图1 不同氧化温度条件下清酱肉的氧化曲线
Fig.1 Oxidation curves for pickled sauced meat at different induction temperatures
成晓瑜，刘文营，张顺亮，赵 冰，李迎楠，贾晓云，王守伟*
（中国肉类食品综合研究中心，北京食品科学研究院，国家肉类加工工程技术研究中心，北京 100068）
摘 要：采用脂肪诱导氧化方法对北京清酱肉进行诱导氧化稳定期考察，并借助固相微萃取-嗅闻-气相色谱质谱法对氧化产生哈败味道的样品进行挥发性气味分析。结果表明：诱导温度与诱导期呈负相关性，90 ℃氧化诱导期只有5.26 h。清酱肉经诱导氧化后出现哈败味，经嗅闻-气质色谱共筛选出44 种挥发性气味成分，其中对照组27 种，哈败组31～34 种。哈败后清酱肉的醛类的种类增加最明显，由5 种增加到13 种，其中己醛的相对含量增加最高，3-甲基丁醛、戊醛、反-2-辛烯醛、癸醛、反-2-壬烯醛、反-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛为新增的醛类物质，它们均对哈败气味的呈现起到一定作用。
关键词：固相微萃取-嗅闻-气相色谱质谱法；北京清酱肉；气味；诱导氧化
成晓瑜, 刘文营, 张顺亮, 等. 北京清酱肉诱导氧化及哈败气味分析[J]. 肉类研究, 2016, 30(2): 1-4. DOI:10.15922/j.cnki. rlyj.2016.02.001. http://rlyj.cbpt.cnki.net
CHENG Xiaoyu, LIU Wenying, ZHANG Shunliang, et al. Analysis of induced oxidation and main rancid compounds of Beijing pickled sauced meat[J]. Meat Research, 2016, 30(2): 1-4. (in Chinese with English abstract) DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.02.001. http://rlyj.cbpt.cnki.net
北京清酱肉是中国汉族传统名食，创制于明代，至今已有400多年的历史。《天桥杂咏》云：“故都肉味比江南，清酱腌成亦美甘，火腿金华广东腊；堪为鼎足共称三大名肉[1]。”其色泽酱红，清香鲜美，利口不腻，肥肉薄片，晶莹透明，瘦肉片则不柴不散，风味独特。清酱肉主要经过盐腌、酱腌、风干等工艺，前后需要几个月的时间[2]。清酱肉属于我国传统腌腊肉制品，而在腌腊肉制品中脂肪的水解和氧化在其风味体现中发挥着重要的作用[3]。但是脂肪极易氧化，俗称脂肪“哈败”或称“酸败”，而失去了食用价值。油脂的一级氧化产物是氢过氧化物，表明油脂受到氧化的初级程度，是油脂氧化哈败的关键产物[4]。
目前，在国标中评价腌腊肉制品脂肪的安全指标为酸价和过氧化值，GB 2730—2005《腌腊肉制品卫生标准》中规定了腊肉、腊肠的过氧化值≤0.50 g/100 g，酸价≤4.0 mg KOH/g。但是有研究表明，在有的腊肠成品检验中酸价即使达到8 mg KOH/g，其感官正常风味较好，没有出现异味或者明显哈败味[5]。行业专家和学者认为在加工和贮藏过程中腌腊肉制品的脂肪酶促反应能不断产生游离脂肪酸，游离脂肪酸是风味形成的重要前体物质[6]，酸价指标很难科学地反映出产品的氧化酸败程度和质量状况。因此，新的GB 2730—2015《食品安全国家标准腌腊肉制品》中已将酸价指标舍去，只保留了过氧化值这个安全指标。除此之外一直没有找到更为适合的腌腊肉制品中油脂过度氧化的安全指标。而过氧化值升高是油脂酸败的早期指标，杨剑婷等[7]在对核桃中油脂氧化的研究中发现，当油脂酸败到一定程度时过氧化物形成醛及酮，过氧化值又会降低。
本实验以清酱肉作为研究对象，研究其在不同诱导温度下给氧诱导氧化，以及在过度氧化后产生的不良气味的分析，从可闻到的挥发性气味的角度来分析哈败气味的主要成分，以期为清酱肉产品质量控制提供参考。
1.1 材料与试剂
精品五花猪肉购于乐天玛特超市；清酱肉加工用辅料由中国肉类食品综合研究中心香辛料部提供。
1.2 仪器与设备
脂肪氧化仪 意大利VELP公司；75 μm CAR/ PDMS固相微萃取头 美国Supelco公司；数显电子恒温水浴锅 上海至翔科教仪器厂；TSQ8000气相色谱-质谱联用仪 美国Thermo Fisher公司；Sniffer 9000嗅闻仪 瑞士Brechbuhler公司；DB-Wax气相色谱毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm） 美国J & W公司。
