发性风味物质的方法有静态顶空萃取法、动态顶空萃取法、固相萃取法（SPE）、超临界流体萃取法（SFE）、同时蒸馏萃取法（SDE）和固相微萃取法（SPME）等。与传统的风味物质抽提技术相比，固相微萃取简便、快速、经济安全、无溶剂、选择性好且灵敏度高，可直接与气相色谱-质谱（GC-MS）、高效液相色谱（HPLC）、毛细管电泳仪（CE）等联用，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，大大加快了分析检测的速度[5-6]。党亚丽等人[7]研究认为SDE法由于长时间高温蒸煮，沸点低、容易发生变化的化合物（低分子质量的醇、酸等）检出较少，产生了一些后生物,如长链的醛、酸等；而SPME法则对低分子质量的醛、酸和醇等化合物检出效果良好，香气成分没有发生变化。采用顶空固相微萃取方法处理猪后腿酱肉样品，采用GC-MS对萃取物进行分离鉴定。

1 材料和方法

1.1 试验材料

猪后腿肉、食盐、甜面酱和香辛料，购买于当地市场；化学分析试剂，均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 酱肉制作工艺

选料→原料肉修整→腌制→上酱→干制→成品。

在酱肉加工过程中，选择猪后腿肉，将猪肉切成长度为20 cm，宽度为5 cm的肉条，用食盐和辛香料（大茴香200 g/50 kg，花椒100 g/50 kg，山奈50 g/50 kg，草果100 g/50 kg，良姜100 g/50 kg，桂皮100 g/50 kg，丁香50 g/50 kg，肉豆蔻100 g/50 kg，陈皮100 g/50 kg）腌制。腌制完成之后在肉表面涂上甜面酱进行上酱操作，再对其进行干制，最终获得酱肉产品。

为了获得品质更佳的酱肉制品，对酱肉加工腌制食盐质量分数、腌制时间和干制条件3个因素采用单因素试验和正交试验设计进行优化。以感官评分标准为判定指标，获得最佳酱肉制作工艺。

酱肉加工工艺正交试验优化设计方案L9（34）见表1，酱肉感官评分标准见表2。

表1 酱肉加工工艺正交试验优化设计方案L9（34）

表2 酱肉感官评分标准

1.2.2 挥发性风味物质的SPME-GC-MS测定

（1）挥发性风味物质的固相微萃取。称取样品10.0 g切成2 mm的酱肉颗粒并加入固相微萃取瓶中，将盖子拧紧之后放入50℃恒温水浴锅中进行20 min平衡，然后将75μm CAR/PDMS固相微萃取纤维针插入到瓶中，纤维头处于顶空状态进行风味化合物吸附50 min[4-5]。

（2）挥发性风味物质的测定。采用气相质谱联用分析仪对样品中的挥发性风味物质进行测定。

①色谱条件：气相色谱分析采用DB-Wax型极性柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）进行；载气为高纯氦气（纯度＞99.99%）；流速为1.2 mL/min（恒定）；分流比为5∶1。气相色谱所采用的升温程序：250℃进样口温度，40℃柱温起始，保持3 min，以5℃/min升温到200℃，保持10 min，再以10℃/min升到230℃保持5 min。②质谱条件：电子电离方式，280℃接口温度，70 eV电子能量，150℃四极杆温度，230℃离子源温度，3 min溶剂延迟时间，设定40～600 u质谱质量扫描范围。

（3）挥发性风味化合物鉴定。根据GC-MS检测获得的质谱数据，通过计算机在NIST标准谱库中进行检索，再查找相关的质谱资料，对基峰、相对丰度和质荷比等方面进行分析，按照各物质组分的峰面积占总峰的面积之比值计算组分的相对含量。

