溫榮欣,扈瑩瑩,殷小鈺,王 妍,孔保華,陳 倩,
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150030;2.島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110000)
哈爾濱風(fēng)干腸是我國(guó)北方傳統(tǒng)自然發(fā)酵肉制品,因其獨(dú)特的口感與風(fēng)味深受消費(fèi)者喜愛(ài)。其加工過(guò)程需要?dú)v經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)干和發(fā)酵,為了抑制其中致病菌和腐敗菌的生長(zhǎng)和繁殖,保證產(chǎn)品安全性和貨架期,需要較高的食鹽(主要成分為NaCl)添加量。然而,哈爾濱風(fēng)干腸發(fā)酵周期較長(zhǎng)(12~15 d),隨著風(fēng)干和發(fā)酵的進(jìn)行,風(fēng)干腸中的水分含量不斷減少,導(dǎo)致終產(chǎn)品中NaCl含量較高(3.3%~4.0%)[1]。因此,降低干香腸中的NaCl含量受到了越來(lái)越多的關(guān)注。如若長(zhǎng)期攝入高食鹽含量的肉制品,會(huì)增加患高血壓、中風(fēng)和心血管等疾病的風(fēng)險(xiǎn)[2]。因此,世界衛(wèi)生組織建議成人每日食鹽攝入量低于5 g(<2 g Na/d)[3],《中國(guó)居民膳食指南》也推薦成人每日食鹽攝入量不超過(guò)6 g[4]。然而,現(xiàn)在中國(guó)居民平均食鹽攝入量達(dá)到10.5 g/d。為減少國(guó)民食鹽攝入量,在2018年4月18日,中國(guó)疾病預(yù)防控制中心營(yíng)養(yǎng)與健康所和中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)在北京聯(lián)合召開(kāi)了中國(guó)食品工業(yè)減鹽指南研討會(huì),提出到2030年全國(guó)人均每日食鹽攝入量降低20%的目標(biāo)[5]。
食鹽是肉制品加工中不可或缺的腌制材料,不僅可賦予產(chǎn)品咸度,增加鮮度,而且對(duì)加工特性以及品質(zhì)特性的形成具有重要的貢獻(xiàn)作用[6]。因此,降低食鹽添加量的同時(shí)保證肉制品的品質(zhì)及安全性是肉品行業(yè)亟待解決的熱點(diǎn)問(wèn)題。關(guān)于減鹽處理通常采用NaCl替代物和直接減鹽的方式[7]。目前,研究多集中在食鹽替代物或減鹽處理對(duì)發(fā)酵香腸理化及品質(zhì)特性的影響[8-9],但其對(duì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化的影響卻鮮有研究,特別是對(duì)香腸中揮發(fā)性化合物的產(chǎn)生水平和最終產(chǎn)品中香氣構(gòu)成的影響?;诖耍狙芯坎捎弥苯訙p少哈爾濱風(fēng)干腸中食鹽添加量的方法,考察其對(duì)風(fēng)干腸發(fā)酵過(guò)程中脂質(zhì)氧化、蛋白氧化及揮發(fā)性化合物生成的影響,為開(kāi)發(fā)低鹽哈爾濱風(fēng)干腸提供理論依據(jù)。
豬后臀肉及豬背脂、食鹽、亞硝酸鈉、綿白糖、味素、玉泉大曲、香辛料(世一堂干腸料,包含橘皮、砂仁、丁香、肉豆蔻、白芷、桂皮、小茴香)均為食品級(jí) 市購(gòu);牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)、2,4-二硝基苯肼(2,4-dinitrofenylhydrazin,DNPH)、5,5’-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)(5,5’-dithiobis (2-nitrobenzoic acid),DTNB)、1-苯氨基-8-萘磺酸鹽(1-anilinonaphthalene-8-sulfonic acid,ANS)等均為 分析純。
