摘 要:干腌火腿具有色澤鮮艷、香氣濃郁、滋味鮮美、外形美觀、保存期長等特色,是傳統腌臘肉制品中的精華。文章系統闡述了衡量干腌火腿質量的品質指標、品質形成機理及干腌火腿的研究熱點,以期為干腌火腿的質量評定及進一步研究提供借鑒。
關鍵詞:干腌火腿;品質;風味;低鹽
干腌火腿是以整只豬后腿或前腿為原料,以食鹽作為主要腌制劑,在其組織內源酶及微生物的共同作用下,經干腌、脫水和長時間的發酵成熟而制成的一種高檔肉制品。干腌火腿是古時人們為了更好的保藏豬肉而發明的一種食品,屬于傳統肉制品的一種,在許多國家尤其是地中海地區極受歡迎。目前干腌火腿在全世界有三個主要的生產地帶:歐洲南部及中北部地區如意大利的Parma火腿和Light Italian Country火腿、西班牙的Iberian火腿和Serrano火腿及法國的Bayonne火腿和Corsican火腿;美國東南部地區如美國鄉村火腿及中國部分地區如浙江金華火腿、云南宣威火腿和江蘇如皋火腿。
1 干腌火腿的品質
干腌火腿的質量品質主要包括色澤、質地、風味和產品安全。目前存在很多對于各類品質指標的檢測分析方法,如理化分析法、液相色譜法、氣象色譜法、剪切力法等。但傳統的嗅覺評價依然在使用,雖然并不精確但可作為對火腿風味和對火腿內部是否發生酸敗的快速評價。這種技術是將一個小的探針插入到火腿骨頭連接處,抽出快速聞其氣味,然后給予評價。
1.1 色澤
火腿的顏色本身雖然對火腿的營養價值和風味并無多大影響,但卻是其重要的食用品質之一。顏色的重要性在于它是肌肉生理學、生物化學和微生物學變化的外部表現,因此可以通過感官給消費者以好或壞的影響。火腿經典的亮紅色是由于形成亞硝基肌紅蛋白,它是由硝酸鹽或亞硝酸鹽反應生成的一氧化氮與肌紅蛋白反應產生的。當然,肌肉中肌紅蛋白含量越高,色澤越鮮明,肌紅蛋白在肌肉中主要是以氧化物的形式存在即高鐵肌紅蛋白,同時較年長的動物肌紅蛋白含量較多。沒有添加硝酸鹽和亞硝酸鹽的火腿有時會呈現出一種粉紅色,這被認為是由于在這種火腿中鋅原卟啉IX復合體形成較大發色團。這種色素的聚合被認為是由于原料肉中肌紅蛋白變性或者發生部分降解,并與鋅卟啉發生非共價結合。有報道稱在腌制劑中使用亞硝酸鹽可以完全抑制鋅卟啉在火腿中的形成[1]。
1.2 質構
質構是衡量干腌火腿質量的另一重要指標。在干腌火腿的生產過程中,食鹽在肌肉中的滲透擴散和脫水干燥使水分活度不斷下降,形成火腿可被接受的感官品質即質構。目前國際上火腿質構的測定方法常使用質構儀(texture profile analysis,TPA)進行檢測,檢測的參數指標包括產品硬度、彈性、粘性、凝聚性、可咀嚼性、膠粘性等。產品的質構受多種因素的影響包括干燥程度、結締組織的降解,肌肉內脂肪含量、蛋白質的降解等,其中蛋白降解導致的肌纖維斷裂是影響質構的一大重要因素。肌纖維蛋白質發生降解作用及產生的一些相關水溶性蛋白可以使火腿口感變嫩。研究表明,在干燥成熟階段肌纖維蛋白質發生強烈的降解反應,大分子的結構蛋白如肌聯蛋白,伴肌動蛋白和肌鈣蛋白T,以及重鏈和輕鏈肌球蛋白和α肌動蛋白發生劇烈的水解作用,目前已鑒定出在干腌火腿生產過程中隨著肌動蛋白和肌聯蛋白水解產生的大量肽片段,其中150KDa和85Kda兩條肽片段較為明顯。與正常火腿相比,使用PSE肉生產的火腿缺少這些肽片段,而且原料肉越軟,越趨向于缺乏這些片段。此外利用質構儀分析,發現PSE肉生產出的火腿硬度低,彈性低,粘性小,可咀嚼性差,說明慎重選擇原料肉對產品質構的形成起著重要作用。
