不同等級金華火腿揮發性風味物質分析

趙冰等

摘 要：采用熱脫附-氣相色譜-質譜聯用（thermal desorption-gas chromatograph-mass spectrometer，TD-GC-MS）檢測不同等級、不同部位金華火腿揮發性風味物質。結果表明：不同等級的金華火腿揮發性風味物質具有很大的差異，相同等級金華火腿不同部位之間差別也很大。特級火腿第一簽中甲苯、苯甲醛和壬醛的相對含量最高，分別達到11.74%、9.93%和8.64%；第二簽中γ-丁內酯、壬醛和甲苯相對含量最高，分別達到10.49%、10.23%和8.76%；第三簽中壬醛、異戊酸、2-戊基呋喃相對含量最高，分別達到14.12%、8.69%和8.01%。一級火腿第一簽中2-戊基呋喃、己醛和壬醛的相對含量最高，分別達到17.85%、14.70%和12.07%；第二簽中苯酚、四氫香葉醇和甲苯相對含量最高，分別達到44.81%、17.43%和4.04%；第三簽中己醛、四氫香葉醇、α-蒎烯相對相對含量最高，分別達到25.75%、13.89和6.90%。二級火腿第一簽中壬醛、己醛和反式-2-癸烯醛的相對含量最高，分別達到14.91%、12.71%和6.89%；第二簽中己醛、2，3，5，6-四甲基吡嗪和正丁酸相對含量最高，分別達到23.74%、15.82%和6.58%；第三簽中壬醛、己醛、δ-壬內酯相對含量最高，分別達到19.27%、15.28%和5.59%。

關鍵詞：金華火腿；氣相色譜-質譜；揮發性風味物質

Analysis of Volatile Flavor Compounds in Jinhua Hams from Different Quality Grades

ZHAO Bing1， ZHANG Shun-liang1， LI Su1，2， QIAO Xiao-ling1， CHEN Wen-hua1， LI Jia-peng1， QU Chao1， AI Ting1， WANG Shou-wei1，*

（1. China Meat Research Center， Beijing Academy of Food Sciences， Beijing 100068， China；

2. College of Food Engineering and Biotechnology， Tianjin University of Science and Technology， Tianjin 300457， China）

Abstract： The volatile flavor compounds of different grades of Jinhua hams from different sampling positions were analyzed by thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry （TD-GC-MS）. Results showed that the volatile flavor components of Jinhua ham differed significantly among different quality grades and different positions from the same grade. Toluene， benzaldehyde and nonanal were the most abundant volatile constituents from the first stick stuck into premium ham， which accounted for 11.74%， 9.93% and 8.64% of the total volatiles， respectively； γ-butyrolactone， nonanal and toluene were identified as the most prominent volatile components from the second stick， which represented 10.49%，10.23% and 8.76%， respectively； and the most predominant volatile compounds from the third stick were nonyl aldehyde， isovaleric acid and 2-pentyl furan， which accounted for 14.12%， 8.69% and 8.01%， respectively. The most abundant volatile components from the first stick of first-grade ham were 2-pentyl furan， hexanal and nonanal， accounting for 17.85%， 14.70% and 12.07% of the total volatiles， respectively； phenol， tetrahydro geraniol and toluene from the second stick， accounting for 44.81%， 17.43% and 4.04%， respectively； and hexanal， tetrahydro geraniol and α-pinene from the third stick， representing 25.75%， 13.89% and 6.90%. As for second-grade ham， nonyl aldehyde， hexanal and trans-2 -decene aldehyde were the main volatile flavors from the first stick， accounting for 14.91%， 12.71% and 6.89% of the total volatiles， respectively； hexanal， 2，3，5，6-tetramethyl pyrazine and butyric acid from the second stick， which represented 23.74%， 15.82% and 6.58%， respectively； and nonyl aldehyde， hexanal and δ-nonalactone accounting for 19.27%， 15.28% and 5.59%， respectively.

