J. Future Foods | 添加糖对干腌香肠脂肪分解和挥发物的影响

Introduction

干腌香肠制造业代表了世界肉类工业的一个重要部分，特别是在中国和东南亚地区。一般来说，生产季节在秋季和冬季，风干香肠的生产周期约为5～10天。干腌香肠的基本成分是瘦猪肉、猪脂肪、盐和糖。干腌香肠的感官质量取决于多种因素，包括原料特性、工艺参数和最终产品的形成。最终产品的形成源于蛋白质、脂类和碳水化合物的分解。风味在烘焙过程中发生变化。这些现象由内源性肌肉酶和微生物酶以及制造商使用的工艺类型决定。研究表明，蛋白质分解参与了干香肠的风味形成，而肌肉蛋白酶在肌浆蛋白和肌原纤维蛋白降解的初始分解中非常重要。

发酵和干腌香肠产品的许多感官特征取决于肌肉脂质的含量和组成，包括受氧化反应的影响。脂质氧化主要是在膜磷脂的高不饱和脂肪酸（UFAs）成分中启动。这一过程是酸败的原因，增加了肉类产品中多不饱和脂肪酸（PUFAs）的程度。这种增加导致了对脂质氧化的更高敏感性，这是导致肉和肉制品功能、感官和营养质量下降的主要原因。

当人们在干肉中提到“糖”时，该术语通常包括葡萄糖、乳糖或蔗糖等。作为许多公司用于香肠加工的原料之一，糖类在干腌肉制品的工业生产过程中对食品风味和生化反应起着主要作用。游离脂肪酸（FFA）进一步受到脂质氧化的影响，产生各种各样的挥发性化合物。

在加工干腌香肠时，乳酸菌（LAB）将葡萄糖（其主要能量来源）转化为乳酸。乳酸是影响肉类产品的pH值、酸值和总酸值的主要成分。酸值调整系统使其适合于酸度催化磷脂酶和水解酶的活动。事实上，这一系列的生化反应提高了香肠的质量和风味。

现有的关于干腌香肠的资料只提到加工技术、添加剂、微生物、化学变化、挥发性化合物和最终产品的特点。截至目前，虽然有一些关于干腌香肠化学变化的研究，但糖对腌制香肠3个月以上的影响鲜有研究。因此，河南大学的Zhi Qu、Wenyi Kang*、Nan Liu*、Shanqing Zheng*等这项工作的目的是评估糖的作用，以及添加糖对干腌香肠保存3个月后的质量有何影响，以及对酸度值和总酸值的相应影响。目前的研究还探讨了糖类对FA水解和风味形成的影响作用。

Results and Discussion

脂肪分解和脂质氧化分析

图1说明了含有不同浓度的糖的干腌香肠的脂肪分解功能的变化。酸度值代表了FFA的一个指数。含3%或15%糖的干腌香肠的酸度值为22.61 mg/g或14.07 mg/g。酸度值随着添加糖分呈现下降的趋势。因此推测，高糖含量导致脂肪水解减少。

图1 不同含糖量干腌香肠酸度值和过氧化值的变化

过氧化值代表过氧化物或氢过氧化物基团的形成，是脂质氧化的初始产物。含有不同浓度糖的干腌香肠的过氧化值如图1所示。随着糖的添加量从3%到12%，过氧化值从0.27 g/100 g增加到0.58 g/100 g。过氧化值的大幅增加表明脂类，特别是FFA，被严重氧化。当糖的含量超过12%时，过氧化值显著下降，也许是因为过氧化物引入了化学不稳定性，容易分解成小分子。研究表明，糖影响了干腌香肠在保存3个月后的脂肪分解和脂质氧化。

有机酸的组成和含量

图2A显示了这些标准酸的HPLC图谱，而表1显示了与峰面积（y）和有机酸含量（x）的线性回归的结果。决定系数r2＞0.99，表明该线性关系适合于定量分析。回收率为99.80%～112.30%，相对标准偏差（RSD）为0.92%～1.45%，结果表明该方法具有较强的重复性和灵敏度，适合于处理后样品的定量分析。此外，结果显示该方法的回收率较高。图2B和表2显示了含有不同糖浓度的干腌香肠中6种有机酸的HPLC色谱图。数据表明，当香肠中糖的含量为6%时，有机酸的含量达到最大值。

