（食品科学专业论文）宣威火腿挥发性风味成分研究方法初探.pdf

摘要 选用宣威火腿为原料，分别采用同时蒸馏萃取( s d e ) 、吹扫捕集( p t ) 、顶空固相微萃取( s p m e ) 的方法分离提取火腿中的挥发性风味物质，运用气相色谱和质谱联用仪( g c m s ) 对抽提到的风 味物质进行定性分析，根据定性分析结果确定了各种方法的适宜抽提条件，并分析比较了三种分 离提取方法的优缺点，为今后进一步研究宣威火腿的挥发性风味成分提供可选择的提取分析方 法。此外，采用s n i f f i n g 嗅探装置连接气相色谱仪对火腿的风味特性进行了描述性的感官分析。 主要试验结果如下： 运用同时蒸馏萃取法结合g c m s 共分离鉴定出火腿中8 4 种成分：吹扫捕集法结合g c m s 共 分离鉴定出2 9 种成分；顶空固相微萃取法结合6 c m s 共分离鉴定出7 2 种成分。其中，同时蒸馏 萃取和顶空固相微萃取法结合g c m s 检测到的化合物主要包括：醛类、烃类、醇类、酮类、酸类、 酯类、杂环化台物等，这些检出物与国外同类产品采用同样的方法检测到的结果相似，而吹扫捕 集法检出的化合物远远低于国外同类产品采用同一方法的检出结果。 通过比较三种方法的优缺点，初步认为蒸馏萃取法结合g c m s 可以成功地分析火腿的整体风 味特性，而顶空固相微萃取法结合g c m s 分析出的挥发性有机物更接近于火腿的真实风味。另外 顶空固相微萃取法更为方便、快捷、经济。 s n i f f i n g 嗅探装置连接气相色谱仪对火腿风味进行分析时，可以明显地嗅到多种风味如青草 香味、水果香味、洋葱味、烤肉香味、脂肪香等。 关键词：宣威火腿挥发性风味物质同时蒸馏萃取吹扫捕集固相微萃取 1 1 a b s t r a c t v o l a t i l e c o m p o u n d sf r o mx u a n w e ih a mw e r e i s o l a t e db ys i m u l t a n e o u sd i s t i l l a t i o n - e x t r a c t i o n ( s d e ) p u r g ea n dt r a p ( p t ) a n ds o l i d - p h a s em i c r o e x t r a c t i o n ( s p m e ) m e t h o da n da n a l y z e db yg a s c h r o m a t o g r a p h y m a s ss p e c t r o m e t r y ( g c m s ) a c c o r d i n g t o e x p e r i m e n t a lr e s u l t s ，t h eo p t i m a l c o n d i t i o n st oe x t r a c tv o l a t i l ec o m p o u n d sw e r ed e t e r m i n e d t l h m ed i f i e r e n te x t r a c t i o nt e c h n i q u e sw e r e c o m p a r e dw h i c hp r o v i d e ds e l e c t i v ee x t r a c t i o na n da n a l y s i st e c h n i q u e st of u r t h e rs t u d y o nv o l a t i l ef l a v o r c o m p o u n d sf r o mx u a n w e ih a mi n f u t u r e i na d d i t i o nt o ，s e n s o r yp r o p e r t i e so fh a mf l o v o rw e r e a n a l y z e db yg c o l f a c t o m e t r y a n d d e s c r i p t i v es e n s o r yt e c h n i q u e s t h em a i n r e s u l t sw e r e ： e i g h t y f o u rv o l a t i l ec o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e db ym e a n so fs d ec o m b i n e dw i t hg - c m s ； t w e n t y - n i n e v o l m i l ec o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e db ym e a n so f p tc o m b i n e dw i t hg c m s ；s e v e n t y - t w o v o l a t i l ec o m p