廣式臘腸揮發性風味物質的形成機理及貯存與蒸煮的影響*

周非白，孫為正，趙謀明

(華南理工大學輕工與食品學院，廣東廣州，510640)

廣式臘腸揮發性風味物質的形成機理及貯存與蒸煮的影響*

周非白，孫為正，趙謀明

(華南理工大學輕工與食品學院，廣東廣州，510640)

采用頂空固相微萃取技術(SPME)結合氣相色譜－質譜聯用儀(GC－MS)分離鑒定廣式臘腸揮發性風味物質，研究貯存和蒸煮對揮發性風味物質的影響;廣式臘腸中共鑒定出揮發性風味物質52種，其中烘烤結束時為32種，貯存1個月時為37種，蒸煮后為42種。在鑒定的化合物中主要以醇類、酯類和醛類物質為主。試驗結果表明:風味形成的主導因素為曲酒的添加及脂質的降解與氧化，氨基酸降解、微生物和美拉德反應的作用為輔助因素。貯存和蒸煮可促進廣式臘腸風味形成，其中貯存主要影響來源于脂質降解和氧化的風味物質，蒸煮主要影響來源于氨基酸降解和美拉德反應的風味物質。

廣式臘腸，風味物質，貯存，蒸煮，固相微萃取

廣式臘腸作為中國傳統的腌臘肉制品至今已有一千多年的歷史，產品具有外形美觀、色澤明亮、臘香濃郁、醇香芬厚、鮮味可口的特色。廣式臘味以其獨特的風味深受我國及東南亞消費者的喜愛，尤其是珠江三角洲地區，既是廣式臘腸的主要產地，又是廣式臘腸的消費集中地。

過去幾十年，歐洲在干腌火腿等腌臘肉制品的揮發性風味物質鑒定和形成機理方面開展了較為全面的研究，結果表明腌臘肉制品主要的風味化合物為烴、醛、酮、醇、酯、羧酸、內酯、含硫化合物、呋喃、吡嗪、吡啶、噻吩、吡咯等，它們共同形成了產品的特征香氣。研究方法從最初的溶劑萃取、真空蒸餾、同時蒸餾萃取、頂空吹掃技術到現今的固相微萃取、超臨界萃取技術，目前固相微萃取是較為理想的研究方法［1］。腌臘肉制品的風味形成是一個復雜的過程，脂質降解、蛋白降解及碳水化合物發酵是其主要形成途徑［2－3］。加工參數是影響風味形成的主要因素，其包括內在參數及外在參數;內在參數有肥瘦肉比例、糖種類及用量、食鹽用量、硝酸鹽及亞硝酸鹽用量和香辛料種類及用量;外在參數有烘烤溫度及時間、相對濕度和是否應用發酵劑及其種類［4］。廣式臘腸在制作過程中添加較大量的曲酒和白砂糖，且沒有接種發酵劑，經過72 h左右45～50℃的相對高溫烘烤。以上表明廣式臘腸在配方和加工工藝方面均有別于西式腌臘肉制品，是具有顯著中國特色的腌臘肉制品，風味是廣式臘腸最重要的質量指標，故研究廣式臘腸的揮發性風味物質，對于研究我國特色腌臘肉制品的科學內涵具有現實意義。但目前對于廣式臘腸的揮發性風味物質研究較少，Du等應用頂空技術對最終成品的揮發性風味物質進行了鑒定，吳燕濤應用頂空固相微萃取技術研究了Staphylococcus condimenti和Micrococcus caseolyticus對成品揮發性物質的影響［5－6］。廣式臘腸雖經較高溫度烘烤，但是此溫度并沒有完成抑制一些內源性和微生物來源酶類的作用。在其貯存過程中，廣式臘腸內部仍有大量生化反應發生并對其風味產生影響。民間也有廣式臘腸貯存一個月后風味更佳之說。廣式臘腸屬于生制香腸，食用前須經蒸煮等熱加工處理，但是關于一定時間的貯藏和蒸煮對揮發性物質的研究鮮有報道，故應用頂空固相微萃取技術研究一定時間的貯存與蒸煮對風味的影響具有重要的現實意義。

