艾 婷 1，张顺亮 1，王守伟 1,*，成晓瑜 1，赵 冰 1，潘晓倩 1，郝宝瑞 1,2，乔晓玲 1，陈文华 1，刘文营 1，曲 超 1
（1.中国肉类食品综合研究中心，肉类加工技术北京市重点实验室，北京 100068；2.天津商业大学生物技术与食品科学学院，天津 300134）
摘 要：以乳化肠为研究对象，分析中温杀菌与低温、高温杀菌带来的风味物质的变化规律。利用固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪，分别对80 ℃低温杀菌、95 ℃中温杀菌、105 ℃中温杀菌和121 ℃高温杀菌的乳化肠的挥发性风味成分进行定性和半定量的分析。结果表明：4 种热杀菌的乳化肠分别鉴定出39、39、41、37 种挥发性风味物质，不同的热杀菌方式会导致挥发性风味物质种类和含量发生变化；对中温乳化肠风味贡献较大的化合物有：己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃和2-甲氧基-4-（2-丙烯基）-苯酚。
关键词：中温杀菌；乳化肠；挥发性风味物质；固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪
目前，市场上的肉制品主要为低温肉制品和高温肉制品。低温肉制品是指在杀菌时肉制品的中心温度达到75～80 ℃，具有较好的口感和风味，但因杀菌不彻底，需要全程冷链，货架期短，销售半径小，流通成本较高。高温肉制品一般是指采用121 ℃的高温高压加热方式，杀灭肉制品中的所有细菌，保质期可达一年，但产品的营养、风味和口感有较大损失。近两年，中温肉制品作为新型概念在肉制品市场出现，中温肉制品是指杀菌时温度介于90～110 ℃之间，同时给予一定的压力，在常温下可保存90 d以上。中温肉制品结合了高温肉制品和低温肉制品的优点，能够同时满足人们对肉制品的高品质和较长保存时间的需要。
风味是肉制品品质的一项重要指标，不仅受到原料肉的品质、畜龄、胴体部位等的影响，也会受到不同热杀菌方式的影响。肉制品的不同热杀菌方式可能导致不同的美拉德反应、脂肪氧化反应和蛋白氧化降解反应，从而产生不同的风味物质。肉制品中的挥发性化合物决定了其香气特性，并对肉制品的特征风味起到最重要的作用 [1]。目前，食品中挥发性风味成分的前处理技术主要有：固相微萃取技术 [2-3]（solid phase micro-extraction，SPME）、动态顶空制样技术 [4-5]（dynamic-headspace sampling，DHS）、同时蒸馏提取技术 [6-7]（simultaneous distillation extraction，SDE）和超临界流体技术 [8]等前处理方法。SPME是一种新型的萃取技术，提取条件温和，相比于其他前处理方式，萃取过程中挥发性风味物质的损失少，发生的化学反应也较少，现广泛应用于食品风味研究 [9-11]。本研究借助SPME-GC-MS方法，比较95 ℃和105 ℃两种中温热杀菌方式的乳化肠与低温杀菌（80 ℃）、高温杀菌（121 ℃）处理的乳化肠的挥发性风味物质变化情况，并分析变化规律，以期为中温肉制品企业调整生产工艺提供理论支持。
1.1 材料与试剂
原料肉 北京市第五肉类联合加工厂；乳化肠加工用辅料（食盐、白砂糖和香辛料等） 中国肉类食品综合研究中心香辛料部。
2-甲基-3-庚酮 美国Sigma-Aldrich公司。
1.2 仪器与设备
WH82绞肉机 德国赛德曼机械制造公司；oSCAR 20真空灌肠机 德国海因里希弗雷机械制造有限公司；杀菌釜 诸城中泰机械有限公司；HH-1型数显电子恒温水浴锅 上海至翔科教仪器厂；75 µm CAR/PDMS固相微萃取针 美国Sigma-Aldrich公司；TG-Wax MS气相色谱毛细管柱（30 mh 0.25 mm，0.25 µm）、TRACE 1310型气相色谱、TSQ 8000型质谱 美国赛默飞世尔科技（中国）有限公司。
1.3 方法
1.3.1 中温乳化肠生产工艺
原料肉休整→绞碎（5 mm孔板）→斩拌→灌肠→中温杀菌（95 ℃或105 ℃，30 min）→冷却→贮存
1.3.2 低温乳化肠生产工艺
原料肉休整→绞碎（5 mm孔板）→斩拌→灌肠→ 低温杀菌（80 ℃，30 min）→冷却→贮存
1.3.3 高温乳化肠生产工艺
原料肉休整→绞碎（5 mm孔板）→斩拌→灌肠→高温杀菌（121 ℃，20 min）→冷却→贮存
1.3.4 乳化肠中挥发性风味化合物的固相微萃取
