宣恩火腿加工过程中脂肪变化分析

邱朝坤，范露，张倩倩

(武汉设计工程学院 食品与生物科技学院，武汉 430205)

宣恩火腿是我国湖北省恩施自治州一带的特产，以宣恩县所产火腿最负盛名，其肉质细嫩、皮黄脂白肉红、气味鲜香宜人、滋味浓郁[1]，在乾隆时期就作为贡品进贡朝廷，被誉为“中国四大名腿”之一[2]。

火腿的蛋白质和脂肪经历了复杂的变化，水解和氧化反应过程形成的产物及次级产物共同形成了干腌火腿独特的风味[3,4]，脂质氧化是火腿加工过程中一类重要的生物化学变化，能够形成许多挥发性风味化合物，是火腿风味的主要来源之一[5]，Huan等人研究表明，金华火腿风味物质中约50%直接来源于脂肪氧化[6]，但过度氧化会形成不愉快的味道[7]。火腿脂质在脂肪酶的作用下发生水解反应，生成游离脂肪酸、单甘脂等产物[8]，进一步发生氧化反应生成氢过氧化物，并能迅速发生降解反应生成小分子醛、酮等风味物质，这些物质不仅挥发性强且阈值低，对火腿风味的形成起到关键作用[9,10]。因而通过测定宣恩火腿不同加工阶段脂肪的变化，对研究其风味形成机理具有重要意义，可为宣恩火腿的现代化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验用火腿购自湖北省思乐牧业集团有限公司。本课题研究5个阶段的样品分别为原料腿(新鲜腿)、腌制期(腌制1个月)、发酵初期(发酵1个月)、发酵中期(发酵4个月)和成品腿。肌内脂肪指从股二头肌中提取的脂肪，皮下脂肪指从皮下1 cm提取的脂肪。

大豆磷脂标准品：购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；其余试剂：均为分析纯，购自国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

AL-104型分析天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；PF-5R型离心机 长沙平凡仪器仪表有限公司；SX4-4-10型马弗炉 武汉亚华电炉有限公司；UV-2000型分光光度计 上海尤尼科仪器有限公司；RE-8型旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 脂肪含量的测定

脂肪含量采用氯仿抽提法测定，具体步骤：将宣恩火腿肌内组织与皮下组织分离，称取10 g样品于三角瓶中，按照料液比1∶12加入氯仿-甲醇(2+1)溶液，于30 ℃水浴摇床提取30 min，转速200 r/min，过滤，加入滤液体积30%的0.5% NaCl溶液，静置分层，收集下层液，在旋蒸蒸发仪中挥干溶剂，于105 ℃烘箱中烘干至恒重，计算样品的脂肪含量。

1.3.2 磷脂含量的测定

磷脂含量用比色法测定，具体参照SN/T 3851-2014。

1.3.3 酸价的测定

酸价用冷溶剂指示剂滴定法测定，具体参照GB 5009.229-2016。

1.3.4 过氧化值的测定

样品过氧化值采用滴定法测定，具体参照GB 5009.227-2016。

1.3.5 羰基价的测定

羰基价采用比色法测定，具体参照GB 5009.230-2016。

1.3.6 TBA值的测定

TBA值采用比色法测定，具体步骤：称取5.00 g样品于250 mL碘量瓶中，加入50 mL含0.1% EDTA的7.5%三氯乙酸溶液，200 r/min震荡提取30 min，静置5 min后过滤，取滤液5 mL于25 mL比色管中，加入0.02 mol/L 5 mL硫代巴比妥酸溶液，90 ℃反应40 min，反应结束后自然冷却1 h，将反应液于3000 r/min离心5 min，于上清液中加入5 mL氯仿，静置15 min，将上清液分别置于532 nm和600 nm处比色，按照下式计算样品的TBA值：

1.3.7 数据处理

采用WPS Excel 2016和SAS 9.2对数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 宣恩火腿不同加工阶段脂肪含量变化

图1 不同加工阶段火腿脂肪含量Fig.1 Fat content of ham in different processing stages

由图1可知，宣恩火腿原料腿肌内脂肪含量为17.6%，皮下脂肪含量为89.8%，随着加工的进行，火腿水分含量逐渐散失，脂肪含量升高，成品火腿肌内脂肪含量达31.4%，皮下脂肪含量达94.0%。在腌制期至发酵期火腿水分含量下降最快，此阶段火腿脂肪含量有较大上升。

2.2 宣恩火腿不同加工阶段磷脂含量变化

图2 不同加工阶段火腿磷脂含量Fig.2 Phospholipid content of ham in different processing stages

由图2可知，宣恩火腿磷脂含量在整个加工阶段持续下降，肌内磷脂含量由2.06%下降到1.37%，皮下磷脂含量由1.61%下降到0.86%。对于肌内磷脂，在发酵中后期含量下降迅速，表明此阶段是脂肪水解活跃期，也是风味形成关键期；对于皮下磷脂而言，在腌制期内其含量相对稳定，主要原因是皮下组织缺乏磷脂酶(该酶主要存在于肌内[11])，在发酵期前含量下降主要与水分含量下降有关。火腿在加工过程中受到脂酶的作用，甘油酯和磷脂都会发生一定程度的水解而产生游离脂肪酸[12]，因而甘油酯和磷脂含量都不断下降。甘油酯和磷脂水解后生成的游离脂肪酸会进一步发生氧化反应而生成各种风味化合物，由于磷脂的水解在其中占了很大比重，因而对于火腿而言，其风味主体来源于肌内而并非皮下，这与前人的研究结果相吻合[13]。