本研究采用頂空固相微萃取技術(SPME)結合氣相色譜－質譜聯用儀(GC－MS)分離鑒定廣式臘腸揮發性風味物質，并研究廣式臘腸經貯存和蒸煮后揮發性風味物質的變化，以期推測廣式臘腸揮發性風味物質的形成途徑及確定關鍵性風味物質。

1 材料與方法

1.1 材料

廣式臘腸，采自中山市黃圃鎮今榮肉類制品廠，部分貯存于－40℃冰柜中，部分樣品常溫貯存30d(廣州春季3月份，平均溫度范圍約為15～18℃)，之后放入－40℃冰柜以備檢測。廣式臘腸制作工藝如下:

1.2 揮發性化合物的富集與提取

樣品4℃解凍，絞碎;另取部分常溫貯存30d后的樣品蒸汽蒸煮15 min，冷卻至室溫后絞碎。分別稱取上述絞碎樣品10 g于50 mL頂空萃取瓶中，30℃水浴下平衡1 h，應用75 μm carboxen/polydimethylsiloxane(CAR/PDMS)固相微萃取頭(supelco，bellefone，PA，USA)在60℃條件下萃取30 min富集揮發性化合物。

1.3 揮發性化合物的分離與鑒定

用GC－MS(Finnigan MAT 8230 GC－MS，Palo Alto，CA，USA)對萃取物進行分離、鑒定。氣相色譜條件:采用HP－1毛細管柱(30 m×0．25 mm，涂層厚1 μm);載氣為氦氣，分流比為10，恒流1．0 mL/min;進樣口溫度250℃，解析3 min;起始溫度50℃，保持2 min，5℃/min升溫至120℃，保持1 min，8℃/min升溫至250℃，保持2 min。質譜條件:離子源溫度200℃，電離方式為EI+，電子能量為70eV，掃描質量范圍35～350 amu，電子檢測器進行檢測，檢測電壓350V。取得的流出峰圖與MEANLIB、REPLIB、WILLEY、NISTDEMO 4個圖譜庫資料進行比較，相似指數(SI，similarity index)800以上為確認鑒定的化合物。

1.4 數據處理

用SPSS ll．5(SPSS Inc．，Chicago，IL，USA)變量描述程序對鑒定化合物的峰面積和各化合物峰面積占樣品出峰總面積(含硅化合物除外)的百分率進行統計學分析。

2 結果與分析

從表1可以看出，廣式臘腸中共鑒定出52種風味成分，其中烘烤結束后為32種，貯存1個月后為37種，蒸煮后為42種。在鑒定的化合物中，包括有酯類(20種)、烷烴(11種)、醛類(8種)、醇類(5種)、酮類(2種)、胺類(2種)、含硫類(2種)、含氮類(1種)、呋喃類(1種)等物質組成。相對含量較高者為醇類(在烘烤結束、貯存30 d、貯30 d蒸煮的百分含量分別為58．12%、32．45%、33．82%)、酯類(32．47%、47．93%、48．07%)和醛類化合物(3．34%、17．48%、12．44%)。