HWS-70BX恒溫恒濕箱 天津市泰斯特儀器有限公司;GC-3L小型灌腸機(jī) 瑞安市鴻飛機(jī)械有限公司;GL-21M高速冷凍離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)儀器開(kāi)發(fā)有限公司;T6新世紀(jì)紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;F-4500熒光分光光度計(jì) 日本日立公司;GCMS-QP2020單四極桿型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 日本島津公司。
1.3.1 哈爾濱風(fēng)干腸的制備
參照Chen Qian等[10]的方法并作適當(dāng)修改。本實(shí)驗(yàn)共制備4 組風(fēng)干腸,食鹽添加量分別為2.5%(對(duì)照)、2.0%、1.5%和1.0%。原料肉為豬后臀肉和豬背脂,將原料肉修整后分別用絞肉機(jī)在1.5 cm的孔板上絞碎,兩者以9∶1的比例混合均勻。按照配方加入1%綿白糖、0.3%味素、0.01%亞硝酸鈉、5%水、1%玉泉大曲、0.8%香辛料,并按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加入相應(yīng)的食鹽。充分?jǐn)嚢韬蠊嗳胴i小腸衣中,每根風(fēng)干腸長(zhǎng)度約20 cm,直徑約1.5 cm。然后將風(fēng)干腸懸掛在溫度為(25f 2)℃,相對(duì)濕度為30%~50%的環(huán)境中風(fēng)干1 d,然后轉(zhuǎn)移到溫度為(25f 2)℃,相對(duì)濕度為75%~80%的環(huán)境中發(fā)酵11 d。分別在第0、3、6、9、12天進(jìn)行取樣,測(cè)定其脂質(zhì)和蛋白氧化的程度,并測(cè)定第0、6、12天的揮發(fā)性化合物的含量。
1.3.2 脂質(zhì)過(guò)氧化值(peroxide value,POV)測(cè)定
參照Vareltzis等[11]的方法并略作修改。取切碎的風(fēng)干腸(2.0 g)與15 mL氯仿-甲醇(2∶1,V/V)溶液混合,高速均質(zhì)30 s,加入3.0 mL 0.5% NaCl溶液,4 ℃、3 000h g離心10 min。收集下層液相(5.0 mL)與5.0 mL氯仿-甲醇(2∶1,V/V)溶液混合,并加入25.0 μL 30%硫氰酸銨溶液和25.0 μL氯化亞鐵溶液(0.4 g氯化鋇和0.5 g硫酸亞鐵各自溶于50.0 mL水中,混合并2 000h g離心5 min)。室溫反應(yīng)5 min,于500 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。以還原鐵粉作標(biāo)準(zhǔn)曲線,最終POV表示為mmol/kg。
1.3.3 肌原纖維蛋白和肌漿蛋白的提取
分別按照Liu Gang[12]和Chen Qian[13]等的方法在4 ℃條件下提取肌原纖維蛋白和肌漿蛋白。將提取出的2 種蛋白置于4 ℃環(huán)境中,在24 h內(nèi)完成羰基含量、總巰基含量和表面疏水性的測(cè)定。以BSA為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定2 種蛋白的濃度。
1.3.4 羰基含量的測(cè)定
按照Chen Qian等[13]的方法測(cè)定蛋白質(zhì)的羰基含量。取1 mL質(zhì)量濃度為2 mg/mL的蛋白(肌原纖維蛋白或肌漿蛋白)溶液與1 mL濃度為10 mmol/L的DNPH在室溫下反應(yīng)1 h(每15 min旋渦振蕩1 次),對(duì)照組以1 mL 2 mol/L HCl溶液取代DNPH。此后,加入1 mL 20%三氯乙酸溶液,8 500h g離心5 min,棄清液,取沉淀。將沉淀物用1 mL乙酸乙酯(1∶1,V/V)溶液洗滌3 次,在37 ℃溶于3 mL 6 mol/L鹽酸胍溶液中保溫15 min溶解沉淀,然后 8 500h g離心3 min除去不溶物質(zhì),在波長(zhǎng)370 nm處測(cè)定上清液吸光度。使用分子吸光系數(shù)22 000 L/(mol?cm),以蛋白質(zhì)量計(jì)算羰基含量,以nmol/mg表示。
1.3.5 總巰基含量的測(cè)定