称取不同杀菌温度的乳化肠各100 g，切碎混匀后，再准确称取3.00 g装入固相微萃取小瓶中，同时加入1 μL 1.632 μg/μL的2-甲基-3-庚酮作为内标化合物，旋紧瓶盖，将固相微萃取小瓶放入50 ℃水浴锅中平衡40 min，然后将固相微萃取针头插入瓶中顶空吸附30 min，取出，在气相色谱的进样口中热解析5 min。
1.3.5 GC-MS测定乳化肠挥发性风味化合物
色谱条件：使用TG-Wax MS极性柱（30 mh 0.25 mm，0.25 μm）；载气为高纯氦气；流速1.0 mL/min；不分流模式。升温程序为进样口温度260 ℃，柱温起始35 ℃保持3 min，以5 ℃/min升温到200 ℃，再以10 ℃/min升到230 ℃保持3 min。
质谱条件：电离方式为EI，电子能量为70 eV；传输线温度260 ℃；离子源温度260 ℃；质谱质量扫描范围设定为40～600 u。
1.3.6 风味化合物的定性定量鉴定
通过NIST谱库检索对挥发性风味化合物进行定性分析。依据化合物的峰面积比值与质量浓度成正比的原理，借助已知质量浓度的内标化合物，计算出每一种挥发性风味化合物相对于内标化合物的质量浓度，计算公式如（1）所示。
式中：C X为未知化合物的质量浓度/（μg/μL）；C o为内标化合物的质量浓度/（μg/μL）；S X为未知化合物的峰面积；S o为添加的内标化合物峰面积。
2.1 中温乳化肠与低温、高温乳化肠挥发性风味化合物的定性及半定量分析
表1 4 种不同热杀菌乳化肠的风味物质成分及含量
Table 1 Flavor compounds and relative contents identified in emulsified sausages sterilized under different temperatures
种类化合物保留时间/min质量浓度/（μg/μL）80 ℃95 ℃105 ℃121 ℃醛类己醛9.960.052 50.081 20.084 80.094 0壬醛18.560.023 00.027 90.031 50.041 9苯甲醛21.960.004 40.006 30.007 70.011 0酯类1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）环己醇乙酸酯13.310.341 50.356 40.302 20.479 9己酸乙酯19.510.008 10.009 50.008 60.008 1（1-羟基-2,4,4-三甲基戊基）2-甲基丙酸酯30.540.008 80.008 70.003 60.001 0 1-冰片基乙酸酯23.290.021 60.032 30.042 60.071 1醇类乙醇6.760.265 00.203 00.148 00.125 0 1-辛烯-3-醇14.250.008 60.009 30.008 70.005 3正己醇17.920.089 70.056 20.025 1ND反式-薄荷基-2,8-二烯-1-醇17.090.019 80.016 60.016 0ND顺-β-松油醇20.280.079 10.074 40.073 60.073 3 3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇22.250.037 90.039 00.042 50.042 0顺-4-（1-异丙基）-1-甲基-2-环己烯醇22.360.045 20.043 80.042 50.033 7反-4-（1-异丙基）-1-甲基-2-环己烯醇22.710.005 00.005 1--4-松油烯醇23.660.513 80.592 70.621 60.664 4 α-松油醇25.830.041 20.043 20.045 60.046 5 3-莰醇26.510.019 70.010 80.011 00.009 0醚类对丙烯基茴香醚28.740.003 20.003 50.003 60.003 9异丁香酚甲醚35.530.012 50.018 60.018 80.023 8 5-烯丙基-2,3-（亚甲二氧基）苯甲醚36.870.035 90.021 00.019 70.019 0酮类3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮31.550.008 10.007 90.007 50.007 5酸类己酸29.050.016 90.009 60.005 90.005 0
续表1
注：-.未测出。