Key words： Jinhua ham； gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）； volatile flavor compounds

中圖分類號：TS251 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2014）09-0007-06

金華火腿是我國浙江金華地區著名的傳統腌臘肉制品，選擇金華出產的“兩頭烏”豬后腿，經過上鹽、整形、翻腿、洗曬、發酵等加工工藝得到。金華火腿香味濃烈，便于貯存和攜帶，得到國內外消費者的喜愛，享譽全球。

金華火腿由于原料豬腿的品質不同、加工過程的控制等因素造成產品質量的差別，目前，金華火腿的分級主要還是按照GB/T 19088—2008《地理標志產品 金華火腿》[1]，該標準中的分級依據主要是三簽法，即在火腿的膝關節、髖關節、薦椎骨和髖骨之間，近髖骨的凹彎處3個位點打簽進行感官評價，通過感官評價的結果再結合水分含量確定金華火腿的級別。該方法具有較大的人為因素存在，客觀性相對較差，不利于推廣，因此，需要開發一種新的火腿分級方法。金華火腿由于選用的是“兩頭烏”豬后腿，經過一系列的加工工藝得到的，因此具有發酵肉制品的特色風味。由于金華火腿的原料、加工工藝等差別造成的產品不同的級別，因此，不同級別金華火腿的揮發性風味成分必然不同，可以根據該特征對金華火腿進行分級研究和探索。

目前對肉制品中揮發性風味物質檢測的前處理技術主要有固相微萃取技術[2-5]、頂空技術[6-8]、同時蒸餾提取技術[9-10]、超臨界提取技術[11]和熱脫附技術[12]。固相微萃取技術和頂空技術對揮發性風味物質的富集較少，很難全面的分析風味成分，同時蒸餾提取技術可以很好的富集產品的風味成分，但是前處理過程復雜、繁瑣、耗時較長；熱脫附是通過將揮發性風味物質富集到吸附填料中，然后再將通過熱脫附系統解析的技術，具有操作簡單、富集能力強，溫度梯度解析和冷阱富集等特點，可以防止熱不穩定物質在解析過程中的分解，在肉制品風味分析中具有很大的優勢。

本實驗以金華火腿為研究對象，在企業對已經進行分級的金華火腿進行取樣分析，研究不同級別、不同部位的樣品揮發性風味物質的區別，以期能為金華火腿的分級提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

金華火腿 金字火腿股份有限公司；系列正構烷烴 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

Thermo1310型氣相色譜-TSQ8000型三重四級桿

質譜 美國Thermo公司；TDS熱脫附儀、TA吸附管 德國Gestel公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

按照國家標準GB/T 9695.19—2008《肉與肉制品 取樣方法》[13]進行取樣，將不同等級的金華火腿按照其分級的方法將火腿分割，然后在3 個不同的位點取樣。在5～10 ℃的環境中將樣品完全粉碎，混勻，準確稱取10 g置于樣品萃取瓶中，采用TA吸附管進行樣品富集，50 ℃保溫，氮氣吹掃流速為50 mL/min，吸附30 min，取出插入熱脫附（thermal desorption，TD）進樣口進樣。氣相色譜-質譜聯用儀（gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS）分析得到不同產品揮發性組分的質譜圖，比較其特征揮發性風味組分。實驗重復3 次，將得到的數據取平均值。

1.3.2 熱脫附程序

TD程序：初始溫度40 ℃，延遲0.5 min，保持0.5 min，然后以60 ℃/min上升到260 ℃，保持1 min，傳輸線溫度為280 ℃，不分流。

冷噴射系統（cooled injection system，CIS）程序：初始溫度-100 ℃，平衡0.2 min，然后以10 ℃/min上升到260 ℃，保持0.5 min，分流比10∶1。