o u n d sw e r ei d e n t i f i e db ym e a n so fs p m ec o m b i n e dw i t hg c m s w i t ht h ea p p l i c a t i o n o fs d ea n ds p m ec o m b i n e dw i t hg c m sf o rt h ea n a l y s i so fh a mv o l m i l ec o m p o u n d s t h em a i n c o m p o u n d sw e r ec o m p o s e do fa l d e h y d e sh y d r o c a r b o n s ，a l c o h o l s ，k e t o n e s ，a c i d s ，e s t e r s ，h e t e r o c y c l i c c o m p o u n d sa n ds oo n t h ev o l a t i l ec o m p o u n d si d e n t i f i e dc o i n c i d e dw i t ht h o s er e p o r t e df o rd i f f e r e n t t y p e so f d r y c u r e dh a m i nt h el i t e r a t u r e b u t ，w i t ht h ea p p l i c a t i o no f p tc o m b i n e dw i t hg c m sf o rt h e a n a l y s i so f h a m v o l a t i l ec o m p o u n d s ，t h es u n lo f v o l a t i l e sc o m p o u n d si d e n t i f i e dw a sf a rf e w e rt h a nt h a t o f t h o s eh a m r e p o r t e di nt h el i t e r a t u r ew h i c h w e r ei d e n t i f i e db yt h es a r a em e t h o d c o m p a r i s o no fs d e ，p ta n ds p m es h o w e dt h a tt h eo v e r a l l f l a v o rp r o p e r t i e so fh a mm a yb e a n a l y z e db ys d e c o m b i n e dw i t hg c m s i nc o n t r a s tt o ，t h ef l a v o rp r o p e r t i e so f v o l a t i l e si d e n t i d e db y s p m ec o m b i n e dw i t hg c m sw e r ec l o s et ot h et r u ef l a v o ro fh a mf u r t h e r m o r e e x p e c tt h a t ，s p m e w a so n ek i n do f c o n v e n i e n t , e c o n o m i ca n df a s tm e t h o d v a r i o u sf l a v o rw e r es n i f f e dd i s t i n c t l ys u c ha sg r e e n ，f r u i t , o n i o n ，t o a s t , f a ta n ds 0o nw h e ns e n s o r y p r o p e r t i e so f h a m f l o v o rw e r ea n a l y z e db yg c o l f a c t o m e t r ya n dd e s c f i p t i v es e n s o r yt e c h n i q u e s k e y w o r d s ：x u a n w e ih a mv o l a t i l ec o m p o u n d ss d ep ts p m e h i 独创性声明 p 譬6 o # 7 9 9 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 时间：以，d ) 年6 月玛日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名 导师签名：记 d 时间：年月日 时间：训1 年月蠕 1 1 宣威火腿简介 第一章前言 发酵肉制品是指盐腌肉在自然或人工控制条件下经过微生物的发酵作用，产生酸或醇，使 肉的p h 值降低，并经低温脱水使a w 下降而加工成的一类肉制品“。“4 ”。