1.3 方法
1.3.1 清酱肉加工工艺
依据文献[8]进行：选料→滚揉腌制→酱腌→烘干→成熟→包装→贮存
1.3.2 清酱肉的快速氧化
将清酱肉切成小碎颗粒，每个样品盘放置样品25.00 g，待样品在相应的温度值稳定10 min后，将氧气阀打开，并使得样品仓的氧气达到7.0 bar，稳定后启动程序。依据样品反应仓内氧气压力下降的速度来判断样品诱导氧化程度，采用OXI Software 3.1.3软件的最小均方算法（least mean square，LSM）方法分析氧化反应诱导期，使用Origin 8.0进行数据处理。
1.3.3 过度氧化清酱肉样品的气味测定
1.3.3.1 静态顶空-固相微萃取法（solid-phase microextraction，SPME）的分析
称取4 g左右过度氧化的清酱肉样品，装入40 mL的顶空瓶中，将样品瓶放置到50 ℃水浴中保温30 min，使得顶空气体达到平衡。将事先250 ℃条件下老化30 min的固相微萃取头插入顶空瓶中，吸附30 min。吸附结束后，将萃取头插入气相色谱进样口，在250 ℃条件下解析5 min，进行气相色谱质谱法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）进样测定。
1.3.3.2 挥发性化合物的嗅闻方法及GC-MS测定
参考文献[9]方法，并略有修改。
嗅觉检测器条件：嗅闻口需不断有湿润的空气流出，由接受过培训的3 名评价员记录下在嗅闻口处闻到气体的时间、特征。
色谱条件：使用DB-Wax极性柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）进行气相色谱分析；升温程序为柱温初始温度40 ℃保持3 min，然后以5 ℃/min升温到200 ℃，再以10 ℃/min升温到250 ℃，保持6 min。高纯氦气（纯度＞99.99％）作为载气；恒定流速为1.2 mL/min，进样口温度250 ℃，分流比5∶1。
质谱条件：电子轰击离子源，电子能量70 eV，接口温度280 ℃，离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃，溶剂延迟时间3 min，质量扫描范围设定为40～400 m/z。
1.3.3.3 挥发性成分鉴定
所得质谱图化合物经计算机检索，与谱库NIST 11.L、NIST05a.Ldatabase（Agilent Technologies Inc.）提供的标准质谱图匹配，对照鉴定化合物，并根据面积归一化法求得各化学成分的相对含量。
2.1 清酱肉在不同温度下诱导氧化趋势分析
图1 不同氧化温度条件下清酱肉的氧化曲线
Fig.1 Oxidation curves for pickled sauced meat at different induction temperatures
油脂氧化是清酱肉变质的原因之一，产品被氧化的程度是反应货架寿命的一个重要指标。清酱肉在高氧化应激环境（高压、高温和氧）下，通过检测反应仓中的氧气压力值变化，来呈现样品氧化动力学的过程，并推算出样品氧化诱导期（the induction period，IP）值[10-11]。
图1是清酱肉在不同诱导温度下的氧化曲线，虚线为IP值，IP值时间以内为诱导氧化的稳定期，之后样品氧化速率加速，出现哈败变质[12]。由图1可见，清酱肉在诱导氧化稳定期内曲线缓慢下降，诱导期之后曲线下降很快，这与植物油和猪油的氧化诱导曲线不同，纯油脂在诱导稳定期内曲线是水平的，耗氧量变化不明显，诱导稳定期之后曲线也骤降[12]。可能清酱肉中除脂肪外，其瘦肉中也含有蛋白、脂肪、肌间脂肪等，与纯脂肪比较起来，瘦肉中肌间脂肪还有较多的磷脂，含有不饱和脂肪酸多，更易氧化[5]，因此，即使在诱导稳定期内，也存在氧气的缓慢消耗。
图2 清酱肉氧化诱导温度对IP值的影响
Fig.2 Effect of induction temperature on IP
清酱肉诱导温度对氧化诱导期IP值影响很大，诱导温度越高，IP值越短，并且趋势呈一元二次方程，方程为：y=0.100 3x2－17.373 7x＋757.082 9，R2值为0.997 9（图2）。诱导温度90 ℃时清酱肉在5.26 h就进入氧化加速期，70～90 ℃时清酱肉的氧化诱导期变化比较小，而50～70 ℃氧化诱导期延迟时间比较长，50 ℃时氧化加速期被推迟了109.75 h。可见环境温度对清酱肉的氧化影响很大，低温保藏对清酱肉延缓氧化起到重要作用。
