宣恩火腿加工過程中理化指標變化的分析

耿翠竹　季鑫　王海濱　胥偉　陳季旺　王琦　熊幼翎

摘 要：為研究宣恩火腿加工過程中理化特性的變化規律，以宣恩火腿加工過程中原料（鮮腿）、腌制期、發酵初期、發酵中期、發酵末期、成品6 個工藝點的火腿為原料，檢測其股二頭肌中水分、灰分、pH值、總氮、水溶性氮、非蛋白氮等指標變化情況，并對其游離氨基酸的組成和含量分析以及呈味肽的電子舌評價。結果表明：在宣恩火腿加工過程中，股二頭肌的水分含量持續下降，灰分含量持續上升，而pH值則一直較穩定；總氮含量先下降再上升；水溶性氮含量先上升，從發酵末期開始稍有下降；非蛋白氮含量先持續升高，從發酵中期開始下降；呈味氨基酸在腌制期和發酵中/后期大量生成；火腿的酸味、苦味、澀味總體上不斷減小，而鮮味、濃厚味和咸味這些較好的風味不斷增加。

關鍵詞：宣恩火腿；股二頭?。焕砘笜?/p>

干腌火腿歷史悠久，是以其“味道鮮美、口感醇厚、營養豐富、食而不膩”而享譽國內外的傳統肉制品[1]。

目前干腌火腿在全世界有3 個主要的生產地帶[2]：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。我國浙江的金華火腿、江蘇的如皋火腿、云南的宣威火腿及湖北的宣恩火腿屬于“中國四大火腿”[3]。

宣恩火腿是湖北恩施地區的特色腌臘肉制品，它的生產工藝部分借鑒了“金華火腿”的工藝，但由于恩施地區具有獨特的地理和氣候特點，自然生態環境優良，特別是恩施是世界上少有的“富硒地區”，使得宣恩火腿具有獨特的營養和風味特質，特別是硒含量較高[4]。有研究表明，硒對防治人體的免疫系統、神經系統和心血管系統等方面的疾病具有重要作用[5]。此外，有機硒在提高豬的生產性能、改善肉的品質、增強肉制品的抗氧化能力上具有顯著效果[6]。國外學者對干腌火腿中蛋白質的降解規律及蛋白質降解對火腿風味的影響已經做了許多系統而深入的研究[7-10]，國內關于金華火腿、宣威火腿中蛋白質降解方面的研究相對較多[11-15]，但對湖北宣恩火腿的研究鮮見報道。因此，本實驗以宣恩火腿加工過程中最主要的6 個工藝點處的火腿為研究對象，取股二頭肌部分，檢測其基本理化指標，分析出宣恩火腿的加工對其理化指標的影響，為產品品質特性評價，以及后續開展的宣恩火腿風味形成機理研究、建立工業化生產和質量保證技術體系提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

宣恩火腿 湖北大派食品有限責任公司。

乙酸鎂、NaOH、濃HCl、濃H2SO4、H3PO4、甲基紅、溴甲酚綠、三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、正己烷、乙腈均為分析純。

1.2 儀器與設備

GL-20G-Ⅱ高速冷凍離心機 上海安亭科學儀

器廠；UDK159全自動定氮儀 意大利Velp公司；UF-10實驗用超濾器 上海萬資實業有限公司；TS-5000Z電

子舌 日本Insent公司；Agilent 1200高效液相色譜儀（配有Water 680梯度控制器、7725i手動進樣器、熒光檢測器） 安捷倫科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 宣恩火腿的加工工藝與采集

宣恩火腿的加工工藝流程如下[4]：

選腿（豬后腿）→修胚→攤涼→腌制→洗腿→整形→

烘腿→入庫發酵→洗霉→修割→驗收

在加工過程中分別自原料（鮮腿）（0～1 周）、腌制期（2～7 周）、發酵初期（8～14 周）、發酵中期（15～26 周）、發酵末期（27～35 周）、成品火腿（36～37 周）取樣，取股二頭肌部分（剔除脂肪、筋、腱、膜），絞碎混合均勻，分裝，抽真空，于-20 ℃條件下貯存備用。

1.3.2 水分、灰分、總氮含量及pH值的測定

水分、灰分、總氮含量及pH值的測定分別參照GB/T

9695.15—2008《肉與肉制品 水分含量測定》、GB/T

9695.18—2008《肉與肉制品 總灰分測定》、GB/T

9695.11—2008《肉與肉制品 氮含量測定》、GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品 pH測定》的方法測定。

1.3.3 水溶性氮、非蛋白氮含量的測定[12]

將5 g樣品與25 mL蒸餾水混合均勻，4 ℃條件下磁力攪拌10 min后，6 000 r/min離心10 min（4 ℃），取上清液。向沉淀中加入25 mL蒸餾水，重復上述操作，然后將2 次離心所得的上清液混合，中速定性濾紙過濾。