2.3 宣恩火腿不同加工阶段酸价变化

图3 不同阶段火腿脂肪酸价Fig.3 Fat acid value of ham in different processing stages

由图3可知，宣恩火腿脂肪酸价在整个加工阶段持续升高，肌内脂肪酸价由1.37 mg/g上升到3.85 mg/g，皮下脂肪酸价由0.72 mg/g上升到2.54 mg/g。酸价的持续升高表明游离脂肪酸一直在累积，水解生成的游离脂肪酸大于氧化分解的脂肪酸。肌内脂肪酸价高于皮下脂肪酸价也印证了肌内磷脂含量和下降速度高于皮下磷脂。肌内脂肪酸价在发酵期上升更明显主要是因为在此阶段各种酶都很活跃。目前宣恩火腿没有制定相应标准，参照金华火腿中酸价不得超过4.0 mg/g[14]，宣恩火腿成品腿酸价处于较低水平。

2.4 宣恩火腿不同加工阶段过氧化值变化

由图4可知，宣恩火腿肌内脂肪过氧化值在整个加工阶段呈先升高后下降的趋势，皮下脂肪过氧化值则是先升高后趋于平缓，惠腾等[15]研究的重组干腌火腿也得出了类似的结果。原料腿肌内脂肪过氧化值为2.81 mmol/kg，在发酵初期上升到峰值4.64 mmol/kg，随后逐渐下降到3.73 mmol/kg，皮下脂肪过氧化值峰值为2.40 mmol/kg，均低于国家标准的20 mmol/kg[16]。过氧化值主要体现脂肪初期的氧化程度，在发酵期之前其含量都不断上升，表明前期不饱和脂肪酸在发生氧化反应，而后下降表明这些氧化反应生成的过氧化物已经开始分解。肌内脂肪过氧化值高于皮下脂肪主要有两方面原因：一是肌内脂肪水解程度高于皮下脂肪，生成的氧化反应底物——不饱和游离脂肪酸也更高；二是脂肪的氧化反应需要氧气参与，显然肌内脂肪接触氧气的速度和总量都高于皮下脂肪。在加工后期，皮下脂肪过氧化值保持稳定，而肌内脂肪过氧化值继续下降，表明此时肌内脂肪氧化反应还很活跃，过氧化物继续分解生成风味化合物，这也证实了火腿风味化合物在肌内含量较高且主要在加工后期生成[17]。

图4 不同加工阶段火腿脂肪过氧化值Fig.4 Fat peroxide value of ham in different processing stages

2.5 宣恩火腿不同加工阶段羰基价变化

图5 不同加工阶段火腿脂肪羰基价Fig.5 Fat carbonyl value of ham in different processing stages

由图5可知，宣恩火腿在加工阶段肌内脂肪羰基价由0.24 mmol/kg上升到0.46 mmol/kg，皮下脂肪羰基价由0.13 mmol/kg上升到0.23 mmol/kg，肌内和皮下脂肪羰基价在发酵初期都有一个明显上升，皮下脂肪随后氧化趋于平稳，羰基价无显著性变化，而肌内脂肪到了发酵末期羰基价又有一个明显的上升趋势，表明此时氧化反应仍然很活跃。脂肪羰基价变化趋势与火腿脂肪过氧化值变化趋势基本吻合。

2.6 宣恩火腿不同加工阶段TBA值变化

由图6可知，宣恩火腿在整个加工过程中TBA值整体呈现上升趋势，肌内脂肪TBA值由0.185 mg/kg上升到0.417 mg/kg，皮下脂肪TBA值由0.056 mg/kg上升到0.298 mg/kg。脂肪TBA值表征的是脂肪组织中游离脂肪酸氧化产物在瞬间含量的量度[18]。脂肪TBA值出现波动表明脂肪氧化反应仍在继续但有可能转化为其他的产物。一般情况下，游离脂肪酸的氧化产物能在产物之间、产物与其他组织成分(比如糖类等)之间发生反应，形成许多具有挥发性的酯、呋喃和吡嗪等有机化合物，这些挥发性成分对干腌火腿特有的风味具有重要贡献[19]。发酵中后期火腿脂肪TBA值处于较高水平表明此阶段脂肪氧化反应活跃，是风味形成的关键期。

图6 不同加工阶段火腿脂肪TBA值Fig.6 Fat TBA value of ham in different processing stages

3 结论

脂肪是火腿加工过程中变化十分活跃的成分之一，其发生的水解和氧化反应对火腿的品质起到至关重要的作用，适度的反应有利于火腿特有风味的形成，但过度的反应则会导致火腿品质下降。宣恩火腿在加工过程中脂肪发生了一定程度的水解和氧化，且肌内脂肪的水解和氧化程度高于皮下脂肪。脂肪的水解与氧化反应伴随着整个加工过程，尤其在发酵中后期反应更加活跃，这可能与此阶段酶活性更高有关。