发酵肉制品在法国、 德国、意大利等国家是一种传统的发酵食品，它具有工艺考究、色香浓郁、风味独特等特点，深 受消费者的欢迎”1 。我国发酵肉制品的生产也具有悠久的历史，如传统的中式肉制品中的腊肠、 腊肉、火腿都伴随着自身微生物的自然发酵也是经过一定时间的发酵成熟阶段使产品产生良 好的风味后而制成的，因此也属发酵肉制品之列”。发酵肉制品的种类较多，其中发酵火腿是发酵 肉制品中具有代表性的一大类产品，这类产品最显著的特点是具有较好的保藏性能和独特的风味 特性。宣威火腿便是我国具有代表性的发酵火腿之一。 宣威火腿又称云腿“1 ，是我国的三大“著名火腿”( 金华火腿、宣威火腿、如皋火腿) 之一， 最早产于明末清初是我国典型的传统腌腊制品之一，迄今已有3 0 0 多年的历史，年产量已达到 万余吨，产值数亿元，经营火腿的企业及工商户也有了数百家，是宣威区域经济发展的重要产业 优势。 传统的宣威火腿是指用宣威市境内生产的长乌猪、长荣猪、杜乌猪鲜猪肉后腿，在宣威市境 内霜降到次年立春之间，根据鲜猪肉后腿重量配以一定数量的食用盐，按宣威当地民间腌制火腿 的传统工艺，经腌制、发酵、风干、生长绿霉( 即所谓的“披绿袍”) ，于次年中秋季节成熟的具 有独特风味的肉制品。主要采用干腌法，就是将腌制用配料涂抹在肉表面的一种传统腌制过程。 一般来说干腌过程包括以下几个步骤：鲜腿修割、腌制、堆码、上挂、成熟。这些干腌的制品 必须经历彻底的成熟或老化期，在这一时期，通过蛋白水解和脂质分解反应形成干腌风味。 宣威火腿历史悠久，驰名中外，是天光地气的慷慨赐予，以其色、香、味、形惧佳而著称于 世。得天独厚的水土、气候条件、营养丰富的饲料原料、精心考究的喂养方法和独特悠久的生产、 加工工艺形成了宣威火腿红白分明、肉质滋嫩、清香浓郁、食而不腻、味美迂回、鲜美可口、营 养丰富的独特风味。宣威火腿集猪的品种和原料肉的品质、特殊的传统工艺以及独特的地理气候 条件三个关键因素于一体是名符其实的原产地域产品。( 所谓原产地域产品就是利用产自特定 地域的原材料，按照传统工艺在特定地域内生产的腌腊肉制品，质量、特色或声誉在本质上取决 于其原产地域地理特征的，井以原产地域名称命名的产品。) 但是，对于原产地域产品的保护，目前从行政执法的角度来看，确实存在一定的困难，市场 上很难杜绝假冒伪劣宣威火腿产品的出现。如果能通过对宣威火腿风味成分的分析，找到表征宣 威火腿特征性风味的关键物质，这样就可以通过鉴定这些特征性成分来鉴别宣威火腿的真伪，为 利用原产地域产品保护法打击假冒伪劣产品提供了一种新的技术手段。因此对宣威火腿的挥发性 风味成分进行研究就显得尤为重要。另外，不同国家、同一国家的不同地区生产发酵火腿的传统 各不相同，每个国家及地区肉品消费者的习惯和嗜好也千羞万别，所以发酵火腿的种类、产品形 态和产品风味均存在着很大的差别。尽管每种产品都具有自身的营养价值，然而消费者对于该 种产品的可接受性主要取决于它的风味。风味是描述肉类食用品质的重要指标“，同样对于宣威 火腿而言，风味也是其整体可接受性的一个重要感官方面“。 1 2 有关肉品风味的研究 食品的风味是食品中许多不同种类、不同数量的风味物质对人体感官的综合效果“，也即食 物的客观性质作用于人的嗅觉和味觉等感觉器官所产生的综合知觉“3 ”1 。人类对食品的获取，不 仅是生理上对各种营养成分和卫生质量的需求，也是各种心理因素的一种享受。具有良好或独特 风味的食品。会使人们在感官上得到真正的愉悦。并直接影响其对营养物的消化和吸收。随着生 活水平的改善，人们对食品风味的要求也越来越高。对生产经营者来说。一种食品的风味和质量 与其经济效应也是密切相关的。因此研究食品的风味已成为食品科技人员重要的任务“”。 在世界范围内，研究食品风味已成为一门新兴学科。美国的张驷祥教授早在五十年代就开始 从事风味研究，七十年代风味研究也在欧洲普遍兴起。1 9 7 5 年，欧洲从事风味研究的学者在荷 兰食品营养研究所就风味研究的必要性和发展方向进行了座谈讨论。1 9 7 8 年，在英国东安格利阿 大学召开了有关风味研究的第一次国际会议迄今，这种国际会议已开过三次。各种学术刊物上 发表的有关论文已是数不胜数，不少专著亦己出版”“”。 肉类风味的研究。早在2 0 世纪5 0 年代初就开始了，当时仅限于对具有肉类风味的非挥发性 水溶性的前体物即滋味成分进行鉴定。人们对食品香气的分析还仅限于感官分析水平。后来很快 认识到肉类风味的形成比过去想象的要复杂得多，到了6 0 年代和7 0 年代，人们开始将现代仪器 分析和先进的分离技术用于鉴定肉中的挥发性风味物质，这在肉类风味的研究中迈出了重要的一 步。 但是，随着研究的进展，人们很快认识到，肉类风味的形成过程比人们原先预想的还要复杂 得多，尤其对香气成分的研究更是如此。近年来，由于各种高效毛细管技术的出现使得气相色 谱一质谱联机用于香气分析真正成为可能。这种方法将气相色谱和质谱联用并与数据系统( 计算 机检索与谱系数据库) 串联在一起，将风味成分分析技术进一步提高到一个更加迅速、准确的新 水平。从而为肉制品挥发性风味成分的研究提供了良好的条件。 