水溶性氮：用凱氏定氮法測定濾液中水溶性氮的含量。

非蛋白氮：吸取10 mL上清液與10 mL 20 g/100 mL三氯乙酸溶液混合，室溫下靜置30 min，然后4 ℃條件下6 000 r/min離心10 min，取離心后的上清液，中速定性濾紙過濾，用凱氏定氮法測定濾液中非蛋白氮的含量。

1.3.4 游離氨基酸的組成與含量

樣品前處理：將樣品自然解凍，剔除筋、腱、膜、皮及脂肪，用斬拌機至少斬拌2 次，混合均勻。取混勻的樣品至少200 g，冷凍干燥48 h，真空包裝備用。

檢測方法：取適量經冷凍干燥的樣品，加4 mL甲醇，振蕩30 min，溶液置于-26 ℃保存至少10 h，1 300 r/min離心16 min，取上清液1 mL，在室溫下用空氣吹干。加2 mL乙醇，重復上述操作。再加0.2 mL蒸餾水，取上清液，過0.45 μm水相膜，高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）法分析[16]。

HPLC分析測試條件[3，17]：Pickening柱（4.6 mm×150 mm，5 μm），柱溫37 ℃；記號波長338 nm；發射波長425 nm。

1.3.5 呈味肽的測定[18]

在呈味肽提取前，首先進行脫脂處理。取已處理的股二頭肌絞碎，以1∶10（m/V）加正己烷脫脂，勻漿2 h。然后用溫水法提取呈味肽。具體方法如下：取已脫脂的樣品250 g，加入800 mL蒸餾水，40 ℃水浴攪拌1 h，4 ℃條件下8 000r/min離心20 min，取上清液，沉淀物加200 mL蒸餾水按上述步驟重復提取1 次，合并2 次上清液。上清液經聚丙烯濾膜（50 mm）過濾后，用相對分子質量截留3 000 D的超濾膜在25 ℃、0.2 MPa條件下進行超濾，收集通過超濾膜的濾過液組分。濾過液用相對分子質量截留200 D的納濾膜在25 ℃、0.4 MPa條件下進行超濾，收集納濾膜截留的濃縮液組分。將上述步驟得到的相對分子質量在200～3000 D之間的呈味肽濃縮液冷凍干燥成粉末，-20 ℃保藏備用，電子舌測定。

1.4 數據處理

所有測試進行3 個平行，取平均值，數據用Excel 2010和SPSS軟件分析處理。

2 結果與分析

2.1 宣恩火腿加工過程中水分含量的變化趨勢

字母不同，表示差異顯著（P<0.05）。下同。

由圖1可知，加工初期即原料期到發酵初期，火腿中水分含量顯著下降，主要是因為在這段時期火腿中自由水的含量很高，水分極易蒸發散失，并且在這段時間內，火腿經歷了7 次上鹽和晾曬的過程[19]；發酵初期到成品火腿中水分含量基本穩定，這是因為庫房中溫度和濕度保持較穩定的結果。Giovanelli等[20]研究3 種意大利火腿時也有類似的趨勢，在這3 種意大利火腿的整個加工過程中原料火腿中水分含量為71.12%，成品中水分含量降低到54.00%，同時水分含量劇烈下降的原因之一也是鹽腌的作用。金華火腿中股二頭肌部分的水分含量在整個加工階段中也是下降的趨勢，但由于工藝的差異，金華火腿中水分含量從原料期到腌制期變化緩慢，發酵期水分含量變化相對劇烈[12]。

2.2 宣恩火腿加工過程中灰分含量的變化趨勢

宣恩火腿在加工過程中，股二頭肌的灰分含量呈上升趨勢，具體變化情況如圖2所示。

由圖2可知，從原料期到發酵初期，火腿中灰分含量顯著上升，這主要是因為在這段時間內有7次上鹽工序。灰分含量變化的總趨勢（上升）與水分含量變化的總趨勢（下降）相對應。

2.3 宣恩火腿加工過程中pH值的變化趨勢

由圖3可知，宣恩火腿的整個加工階段，其pH值都在5.99～6.22之間，總體較穩定，但有不顯著的上升趨勢，這與加工過程中火腿中細菌的生長繁殖[21]、蛋白質降解產生的游離氨基酸[22]的積累等有關。

2.4 宣恩火腿加工過程中總氮含量的變化趨勢

由圖4可知，相比于原料期，腌制期火腿總氮含量下降，這主要是因為7 次上鹽使肌紅蛋白等水溶性蛋白不斷被提取滲出流失[12]，使火腿中總氮含量下降。從宣恩火腿的整個加工階段來看，總氮含量呈現上升的趨勢。