按照Ellman[14]的方法,用DTNB進(jìn)行測(cè)定。取1 mL質(zhì)量濃度為2 mg/mL的蛋白(肌原纖維蛋白或肌漿蛋白)溶液與8 mL Tris-甘氨酸溶液(pH 8.0,10.4 g/L Tris,6.9 g/L甘氨酸,1.2 g/L EDTA,480.48 g/L尿素)混合并均質(zhì)。取4.5 mL混合液與0.5 mL Ellman試劑(10 mmol/L DTNB)反應(yīng)30 min,然后10 000h g離心15 min,取上清液于波長(zhǎng)412 nm處測(cè)定吸光度。使用分子吸光系數(shù)13 600 L/(mol?cm),以蛋白質(zhì)量計(jì)算總巰基含量,并表示為nmol/mg。
1.3.6 蛋白質(zhì)表面疏水性的測(cè)定
按照Chelh等[15]的方法測(cè)定肌原纖維蛋白的表面疏水性。取1 mL質(zhì)量濃度為1 mg/mL的蛋白溶液加入200 μL溴酚藍(lán)(1 mg/mL)溶液混勻,對(duì)照組為1 mL pH 7.0的磷酸鹽緩沖液(10 mmol/L)加入200 μL溴酚藍(lán)。室溫下攪拌10 min,然后3 500h g離心15 min,上清液(稀釋10 倍后)在波長(zhǎng)595 nm處測(cè)定吸光度。表面疏水性以溴酚藍(lán)質(zhì)量表示,按式(1)計(jì)算:
式中:A0為對(duì)照組的吸光度;Ax為樣品的吸光度。
參照ANS熒光探針?lè)╗16]并略作調(diào)整,測(cè)定肌漿蛋白表面疏水性。取4 mL質(zhì)量濃度分別為0.02、0.04、0.06、0.08 mg/mL和0.1 mg/mL的肌漿蛋白溶液,分別加入20 μL濃度為8 mmol/L的ANS溶液,充分振蕩后在室溫下反應(yīng)20 min,測(cè)定熒光強(qiáng)度。熒光測(cè)定條件為:激發(fā)波長(zhǎng)365 nm,發(fā)射波長(zhǎng)484 nm,狹縫寬5 nm。以熒光強(qiáng)度對(duì)蛋白質(zhì)量濃度作圖,斜率即為肌漿蛋白的表面疏水性指數(shù)。
1.3.7 揮發(fā)性化合物的測(cè)定
1.3.7.1 揮發(fā)性化合物定性及定量
參照Benito等[17]的方法并略作修改。分別在發(fā)酵第0、6、12天取樣,采用固相微萃取方法提取揮發(fā)性化合物。將切碎的風(fēng)干腸(3.0 g)放入20 mL頂空樣品瓶中,加入4 μL鄰二氯苯作為內(nèi)標(biāo)物。在45 ℃條件下用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭頂空吸附30 min,然后立即將萃取頭插入氣相色譜-質(zhì)譜進(jìn)樣口,解吸3 min。
氣相色譜條件:InertCapWax毛細(xì)管柱(60 mh 0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣口溫度230 ℃;不分流模式進(jìn)樣;以氦氣為載體,流速1 mL/min;程序升溫:柱初溫40 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升至200 ℃,再以 10 ℃/min升至230 ℃,保持2 min。
質(zhì)譜條件:電子電離源;離子源溫度230 ℃;質(zhì)量掃描范圍m/z 45~500。
揮發(fā)性化合物的鑒定通過(guò)比較NIST 14質(zhì)譜庫(kù)中的實(shí)驗(yàn)質(zhì)譜,取相似度大于90%作為鑒定結(jié)果,并且通過(guò)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)烷烴(C6~C20)的保留指數(shù),與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相比較進(jìn)行輔助鑒定。揮發(fā)性化合物的定量采用內(nèi)標(biāo)法,以溶于正己烷的鄰二氯苯溶液作為內(nèi)標(biāo)物質(zhì),定量結(jié)果以μg/kg表示。
1.3.7.2 香氣活性值(odor activity value,OAV)
參考馮云子[18]的方法,按式(2)計(jì)算OAV:
式中:C為揮發(fā)性化合物含量/(μg/kg);T為揮發(fā)性化合物的氣味閾值/(μg/kg)。