2.2 清酱肉在不同温度下哈败气味分析
清酱肉酱香浓郁，香溢味美，但是由于脂肪含量高、加工周期长，在氧气、温度和酶等作用，容易导致出现哈喇，产生令人不愉快的气味和苦涩味，失去食用价值。在50、70、90 ℃条件下诱导氧化的清酱肉样品，感官已出现明显刺鼻的哈败味道，利用顶空固相微萃取-嗅闻-气质联用技术测定哈败气味的组成，并用嗅闻仪验证其气味特征。
表1 对照组与氧化组挥发性气味成分对比
Table 1 Comparison of the volatile odor components of control and oxidized samples
续表1
注：—.未检出。
表2 对照组与氧化组挥发性气味类别对比
Table 2 Comparison of the classes of volatile odor compounds identified from control and oxidized samples
表1、2是货架期内的清酱肉样品作为对照与其经过50、70、90 ℃条件下诱导氧化的清酱肉样品挥发性气味成分与类别的分析。经检测对照样品的过氧化值为0.03 g/100 g，低于GB 2730—2015《食品安全国家标准腌腊肉制品》中0.5 g/100 g，而经50、70、90 ℃条件下诱导氧化的样品过氧化值分别为1.22、1.05、1.11 g/100 g，其均已高于国家安全标准限定值，属于氧化变质，与感官判断一致。挥发性气味的检测经质谱检索、相应特征风味以及嗅闻判定相结合，在对照与氧化组72～78 种成分中共筛选出44 种。其中对照组27 种，包括2 种醇、5 种醛、3 种酮、5 种酸、10 种酯、2 种其他，其香气成分主要有脂肪香（壬醛）、坚果香（苯甲醛）、焦糖香（γ-己内酯）、蘑菇香（3-辛烯-2-酮）、水果香（丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸丁酯、2-壬酮、庚醛）、酒香（辛酸乙酯）、豆酱香（2-戊基呋喃）、豆香（2-丁基呋喃）等，这些香气成分构成了清酱肉的特征风味。经3 种温度诱导氧化的哈败样品经嗅闻仪可闻出多种刺激性气味，共检出31～34 种挥发性气味成分，包括4 种醇、12～13 种醛、4～5 种酮、7 种酸、2～4 种酯、1～2 种其他，它们共同特点是新增了可挥发性气体成分，部分可挥发性气味成分增强。
将挥发性成分进行归类，计算总相对含量见表2，与对照相比，诱导氧化的清酱肉其醇类、醛类、酸类等成分种类、总含量上增加明显，特别是酸类相对含量增加最明显，相对含量由7.99％增加到30％以上，能嗅到刺激性酸味的戊酸、己酸和辛酸表现突出，其中己酸相对含量最高，在19％以上，哈败后含量增加1.8 倍以上。醛类的种类增加最明显，由5 种增加到13 种，其中己醛的相对含量增加最高，达4.5 倍以上，这与文献中报道醛类物质与脂肪氧化酸败的气味密切相关[13]，不饱和醛有非常强烈的气味，己醛已长期被作为食品氧化变质的指标[6,14]。此外，3-甲基丁醛、戊醛、反-2-辛烯醛、癸醛、反-2-壬烯醛、反-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛为新增的醛类物质，均表现出脂肪味，有可能也是哈败味的主要成分。而呈现香气的酯类物质，经诱导氧化后其种类和质量明显下降。
3
脂质氧化后会生成大量的氢过氧化物，继而又断裂分解，产生一系列短碳链的挥发性和非挥发性的物质，如醛类、酮类、醇类、酸类物质等，这些物质不但有刺激气味，还可能对人体健康造成损伤[14-15]。通过对北京清酱肉的不同温度诱导氧化，得出诱导稳定期呈一元二次方程趋势变化，诱导温度越低，其诱导稳定期越长，因此低温无氧的环境对成熟后的清酱肉贮存最有利。经诱导氧化哈败的清酱肉样品中醛类、酸类种类及总含量明显增加，特别是己醛在哈败清酱肉中相对含量增加剧烈达到4.5 倍以上，可作为氧化哈败的判断标准，而3-甲基丁醛、戊醛、反-2-辛烯醛、癸醛、反-2-壬烯醛、反-2-癸烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛为新增的醛类物质，是对脂肪哈败味道的补充。而酸类物质有报道说其提供腌腊肉制品的风味，并且清酱肉中的肌间脂肪降解产生游离脂肪酸，瘦肉中糖原酵解产生大量的乳酸，导致pH值较低[5]，虽然酸类物质对哈败的气味有一定贡献，但是评价不易确定，在其哈败变质评价上存在一定困难。