大量的研究表明：肉类的复杂风味体系都是由具有滋味和香味活性的成分组成的。尽管肉类 食品的滋味活性成分一般都是非挥发性的，但它们的香味活性成分实际上都是挥发性的”“”“。 我们接受还是拒绝一种食品基本取决于它的风味而且首先是其香味。食品香气是构成食品风味 的重要因素之一食品风味的好坏在很大程度上取决于食品的香气”。决定食品香气的是食品中 的挥发性芳香物质，同样决定肉类香气的也是肉类制品中的挥发性芳香物，这些化合物大体上可 以归纳为两大类：一类是烃、醇、醛、酮、酸、酯、等简单化台物；另一类是含氧、硫、氮原子 的杂环化合物，如呋喃及其衍生物和噻吩及其衍生物等等8 “。 国内外很多化学工作者都通过实验证实，肉类的香气的形成主要是肉类中的前体物( 如氨基 酸、肽、核酸、糖类、类脂和维生素等) 经过一系列变化，产生的挥发性与非挥发性的成分再发 2 生交互反应，形成最终的风味化合物”。“。”，其形成过程见下图。 第一前体物前体物中间物 蛋白质 脂类 碳水 化合物 该图说明，有些前体物先生成中间产物，然后再交互反应生成最终产物；有些前体物也可以 直接降解成最终风味化合物。一般来说，肉类典型风味化合物的形成途径包括：含硫氨基酸的分 解、脂肪酸的分解、硫胺素的分解、糖与氨基酸的美拉德反应、酶的作用等等。 含硫氨基酸主要指半胱氨酸或胱氨酸，它们在加热时本身热分解产生一些化合物，如3 ，5 一二甲基一1 ，2 ，4 三硫戊烷及噻唑类等，这些化合物都是肉类风味成分中所不可缺的组成成分， 而它们分解产生的巯基乙醛，若继续分解则产生乙醛及硫化氢，可与肉香中其它成分，如2 一甲 基4 一羟基一二氢呋哺酮等作用而生成更重要的杂环化舍物，如2 一酮基一3 一甲基噻吩和2 ，4 一二羟基一2 ，5 一二甲基一二氢噻吩酮等，这些均具有显著的肉香风味，肉香成分中的2 ，5 一二 甲基一4 一羟基一二氢呋喃酮与肮氨酸反应可得到噻吩类化合物，它们在肉类风味成分中占有极 其重要地位。另外乙醛、硫化氢等小分子亦会互相作用而形成风味化合物。 脂肪酸的分解是指肉在加热过程中脂肪酸以游离态释出，并进行自动氧化、水解、脱水及 脱羧等反应形成酸、酯、醚、烃、醇、羰基化合物、苯环化合物、内酯及含有呋喃环的化合物， 在肉的香气形成中起着很重要的作用。 硫胺素加热分解所产生的风味化台物是肉香的重要成分，特别是2 甲基一3 呋喃基硫醇等 物质对加热产生的肉的风味起决定性作用。 氮基酸与还原糖之间发生的美拉德反应是形成肉品风味最重要的途径之一。该反应复杂，产 生了大量的风味化台物。反应的初级阶段，还原糖羰基和氨基化合物缩合，形成葡基胺。随后， 通过脱水重排和脱氧生成各种各样的糖脱水和降解产物，如糠醛和呋喃衍生物，羟基酮和二羰基 化台物。在反应的最后阶段，这些化合物与其它活性化含物如胺、氨基酸、醛、硫化氨平氨之间 发生作用，产生肉类特有的香气化台物。伴随美拉德反应产生二羰基化合物的一个重要的辅助反 应是氨基酸斯特勒克降解反应。氨基酸经脱羧脱氨基形成醛，而二羰基化合物转化为n 一氨基酮 类 基 硫 类 胺 苷 类 耱 氨 合 脂 硫 核 肽 ，itllill_i_、1-l，jjllllll、 中国农业大学硕士学位论文 前言 或氨基醇。这些化合物以及由美拉德反应产生的羰基化合物，为进一步风味形成反应提供了丰富 的中间产物。并产生很重要的风味化合物，包括呋喃、毗螓、毗咯、嗯唑、噻吩及其它杂环化合 物。 关于酶对肉类风味形成的作用，有研究认为风味化合物或其前驱物是动物器官中通过细胞内 的生物途径产生的一种代谢物，并提出细菌的蛋白酶类、脂肪类和其它酶类在形成肉的风味前体 物质中起重要作用“。7 “。 总之，肉类的风味物质是一个极其复杂的混合体系这些复杂的混合物交织在一起共同赋予 肉加热所产生的特有香气。这些香气化合物通常在食品中所占比例极小，范围从不足l m g k g 到 几百个m g k g 不等。通常平均由3 0 0 - - 4 0 0 个化合物构成肉类的风味组成。 因此分离鉴定出对肉类风味具有特异性的关键化台物很重要，它不仅对了解其化学组成有 着重要的意义；而且对模拟食品的风味也有很大的实践意义。除此之外，通过对食品风味成分的 分析，可以对食品的风味化学进行研究，并用先进的分析手段。对食品加工过程进行质量控制 如通过风味成分的比较( 具有特征风味的高品质的食品与风味不太好或不好的低品质食品的比 较) ，协助生产厂家找出生产工艺上的问题并加以解决，也可通过这种风味成分对比分析的方法， 查处伪劣食品；通过对风味成分的分析，还可以进行牲畜屠宰后肉质的熟成评价及腐败变质程度 的评价，此外风味分析还可对食品包装及储存等研究提供辅证，因此，对食品风味的研究在理 论上和实际中都有重要意义“”。同时通过对发酵肉制品风味的研究，可以为研究发酵肉制品所用 发酵剂、发酵肉制品的生产工艺及配方等提供理论基础，为肉制品企业新产品的开发做出贡献， 进而促进中国肉制品深加工业的发展。然而要分析鉴定食品风味物质或要构建这些风味体系， 首先应尽量完全从食品中抽提出其中的风味组分。风味物质的抽提是研究肉类制品中风味成分的 前提。 1 3 有关风味分析方法的研究 用于分析所有肉类食品的方法从根本上说是相同的。