實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次,每組3 個(gè)平行,結(jié)果表示為f s。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用Statistix 8.1軟件包中Linear Models程序進(jìn)行,差異顯著性(P<0.05)分析使用Tukey HSD程序,采用Sigmaplot 12.5軟件和Heml 1.0.3.7軟件繪圖。
圖 1 食鹽添加量對(duì)風(fēng)干腸發(fā)酵過(guò)程中POV的影響Fig. 1 Effect of salt addition on the POV of dry sausages during fermentation
如圖1所示,POV在發(fā)酵前期(0~6 d)顯著增加(P<0.05),說(shuō)明風(fēng)干腸中的脂質(zhì)隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)逐漸發(fā)生氧化。在發(fā)酵后期(6~12 d),POV顯著降低 (P<0.05),說(shuō)明脂質(zhì)初級(jí)氧化產(chǎn)物發(fā)生分解,生成次級(jí)氧化產(chǎn)物丙二醛以及其他醛、酮、酸等物質(zhì)。在發(fā)酵過(guò)程中,風(fēng)干腸的脂質(zhì)氧化程度隨食鹽添加量的增加逐漸增高,其中添加2.5%食鹽的風(fēng)干腸POV最大,這主要是由于NaCl促進(jìn)了脂質(zhì)氧化。一方面,NaCl破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性,促進(jìn)氧化因子與不飽和脂肪酸的相互 作用[19];另一方面,NaCl促進(jìn)血紅蛋白和肌紅蛋白釋放鐵離子,通過(guò)鐵離子的催化作用進(jìn)而促進(jìn)脂質(zhì)氧化[20];另外,NaCl可抑制抗氧化酶如過(guò)氧化氫酶,谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性,從而降低肉制品自身的抗氧化能力[21]。脂質(zhì)氧化是風(fēng)干腸在發(fā)酵過(guò)程中形成特征風(fēng)味的主要途徑,脂質(zhì)氫過(guò)氧化物進(jìn)一步氧化或降解產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物是形成風(fēng)味的主要物質(zhì),適當(dāng)提高氫過(guò)氧化物的降解速率有利于加快產(chǎn)品風(fēng)味的形成。然而,脂質(zhì)過(guò)度氧化易于產(chǎn)生酸敗味和哈喇味等不愉快的氣味,因此,控制脂質(zhì)氧化程度對(duì)于產(chǎn)品的風(fēng)味形成至關(guān)重要。
圖 2 食鹽添加量對(duì)風(fēng)干腸發(fā)酵過(guò)程中肌原纖維蛋白(A)和 肌漿蛋白(B)羰基含量的影響Fig. 2 Effects of salt addition on the carbonyl contents of myofibrillar proteins (A) and sarcoplasmic proteins (B) in dry sausage during fermentation
如圖2所示,發(fā)酵初期(0 d),肌原纖維蛋白和肌漿蛋白的羰基含量分別為0.6 nmol/mg和0.9 nmol/mg,隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),2 種蛋白質(zhì)的羰基含量顯著增 加(P<0.05),這與Wu Haizhou等[22]的研究結(jié)果一致。從圖2可以看出,肌漿蛋白的氧化程度在發(fā)酵第0天大于肌原纖維蛋白,可能因?yàn)樵诩∪饨M織中,肌漿蛋白比肌原纖維蛋白更容易與氧氣和脂質(zhì)接觸。在發(fā)酵末期(12 d),隨食鹽添加量的增加,肌原纖維蛋白和肌漿蛋白的羰基含量均顯著增加(P<0.05),這表明在風(fēng)干腸發(fā)酵過(guò)程中NaCl作為促氧化劑,促進(jìn)了蛋白質(zhì)中羰基化合物的形成。