1.3.3 GC-MS條件

色譜柱：TG-5石英毛細柱（30 m×0.25 mm，0.25 ?m）。升溫程序：40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升至200 ℃，保持3 min，然后以5 ℃/min上升到250 ℃，保持3 min，總運行時間為51 min；載氣為氦氣；流速1 mL/min。傳輸線溫度280 ℃；離子源溫度280 ℃。

1.4 風味組分的質譜分析

根據所得質譜圖，檢索NIST、Demo和Willey數據庫，并結合保留因子（RI值）定性金華火腿的揮發性組分，根據待測化合物RI值可以通過http：//www.odour.org.uk查詢，并根據面積歸一化法求得各化學成分在金華火腿風味物質中的相對含量。RI值是通過化合物與相同條件下系列正構烷烴的保留時間計算得到的，按照下式計算[14]：

RI = 100N+100n（tRa―tRN）/（tR（N+n）―tRN）

式中：N為低碳原子數烷烴碳原子數；n為2個烷烴碳原子數差；tRa、tRN和tR（N+n）分別為待測化合物保留時間/min、低碳原子數烷烴保留時間/min和高碳原子數烷烴保留時間/min。

2 結果與分析

2.1 不同等級金華火腿第一簽揮發性風味物質分析

通過GC-MS分析可知，不同等級的金華火腿揮發性風味物質的差別很大。特級火腿第一簽檢測出27 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物4 種，相對含量為27.47%；醇類5 種，相對含量為6.96%；醛類4 種，相對含量為25.51%；酮類4 種，相對含量為10.44%；酸類3 種，相對含量為7.35%；酯類物質2 種，相對含量為5.68%；內酯類物質3 種，相對含量為10.89%；其他物質2 種，相對含量為5.70%。一級火腿第一簽檢測出47 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物3 種，相對含量為7.56%；醇類10 種，相對含量為13.44%；醛類8 種，相對含量為38.78%；酮類5 種，相對含量為3.20%；酸類14 種，相對含量為10.48%；酯類物質3 種，相對含量為3.12%；內酯類物質2 種，相對含量為2.14%；其他物質2 種，相對含量為21.28%。二級火腿第一簽檢測出36 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物3 種，相對含量為13.62%；醇類4 種，相對含量為3.11%；酚類1 種，相對含量為2.12%；醛類7 種，相對含量為44.45%；酮類1 種，相對含量為2.71%；酸類8 種，相對含量為11.48%；酯類物質4 種，相對含量為6.56%；內酯類物質4 種，相對含量為6.12%；其他物質4 種，相對含量為9.83%。

由表1可知，特級火腿的第一簽中甲苯的含量較高，甲苯具有水果味，可以賦予火腿濃郁的香氣。一級火腿醇類物質的含量較高，相對含量達到13.44%，其中1-辛烯-3-醇的相對含量為2.27%，1-辛烯-3-醇具有蘑菇香、青香、蔬菜香和油膩的氣味[15]，對火腿風味的貢獻很大；醛類物質是火腿非常重要的揮發性風味物質，對金華火腿整體風味的貢獻很大，主要是由脂肪氧化和降解產生的，或者是反應形成的化合物進一步發生反應，形成新化合物[16-18]。由于醛類物質具有很強的揮發性和較低的閾值，因此對火腿的風味具有關鍵性的作用。特級火腿中苯甲醛的相對含量達到9.93%，和其他2個等級的火腿相比具有明顯的優勢；3 個等級火腿中己醛的相對含量都很高，己醛是脂肪發生氧化的重要標志[19]，具有醛香、果香和蠟香，是ω-6不飽和脂肪酸-亞油酸的氧化產物，由于閾值只有4.4 μg/kg，因此，對火腿風味的形成具有重要作用；壬醛[20]也是火腿非常重要的揮發性風味成分，在3 個等級火腿中的相對含量都很高，具有蠟香、柑橘香、脂肪香和花香；反式-2-癸烯醛在二級火腿中相對含量較高，達到6.89%，但是在特級和一級火腿中基本沒有檢出。乙酸在3 個等級火腿中都含有，相對含量也比較接近，具有濃郁的酸味，是發酵產品的特征風味成分；2-甲基丁酸在二級火腿中的相對含量達到4.69%，在特級和一級火腿中基本沒有檢出。內酯類物質對火腿的風味具有非常重要的作用，γ-丁內酯在特級火腿中的相對含量達到6.94%，γ-己內酯在特級和一級火腿中的相對含量達到3.56%和2.12%，在二級火腿中沒有檢出，2-戊基呋喃的相對含量達到17.85%，是典型的呋喃類揮發性風味物質。