1.3 風味
干腌火腿的特征風味是各種干腌火腿最重要的質量指標,也是深受消費者喜愛而長盛不衰的根本原因。因此世界上干腌火腿主要生產國向來重視干腌火腿的風味研究,取得了不少有價值的成果?;鹜鹊娘L味包括人們可感知的火腿的滋味和氣味。滋味與火腿中非揮發性物質有關,比如,在火腿加工最終積累的游離氨基酸和小分子的多肽;而氣味與具有芳香氣味的揮發性物質的產生有關。
火腿中的風味物質主要是通過蛋白質和脂肪的水解(proteolysis和lipolysis)直接產生,這兩種反應是所有酶促反應中最為重要的兩種。大分子的肌漿蛋白和肌纖維蛋白質在酶的作用下優先降解產生大量的多肽和游離氨基酸[2]。在干腌火腿的長期生產過程中肌肉組織蛋白酶表現出很好的穩定性,游離氨基酸持續生成的時間很長,有時候高達9個月。生成的一些游離氨基酸中諸如谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、脯氨酸、組氨酸和亮氨酸已經在火腿芳香物質中被發現。各種氨基酸的生成及貢獻不同,具體來講,賴氨酸和酪氨酸與火腿的陳年滋味有關;谷氨酸、天冬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、賴氨酸、亮氨酸和異亮氨酸與干燥火腿的時間及完全熟化火腿的風味有關;色氨酸、酪氨酸及苯丙氨酸與火腿中的苦味有關。一些重要的揮發性芳香物質如吡嗪類、含硫化合物和支鏈醛類,是由這些游離氨基酸進一步發生降解生成,它們的生成速率與生成量與加工條件有關。三?;视团c磷脂在脂肪酶的作用下降解產生游離脂肪酸。這些脂肪水解酶存在于肌肉和脂肪組織中并且具有很好的穩定性,分解產生的游離脂肪酸部分發生氧化,生成大量具有特殊香味的揮發性物質。
近些年來,越來越多的人開始致力于研究干腌火腿中的揮發性物質,這是由于揮發性物質是干腌火腿的風味的主要成分。蛋白質和脂肪在加工過程中不斷的發生降解,游離脂肪酸和氨基酸各自不斷積累,這些小分子物質可以進一步發生反應生成各種揮發性物質。目前為止已經發現了許多不同的揮發性物質,其中大約有兩百多種的揮發性芳香物質屬于有機化合物類別,如醛類、醇類、羰基化合物、吡嗪類、酮類、酯類、內酯類、呋喃類、硫化物、氯化物及胺類物質。每一種干腌火腿揮發性化合物的種類和數量都存在差別,這些差別受多種因素的影響,與原料和加工工藝等因素有關。Sabio等人對法國的Bayonne和Corsican火腿,西班牙的Iberian和Serrano火腿及意大利的Parma和Light Italian火腿進行了研究,說明了原料及加工工藝對干腌火腿感官品質的影響[3]。
干腌火腿最終的氣味由每一種特定揮發性物質的芳香氣味及其風味閾值決定。其中酮、酯、芳香烴和吡嗪是主要的揮發性化合物,這些化合物與愉悅的火腿風味相關。酮類:酮類與動植物脂肪特征風味有關,3-羥基-2-丁酮具有奶油香味到熟肉味,在Serrano干腌火腿中它具有紅色水果凍的芳香,2,3-丁二酮具有奶油香味,2-己酮具有花-蘋果香等;酯類:Baines和Mlotkiewicz[4]報道稱C1~C10酸的酯對豬肉提供一個水果甜香味,長鏈脂肪酸的酯具有牛肉中更多的脂肪風味;芳香烴:烷烴類化合物具有較高的風味閾值,對干腌火腿總體風味的貢獻較少,但一些不飽和芳香烴有適當的風味潛能,例如在Serrano干腌火腿中,間二甲苯或對二甲苯表現出類似煙熏的酚類風味;吡嗪:吡嗪賦予熟食品烤香風味,它具有堅果、嫩綠、泥土、類似土豆風味等。