在肌肉組織中,蛋白質(zhì)氧化主要由金屬離子 (Fe3+、Cu2+)、肌紅蛋白或脂質(zhì)氧化系統(tǒng)引發(fā)[23],NaCl不僅可以增強(qiáng)Fe3+的活性,促進(jìn)自由基的形成[24],而且結(jié)合POV結(jié)果可知,NaCl可以促進(jìn)脂質(zhì)氧化,由脂質(zhì)氧化形成的自由基和氫過(guò)氧化物也可以攻擊氨基酸側(cè)鏈生成羰基[23]。此外,對(duì)于肌原纖維蛋白而言,不同處理組之間的顯著差異也可能歸因于增加NaCl使離子強(qiáng)度增加,改變了肌原纖維蛋白的溶解度,使其結(jié)構(gòu)變的松散,導(dǎo)致自由基和其他促氧化因子的擴(kuò)散速度加快[25]。羰基的形成通常會(huì)影響肉制品的品質(zhì),一些必需氨基酸被氧化破壞后導(dǎo)致肉制品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低,羰基化合物與非氧化賴氨酸的游離氨基反應(yīng)形成亞胺鍵,導(dǎo)致聚集體的形成,降低蛋白質(zhì)消化率[26]。此外,蛋白質(zhì)羰基化合物易形成特定的Strecker醛,作為揮發(fā)性化合物的重要組分,構(gòu)成肉制品的獨(dú)特風(fēng)味[27]。
圖 3 食鹽添加量對(duì)風(fēng)干腸發(fā)酵過(guò)程中肌原纖維蛋白(A)和 肌漿蛋白(B)總巰基含量的影響Fig. 3 Effect of salt addition on the total sulfhydryl contents of myofibrillar proteins (A) and sarcoplasmic proteins (B) in dry sausages during fermentation
蛋白質(zhì)巰基損失也是肉及肉制品中蛋白質(zhì)氧化的標(biāo)志之一,巰基被氧化后主要生成蛋白質(zhì)內(nèi)或蛋白質(zhì)間的二硫鍵以及混合二硫化物[28]。如圖3所示,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,各組風(fēng)干腸的巰基含量顯著降低(P<0.05),這主要是因?yàn)楹虬被岬膸€基容易受到自由基的攻擊,易發(fā)生交聯(lián)[24]。肌原纖維蛋白中巰基含量的變化比肌漿蛋白更明顯,這與Li Binbin等[29]的研究結(jié)果一致,主要是因?yàn)闃?gòu)成肌原纖維蛋白的肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白中巰基含量較多,易于優(yōu)先成為被氧化的目標(biāo)。各組風(fēng)干腸的總巰基含量在發(fā)酵末期差異顯著(P<0.05),這可歸因于NaCl對(duì)自由基形成和促氧化因子擴(kuò)散的促進(jìn)作用,該結(jié)果與羰基含量的測(cè)定結(jié)果一致,進(jìn)一步證明了NaCl對(duì)蛋白質(zhì)氧化的誘導(dǎo)作用。
圖 4 食鹽添加量對(duì)風(fēng)干腸發(fā)酵過(guò)程中肌原纖維蛋白(A)和 肌漿蛋白(B)表面疏水性的影響Fig. 4 Effect of salt addition on the surface hydrophobicity of myofibrillar proteins (A) and sarcoplasmic proteins (B) in dry sausages during fermentation
在蛋白質(zhì)的天然結(jié)構(gòu)中,親水性氨基酸殘基暴露于水相,而疏水性基團(tuán)通常存在于分子內(nèi)部[30]。如圖4 所示,肌原纖維蛋白和肌漿蛋白的表面疏水性在發(fā)酵過(guò)程中顯著增加(P<0.05),主要因?yàn)榉肿觾?nèi)部的疏水性基團(tuán)暴露到蛋白質(zhì)表面,這與Chen Qian等[13]的研究結(jié)果一致。在發(fā)酵末期(12 d),隨食鹽添加量的增加,肌原纖維蛋白和肌漿蛋白的表面疏水性均顯著增加 (P<0.05)。Kobayashi等[31]研究表明,NaCl有助于魚(yú)糜中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的展開(kāi),導(dǎo)致疏水性增大。Wang Guan等[32]發(fā)現(xiàn)NaCl濃度升高導(dǎo)致肌球蛋白逐漸解離,暴露疏水性氨基酸殘基。