韓鮮娜，盧士玲，李開雄，李寶坤，王慶玲

(石河子大學(xué)食品學(xué)院，新疆 石河子，832000)

風(fēng)味是發(fā)酵香腸重要的質(zhì)量指標(biāo)，在其形成過程中由于微生物和環(huán)境因素的共同作用，引起肉中糖、脂肪和蛋白質(zhì)的降解，會產(chǎn)生多種揮發(fā)性的有機(jī)化合物，其中一些主要的化合物為烴、醛、酮、醇、酯、羧酸、含硫化合物、呋喃、吡啶、吡咯、吡嗪等，它們共同構(gòu)成了香腸的特征芳香氣味。這些化合物的產(chǎn)生途徑各不相同，絕大多數(shù)揮發(fā)性化合物來源于不飽和脂肪酸的化學(xué)或酶促氧化反應(yīng)，以及氧化產(chǎn)物與蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物如多肽及游離氨基酸的進(jìn)一步作用，另一部分揮發(fā)性化合物是通過游離氨基酸Strecker 降解途徑和美拉德反應(yīng)產(chǎn)生［1］。這些風(fēng)味物質(zhì)種類和數(shù)量的不同最終決定了產(chǎn)品的感官品質(zhì)［2］。

熏馬腸是新疆傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品，因其風(fēng)味獨(dú)特而深受消費(fèi)者喜愛，這源于其在加工過程中經(jīng)過了復(fù)雜了物理化學(xué)和生物化學(xué)變化，但新疆熏馬腸由于受傳統(tǒng)工藝和自然發(fā)酵的制約，存在產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，保質(zhì)期短等缺點(diǎn)。據(jù)報道，Berdagué 等［3］采用3 種乳酸菌和3 種葡萄球菌混合發(fā)酵劑生產(chǎn)干發(fā)酵香腸，研究菌種對香腸風(fēng)味物質(zhì)的影響，鑒定出78 種物質(zhì)，包括烴、酮、醛、醇、羧酸、含氯化合物、吡嗪、呋喃以及揮發(fā)性氨等物質(zhì)。Johansson 等［4］對接種木糖葡萄球菌和戊糖片球菌的發(fā)酵香腸中揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，鑒定出88 種物質(zhì)，其中萜類占52%、含硫化合物占20%，其他物質(zhì)占23%。本研究采用木糖葡萄球菌和清酒乳桿菌混合商業(yè)菌種發(fā)酵加工熏馬腸，研究該發(fā)酵劑對熏馬腸揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響，為肉制品發(fā)酵劑的選擇和新疆熏馬腸風(fēng)味物質(zhì)的研究及品質(zhì)的控制提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原輔材料

新鮮馬肉(瘦肥比為8∶2)，食鹽，白糖，亞硝酸鈉，花椒粉，姜粉，味精等香辛料。

1.1.2 菌種

商業(yè)混合發(fā)酵劑SM-194(清酒乳桿菌和木糖葡萄球菌)，購于科漢森生物制劑有限公司。

1.1.3 儀器設(shè)備

KBF720 恒溫恒濕培養(yǎng)箱，德國Binder 公司;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS);攪拌搗磨儀(GM200，Retsch 公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 熏馬腸制作的主要工藝及要點(diǎn)

原料肉處理→切丁→配料→腌制(4℃，24 h)→接種→灌腸→發(fā)酵(24℃，RH90% ～95%，2d) →煙熏液處理( 室溫，0.5 ～1h ) →成熟(18℃，RH85%～88%，5d;14℃，RH80% ～82%，4d ;12℃，RH70%～75%，17d) →成品

本試驗(yàn)共分為2 組，第1 組為空白組，不接種發(fā)酵劑，第2 組為發(fā)酵劑組，發(fā)酵劑組接種量為106cfu/g。分別在第0、11、28 天取樣，置于－20℃冷凍保藏，以備揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定。

1.2.2 揮發(fā)性化合物的富集［5－6］

將樣品用攪拌搗磨儀絞碎，稱取6 g 于SPME 頂空萃取瓶中，在60℃條件下用SPME 萃取頭萃取靜態(tài)頂空中揮發(fā)性化合物40 min，然后在氣質(zhì)聯(lián)用儀的氣相色譜進(jìn)樣口于250 ℃解吸2 min，用于GC-MS分析檢測。

1.2.3 GC-MS 條件［5－6］

氣相色譜條件:載氣為He，進(jìn)樣口溫度為250℃，采用分流進(jìn)樣模式，流速為1 mL/min，起始溫度40℃，保持3 min，然后以5℃/min 升溫至130℃，再以8℃/min 升溫到200℃，最后以12℃/min 的速度升溫至250℃，保持7 min。