干腌火腿沒有經過熟制,但有毗嗪產生,常見的毗嗪被鑒定具有堅果味(甲基吡嗪)和烤堅果(2,6.二甲基吡嗪)風味;醛:醛類具有較低的風味閾值,對于干腌火腿總體風味的貢獻較大,C3和C4醛類有尖銳和刺激性風味,中等碳鏈長度C5~C9的醛類有綠、油脂、牛脂風味,較長碳鏈C10~C12的醛類有柑橘類植物,橘皮風味,3-甲基丁醛有干酪鮮味、干酪和切割的綠草味,己醛有綠草味、新切割的青草味,辛醛有鮮綠草味、新割的綠草味,壬醛有綠草味;硫化物:含硫化合物具有低風味閾值,是肉風味的最重要貢獻者,但其中的二甲基二硫化合物具有不愉快的風味(臟襪子味);醇:醇類具有相對較高的風味閾值,對干腌火腿總體風味的貢獻較小。[5]
1.4 產品安全
干腌火腿腌制劑中添加大量食鹽和硝酸鹽,同時在加工過程中水分活度不斷減低,雖然這些因素的存在都不利于微生物的生長繁殖,但是影響產品安全的因素依然存在。
硝酸鹽在加工過程中被還原成亞硝酸鹽,雖然亞硝酸鹽可以強烈的抑制肉毒桿菌的生長,但有時亞硝酸鹽并不能很好的擴散到火腿的每個部位。通過將細小的竹簽插入到火腿骨頭關節連接處進行快速嗅覺測試,發現在火腿加工階段的最后,有時可以嗅到各種異味,異味表明在火腿內部發生了某種腐敗現象,這種產品將無法售出。
火腿中微生物的繁殖是另外一個安全隱患。天然存在于火腿中的微生物有乳酸菌,例如L.sakei,L.curvatus和P.pentosaceus,數量低于104,這些微生物有很好的蛋白質水解活性,但由于數量較少,所以對蛋白質降解的影響很低。其它一些微生物,如S.xylosus可以產生硝酸鹽還原酶,這是火腿內部硝酸鹽還原生成亞硝酸鹽的關鍵酶。在正?;鹜戎邪奉愇镔|含量極少或者沒有檢出,但是若火腿中具有脫羧酶活性的微生物大量繁殖,將造成火腿腐敗變質,胺類物質含量也將大量增加。此外,在高溫高濕加工環境下,火腿的外表面會生長繁殖一些霉菌(通常是青霉菌)和酵母菌(主要是Candida zeylanoides和Debaryomices hansenii)。在干腌火腿中分離一些霉菌菌株在培養基中生長時可以產生黃曲霉毒素、青霉酸等多種霉菌毒素,生成這些霉菌毒素的霉菌都屬于青酶和曲霉。綠霉基本不分泌毒素,或者是由于高含鹽量可抑制其毒素分泌,或這綠霉分泌的多數是非急性的、毒性低的毒素,但毒理實驗已經表明,多數霉菌毒素能誘發肝癌。在干腌火腿發酵成熟過程中的任由霉菌生長存在安全隱患,在加工過程中需采取措施最大程度地抑制霉菌生長。
2 干腌火腿的研究熱點
目前世界上對干腌火腿的研究熱點主要集中在改善生產工藝縮短生產時間、控制蛋白質水解程度生產高品質火腿以及生產低鹽火腿三個方面。
2.1 縮短生產時間
傳統干腌火腿的加工過程既長又慢,不利于干腌火腿的商業化發展,因此對于如何縮短火腿加工時間有很多提議。一、在火腿加工初期對火腿進行修整,即去骨去皮,這樣可以使食鹽得以更好的滲透進入火腿并在火腿內部擴散;二、將火腿置于滾揉機內翻滾按摩以促進食鹽的擴散,不過這樣會損壞火腿的一些物理特性;三、反復凍融可以破壞火腿表膜,加速食鹽的擴散,反復凍融還可以加速火腿加工初期蛋白質和脂肪的降解速率,但隨著加工時間的推移,通過反復凍融處理的火腿與正?;鹜认啾龋鞍踪|與脂肪降解速率的差異不斷縮小四、還有學者提議將真空條件與腌制結合在一起,即在真空下腌制新鮮肉或者真空條件下解凍凍肉[6],這種方法可以顯著的降低解凍和腌制時間而不影響火腿加工過程中的生物化學反應和終產品的感官品質。