表面疏水性的增加會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,有利于蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)并生成非共價(jià)聚集體[33]。此外,埋藏在蛋白質(zhì)內(nèi)部疏水性氨基酸的暴露可能易于蛋白酶對(duì)特定位點(diǎn)的識(shí)別,加速蛋白質(zhì)的降解并產(chǎn)生更多的肽和游離氨基酸,促進(jìn)風(fēng)味物質(zhì)的形成[34]。蛋白質(zhì)還可以作為風(fēng)味物質(zhì)的載體,暴露的疏水區(qū)域也可增加風(fēng)味化合物的結(jié)合位點(diǎn),影響風(fēng)味的感知度[35]。
為了研究不同食鹽添加量對(duì)風(fēng)干腸風(fēng)味形成的影響,以及發(fā)酵過(guò)程中揮發(fā)性物質(zhì)之間的特征差異,通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜對(duì)發(fā)酵第0(發(fā)酵初期)、6(發(fā)酵中期)、12天(發(fā)酵末期)的樣品中揮發(fā)性化合物的含量進(jìn)行測(cè)定。在所有樣品中共檢測(cè)出62 種揮發(fā)性化合物,包括6 種醛、7 種酮、19 種醇、7 種羧酸、13 種酯、10 種烯烴。如表1所示,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,揮發(fā)性化合物的種類和生成量不斷增加,在不同處理組之間存在顯著差異(P<0.05)。
源自脂質(zhì)自氧化和蛋白氧化的揮發(fā)性化合物一般具有較低的香氣閾值并在風(fēng)味中占主要地位,但產(chǎn)生量過(guò)多時(shí)易生成不愉快氣味[36]。在風(fēng)干腸中檢測(cè)出的直鏈醛,如己醛、辛醛和壬醛主要由不飽和脂肪酸過(guò)氧化反應(yīng)產(chǎn)生[37],而且這些醛類物質(zhì)經(jīng)進(jìn)一步氧化生成了相對(duì)應(yīng)的酸類物質(zhì)。如表1所示,第0天檢測(cè)到壬醛和己酸,其他幾種醛類在發(fā)酵過(guò)程中逐漸產(chǎn)生并積累。發(fā)酵末期,醛類化合物的生成量隨食鹽添加量降低顯著減少 (P<0.05),這與獲得的POV結(jié)果一致,可歸因于NaCl的促脂質(zhì)氧化作用。蛋白氧化產(chǎn)生的羰基易與氨基酸通過(guò)美拉德反應(yīng)和Strecker降解反應(yīng)生成醛類[27],在風(fēng)干腸中檢測(cè)到的苯甲醛和苯乙醛正是由苯丙氨酸經(jīng)過(guò)Strecker降解產(chǎn)生[38]。在發(fā)酵末期,食鹽添加量的減少顯著降低了風(fēng)干腸中這2 種醛類物質(zhì)的含量,這與羰基結(jié)果一致。
微生物代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物在風(fēng)干腸中種類最為豐富,由表1可知,碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生的酮、醇和酸均與食鹽添加量密切相關(guān)。在發(fā)酵末期,食鹽添加量越低的風(fēng)干腸,3-羥基-2-丁酮、乙醇和2,3-丁二醇的含量越高。盡管醇類物質(zhì)的生成量很多,但由于它們香氣閾值較高,對(duì)風(fēng)干腸的整體風(fēng)味貢獻(xiàn)不大。然而,由碳水化合物發(fā)酵產(chǎn)生的乙酸、丁酸等酸類物質(zhì)與風(fēng)干腸特有的成熟香氣有關(guān)[39]。微生物代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物含量隨食鹽添加量降低而呈升高的趨勢(shì),該結(jié)果表明降低食鹽添加量可能減少對(duì)相關(guān)微生物的抑制作用。1-辛烯-3-醇和2-壬酮是由微生物的脂質(zhì)不完全β-氧化產(chǎn)生的,由于具有低香氣閾值,成為風(fēng)干腸整體風(fēng)味的主要貢獻(xiàn)者[40]。
