摘要：通過氯仿-甲醇法提取乳化腸中的脂肪，并進(jìn)行皂化和甲酯化，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)系統(tǒng)對比研究不同殺菌溫度對乳化腸中脂肪酸組成和脂肪氧化的影響。結(jié)果表明：乳化腸經(jīng)不同殺菌溫度處理后，脂肪酸含量和脂肪氧化都會發(fā)生一定程度的變化。殺菌溫度超過100℃時，飽和脂肪酸（saturated fatty acids，SFA）含量顯著增加（P＜0.05），而不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acids，UFA）含量顯著降低（P＜0.05），其中多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）的含量呈極顯著降低（P＜0.01），而單不飽和脂肪酸（monounsaturated fattyacid，MUFA）含量差異不顯著（P＞0.05）；n-6 PUFA/n-3 PUFA比值顯著增加，PUFA/SFA比值顯著降低，同時100～110℃殺菌溫度顯著提高了產(chǎn)品的過氧化值（peroxide value，POV）和硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituricacid reactive substances，TBARS）含量。100℃以上的殺菌溫度使C14:0、C16:0、C18:0和C20:0的含量顯著提高，同時C18:2n6、C18:3n3、C20:3n6和C20:4n6的含量顯著降低，而C20:5n3和C22:6n3未檢出。結(jié)論：低于100℃的殺菌條件可以最大程度保持產(chǎn)品原有的脂肪酸組成，而高于100℃的殺菌溫度對產(chǎn)品的脂肪酸比例破壞明顯，且可顯著促進(jìn)脂肪氧化，這為殺菌條件在肉制品中的精細(xì)化調(diào)控提供技術(shù)支持。
 

　　關(guān)鍵詞：殺菌溫度；乳化腸；脂肪酸；脂肪氧化
 

　　乳化腸是將原料肉經(jīng)斬碎、乳化等工藝加工而成的肉糜制品，由于其便于攜帶和營養(yǎng)美味的特點，在肉制品市場上占有率較高。近年來研究者多致力于不同輔料及食品添加劑改善乳化腸的色澤、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)的研究，取得了較多的成果。目前在食品工業(yè)中應(yīng)用最廣泛最有效的仍然是熱殺菌技術(shù)，其可以抑制或殺滅微生物，從而達(dá)到改善產(chǎn)品品質(zhì)、延長貯藏期、保證其安全的目的。根據(jù)殺菌溫度的不同，可將肉制品分為高溫肉制品（115～121℃）、中溫肉制品（90～110℃）和低溫肉制品（72～85℃）。殺菌溫度對肉制品的品質(zhì)有較大影響，低溫殺菌可保持產(chǎn)品良好的營養(yǎng)、風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)特性，但產(chǎn)品的保質(zhì)期較短，同時需要全程冷鏈，流通成本高；高溫殺菌貨架期長，但產(chǎn)品的營養(yǎng)和風(fēng)味損失較大。關(guān)于熱殺菌對乳化腸品質(zhì)方面的影響研究，已有較多報道，如艾婷等研究80～121℃不同殺菌條件對乳化香腸風(fēng)味物質(zhì)的變化規(guī)律；潘曉倩等從中溫乳化香腸中分離鑒定出一株優(yōu)勢腐敗菌并分析生物學(xué)特性；趙冰等研究殺菌溫度對乳化香腸蛋白質(zhì)變化的影響，發(fā)現(xiàn)低于100℃的殺菌條件下，乳化腸質(zhì)構(gòu)保持良好，高于100℃的殺菌溫度對產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)破壞明顯。

　　脂肪酸作為肉制品的主要成分之一，其組成及配比是決定產(chǎn)品食用品質(zhì)、營養(yǎng)價值、風(fēng)味及氧化穩(wěn)定性的重要因素，一直是肉制品行業(yè)關(guān)注的熱點。如黃業(yè)傳等研究不同加工方式與時間對豬肉脂肪含量和脂肪酸組成的影響；顧偉鋼等研究紅燒肉制作過程中脂肪氧化和脂肪酸組成的變化；王瑞花等研究烹制方式對豬肉肌內(nèi)脂肪脂質(zhì)氧化及脂肪酸組成的影響；Lin等研究食魚油對法蘭克福香腸的脂肪酸成分和脂質(zhì)氧化的影響；李瑩瑩等研究蒸煮溫度和時間對豬背脂中脂肪酸組成比例關(guān)系的影響。以上研究均表明，不同的加工條件會帶來脂肪酸組成、配比及氧化穩(wěn)定性的改變。熱加工是乳化腸加工的重要環(huán)節(jié)，而目前對于不同的熱殺菌條件對乳化腸中脂肪酸變化規(guī)律的研究鮮見相關(guān)報道。

　　本實驗對比不同殺菌溫度對乳化腸中各脂肪酸、飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）、不飽和脂肪酸（unsaturated fatty acid，UFA）、單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）和多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）組成的影響，同時分析脂肪氧化的變化規(guī)律，以期為乳化腸工業(yè)化的精細(xì)調(diào)控提供技術(shù)支持。

　　1 材料與方法
 

　　1.1 材料與試劑

　　豬后腿肉（4號肉）和豬背脂；乳化腸加工用輔料（食鹽、白砂糖、香辛料、大豆蛋白、玉米淀粉等）；C4～C24 37種脂肪酸甲酯混合標(biāo)準(zhǔn)品、15%三氟化硼甲醇溶液；正己烷（色譜純）；三氯甲烷、甲醇、氫氧化鈉（均為分析純）。
 