但是对肉中重要而独特的香味化合物的 鉴别却面临着严峻的挑战，因为这些化合物的浓度相当低，通常在低于十亿分之几的水平。在进 行气相色谱之前挥发性物质的分离和取样可以按多种方式进行，目前分析肉类制品风味和芳香类 物质，用来浓缩待测物的样品制各常用的方法”? 主要有水蒸汽蒸馏一有机溶剂抽提法 ( s i m u l t a n e o u sd i s t 订1 a t i o n - - e x t r a c t i o nm e t h o d ，简称s d e ) 、吹扫捕集法( p u r g ea n dt r a p m e t h o d ，简称p t ) 、固相微萃取法( s o l i d p h a s em i e r o e x t r a c t i o n ，简称s p m e ) 。其中s d e 法和 n p t 法应用较早，使用也很广泛。国内外己普遍用于各种肉制品芳香成分分析中挥发性风味物质 的提取过程。而s p m e 法是一种分析检测食品风味物质的新方法，正越来越受到食品研究工作者 及其他分析从业人员的普遍关注并正在推广应用。每一种分离技术都有其自身的优势和弱 点每一种方法都会产生有一定偏差的结果，因为某种方法相对于其它方法在选择化合物某些基 团的同时，会舍弃另一些基团而有些方法则容易造成假象。为了消除可能出现的某些倾向性， 可以采取依赖于两种或多种上述的技术方法来分离挥发性物质，以便于全面准确地确定肉类制品 4 中国农业大学硕士学位论文 前言 中的芳香成分”“。 国外的科研工作者已运用上述各种方法对发酵火腿的挥发性风味成分进行了大量的研究，取 得了诸多成果。他们早已把发酵火腿挥发性风味成分分析作为鉴定原产地域产品的一种手段，并 对不同地区的火腿产品，采用不同的分离提取方法结合气相色谱一质谱联用技术分析了其中的挥 发性风味成分。例如，1 9 9 8 年，s a b i o e 等人对欧洲的6 种发酵火腿( 法国的b a y o n n e 和c o r s i c a n 火腿、西班牙的i b e r i a n 和s e r r a n o 火腿、意大利的p a r m a 和l i g h ti t a l i a nc o u n t r y 火腿) 的 挥发性风味成分进行了研究后认为，这6 种火腿的挥发性成分存在着较大的差异，这种差异主要 同原料腿的品种和来源以及加工工艺存在较大的相关性。通过比较各种火腿的风味成分之间的差 异得出结论：挥发性风味成分的分析结果，可以做为鉴别火腿种类的一种有用的工具。 此外，g a r c i a c 等1 人( 1 9 9 1 年) 和r u i z j 等”7 1 人( 1 9 9 8 年) 分别用蒸馏萃取法和顶空固 相微萃取法研究了i b e r i a n 发酵火腿的挥发性成分，并分别鉴定出7 7 种和8 2 种挥发性成分。1 9 9 9 年，r u i z j 等”1 人( 1 9 9 6 年) 又进一步研究了延长发酵时间对i b e r i a n 发酵火腿挥发性成分的影 响，证实了风味的形成和挥发性成分的种类密切相关，其中某些化合物可能起到关键作用。对 i b e r i a n 发酵火腿进行的各种研究，为最终确定它的特征性风味成分奠定了良好的基础。 另外，b e r d a g u e j 等”人( 1 9 9 1 年) 用真空蒸馏法对法国干发酵火腿的挥发性成分进行了 研究，共鉴定出7 6 种成分；b a r b i e r i g “”于1 9 9 2 年，用动态项空技术分析了意大利p a r m a 发 酵火腿的挥发性成分，共鉴定出1 2 2 种化合物：l i l l a r d d a 等“”用减压蒸馏法对美国乡村发酵 火腿中的挥发性风味成分进行了分离鉴定。共鉴定出3 0 种成分，等等。 总之，国外对于发酵火腿挥发性风味成分的研究，不论从方法上还是产品种类上均开展了大 量的工作，并且已成功地将此作为鉴别火腿类型的一种新的手段加以应用。对于鉴别不同地域生 产的产品起到了很好的作用。 而国内较为注重花香的成分研究，报道了各种花香的研究结果。对食品风味成分的研究报 道尚不多见，对发酵火腿类肉制品风味成分的研究到目前只见到以下2 例：沈国惠等“”人于1 9 8 8 年对金华火腿的挥发性物质做过分离和鉴定，但由于采用己烷作溶剂，很难检出沸点低于正己烷 的挥发性风味物质：竺尚武等“人于1 9 9 3 年用水蒸汽蒸馏法提取金华火腿中的挥发性风味物 质，所得蒸馏液以乙醚萃取后再使乙醚挥发得到浓缩液，最后通过色谱一质谱联用仪进行分离和 鉴定，共鉴定出4 8 种化合物。发酵香肠也只有俞龙浩“”等于1 9 9 3 年，采用同时蒸馏提取法对广 式香肠挥发性风味成分进行了研究，检出7 8 种化合物。虽然宣威火腿是我国具有悠久历史的传 统名特产品，但对这一传统食品的风味还未见有研究报道。 综上所述，本课题的研究目的就是想通过借鉴国外研究发酵火腿产品风味的方法，选用不同 的分离分析技术对宣威火腿这一云南省特有的肉制品资源的挥发性风味成分进行分析研究以确 定宣威火腿的特征性风味成分，从而为鉴别这一特殊产品提供新的方法，为进一步保护这种原产 地域性产品提供新的技术手段。 