乙酯類化合物在酯類化合物中最為豐富,如乙酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯等,都是源于微生物的酯化作用[41]。酯類化合物的產(chǎn)生與底物(醇類和酸類)水平以及葡萄球菌的酯酶活性有關(guān)[42]。酯類帶有果香味,并且它們的香氣閾值較低,在風(fēng)干腸的整體風(fēng)味中起重要作用[43]。 如表1所示,降低食鹽添加量顯著增加了酯類化合物的水平,表明低鹽處理增強(qiáng)了產(chǎn)酯酶微生物的活性,而且這也可以解釋在低鹽處理中以相同比例發(fā)現(xiàn)的高水平的醇類物質(zhì)和酸類物質(zhì)。此外,在風(fēng)干腸中檢測(cè)到的少量酮、醇、酯類和所有烯烴類化合物,其主要源于香辛料,如小茴香酮、桉葉油醇、芳樟醇、乙酸香葉酯、α-律草烯和α-蒎烯等。在整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中,這些化合物的含量逐漸增加,主要由于風(fēng)干腸在該過(guò)程中水分減少濃縮所致。
通常認(rèn)為OAV大于1的化合物可以作為主要風(fēng)味物質(zhì),而且OAV越大風(fēng)味貢獻(xiàn)能力越強(qiáng)[18]。圖5結(jié)果表明,大部分醛類、酮類和酯類物質(zhì)均具有較高的OAV,而所有的酸類物質(zhì)和醇類(除1-辛烯-3-醇)物質(zhì)的OAV均小于1,因此在風(fēng)干腸整體風(fēng)味中,醛類、酮類和酯類物質(zhì)占據(jù)重要地位。源于脂質(zhì)氧化反應(yīng)的揮發(fā)性化合物都具有較高的OAV,而且在發(fā)酵末期,源于蛋白質(zhì)Strecker醛反應(yīng)的苯乙醛的OAV也大于1??梢?jiàn)脂質(zhì)氧化和蛋白氧化對(duì)風(fēng)干腸的整體風(fēng)味都有較大的貢獻(xiàn)。
表 1 食鹽添加量對(duì)風(fēng)干腸發(fā)酵過(guò)程中揮發(fā)性化合物含量的影響Table 1 Volatile compounds identified and quantified by GC-MS in dry sausages with different levels of salt addition on day 0, 6 and 12 of fermentation μg/kg
續(xù)表1 μg/kg
圖 5 食鹽添加量對(duì)風(fēng)干腸發(fā)酵過(guò)程中揮發(fā)性化合物OAV的影響Fig. 5 Effect of salt addition on the OAV of volatile compounds in dry sausages during fermentation
通過(guò)以上結(jié)果可知,低鹽處理一方面通過(guò)降低脂質(zhì)氧化和蛋白氧化從而減少來(lái)自這2 個(gè)途徑的揮發(fā)性化合物的生成量;另一方面增加了由微生物代謝途徑產(chǎn)生的揮發(fā)性化合物的生成量,改變了風(fēng)干腸的整體風(fēng)味構(gòu)成。另外,前期研究結(jié)果表明2.0%食鹽添加量的風(fēng)干腸在感官評(píng)價(jià)中可接受性最高[1],而且風(fēng)味指標(biāo)的分值也超過(guò)了2.5%添加量的對(duì)照組,說(shuō)明將食鹽添加量減少至2.0%改善了風(fēng)干腸的整體風(fēng)味構(gòu)成。
減少食鹽添加量可顯著降低風(fēng)干腸中脂質(zhì)和蛋白的氧化程度,從而降低了源于這2 種氧化途徑的揮發(fā)性化合物水平,但是增加了源于微生物代謝作用的化合物水平。結(jié)果表明,風(fēng)干腸的感知香氣主要是由具有較高OAV的醛類、酮類和酯類物質(zhì)組成,整體而言,低鹽處理降低了終產(chǎn)品中這些醛類物質(zhì)的水平,增加了酮類、酸類、酯類和醇類物質(zhì)的水平,使得風(fēng)干腸的整體風(fēng)味發(fā)生改變。綜上,減少風(fēng)干腸食鹽添加量至2.0%,不僅減少了產(chǎn)品中20%的NaCl,而且改善了產(chǎn)品的風(fēng)味結(jié)構(gòu),有助于生產(chǎn)低鹽健康的哈爾濱風(fēng)干腸。