种类化合物保留时间/min质量浓度/（μg/μL）80 ℃95 ℃105 ℃121 ℃烯烃类β-蒎烯10.300.262 60.058 50.052 80.047 9 3-异丙基-6-亚甲基-1-环己烯10.720.063 30.063 50.073 9-α-蒎烯11.520.063 30.076 30.077 90.084 4 D-柠檬烯13.030.183 30.242 50.243 20.255 0 1-甲基-5-（1-甲基乙烯基）环己烯13.510.197 00.224 90.268 70.479 9松油烯14.400.110 00.118 60.122 30.144 2 2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯15.770.013 10.009 90.008 5-2-蒈烯20.460.005 10.008 70.025 40.073 3 α-律草烯25.300.010 70.009 0--苯及酚类1-甲基-4-（1-甲基乙烯基）苯19.730.022 60.030 90.039 30.054 2邻-异丙基苯15.160.096 50.090 60.093 20.088 9对-异丙基苯15.310.893 00.993 91.046 41.439 4 1-（1,5-二甲基-4-己烯基）-4-甲基苯27.520.007 30.007 40.007 60.014 6甲基丁香酚32.370.079 20.065 20.054 30.075 3间甲酚33.900.015 50.015 70.015 60.014 8 2-甲氧基-4-（2-丙烯基）-苯酚39.15--0.004 50.007 9杂环及其他化合物2-戊基呋喃14.050.004 60.024 80.026 00.030 3十氢-4α-甲基-1-亚甲基-7-（1-甲乙基）-萘26.77--0.009 30.021 2甲基N-（N-苄氧羰基-β-1-天门冬酰）-β-D-氨基葡糖苷33.98--0.003 10.005 6 4-甲氧基-6-（2-丙烯基）-1,3-苯并二茂39.40--0.005 60.010 6
由表1可知，在4 种乳化肠中风味物质的种类和质量浓度均有变化，分别鉴定出39、39、41、37 种挥发性风味物质，主要为醛类、酯类、醇类、烯烃类和酚类，还有少量的杂环类化合物。
2.2 不同种类挥发性风味化合物的比较分析
2.2.1 醛类物质的比较分析
由表1可知，共从中温乳化肠样品中鉴定出3种醛类风味物质，分别为己醛、壬醛和苯甲醛，含量相对较高，在105 ℃中温乳化肠中醛类的总质量浓度达到了0.124 0 μg/μL，随着热杀菌温度的升高，醛类物质的总质量浓度呈上升的趋势。研究表明，醛类物质的阈值较低，是形成肉制品的重要特征呈味物质 [1]。己醛和壬醛具有清香青草气味，主要来自ω-6不饱和脂肪酸的氧化 [12-13]。苯甲醛主要是来自氨基酸的斯特雷克尔反应生成的，表现出坚果果香和脂香的香气 [14-15]。中温乳化肠中醛的含量比低温肠高，而比高温肠的低，说明随着热杀菌温度的升高，发生了更多的脂肪氧化反应。
2.2.2 醇类物质的比较分析
在醇类中，饱和醇的感官阈值高，对风味的贡献不大，烯醇的感官阈值较低，对肉制品特征风味的形成可发挥重要的作用。由表1可知，中温乳化肠中存在的乙醇、正己醇、反式-薄荷基-2,8-二烯-1-醇、β-松油醇、顺-（1-异丙基）-1-甲基-2-环己烯醇、反-4-（1-异丙基）-1-甲基-2-环己烯醇和3-莰醇的含量比低温乳化肠低，比高温乳化肠高。正己醇、反式-薄荷基-2,8-二烯-1-醇和反-4-（1-异丙基）-1-甲基-2-环己烯醇在中温和低温乳化肠中存在，而在高温乳化肠中未检出，可能是因为这3种醇类在高温下参与了酯化或氧化反应。1-辛烯-3-醇在中温乳化肠中的含量是最高的，已有多项研究表明，该物质对肉制品的风味形成具有重要的作用，具有蘑菇香气 [16-17]。3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、4-松油烯醇和α-松油醇主要来源于香辛料，随着杀菌温度的升高，三者含量均逐渐升高，说明较高的温度有利于它们从香辛料中析出。
2.2.3 烯烃类物质的比较分析