2 结果与分析

2.1 酱肉加工工艺

正交试验9个处理中酱肉感官评价结果见表3，酱肉加工各因素间方差分析见表4。

表3 正交试验9个处理中酱肉感官评价结果

表4 酱肉加工各因素间方差分析

由表3和表4可知，腌制食盐质量分数对酱肉感官品质影响最大，其次为干制条件，腌制时间对酱肉感官品质影响较小，同时各因素间差异均为极其显著（p＜0.01），因此可以在每个因素内进行比较分析获得最佳的酱肉加工条件。为了获得最佳的感官品质，所用酱肉的最佳加工工艺为以食盐质量分数4%，腌制时间3 d，上酱之后50℃下再干制10 h。

2.2 酱肉中挥发性风味物质分析

酱肉中挥发性风味成分GC-MS分析结果见表5。

由表5可知，分析检测并确认酱肉样品中挥发性风味物质有醇类16种、醛类13种、酸类8种、酮类2种、烃类10种、酯类8种、含氧、氮、硫类6种及其他2种，共计8类65种化合物。由表5可知，酱肉挥发性风味物质中醇类化合物的相对含量为33.52%，醛类化合物的相对含量为25.06%，烃类化合物的相对含量为19.99%，酯类化合物的相对含量为8.6%，酸类化合物的相对含量为7.47%，酮类化合物的相对含量为1.91%，含氧、氮、硫类化合物的相对含量为2.32%，其他化合物的相对含量为1.1%。酱肉中的主要风味化合物是醇、醛和烃类，这一研究结果与周芳[8]研究结果相似。

表5 酱肉中挥发性风味成分GC-MS分析结果

由表5可知，研究表明酱肉中挥发性风味物质中醇类化合物相对含量为33.52%，其中主要的醇类化合物是2,3-丁二醇（14.55%）、沉香醇（8.96%）和乙基乙烯基甲醇（2.28%）。从醇的种类分析研究所检测到的挥发性醇类物质中含有11种不饱和醇且相对含量为15.3%。陈怡颖等人[9]研究认为挥发性风味成分中的醇类主要来源于肉中脂肪的氧化，由于饱和醇的风味阈值（5 000～20 000μg/kg）较高，对产品整体风味影响不大，而不饱和醇风味阈值较低对风味的形成具有一定的作用。刘登勇等人[10]研究表明，饱和脂肪醇的阈值较高，对整体风味贡献相对较少；不饱和醇的阈值相对较低，对风味贡献较大，由此可以推出酱肉风味的主要醇类贡献化合物是不饱和醇类。孙圳等人[11]研究报道沉香醇的风味阈值为6μg/kg。由表5可知，在醇类风味物质中沉香醇对酱肉风味的呈现发挥重要作用，其次是乙基乙烯基甲醇（相对含量2.28%）、1-辛炔-3-醇（相对含量0.93%）和2-辛烯-1-醇（相对含量0.76%）。

酱肉挥发性风味物质中醛类化合物的相对含量为25.06%，主要的醛类是2-甲基丁醛、己醛、3-甲基丁醛、2-辛烯醛、5-甲基-2呋喃甲醛和苯甲醛，其相对含量分别为8.79%，4.89%，2.47%，2.11%，2.01%，1.79%。周芳[8]研究报道猪肉中2-甲基丁醛、己醛、3-甲基丁醛、2-辛烯醛的相对含量分别为0，13.2%，0.195%，0，而用此原料制成的传统酱肉中2-甲基丁醛、己醛、3-甲基丁醛、2-辛烯醛的相对含量分别为4.17%，40.52%，13.5%，1.14%，据此可表明挥发性风味物质中醛类化合物主要来源于原料肉或者酯类的氧化分解。Noleau I等人[12]研究认为，醛类物质是鸡肉受热发生脂肪氧化反应的特征香味呈味物质。有文献研究报道，2-甲基丁醛、己醛、3-甲基丁醛、2-辛烯醛、5-甲基-2呋喃甲醛和苯甲醛的风味阈值分别为1.0，4.5，0.3，3.0，20.0，350μg/kg[13]。徐晓兰等人[14]研究认为醛类物质一般阈值较低，具有脂肪香味和较强的挥发性，对鸡肉制品的风味贡献较大。Buscailhon S等人[15]报道干腌火腿中的醛类化合物可能与火腿及腌制肉制品的特征香味有关。有文献表明，脂类的低温氧化过程会有大量的己醛产生，己醛、庚醛、辛醛及壬醛等直链脂肪醛来自于脂肪的氧化降解；而2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛等支链脂肪醛可能来自缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸的Strecker降解产物[16]。