2.5 宣恩火腿加工過程中水溶性氮含量的變化趨勢

由圖5可知，從原料期到發酵中期的火腿中水溶性氮含量上升的趨勢并不明顯，這是因為這段時期蛋白質雖然降解產生水溶性氮，但上鹽使水溶性蛋白質不斷被提取滲出而流失[12]，使火腿中水溶性氮含量上升并不顯著。在隨后的發酵過程中，幾乎不再存在水溶性蛋白質滲出流失的現象，所以蛋白質的降解作用使水溶性氮含量顯著上升。從發酵末期到成品這個過程中，水溶性氮與其他物質反應，參與揮發性物質的形成過程，使其含量略有降低。在宣恩火腿的整個加工過程中，水溶性氮含量的變化趨勢與金華火腿相似，但有關文獻[12]報道金華火腿中的水溶性氮含量在腌制期最低，主要原因是上鹽使水溶性氮滲出。

2.6 宣恩火腿加工過程中非蛋白氮含量的變化趨勢

非蛋白氮是指除蛋白質外的小肽、游離氨基酸等，這些物質的大量增加主要是由于肌肉中蛋白質發生了降解作用。由圖6可知，宣恩火腿加工過程中，非蛋白氮的含量持續上升，直至發酵中期。在發酵中期非蛋白氮含量是原料期火腿（鮮腿）中非蛋白氮含量的6 倍多，這是因為蛋白質的降解作用貫穿宣恩火腿加工的全過程，降解產生的游離氨基酸和小肽積聚[23]，使非蛋白氮的含量持續上升。從發酵末期到成品這個過程中，非蛋白氮與其他物質反應，參與揮發性物質的形成過程[24]，使其含量略有降低。由于地理環境和加工工藝的差異，宣恩火腿加工過程中非蛋白氮含量的變化趨勢與金華火腿的略有不同，在金華火腿加工過程中，非蛋白態氮的含量持續上升，且在發酵末期非蛋白態氮含量是原料火腿中非蛋白態氮含量的2 倍多[12]。這說明，宣恩火腿加工過程中蛋白質的降解作用更顯著。

2.7 宣恩火腿加工過程中游離氨基酸的組成與含量

呈味氨基酸主要是呈甜味[25]的甘氨酸、丙氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、脯氨酸。由表1可知，呈味氨基酸在腌制期大量生成，含量明顯高于原料的氨基酸，但在發酵初期氨基酸的含量沒有顯著的變化，在發酵中后期呈味氨基酸大量生成，含量顯著升高。游離氨基酸中含量較高的有亮氨酸、丙氨酸、脯氨酸、異亮氨酸，并且這些游離氨基酸含量的變化趨勢相同。所有這些游離氨基酸中，除了谷氨酸和天冬氨酸外，其他游離氨基酸含量基本都是增加的趨勢，且都是在發酵中期或末期含量最高，這是因為這段時間氣溫較高[26-27]，高溫增加組織蛋白酶和氨肽酶的活性，促進蛋白質的降解和降解產物進一步降解生成游離氨基酸。從發酵末期到成品所有游離氨基酸含量都略有降低，這可能是氨基酸與其他物質發生Strecker降解作用等，生成揮發性風味物質[28]。這與Buscailhona等[29]對法國干腌火腿加工過程中的游離氨基酸含量的變化情況的研究結果類似。所有這些游離氨基酸中主要是非極性氨基酸（疏水性氨基酸），并且在宣恩火腿整個加工階段非極性氨基酸的增加趨勢也是最明顯的。其他研究學者也有類似的現象。孫為正[30]在研究廣式臘腸時，發現廣式臘腸的游離氨基酸在初始時主要是以帶電荷氨基酸為主，而隨著加工時間延長，非極性氨基酸被大量釋放。Hughes等[31]也發現疏水性氨基酸是主要的氨基酸。

2.8 宣恩火腿加工過程中呈味肽的電子舌分析

由圖7可知，隨著宣恩火腿加工過程的進行，宣恩火腿中的酸味、澀味大體上是在不斷減小，而鮮味、濃厚味和咸味這些較好的風味在不斷增加。由此可知，宣恩火腿加工過程蛋白質的降解作用能形成火腿好的風味，同時能一定程度上抑制火腿不好的風味，對宣恩火腿風味物質的形成具有很重要的影響。

3 結 論

在宣恩火腿加工過程中，其股二頭肌的水分含量持續下降，灰分含量持續上升，而pH值則一直較穩定。股二頭肌中總氮含量先下降再上升；水溶性氮含量先上升，從發酵末期開始稍有下降；非蛋白氮含量先持續升高，而后從發酵中期開始下降。在6 個工藝點的宣恩火腿中檢測出甘氨酸、亮氨酸、纈氨酸等16 種主要的氨基酸，且呈味氨基酸在腌制期大量生成，但在發酵初期氨基酸的含量沒有顯著的變化，在發酵中后期呈味氨基酸含量顯著升高；同時發現在所有這些游離氨基酸中主要是非極性氨基酸（疏水性氨基酸），并且在宣恩火腿整個加工階段非極性氨基酸的增加趨勢也是最明顯的。實驗結果表明，宣恩火腿加工過程蛋白質的降解作用能形成火腿好的風味，同時能一定程度上抑制火腿不好的風味，對宣恩火腿風味物質的形成具有很重要的影響。

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