質(zhì)譜條件:GC 與MS 接口溫度為250℃，離子源溫度為200℃，電離方式為EI，電子能量70eV，掃描質(zhì)量范圍33 ～500amu，電子檢測器進(jìn)行檢測，檢測電壓350V。

1.2.4 揮發(fā)性成分定性定量方法

GC-MS 分析圖譜經(jīng)計算機(jī)和人工把每個峰同時與NIST library 和Wiley Library 相配匹檢索定性，匹配度和純度大于800(最大值1 000)作為鑒定結(jié)果?；衔锒?按峰面積歸一化法計算相對百分含量。

2 結(jié)果與分析

熏馬腸成熟過程中，由于微生物和環(huán)境因素的共同作用，引起熏馬腸中的糖、脂肪和蛋白質(zhì)的降解，產(chǎn)生揮發(fā)性的有機(jī)化合物，如醛、酮、醇、酯等。這些風(fēng)味化合物種類和含量的不同最終決定了產(chǎn)品的感官風(fēng)味品質(zhì)［2，7］。本研究采用HS-SPME-GC-MS 對加工時間分別為0、11、28 d 的熏馬腸中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行檢測，得到揮發(fā)性風(fēng)味成分的總離子圖，如圖1、圖2(a 和b)、圖3(A 和B)所示，每種化合物的相對百分含量，見表1。

圖1 0d 熏馬腸中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatogram of flavor compounds in 0d smoked horse sausages

圖2 11d 熏馬腸中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖(a 代表空白樣品，b 代表發(fā)酵劑樣品)Fig.2 Total ion current chromatogram of flavor compounds in 11d smoked horse sausages

圖3 成熟28d 的熏馬腸中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖(A 代表空白樣品，B 代表發(fā)酵劑樣品)Fig.3 Total ion current chromatogram of flavor compounds in 28d smoked horse sausages

表1 熏馬腸加工過程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的GC-MS 分析結(jié)果Table 1 GC-MS analysis result of volatile flavor compounds during the processing of smoked horse sausages

續(xù)表1

續(xù)表1

續(xù)表1

從熏馬腸加工過程中3 個采樣點(diǎn)5 個樣品中共鑒定出的化合物(SI 在800 以上)109 種(如表1)，其中3 種為含硅化合物，可能為SPME 吸附頭及GC 毛細(xì)管柱涂層脫落所致［8］。得到鑒定的化合物中(含硅化合物除外)包括18 種烴、14 種醇、10 種酯、7 種酸、12 種醛、9 種酮、13 種酚、5 種呋喃、5 種含氮化合物和13 種其他化合物。發(fā)酵成熟的熏馬腸制品中主要的風(fēng)味物質(zhì)有醇，酸，酮，酚等。其中醇主要有3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、(R)-4-甲基-1-(1-甲基乙基)-3-環(huán)己烯-1-醇、2，3-丁二醇等;酸主要有乙酸等;酮主要有2，3-丁二酮、2，3-二甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮、2-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮等;酚主要有2-甲氧基苯酚、2-甲氧基-5-甲基苯酚、苯酚、4-甲基苯酚等;另外，1-甲氧基-4-(1-丙烯基)苯是熏馬腸中重要的風(fēng)味化合物，含量很高，在整個加工過程中所占比例高達(dá)12.61%～26.42%。

在不同的加工階段，熏馬腸中鑒定得到的化合物數(shù)量及含量都在不斷發(fā)生變化。從各時期樣品得到的化合物數(shù)量上看，第28 天熏馬腸中的揮發(fā)性化合物種類最多，0 天熏馬腸中的化合物最少。5 個樣品中鑒定的揮發(fā)性化合物的數(shù)量依次為41 種(0d)、47種(11d 空白)、47 種(11d 發(fā)酵劑)、50 種(28d 空白)、58 種(28d 發(fā)酵劑)。在熏馬腸成熟制品中，發(fā)酵劑組酯類、酸類、醛類、呋喃類、含氮化合物類及其它類中的化合物均比空白組多?？瞻捉M和發(fā)酵劑組中的3-蒈烯、可巴烯、石竹烯、D-檸檬油精和甲基胡椒酚含量都很高，主要來自于熏馬腸中添加的胡椒，它們對熏馬腸的風(fēng)味組成有重要作用［9］。還有一些物質(zhì)只在添加發(fā)酵劑的熏馬腸中檢測到，包括(?)-2，6，6-三甲基雙環(huán)［3.1.1］庚-2-烯、D-檸檬油精、三甲基亞甲基雙環(huán)十一碳烯、壬醛、十六醛、3-甲基-2-戊酮、苯乙酮、2-甲氧基-5-甲基苯酚、甲基胡椒酚、N，N'-二苯甲酸基庚二胺、亞硝基甲烷、2-巰基嘧啶-N-氧化物，這些物質(zhì)體現(xiàn)了所添加發(fā)酵劑對熏馬腸風(fēng)味成分的貢獻(xiàn)。