表1 貯存與蒸煮對廣式臘腸揮發性風味物質的峰面積的影響

續表1

2.1 來源于曲酒的風味物質及貯存和蒸煮對其影響

在鑒定的化合物中，乙醇和乙酯類物質占有重要的地位，其中乙醇占醇類物質的89．60%，酯類物質中除鄰苯二甲酸二異丁酯外，均為乙酯類物質。相比于西式干腌肉制品，大量乙酯類物質的檢出是廣式臘腸的顯著特色。西式干腌肉制品大多以萜烯類和醛類化合物為主，如在意大利干腌香腸中，萜烯類和醛類化合物占主導地位［8］。雖然意大利火腿酯類物質也占有較重要的地位，但是其并不以乙酯類為主［9］。結果表明曲酒是廣式臘腸風味物質形成過程中的決定性因素。由表1可以看出，乙醇在烘烤結束、貯存30 d和蒸煮后的峰面積分別為52．82、46．44和45．54，乙醇經貯存后顯著下降，而乙酯類物質顯著升高，其峰面積分別為32．78、77．75和74．33。廣式臘腸加工過程中pH值在6．0左右，在低酸環境下，酯化反應易于發生，大量乙醇被消耗，形成大量乙酯類化合物。另外，廣式臘腸在加工過程中，需要經過50℃左右大約72 h烘烤成熟階段，相對高溫可能是加速加工過程中酯類物質大量形成的原因之一。曲酒是廣式臘腸制作過程中重要的輔料之一，也是區別上述其他肉制品的原料，它提供了大量的乙醇，可能是廣式臘腸特征風味物質的主要來源，此結論與Du［6］及Sun［7］等的一致。

乙醛縮二乙醇是含量較高的化合物(見表1)，其生成可能是由于大量乙醇的存在，在相對高溫的烘烤和較低的水分活度條件下作用形成［10］。其在啤酒和香蕉中微量檢出，具有較強的果香和青香味［11］，在其他腌臘肉制品的風味檢測中，未見其報道，這可能是廣式臘腸風味不同于其他肉制品的重要原因所在。

2.2 來源于脂質降解和氧化的風味物質及貯存和蒸煮對其影響

脂質降解和氧化被認為是腌臘肉制品風味形成的主要途徑之一［12］。鑒定化合物中脂肪族醛類(戊醛、正己醛、庚醛、2－庚醛、壬醛、棕櫚醛)、酮類(2，3－辛二酮)和醇類(1－辛烯－3－醇、辛醇、2－乙基十二烷醇)均是通過此途徑形成的［13］。

醛類化合物可以產生廣泛的風味，是重要的香氣物質，具有較低的閾值［2］。醛類也是西式干腌肉制品較為重要的風味物質。戊醛具有果香和面包香，正己醛具有青草香和葉香，庚醛具有甜杏和堅果香氣，2－庚烯醛具有脂肪香和青香，壬醛具有脂肪香和花香，棕櫚醛具有弱蠟香和花香［14］。其中正己醛是脂肪氧化的標志性產物，是腌臘肉制品的主要風味物質之一［4］。在貯存過程中，除棕櫚醛外，上述幾種醛類均顯著升高(P＜0．05)，結果表明在貯存過程中脂質降解和氧化是風味改善的重要原因。由于廣式臘腸為生制品，烘烤溫度未超過80℃，故而肉品中內源性酶活性依舊部分存在。脂肪酶和磷脂酶的存在可能是導致廣式臘腸貯存過程中脂質降解的主要原因。脂質降解提供了大量的游離脂肪酸，有利于脂質氧化作用。經過蒸煮后，正己醛和2－庚烯醛顯著下降，可能的原因是醛類物質在高溫下不穩定降解成其他風味物質。棕櫚醛僅在蒸煮后被檢測到，此現象的可能原因是高溫條件下脂肪酸氧化速率加快，更加利于自由基攻擊各反應物，生成了相對高分子量的棕櫚醛。

Stahnke研究發現醛類物質會氧化成相應的酸類物質進而發成酯化反應［4］，故在鑒定的酯類化合物中，大部分的直鏈酸類可能均是由此途徑生成。乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸乙酯在貯存過程均顯著性升高，這也與廣式臘腸的貯存過程中過氧化值顯著升高相吻合［15］。酯類物質是具有典型水果香氣的風味物質，在很多食品中均有檢測到，是重要的風味化合物。高含量的酯類化合物可能是廣式臘腸不同于其他肉制品風味的又一重要原因。