中国农业大学硕士学位论文材料与方法 2 1 试验材料 第二章材料与方法 2 1 1 原料：宣威火腿：云南省宣威市火腿加工厂生产的宜威火腿，其加工过程为： 鲜腿修割定形+ e 盐腌制卜堆码翻压卜洗晒整形 上挂风干 发酵管理 2 1 2 主要试剂：乙醚、二氯甲烷( 均为北京市化工厂分析纯试剂) 、1 硫酸、无水硫酸钠、 无水碳酸钠 2 1 3 气体材料：高纯氮气、高纯氦气( 纯度大- t 9 9 9 9 9 ) 2 2 主要仪器设备 同时蒸馏萃取装置 气相色谱仪 气相色谱仪 气相色谱质谱联用仪 毛细管色谱柱 吹扫捕集浓缩仪 电热恒温水浴锅 调温电热套 s n i f f i n g 嗅探装置 流量微调控制器 吸附管 固相微萃取器 架盘药物天平 电子天平 l i k e n s n l c k e r s o n h p6 8 9 0 型 s p 3 4 2 0 型 a g i l e n t6 8 9 0 一a g i l e n t5 9 7 3 型 h p - 5 型( 3 0 0 mx0 2 5 m mx0 2 5 u r n ) t e k m a r 3 0 0 0 型 h h l l 4 型 k d m 型 8 3 2 1 型 p d m s h c t p l1 b 5 型 b s 2 1 0 s 型 6 德国( 详见图1 ) 美国 北京分析仪器厂 美国 美国 美国 北京长安科学仪器厂 山东省鄄城永* 仪器厂 德国( 详见图2 ) 北京分析仪器厂 美国 美国( 详见图3 ) 北京医用天平厂 德国 中国农业大学硕士学位论文材抖与方法 圈1同时蒸馏萃取装i 示意圈 田2s n i f f l n g 嗅探装置示意田 7 中国农业大学硕士学位论文材料与方法 围3 嗣相徽萃取装置示意围 啊4 吹扫捕囊一溶剂解暇法吸附装置示意图 8 一放空 中国农业大学硕士学位论文材料与方法 2 3 试验内容 2 3 1 同时蒸馏萃取( s d e ) 法分离提取宣威火腿中的挥发性风味物质 比较不同萃取时间下提取出的挥发性风味物质经气相色谱( g c ) 分析所得的色谱图，确定 出s d e 法的适宜分离提取条件。 2 3 2 吹扫捕集( p t ) 法分离提取宜威火腿中的挥发性风味物质 2 3 2 1 砍扫捕集加热解吸法分离提取宣威火腿中的挥发性风味物质 比较不同温度下分离出的挥发性风味物质经气相色谱，质谱联用仪( g c i v l s ) 分析所得的色 谱图，结合质谱定性分析结果确定出吹扫捕集加热解吸法的适宜分离提取条件。 2 3 2 2 吹扫捕集溶剂解吸法分离提取宣威火腿中的挥发性风味物质 采用吹扫捕集加热解吸法的分离条件，使用吹扫捕集溶剂解吸法分离提取火腿中的挥发性 风味成分。 2 3 3 顶空国相微萃取( s p m e ) 法分离提取宣威火腿中的挥发性风味物质 比较不同温度、不同抽提时间下提取出的挥发性风味物质经g c ，m s 分析所得的色谱图，结 合质谱定性分析结果确定出顶空固相微萃取法的适宜分离条件。 2 3 4 运用g c m s 定性分析宣威火腿中的挥发性风味成分 采用质谱分析方法对上述各种分离方法提取出的挥发性化合物样品进行定性分析经计算机 标准谱图库系统检索，对不同分离提取方法得到的宣威火腿样品中的挥发性化台物成分进行鉴 定。 2 3 5 宣威火腿中挥发性风味物质的感官分析 j 采用s n i f f i n g 嗅探装置与g c 联接，运用描述法对嗅到的挥发性成分进行描述性感官分析a 2 4 实验项目及方法 2 4 1 宣威火腿中挥发性风味成分的分离提取 2 4 1 1 采用s d e 法分离提取火腿的挥发性风味物质 取火腿股二头肌肉约d o g ，将其剁碎，然后用天平称取1 0 0 9 ，另取l o m l 重蒸馏乙醚，分别 9 中国农业大学硕士学位论文 材料与方法 放入同时蒸馏萃取装置的样品瓶和溶剂瓶中，同时向样品瓶中加入l o o m l 蒸馏水进行提取，样品、 溶剂分别以其沸点温度加热。带有挥发性风味物质组分的水蒸汽和溶剂蒸汽升腾、会聚后冷凝， 两相不相溶，在同时蒸馏萃取装置的u 型管中被分开，分别流回两侧的圆底瓶中1 4 6 l ( 见图】) 。 分别提取l h 、2 h 、3 h 后分离乙醚相，用无水硫酸钠干燥后再用氮气吹扫浓缩，至体积为0 5 m l 。 供g c 分析用。重复3 次。 2 4 1 2 采用吹扫捕集加热解吸法分离提取火腿的挥发性风味物质 取火腿股二头肌肉2 0 9 ，用研钵研碎。再从中取铝( 精确到o o l g ) 放入专用的顶空样品瓶中， 采用动态顶空技术运用自动吹扫捕集浓缩仪将顶空挥发性风味物质吹扫出来，并吸附到装有 t e n a x 吸附材料的毛细管捕集器上。样品分别以2 5 、6 0 c 、8 0 ( 2 的温度条件加热l o m i n 之后 通入氮气( 氮气纯度大于9 9 9 9 9 ，流速1 0 m l m i n ) 吹扫捕集6 0 m i n ，完成吸附过程”“。最后通过 2 5 0 ( 2 ，5m i n 快速热解吸将挥发性风味物质解吸下来同时注入g c m s 进行分析。