低浓度2-甲基丁醛具有果香、霉香、坚果香和青香；3-甲基丁醛具有愉快的水果香气、咸味；己醛呈酸败、生的油脂和青草及苹果香味；2-辛烯醛具有青香和脂肪的气息；苯甲醛具有苦杏仁、樱桃及坚果香气；5-甲基-2呋喃甲醛具有甜香、辛香及咖啡焦糖的气息。由试验数据可以推断，2-甲基丁醛、己醛、3-甲基丁醛、2-辛烯醛、5-甲基-2呋喃甲醛和苯甲醛对酱肉的香气贡献较大，这一结果与田怀香[5]报道的金华火腿的研究类似。

由表5可知，酱肉中鉴定出10种烃类物质（相对含量19.99%），检测到的烃类以烯烃和炔烃为主（相对含量为18.45%）。在所检测到的烃类物质中2,4-己二炔的含量最高（相对含量14.34%），这可能与原料肉具有较高含量的2,4-己二炔有关，有待进一步研究。周芳[8]研究表明，鲜肉中2,4-己二炔含量达挥发性风味物质总含量的64.36%。碳氢化合物在肉类制品中种类很多，因其阈值较高对肉类风味的贡献不明显[17]。陈怡颖等人[9]研究也表明，挥发性风味成分中的烃类物质主要来源于脂肪酸烷氧基自由基的均裂，一般被认为对鸡肉香气无特殊贡献。刘登勇等人[10]研究认为，无论饱和烃还是不饱和烃，在食品风味形成过程中发挥的作用均较小。尽管酱肉中的烃类物质对风味的形成贡献不明显，但有些烃类物质可能是形成杂环化合物的重要中间体，有助于提高整体风味。在所检测到的烃类化合物中β-月桂烯具有甜橘味和香脂气，由表5可知其相对含量为1.11%，其风味阈值为1.2μg/kg[11]，是对酱肉风味的形成具有一定贡献的烃类化合物。

孙圳等人[11]研究认为除内酯和硫酯以外，其他酯类物质因阈值都较高且在肉中含量有限，对肉的风味贡献不大。由表5可知，试验共检测到8种酯类物质，相对含量较高的3种酯类物质分别是丁酸乙酯、己酸乙酯和乙酸乙酯，其相对含量分别为3.11%，1.89%，1.09%。丁酸乙酯具有强烈的菠萝香、香蕉、凤梨、苹果的水果香，并有谈谈的玫瑰香；己酸乙酯具有强烈的果香、菠萝、香蕉的香气，香气持久力一般；乙酸乙酯具有醚香、葡萄和樱桃果香，香气不持久。党亚丽等人[7]曾报道碳链长为1～10的酸生成的酯往往会赋予猪肉一种果香甜味的特征。文献报道丁酸乙酯、己酸乙酯和乙酸乙酯的风味阈值分别为66，1.0，5μg/kg[13]，由此可以推断出，对酱肉风味具有影响的酯类化合物为丁酸乙酯、己酸乙酯和乙酸乙酯。