2，3－辛二酮僅在產品烘烤結束后和蒸煮后檢測到，而辛醇、2－乙基十二烷醇僅在貯存過程中檢測到，1－辛烯－3－醇在貯存過程和蒸煮后均存在，但經過蒸煮后也顯著下降。結果表明醇類物質在相對較溫和的貯存過程中生成酯類的速率較之烘烤和蒸煮條件下為低，故可較多的檢測到醇類物質，酮類物質易產生于相對高溫環境的烘烤與蒸煮過程中。

2.3 來源于氨基酸降解風味物質及貯存和蒸煮對其影響

氨基酸降解是腌臘肉制品風味形成的另一主要途徑［13］。鑒定的化合物中支鏈醛(3－甲基正丁醛)、含苯醛類(4－甲基安息香醛)、酯類物質中羧酸部分(2－甲基丙酸乙酯、3－甲基丁酸乙酯、2－甲基丁酸乙酯、苯乙酸乙酯)及鄰苯二甲酸二異丁酯中的鄰苯二甲酸和2－甲基丙酸均來源于氨基酸的降解。2－甲基丙酸來源于纈氨酸、3－甲基正丁醛和3－甲基丁酸來源于亮氨酸，2－甲基丁酸即異戊酸來源于異亮氨酸。對異丙基苯甲醛、苯乙酸及鄰苯二甲酸可能來源于苯丙氨酸。對異丙基苯甲醛又稱桔茗醛，具有甜的柑橘、甜瓜的氣味，并帶有木香和花香［16］。

氨基酸的降解可能是通過Strecker降解或者是通過微生物的代謝作用完成的。Strecker降解需要較高溫度或者長時間的發酵成熟和相對較低的水分活度等條件［17］。故在廣式臘腸風味形成過程中，Strecker降解可能占有主導地位。3－甲基正丁醛、2－甲基丙酸乙酯和2－甲基丁酸乙酯僅在蒸煮后檢出，而3－甲基丁酸乙酯經過蒸煮后顯著升高，也進一步說明了Strecker降解是這些物質形成的主要途徑。

在本試驗中。檢測出2種胺類物質(N－［(二甲氨基)甲基］甲基乙酰胺和a－羥基－2－(4－嗎啉基)苯丁酰胺］。這些胺類物質的形成也是由氨基酸的降解而形成的，但是具體的形成途徑有待進一步研究。

2.4 來源于微生物的風味物質及貯存和蒸煮對其影響

微生物的代謝作用主要通過碳水化合物發酵、氨基酸的代謝、酯化反應和脂質的β氧化反應來實現。

碳水化合物發酵可以產生有機酸和醇類物質，例如乙酸、丙酸和乙醇。乙醇、乙酸和丙酸可以由乳酸菌和葡萄球菌通過同型發酵產生，也可以由丙氨酸降解和脂質的氧化產生［18］。在貯存過程中，乙醇含量雖然顯著下降，但是相比于乙酯類物質的增加要小，其可能部分來源于碳水化合物的發酵。另外，乙酸乙酯和丙酸乙酯均有檢出，其中的乙酸和丙酸液可能部分來源于此途徑。

支鏈酸也可以由微生物代謝氨基酸產生。3－甲基丁酸可以由S．carnosus、S．xylosus、Debaryomyces hansenii、Candida utilis和霉菌來源的蛋白酶EPg222產生［19－21］。3－甲基丁酸乙酯在各個階段均有檢出，故3－甲基丁酸也可能部分來源于微生物的代謝。含硫化合物［3－(苯基硫代)噻吩、2－甲氧基－喹啉苯并噻吩酮］和含氮化合物(5，6－二氫－5，6－二甲基苯并［c］噌啉)僅在貯存過程中檢出，可能主要由氨基酸通過微生物代謝產生，但是具體途徑有待進一步研究。