重复3 次。 2 4 1 3 采用吹扫捕集溶剂解吸法分离提取火腿的挥发性风味物质 取火腿股二头肌肉l o o g ，用研钵研碎放入锥形瓶中密封。锥形瓶上开两个孔，一个接通氮气 瓶，另一个接通吸附管。将锥形瓶放入水浴锅中以6 0 c 恒温加热，同时通入氮气( 氮气纯度大于 9 9 9 9 9 ，流速1 0 0 m l m i n ) ，吹扫捕集6 0 m i n ，随后用二氯甲烷洗脱并浓缩到o 1m l 。供g c 分析 用( 见图4 ) 。重复3 次。 2 4 1 4 采用s p m e 法分离提取火腿的挥发性风味物质 取火腿股二头肌肉2 0 9 ，用研钵研碎，取2 9 火腿肉称重后放入l o m l ( 2 0 2 1 m m 直径 5 6 5 7 r a m 高) 顶空瓶中，采用l o t t o 长的s p m e 纤维头( 涂层为非极性聚二甲基硅氧烷、厚l o o p m ) ， 来抽提火腿中的顶空挥发性风味物质。分析前，纤维头在g c 进样口处以2 2 0 c 预处理1 0 分钟， s p m e 纤维针头通过隔膜插入样品瓶中，然后接触到顶空成分，完成抽提过程( 见图3 ) 。抽提 出的成分直接注入g c m s 分析。检测了不同抽提温度和抽提时间( 6 0 、2 0 、4 0 、6 0 m i n 和3 0 x 、 6 0 m i n ) 下的抽提效果。抽提前，样品要在与抽提时相同的温度条件下均衡1 5 r a i n ，每个温度 时 间组合重复3 次。 2 4 2 运用g c m s 对挥发性风昧物质进行定性分析 使用h p 6 8 9 0 型气相色谱一5 9 7 3 型质谱联用仪对提取到的挥发性风味物质进行分析a 对于 s d e 法及吹扫捕集一溶剂解吸法制得的分析样品。取l p l 上述浓缩液注入到g c 中，进行分离分 析；对于吹扫捕集加热解吸法和s p m e 法提取到的分析样品需要先经高温解吸，之后直接注入 气相色谱仪进行分离分析。 挥发性风味物质在h p 5 色谱柱( 3 0 m x0 2 5 r a mi d o 2 5 p m ) 上完成分离。以氦气为载气， 流速是l m l m i n 。整个色谱运行过程中进样口温度维持在2 2 0 c ，进样时以不分流方式进样。程 序升温条件如下：首先以3 5 c 加热i o m i n ，然后以3 c r a i n 的速率升温至1 0 0 ( 2 保持l o m i n 再 以5 ( 2 m i n 的升温速率升至2 0 0 保持l o m i n ，最后以l o c m i n 的升温速率升至终了温度2 4 0 c ， 保持1 0m i n 。g c m s 的接口温度采用2 7 0 c ，以电子轰击方式、能量为7 0 e v 进行m s 运行，压 力为1 6 5 0 v ，数据以3 0 3 0 0 a i n u 的扫描范围进行收集。通过比较挥发性风味物质的质谱数据与计 o 中国农业大学硕士学位论文材料与方法 算机标准谱图库n i s t9 8 l 中的数据以及与以前文献报道过的成分相对照，对火腿中的挥发性风 味物质进行定性分析。 2 4 3 宣威火腿中挥发性风味物质的感官分析 采用s n i f f i n g 嗅探装置与气谱联接，嗅探口与f i d 检测器平行- 挥发性风味物质组分在毛细 管柱中被分离后分成两路，一路进入f i d 检测器，另一路进入s n i f f i n g 嗅探系统。实验者在嗅探 口处依靠嗅觉鉴评挥发性风味物质组分的感官特性，并加以描述( 见图2 ) 。 中国农业大学硕士学位论文 结果与分析 qn 曼曼舅曼量量量曼量曼曼曼蔓量曼曼曼曼日皇音量曼! 曼曼e 暑| 置| 曼量曼! ! 舞曼曼曼曼舅曼曼曼曼皇皇曼曼量篁曼! ! 量 第三章结果与分析 3 1运用s d e 结合g c m s 对宣威火腿中的挥发性风味成分进行定。洼分析 3 1 1s d e 萃取条件的确定 根据同时蒸馏萃取的原理结合文献资料报道的分离条件，考虑到萃取时间对火腿中挥发性风 味物质分离提取的影响较为重要，因此分别选择l h 、2 h 、3 h 的萃取时间，运用g c 进行分析，通 过比较色谱峰，确定萃取时间条件。测得的挥发性风味物质气相色谱图如下： 图5 ：萃取1h 的g c 围 国6 ：革取2 h 的g c 固 1 2 中国农业大学硕士学位论文 结果与分析 n *帆n 1 i 1 4 0 1 ， 1 0 0 jl|j j ，u咀j川。 t 。 儿l 一一 田7 ；萃取3 h 的b c 田 从图中可以看出萃取3 h 所测得的挥发性物质从含量上来看明显高于l h 和2 h 的结果，这与 大多文献报道的萃取条件相似，因此采用3 h 的萃取及分离条件结合g c m s 对火腿中的挥发性风 味成分进行定性分析。 3 1 2s d e 结合g c i i s 分析不同宣威火腿的挥发性风味化合物 运用上述分离提取条件提取三种不同宣威火腿的挥发性风味物质，并经浓缩处理，之后取1 “l 浓缩液注入g c m s 进行分析，通过比较挥发性风味物质的质谱数据与计算机标准谱图库n i s t 9 8 l 中的数据以及与以前文献报道过的成分相对照，对检测到的化合物进行鉴定。