在酱肉检测到一些挥发性酸类化合物，这些酸类化合物可以是来自于中性脂肪和磷脂的降解，也可能是脂肪氧化过程中生成的小分子脂肪酸，或者是由于微生物作用产生。试验检测到的酸类化合物中乙酸的相对含量最高（相对含量3.96%），由于乙酸的风味阈值为22 000μg/kg，且可以与醇类反应生成酯类化合物，对产品整体风味贡献不明显[10]。李林等人[18]研究表明，酸类化合物对腊肉风味基本无贡献，但有利于抑制酸价延长贮藏期。

肉中除含有一定不饱和脂肪之外，含有较大比例的蛋白质，提供生成支链酸所需的氨基酸，而Strecker醛又可进一步反应生成各种短链酮。酮类嗅觉阈值较高，对扣肉风味贡献较小[19]。孙圳等人[11]认为肉中的酮类物质主要来自于脂肪氧化和美拉德反应，因其阈值远高于其同分异构体的醛类，一般认为对风味贡献不大，但对肉中其他风味物质起辅助作用，可以使肉制品的风味更加圆润，具有层次感。徐晓兰等人[14]研究认为肉制品中酮类化合物可能来源于醇的氧化产物，也可能是酯类分解的产物。陈建良等人[20]对不同鸡种鸡肉中挥发性风味物质进行了研究，认为由于酮类物质的阈值远远高于其同分异构体的醛，对鸡肉香味的贡献相对较小。美拉德反应产生的发性产物中含有丰富的呋喃类物，只有含硫的呋喃类才具有肉香特征[14]，由表5可知，试验检测到的2-乙酰基呋喃（2-呋喃基甲基酮）不含有硫，对酱肉风味的呈现贡献不明显，只是协调和平衡其风味。

3 结论

分析检测到8类65种挥发性风味物质，主要风味化合物是醇、醛和烃类，其相对含量分别为33.52%，25.06%，19.99%。所检测到挥发性化合物中沉香醇、乙基乙烯基甲醇、1-辛炔-3-醇、2-辛烯-1-醇、2-甲基丁醛、己醛、3-甲基丁醛、2-辛烯醛、5-甲基-2呋喃甲醛、苯甲醛和β-月桂烯对酱肉风味的形成起主要作用。丁酸乙酯、己酸乙酯和乙酸乙酯和2-乙酰基呋喃对酱肉风味呈现起协调平衡的作用。

（1）通过单因素试验和正交试验确定酱肉制品加工工艺，将后腿猪肉切成长度为20 cm，宽度为5 cm，以食盐质量分数4%，腌制时间3 d，上酱之后40℃下干制10 h进行制作。

（2）比较了同时蒸馏萃取法和固相微萃取法2种方法提取酱肉中挥发性物质，采用同时蒸馏萃取法鉴别出61种风味挥发性物质，而采用固相微萃取法鉴别出65种风味挥发性物质。

对这2种方法提取酱肉挥发性物质进行比较可以发现：①同时蒸馏微萃取法的萃取条件温度较高，为100℃；萃取到的除了沸点较低的醇类和醛类物质之外，还萃取到一些高沸点的呋喃化合物和含苯化合物等挥发性物质。固相微萃取法萃取温度较低，为50℃。因此，收集到的主要是一些低沸点的醇类化合物和醛类化合物。但是，在利用较高温度加热萃取过程中可能会对酱肉中存在的热敏感风味挥发性物质产生不同程度的破坏和影响，给酱肉中风味挥发性物质组成成分的提取和分析造成干扰[7]。②同时蒸馏萃取法常常需要无水乙醚、二氯甲烷等有毒的有机溶剂，容易造成环境破坏和污染，而在检测时溶剂可能作为背景会在总离子流的图谱产生杂质峰，干扰分析结果，导致数据偏差。采用固相微萃取法则无需有机溶剂，不会造成环境的破坏和污染，也不会干扰检测结果。

一般酱肉的腌制过程温度降低，产生的主要为一些低沸点的风味挥发性物质。因此，采用固相微萃取法比用同时蒸馏法萃取法能更加客观、真实地反映出酱肉中的风味挥发性物质。