由以上分析可知，甲苯、萘、1-辛烯-3-醇、苯乙酮、苯甲醛、己醛、壬醛、乙酸等物質在3 個等級的火腿中都占有重要地位，是火腿的特征性風味物質；甲苯、苯甲醛、4-甲基-2-戊酮、γ-丁內酯是特級火腿重要的特征性風味物質，戊醇、3-辛醇、庚醇、己酸、2-戊基呋喃是一級火腿中的特征物質，反式-2-癸烯醛、δ-辛內酯、δ-壬內酯是二級火腿的特征風味物質。

2.2 不同等級金華火腿第二簽揮發性風味物質分析

通過GC-MS分析可知，特級火腿第二簽檢測出34 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物2 種，相對含量為13.94%；醇類7 種，相對含量為11.38%；醛類9 種，相對含量為32.50%；酮類1 種，相對含量為3.29%；酸類6 種，相對含量為8.64%；酯類物質1 種，相對含量為4.30%；內酯類物質5 種，相對含量為22.91%；其他物質3 種，相對含量為3.03%。一級火腿第二簽檢測出39 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物2 種，相對含量為7.35%；醇類10 種，相對含量為34.63%；酚類1 種，相對含量為44.81%；醛類5 種，相對含量為6.03%；酮類4 種，相對含量為4.01%；酸類10 種，相對含量為3.35%；酯類物質5 種，相對含量為1.55%；內酯類物質1 種，相對含量為0.02%；其他物質1 種，相對含量為0.25%。二級火腿第二簽檢測出36 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物4 種，相對含量為11.43%；醇類4 種，相對含量為4.06%；酚類1 種，相對含量為2.15%；醛類6 種種，相對含量為26.92%；酮類2 種，相對含量為1.11%；酸類15 種，相對含量為22.00%；內酯類物質2 種，相對含量為7.47%；其他物質5 種，相對含量為24.86%。

由表2可知，甲苯、己醛和異戊酸是金華火腿3 個等級第二簽的特征性風味成分，特級火腿中1-辛烯-3-醇的相對含量達到1.25%，壬醛的相對含量達到10.23%，癸醛的相對含量達到2.77%，γ-丁內酯的相對含量達到10.49%，γ-己內酯的相對含量為3.95%，其他2個等級的沒有檢出；一級火腿中四氫香葉醇的相對含量達到17.43%，苯酚的相對含量達到44.81%，是其特征風味物質；二級火腿中己醛的相對含量達到23.74%，說明二級火腿的脂肪氧化程度比特級和一級火腿要高很多，