由表1可知，4 种样品中共检测出9 种烯烃类物质，这些烯烃主要来源于原料肉脂肪酸烷氧自由基的裂解和香辛料。这些物质的香气阈值一般较低，对乳化肠风味的形成直接贡献不大，但是这些化合物是形成杂环化合物的重要中间体，对提高肉品的整体风味有重要的作用 [18]。95 ℃中温乳化肠中β-蒎烯的含量比80 ℃低温乳化肠低了近4 倍，3-异丙基-6-亚甲基-1-环己烯、2,6-二甲基-1,3,5,7-辛四烯和α-律草烯这3种烯烃在低温和中温乳化肠中存在，而在高温乳化肠中未检出。α-蒎烯、D-柠檬烯、1-甲基-5-（1-甲基乙烯基）环己烯和松油烯的含量随着热杀菌温度的升高逐渐升高，可能是由于香辛料成分的更多释放和脂肪氧化的结果。
2.2.4 酸、酮、苯及酚类物质的比较分析
随着热杀菌温度的升高，己酸的含量逐渐减少，可能是因为温度升高后其发生酯化反应生成了己酸乙酯的原因。由表1可知，在测定的4 个样品中，只有1种酮类物质，且质量浓度相近。苯类及酚类物质共检测到7种，主要是来源与芳香族氨基酸和香辛料，具有芳香、药香和木香等香气，总体质量浓度随着热杀菌温度的升高而升高，2-甲氧基-4-（2-丙烯基）-苯酚只在105 ℃中温乳化肠和高温乳化肠中出现，有甜味、柔和的焦糖辛香味，进一步氧化可生成香兰素。
2.2.5 杂环及其他类物质的比较分析
由表1可知，共检测到杂环及其他化合物4种，其中，2-戊基呋喃是脂质氧化的产物，也是形成肉类风味的重要物质，阈值相对较低，具有蔬菜芳香，在中温乳化肠的质量浓度是低温乳化肠的5倍之多。十氢-4a-甲基-1-亚甲基-7-（1-甲乙基）-萘、甲基N-（N-苄氧羰基-β-1-天门冬酰）-β-D-氨基葡糖苷和4-甲氧基-6-（2-丙烯基）-1,3-苯并二茂这三种物质只在105 ℃中温乳化肠和高温乳化肠中出现，可能与猪肉制品“高温味”的出现有关。
95 ℃和105 ℃中温乳化肠分别鉴定出39 种和41 种挥发性风味物质，低温乳化肠和高温乳化肠中分别鉴定出39 种和37 种。不同的热杀菌会带来挥发性风味物质种类和质量浓度的变化。对中温乳化肠风味贡献较大的化合物有：己醛、壬醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃和2-甲氧基-4-（2-丙烯基）-苯酚等。中温乳化肠中醛类的总质量浓度较高，是形成乳化肠的重要特征呈味物质，醇类、烯烃类和酚类在中温乳化肠中的含量较高也对其风味丰富有很大的贡献。随着杀菌温度的提高，可能会产生具有“高温味”的物质。
参考文献：
[1] MOTTRAM D S. Flavor formation in meat and meat products: a review[J]. Food Chemistry, 1998, 62(4): 415-424.
[2] RCIA-ESTEBAN M, ANSoRENA D, ASTIASARÁN I, et al. Study of the effect of different fiber coatings and extraction conditions on dry cured ham volatile compounds extracted by solid-phase microextraction (SPME) [J]. Talanta, 2004, 64(2): 458-466.
[3] 党亚丽, 张中建, 闫小伟, 等. 金华火腿烹调前后风味的变化[J]. 中国食品学报, 2012, 12(12): 180-184.
[4] SONG Huanlu, CADWALLADER K R, SINGH T. Odour-active compounds of Jinhua ham[J]. Flavour and Fragrance Journal, 2008, 23(1): 1-6.
[5] GASPARDO B, PROCIDA G, TOSO B, et al. Determination of volatile compounds in San Daniele ham using headspace GC-MS[J]. Meat Science, 2008, 80(2): 204-209.
[6] GARCIA-ESTEBAN M, ANSORENA D, ASTIASARAN I, et al. Comparison of simultaneous distillation extraction (SDE) and solidphase micro-extraction (SPME) for the analysis of volatile compounds in dry-cured ham[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2004, 84(11): 1364-1370.