2.2 控制蛋白質降解程度
干腌火腿最重要的質構問題在于過于柔軟,發粘以及表面形成硬殼,蛋白質的降解是影響干腌火腿感官品質的一個重要因素。蛋白質過度降解造成火腿過軟和發粘使火腿難以切片,切出的肉片容易粘連在一起,消費者感官可接受性很差。在干腌火腿中控制蛋白質降解速率是最近的一個熱門研究,它通過控制影響干腌火腿的生產因素如PH、含鹽量、水分活度等來控制肌肉組織內源酶和外源蛋白酶活性。其中肌肉組織內源酶主要涉及肌肉組織的降解,而外源蛋白酶直接影響火腿風味物質中游離氨基酸及多肽的產生。
2.3 開發低鹽火腿
另一個研究熱點是關于低鹽干腌火腿的研究,由于干腌火腿屬于典型的高鹽食品,高含鹽量會直接影響鹽敏感型高血壓消費者的血壓,降低了高血壓患者的購買率,不利于干腌火腿的正常銷售。降低火腿中食鹽含量,一方面需著手結合低溫發酵降低原有上鹽量,另一方面是尋找食鹽替代品,目前研究的比較熱門的食鹽替代品有兩類,一類是使用其它氯化物如氯化鉀、氯化鈣等來部分替代腌制劑中的氯化鈉;另外一類是使用食鹽替代物如乳酸鉀等。
參考文獻
[1]Adamsen,C. E.,Moller,J. K. S.,Laursen,K.,et al. Zn-porphyrin formation in cured meat products: Effect of added salt and nitrite[J]. Meat Science,2006,72: 672-679.
[2]Toldra,F. Handbook of Fermented Meat and Poultry[M]. Ames,Iowa: Blackwell Publishing,2007b.
[3]Sabio,E.,Vidal Aragon,M. C.,Bernalte,M. J.,et al. Volatile compounds present in six types of dry-cured ham from south European countries[J]. Food Chemistry,1998,61(4): 493-503.
[4]Baines,D. A.,Mlotkiewicz,J. A. Recent Advances in the Chemistry of Meat[M]. United States: Science and Behavior Books,1984.
[5]喬發東,宣威火腿標準化生產與品質改良技術[D],中國農業大學,2004.
[6]Flores,M.,Aristoy,M. C.,Antequera,T.,et al. Effect of prefreezing hams on endogenous enzyme activity during the processing of Iberian dry-cured hams[J]. Meat Science,2009,82: 241-246.
作者簡介:朱輝(1982,7-),女,漢,山東省泰安市,工程師,學歷:本科,研究方向:食品科學與工程。