檢測發(fā)現(xiàn)，熏馬腸中烴類物質(zhì)種類很多，含量卻不高，同時由于烴類物質(zhì)呈味閾值較高，一般認(rèn)為對風(fēng)味貢獻(xiàn)不大［10］。硫化物是含硫氨基酸如蛋氨酸、半胱氨酸等通過Strecker 降解形成二甲基硫化物、二甲基二硫化物和二甲基三硫化物等，這些物質(zhì)呈味閾值很低，是肉品風(fēng)味的重要貢獻(xiàn)者［11］。

發(fā)酵劑組熏馬腸揮發(fā)性成分中醇類和酚類含量較高，占總成分的46.93%，其中以2，3-丁二醇，2-甲氧基-4-甲基苯酚和具有丁香風(fēng)味的2-甲氧基苯酚含量最高，而空白組中以酮類和酚類為主，其中以2-甲氧基苯酚，2-甲氧基-5-甲基苯酚和具有奶油香味的2，3-丁二酮含量最高。另外1-甲氧基-4-(1-丙烯基)苯在空白組和發(fā)酵劑組中分別占26.61% 和26.42%。在鑒定出的揮發(fā)性物質(zhì)中，羧酸、醛、酮、含氮化合物、呋喃對熏馬腸的風(fēng)味有促進(jìn)作用，但過高含量的丁酸和丙酸會有損熏馬腸的風(fēng)味［5］。酯類和烴類物質(zhì)對風(fēng)味的貢獻(xiàn)作用較弱。最終產(chǎn)品具有的清香，并帶有果香酸味，可能是復(fù)合菌株共同作用形成了熏馬腸的獨(dú)特風(fēng)味。

目前國內(nèi)外許多學(xué)者對發(fā)酵肉制品風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了研究，由于發(fā)酵風(fēng)味受菌種、發(fā)酵條件、原料、添加物和檢測方法的不同等因素的影響較大，鑒定出的風(fēng)味物質(zhì)只是眾多風(fēng)味物質(zhì)中的一部分。發(fā)酵香腸成熟過程中，脂肪氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)能夠產(chǎn)生許多次級氧化產(chǎn)物，其中對發(fā)酵香腸產(chǎn)生重要負(fù)面影響的是醛類物質(zhì)。3 個碳原子和4 個碳原子的醛具有強(qiáng)烈的刺激性風(fēng)味，中等相對分子質(zhì)量的醛(5 ～9 個碳原子)具有清香、油香、酯香和牛酯香風(fēng)味，而較高相對分子質(zhì)量的醛則具有柑橘或橘子皮的風(fēng)味［12］，支鏈醛賦予肉制品以愉快的甜味或水果味特征［13］。而本實(shí)驗(yàn)鑒定出的主要醛類物質(zhì)介于5 ～16 個碳原子之間，有中等相對分子質(zhì)量和較高相對分子質(zhì)量的醛，賦予熏馬腸清香、酯香和柑橘等的風(fēng)味。

3 結(jié)論

(1)新疆熏馬腸在成熟后共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味化合物106 種，包括烴類、醇類、酯類、酸類、醛類、酮類、酚類、呋喃類、含氮類等化合物，主要為烴類、醇類、酸類、酮類和酚類等。

(2)空白組和發(fā)酵劑組熏馬腸中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量存在著一定的差別。發(fā)酵劑組成品熏馬腸中酯類、酸類、醛類、呋喃類、含氮化合物類及其他類中的化合物種類均比空白組多。發(fā)酵劑組熏馬腸揮發(fā)性成分中醇類和酚類含量較高，占總成分的46.93%，其中以2，3-丁二醇，2-甲氧基-4-甲基苯酚和具有丁香風(fēng)味的2-甲氧基苯酚含量最高，而空白組中以酮類和酚類為主，其中以2-甲氧基苯酚，2-甲氧基-5-甲基苯酚和具有奶油香味的2，3-丁二酮含量最高。

(3)2，6，6-三甲基雙環(huán)［3.1.1］庚-2-烯、D-檸檬油精、三甲基亞甲基雙環(huán)十一碳烯、壬醛、十六醛、3-甲基-2-戊酮、苯乙酮、2-甲氧基-5-甲基苯酚、甲基胡椒酚、N，N'-二苯甲酸基庚二胺、亞硝基甲烷、2-巰基嘧啶-N-氧化物等這些物質(zhì)只在添加發(fā)酵劑的熏馬腸中檢測到，這體現(xiàn)了所添加發(fā)酵劑對熏馬腸風(fēng)味成分的貢獻(xiàn)。

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