鉴定出的化合 物见表1 ，总离子流图分别见图8 、9 、1 0 。 0 0 4 0 ，0 0 4 50 0 5 00 0 5 5 0 0 6 00 0 6 50 0 圈81 号火腿总离子渲囤 中国农业大学硕士学位论文结果与分析 1= 。e 1 2l j ， 上“j j iu oj山lj。且虬一4 ，io l 山l p “ j l “ u j l u l 图92 号火腿总离子流图 i j j “虬u l儿仙 i么 u 帆j k 雷1 03 号火腿总离子流圈 1 4 中国农业大学硕士学位论文结果与分析 表1宣戚火腿中鉴定出的挥发性风昧物质( s d e 法) 臀 英文名称中文名称 鉴别方式墟箍温 a i d e h l y d e s 3 - m e t h y l b u t a n a l 2 - m e t h y l b u t a n a l h e x a n a l h e p t a n a l o c t a n a l n o n a n a l d e c a n a l t e t r a d e c a n a l o c t a d e c a n a l 2 - p e n t e n a l 2 一h e x e n a l 2 - h e p t e n a l 2 一o c t e n a l 2 4 - h e p t a d i e n a l 2 ，4 一n o n a d i e n a l 2 4 - d e c a d i e n a l 1 6 一o c t a d e c e n a l b e n z a l d e h v d e b e n z e n e a c e t a l d e h y d o u n d e c a n a l 4 - m e t h y l 。3 。p e n t e n a l 2 - b u t y l 。2 o c t e n a l 2 一n o n e n a l 2 - d e c e n a l 2 - u n d e c e n a l 2 一d o d e c e n a l 2 一t r i d e c e n a l 1 3 一t e t r a d e c e n a l 1 7 一o c t a d e c e n a l 2 ，4 - o c t a d l e n a l h y d r o c a r b o n s 醛类 3 一甲基丁醛 2 一甲基丁醛 己醛 庚醛 辛醛 壬醛 癸醛 十四醛 十八醛 2 一戊烯醛 2 一己烯醛 2 一庚烯醛 2 一辛烯醛 2 ，4 - 庚二烯醛 2 ，4 - 壬二烯醛 2 ，4 - 癸二烯醛 1 6 一十八烯醛 苯甲醛 苯乙醛 十一醛 4 一甲基一3 一戊烯醛 2 一丁基一2 一辛烯醛 2 - 壬烯醛 2 一癸烯醛 2 一十一烯醛 2 一十二烯醛 2 一十三烯醛 1 3 一十四烯醛 1 7 - 十八烯醛 2 ，4 - 辛二烯醛 烃类 m a b + m a b + 畦a b 十+ m a b + m a b + m b + m a b + m a + m a +十+ m +十 味a 十+ m + m b + m + m a b + m a + m + m b + m a b + + m b + m a + m + m a b + m a + m 十 m a + m + m + + m 十十 m b + 3 1 h e p t a a e 庚烷m a b + 3 2t e t r a d e c a n e十四烷 m b 十+ 3 3 p e n t a d e c a n e 十五烷 m b + 3 4h e x a d e c a n e十六烷 m a b 十+ 堑! 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 已堡 ! 二l 一 1 5 ，0 0 0 0 0 ，0 0 m n抡埒h峙塘地坞n盟船m巧弱卯船舶 续表1 o c t a d e c a n e b u t y l c y c l o p e n t a n e c y c l o h e x a n e b u t y l a t e dh y d r o x y t 0 1 u e n e p e n t a n e o c t a n e n o n e n e u n d e c a n e 1 ，l d i e t h o x y e t h a n e h e x a d e c y l o x i r a n e c v c l o d o d e c a n e n a p h t h a l e n e d o c o s a n e i - o c t e n e l n o n e n e 5 一d e c e n e l - t e t r a d e c e n e l p e n t a d e c e n e 3 - h e x a d e c e n e 8 - h