[7] 徐欢, 励建荣, 韩晓祥. 同时蒸馏萃取法提取金华火腿风味物质条件优化[J]. 食品工业科技, 2009(3): 128-131.
[8] 田怀香, 王璋, 许时婴. 超临界Co 2流体技术提取金华火腿中挥发性风味组分[J]. 食品与机械, 2007, 23(2): 18-22.
[9] 章建浩, 朱健辉, 王莉, 等. 金华火腿传统工艺过程挥发性风味物质的分析研究[J]. 食品科学, 2004, 25(11): 221-226.
[10] YU Ainong, SUN Baoguo, TIAN Dating, et al. Analysis of volatile compounds in traditional smoke-cured bacon(CSCB)with different fiber coatings using SPME[J]. Food Chemistry, 2008, 110(1): 233-238.
[11] YU Ainong, SUN Baoguo, TIAN Dating, et al. Flavour substances of Chinese traditional smoke-cured bacon[J]. Food Chemistry, 2005, 89(2): 227-233.
[12] ELMORE J S, MOTTRAM D S, ENSER M, et al. Effect of the polyunsaturated fatty acid composition of beef muscle on the profile of aroma volatiles[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1999, 47(4): 1619-1625.
[13] SPECHT K, BALTES W. Identification of volatile flavour compounds with high aroma values from shallow-fried beef[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1994, 42(10): 2246-2253.
[14] 朱建军, 王晓宇, 胡萍, 等. 黔式腊肉加工过程中挥发性风味物质的变化[J]. 食品与机械, 2013, 29(4): 20-23.
[15] XIE Jianchun, SUN Baoguo, WANG Shuaibin. Aromatic constituents from Chinese traditional smoke-cured bacon of Mini-pig[J]. Food Science and Technology International, 2008, 14(4): 329-340.
[16] 张顺亮, 郝宝瑞, 王守伟, 等. 清酱肉中关键香气活性化合物的分析[J].食品科学, 2014, 35(4): 127-130.
[17] 王玉涛, 王世锋, 刘孟洲, 等. 应用HS-SPME和GC/MS技术检测舍饲合作猪肌肉中的风味物质[J]. 核农学报, 2008, 22(5): 654-660.
[18] 邹英子, 杨俊杰, 潘见. 黑香猪肉挥发性风味成分的提取和分析[J].肉类研究, 2012, 26(7): 124-127.
Influence of Medium-Temperature Sterilization on the Changes of Volatile Flavor Components in Emulsified Sausages
AI Ting 1, ZHANG Shunliang 1, WANG Shouwei 1,*, CHENG Xiaoyu 1, ZHAO Bing 1, PAN Xiaoqian 1, HAo Baorui 1,2, QIAo Xiaoling 1, CHEN Wenhua 1, LIU Wenying 1, QU Chao 1
（1. Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology, China Meat Research Center, Beijing 100068, China; 2.College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China）
Abstract：The changes of volatile flavor components were analyzed in order to provide a theoretical basis for establishing an improved process for the production of emulsified sausages. Solid-phase micro-extraction (SPME) coupled with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was adopted for the qualitative and semi-quantitative analysis of volatile flavor components of emulsified sausages sterilized at low (80 ℃), medium (95 or 105 ℃) and high (121 ℃) temperature. The results showed that 39, 39, 41 and 37 volatile compounds were identified from samples sterilized at 80, 95, 105 and 121 ℃, respectively. The kinds and contents of volatile flavor components changed with sterilization temperature. The important aroma-active compounds of emulsified sausages were hexanal, nonanal, 1-octen-3-ol, 2-pentyl-furan, 2-methoxy-4-(2-propenyl)-phenol.
Key words：medium-temperature sterilization; emulsified sausages; volatile flavor components; solid-phase micro-extraction (SPME) coupled with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)
中图分类号：TS251.5
文献标志码：A
文章编号：1001-8123（2014）12-0006-04
收稿日期：2014-08-24
基金项目：北京市科技计划项目（D141100004614002）
作者简介：艾婷（1988—），女，助理工程师，硕士，研究方向为畜产品加工。E-mail：1756919874@qq.com
*通信作者：王守伟（1961—），男，教授级高级工程师，硕士，研究方向为畜产品加工及食品安全。E-mail：cmrcwsw@126.com