2，3，5，6-四甲基吡嗪的相對含量達到15.82%，2-異丁基-3-甲基吡嗪達到3.82%，這2 種吡嗪類物質是二級火腿的特征性風味物質，而且相對含量很高。

2.3 不同等級金華火腿第三簽揮發性風味物質分析

通過GC-MS分析可知，特級火腿第三簽檢測出44 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物3 種，相對含量為12.95%；醇類9 種，相對含量為7.4%；醛類7 種，相對含量為25.67%；酮類7 種，相對含量為7.2%；酸類7 種，相對含量為17.19%；酯類物質7 種，相對含量為18.67%；其他物質4 種，相對含量為10.92%。一級火腿第三簽檢測出29 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物2 種，相對含量為11.64%；醇類11 種，相對含量為45.05%；酚類1 種，相對含量為0.44%；醛類4 種，相對含量為31.14%；酸類7 種，相對含量為6.42%；酯類物質3 種，相對含量為5.21%；其他物質1 種，相對含量為0.10%。二級火腿第三簽檢測出44 種揮發性風味物質，其中碳氫化合物3 種，相對含量為10.01%；醇類8 種，相對含量為10.06%；醛類8 種，相對含量為44.18%；酮類1 種，相對含量為2.04%；酸類9 種，相對含量為15.92%；酯類物質9 種，相對含量為12.32%；其他物質6 種，相對含量為5.47%。

由表3可知，甲苯、乙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸是3 個等級金華火腿共有的揮發性風味物質，特級火腿中對甲基苯乙酮、異戊酸、δ-辛內酯、2-戊基呋喃是特征性的風味物質，一級火腿中α-蒎烯、四氫香葉醇是其特征風味物質，相對含量分別達到6.90%和13.89%，己醛的相對含量達到25.75%，說明脂肪氧化的程度較高，二級火腿中萘、1-辛烯-3-醇、（E）-壬烯醛、δ-十二內酯、2，3，5-三甲基吡嗪和2-異丁基-3-甲基吡嗪是其特征風味物質，其中己醛相對含量達到15.28%，壬醛相對含量達到19.27%，對火腿的風味貢獻非常大。

2.4 同等級金華火腿揮發性風味物質分析

由表1～3可知，不同等級的揮發性風味物質差別很大，分析發現，相同等級的金華火腿不同等級不同部位之間也有很大的差別，特級火腿中僅有甲苯、乙醛、壬醛、苯甲醛、乙酸、γ-己內酯是其共有的揮發性風味物質，一級火腿中僅有甲苯、3-辛醇、己醛、庚醛、正戊酸、3-甲基戊酸、正己酸是其共有的揮發性風味物質，二級火腿中僅有甲苯、萘、己醛、辛醛、乙酸、正丁酸、異丁酸、正戊酸、異戊酸、δ-壬內酯、2-戊基呋喃是共有的揮發性風味物質，而且其相對含量差別很大，這可能是由不同部位的肌肉組織水分含量、脂肪含量、與骨的接觸等多方面的因素造成的。

3 討 論

不同等級的金華火腿揮發性風味物質具有很大的差異，相同等級金華火腿不同部位之間差別也很大：特級火腿中僅有甲苯、乙醛、壬醛、苯甲醛、乙酸、γ-己內酯是其共有的揮發性風味物質，一級火腿中僅有甲苯、3-辛醇、己醛、庚醛、正戊酸、3-甲基戊酸、正己酸是其共有的揮發性風味物質，二級火腿中僅有甲苯、萘、己醛、辛醛、乙酸、正丁酸、異丁酸、正戊酸、異戊酸、δ-壬內酯、2-戊基呋喃是共有的揮發性風味物質，而且其相對含量差別很大；甲苯、1-辛烯-3-醇、己醛、庚醛、辛醛、壬醛、苯甲醛、苯乙酮、乙酸、正丁酸、異戊酸、正己酸、2-戊基呋喃、δ-壬內酯、γ-己內酯、2-戊基呋喃等物質在3 個等級的火腿中占有重要地位，對火腿風味的形成具有重要作用。

火腿的風味不是某一種或者某一類化合物的作用結果，而是由醇類、醛類、酸類、酯類、含氮類、含硫類等所有物質共同作用的結果。由于火腿風味形成受到原料肉、腌制條件、微生物、發酵條件等多方面因素的影響，因此，金華火腿的風味成分較復雜，需要建立金華火腿的風味指紋圖譜，根據風味指紋圖譜并結合蛋白質水解度等相關指數進行分級。

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