图2 有机酸的HPLC色谱图

表1 六种标准有机酸的回归分析和检测限

表2 不同糖含量的干腌香肠中有机酸的测定

挥发性化合物的分析

肉制品中风味的演变是复杂的。一般来说，风味化合物产生于酶的作用或化学反应，如脂质氧化、美拉德反应和Stretcher降解等。事实上，许多因素可以影响风味。例如，干式发酵香肠的风味形成通常主要与脂肪分解有关，脂肪分解产生的FFA进一步受到脂质氧化的影响。这产生了大量的挥发性化合物。糖对干式发酵香肠的味道很重要，这不仅是因为产生了风味化合物，而且还作为香味化合物的溶剂。在干腌香肠的脂质氧化过程中，会形成挥发性和非挥发性物质，从而改变风味。这些反应主要是受不饱和脂肪酸的影响。

图3展示了不同糖含量的干腌香肠在总离子流中的挥发性化合物。在含有不同糖分的发酵香肠的SPME中共出现了80种挥发性化合物，包括4种醇类、12种醛类、5种羧基酸、3种酮类、31种酯类和25种烃类。然而，在含糖量为3%～15%的香肠中，本研究只能检测到14种挥发性化合物。醇类是含量最高的风味物质，并且它们大多来自于初始材料。

图3 不同含糖量的干腌香肠中挥发性风味化合物的种类及相对含量

Conclusion

糖的添加在脂肪分解和脂质氧化中发挥了重要作用，特别是在有机酸、脂肪酸和挥发性化合物的价值方面。同样，酸度值也随着糖的添加而显著下降。本研究结果证实，脂肪分解是用于判断香肠质量和糖添加量的参数，它也可能有助于食品调味和生化反应。在本研究中，乳酸菌将葡萄糖转化为乳酸，是导致肉制品的pH值、酸值和总酸值下降的主要成分。这也可以调整系统酸度催化磷脂酶和水解酶的活性。糖的添加改善了一系列的生化反应，改变了香肠的质量。由于挥发性参数与糖添加量相关，糖是干腌香肠保存3个月后风味形成的关键因素。

Effects of sugar addition on adipolysis and volatile profiles of dry cured sausage

Zhi Qua, Chunqian Fenga, Virginia K. Walkerb,c, Wenyi Kangd,*, Nan Liua,e,*, Shanqing Zhengf,*

a Institute of Chronic Disease Risks Assessment, School of Nursing and Health, Henan University, Kaifeng 475004, China

b Department of Biology, Queen's University, Kingston K7L 3N6, ON, Canada

c School of Environmental Studies, Queen's University, Kingston K7L 3N6, ON, Canada

d National R & D Center for Edible Fungus Processing Technology, Henan University, Kaifeng 475004, China

e Institute of Environment and Health, South China Hospital, Health Science Center, Shenzhen University, Shenzhen 518116, China

f School of Basic Medical Sciences, Henan University, Kaifeng 475004, China

*Corresponding authors.

E-mail address: kangweny@hotmail.com

13688869875@163.com

zhengshanqing@henu.edu.cn

Abstract

As sugar play a primary role in food flavor and biochemical reaction during the industrial manufacture of dry cured meat products, we aim to evaluate the function of sugar and how the quality changed with the addition of sugar on dry cured sausage after three months of preservation, and the corresponding effect on acidity value and the total acid value. The roles of sugars’ effects on FA hydrolysis and flavor formation are required to be assessed. We selected the addition of sugar with the gradient contents from 3% to 15%, we found that the total acid, acidity value, peroxide value, FA and organic acid were significantly affected. Mono unsaturated fatty acids (MUFA) was the main content of FAs, following by saturated FA and polyunsaturated FA. C18:1n9c was the major FA, following by C16:0 and C18:0. Six kinds of organic acids in dry-cured sausages containing different concentrations of sugar were analyzed by HPLC and the total organic acid reached a maximum of 12.15% by after adding 6% sugar. Acetic acid was 8.06% and lactic acid was 2.56%. This study concludes that sugar is the main factor in flavor formation of dry cured sausage and affects the sausage quality for three months in storage.

Reference:

QU Z, FENG C Q, WALKER V K, et al. Effects of sugar addition on adipolysis and volatile profiles of dry cured sausage[J]. Journal of Future Foods, 2022, 2(2): 184-191. DOI:10.1016/j.jfutfo.2022.03.001.

翻译/编辑：梁安琪；责任编辑：张睿梅