酯類物質的形成也可以由酵母菌、霉菌和乳酸菌的酯化作用產生，上述微生物在廣式臘腸有微量檢出，故部分酯類物質也可能通過此途徑產生。但是由于廣式臘腸的低水分活度會抑制貯存過程中微生物的生長，微生物的酯化作用在廣式臘腸風味形成過程中會起到積極作用，但不是主導作用。1－辛烯－3－醇可以通過微生物作用導致的脂質β氧化反應產生，其具有蘑菇香氣。其在Iberian火腿中有檢出，是其重要的風味化合物之一［17］。

微生物對風味形成的作用主要受到微生物種類和數量以及其代謝活性和代謝活性在產品中的具體表達的影響。代謝活性的表達主要受到肉的種類、添加的輔料(白砂糖、鹽、亞硝酸鹽)和工藝參數(溫度、pH值、濕度)的影響。由于廣式臘腸的高糖高鹽以及較高溫烘烤工藝，故微生物的生長的受到抑制，其在風味形成中受到影響。綜上所述，微生物的作用在廣式臘腸風味形成中有著積極的作用，但不是主導作用。

2.5 其他化合物

2－戊基呋喃在蒸煮后檢出，其是典型的美拉德反應產物［7］，說明美拉德反應在蒸煮過程中對風味的形成有著積極的作用。相對高溫條件有利于美拉德反應。

3 結論

(1)采用SPME－GC－MS分離鑒定出廣式臘腸揮發性風味物質52種，其中烘烤結束后為32種，貯存一個月后為37種，蒸煮后為42種。在鑒定的化合物中，包括有酯類(20種)、烷烴(11種)、醛類(8種)、醇類(5種)、酮類(2種)、胺類(2種)、含硫類(2種)、含氮類(1種)、呋喃類(1種)等物質組成。

(2)鑒定的化合物中，在烘烤結束、貯存30d、貯30d蒸煮的百分含量較高者分別為，醇類:58．12%、32．45%、33．82%、酯類:32．47%、47．93%、48．07%，醛類:3．34%、17．48%、12．44%。

(3)廣式臘腸風味形成的主導因素為輔料曲酒的加入、脂質的降解和氧化;氨基酸降解和微生物的作用對廣式臘腸風味形成有著積極作用，但非主導作用。

(4)一定時間的貯存和蒸煮有利于廣式臘腸風味進一步形成，貯存主要影響來源于脂質降解和氧化的風味物質;蒸煮主要影響來源于氨基酸降解和美拉德反應的風味物質。

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The Mechanism of Volatile Flavor Compounds in Cantonese Sausage and Its Changes During the Storage

Zhou Fei－bai，Sun Wei－zheng，Zhao Mou－ming

(College of Light Industry and Food Sciences，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)

The profile of volatile compounds of Cantonese sausage was analyzed by GC－MS using a solid－phase microextraction(SPME)．Effect of storage and cooking method on generation of volatile compounds of Cantonese sausage was studied．Fifty two different substances were isolated from the sample after drying，among them，32 were isolated after baking，37 were found after one month storage，and 42 after cooking．The group of alcohols，esters and aldehydes were the major compounds．Wine added to sausage at the formulation stage，oxidation of lipolysis and lipid were the most important factors for the characteristic of the flavor．Amino acid catabolism and microbial activity also plays an active role．Storage and cooking could accelerate formation of volatile compounds．Storage mainly affected volatile compounds formed via lipolysis and lipid oxidation．Cooking induces the volatile compounds from amino acid degradation and Maillard reaction．

Cantonese sausage，volatile compounds，storage，cook，SPME

碩士研究生(趙謀明教授為通訊作者，E－mail: femmzhao@scut．edu．cn)。

*廣東省科技計劃項目(2009A020101002);國家農業部公益性行業(農業)科研專項項目(200903012)

2011－10－16，改回日期:2012－02－02