本实验分析了不同温度下清酱肉酸败的挥发性风味物质，并与正常清酱肉进行了比较分析，结论为清酱肉酸败分析提供了思路，为清酱肉品质分析提供了有力支撑。
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CHENG Xiaoyu, LIU Wenying, ZHANG Shunliang, ZHAO Bing, LI Yingnan, JIA Xiaoyun, WANG Shouwei*
(China Meat Processing and Engineering Center, China Meat Research Center, Beijing Academy of Food Sciences, Beijing 100068, China)
Abstract: The induction of fat oxidation was performed to evaluate the oxidation stability of Beijing pickled sauced meat and the main volatile odor compounds responsible for its oxidative rancidity were analyzed by solid-phase microextraction (SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry (GC-MS-O). The results showed that temperature had a negative correlation with the induction period of fat oxidation; the oxidation period was only 5.26 h at 90 ℃. The meat product developed a rancid odor after induction of fat oxidation. A total of 44 volatile odor compounds were detected by GC-MS-O, 27 compounds of which existed in control samples and 31–34 of which in oxidized samples. The number of aldehydes increased most obviously, from 5 to 13, and 7 new aldehydes, isovaleraldehyde, valeraldehyde, (e)-2-octenal, decanal, E,E-2,4-decedienal, 3-heptylacrolein and trans-2-nonenal, were identifi ed, all of which played a role in the rancid odor. The maximum increase in the relative amount of hexanal was observed among all the identifi ed aldehyde compounds.
Key words: solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry (SPME- GCMS-O); Beijing pickled sauced meat; odor; induced oxidation
*通信作者：王守伟（1961—），男，教授级高级工程师，硕士，研究方向为肉品加工技术。E-mail：cmrcwsw@126.com
作者简介：成晓瑜（1972—），女，教授级高级工程师，硕士，研究方向为畜禽骨综合利用及食品风味。E-mail：chxyey@aliyun.com
基金项目：公益性行业（农业）科研专项（201303082）
收稿日期：2015-10-15
中图分类号：TS251.5
文献标志码：A
文章编号：1001-8123（2016）02-0001-04引文格式：
DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.02.001