　　1.2 儀器與設(shè)備

　　WH82絞肉機、D73434斬拌機；OSCAR 20真空灌腸機； 殺菌釜；SU506手動U 型打卡機；TRACE1310氣相色譜-TSQ8000質(zhì)譜儀、TG-Wax MS氣相色譜毛細(xì)管柱（30m×0.25mm，0.25μm）。
 

　　1.3 方法

　　1.3.1 乳化腸的制備

　　配方：瘦肉80%、背脂20%；輔料（原料肉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）：冰水35%、馬鈴薯淀粉5%、食鹽2.2%、大豆分離蛋白2%、白糖1.5%、卡拉膠1%、葡萄糖0.9%、磷酸鹽0.3%、味精0.2%、白胡椒粉0.2%、異抗壞血酸鈉0.1%、紅曲紅0.1%、姜粉0.1%、肉豆蔻粉0.1%、亞硝酸鈉0.006%。腸衣為2cm的塑料腸衣。

　　加工步驟：原料肉剔除可見筋膜→瘦肉和肥肉分別絞成肉餡→加入食鹽和磷酸鹽混合均勻后在4℃條件下腌制16h→和其他輔料共同斬拌→灌裝→打卡→熱殺菌→冷卻→成品。

　　根據(jù)目前工業(yè)化的實際情況以及文獻(xiàn)的相關(guān)報道，本實驗選擇的熱殺菌溫度分別為：85、90、95、100、105、110℃和121℃，殺菌時間均為20min；乳化腸熟化時間以產(chǎn)品中心溫度達(dá)到蛋白的變性溫度同時維持10min以上，根據(jù)前期的工藝條件摸索，20min的殺菌溫度即可滿足。

　　1.3.2 脂肪的提取

　　參考Folch等的方法進(jìn)行脂肪的提取，精確稱取10g絞碎的樣品于250mL碘量瓶中，加入10倍體積的氯仿-甲醇混合溶液（2∶1，V/V），45℃恒溫振蕩2h后過濾，加入約0.2倍體積的鹽水振蕩混勻，3000r/min離心15min去除上層的水溶液，將下層提取液移入燒瓶，在45℃水浴中進(jìn)行真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至干，得到純品脂肪，－20℃貯藏備用。

　　1.3.3 脂肪的皂化和脂肪酸的甲酯化

　　參考GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》的方法，取150mg脂肪提取物，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%氫氧化鈉-甲醇溶液4mL，連接回流冷凝器，（90±1）℃水浴條件回流，直至油滴消失。從回流冷凝器上端加入5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%三氟化硼甲醇溶液，在（80±1）℃水浴條件下繼續(xù)回流2min。用少量水沖洗回流冷凝器。停止加熱，從水浴裝置上取下燒瓶，迅速冷卻至室溫。準(zhǔn)確加入15mL正己烷，振搖2min，再加入飽和氯化鈉水溶液，靜置分層。吸取上層正己烷提取溶液大約5mL，至25mL試管中，加入3～5g無水硫酸鈉，振搖1min，靜置5min，吸取上層溶液到進(jìn)樣瓶中稀釋后待測定。

　　1.3.4 脂肪酸的定性定量分析

　　參考張順亮等的方法，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行脂肪酸的定性和定量確定。

　　氣相色譜條件： T G - w a x 極性柱（30m×0.25mm，0.25μm）；高純氦氣（純度＞99.99%）作為載氣；流速1.0mL/min；分流模式100∶1；進(jìn)樣口溫度230℃；程序升溫程序為：柱溫起始45℃保持3min，以15℃/min升溫到165℃，保持0min，再以2℃/min升到230℃保持2min。質(zhì)譜條件：傳輸線溫度230℃，電子能量70eV，EI離子源，離子源溫度260℃，溶劑延遲6min；采用全掃描模式，量掃描范圍設(shè)定為m/z40～600。

　　定性方法采用與標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間比對和NIST、Willey譜庫檢索；定量方法采用外標(biāo)法以色譜峰面積計算各脂肪酸的含量，單位以g/100g脂肪表示。

　　1.3.5 脂肪氧化測定

　　過氧化值（peroxide value，POV）的測定：稱取100g絞碎試樣于500mL具塞三角瓶中，加1～2倍乙醚（30～60℃沸程）振蕩60min后，放置過夜，過濾后減壓蒸餾得到油脂，得到的油脂根據(jù)GB/T5009.227—2016《食品中過氧化值的測定》中的滴定法測定。

　　硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactives u b s t a n c e s，TBARS）含量的測定：根據(jù)GB/T5009.181—2016《食品中丙二醛的測定》的分光光度法測定。
 

　　1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

　　數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析（One-way analysis of variance）和鄧肯氏多重差異顯著性（Duncan’s multiple-range test）分析，p＜0.05表示差異顯著，p＜0.01表示差異極顯著；采用Pearson相關(guān)系數(shù)和雙側(cè)檢驗分析不同脂肪酸含量之間的相關(guān)性；所有實驗結(jié)果以表示。
 

　　2 結(jié)果與分析
 

　　2.1 殺菌溫度對乳化腸中不同脂肪酸組成的影響

 

　　如圖1所示，殺菌溫度對SFA和UFA的含量影響均顯著（p＜0.05），對PUFA的影響極顯著（p＜0.01），而MUFA的變化不顯著（p＞0.05）。當(dāng)熱殺菌溫度從85℃升到121℃時，樣品中SFA含量呈先逐漸增加后降低的變化趨勢，當(dāng)達(dá)到110℃時，含量最大（35.67g/100g脂肪），比85℃殺菌組中SFA含量提高了18.03%，溫度升到121℃時，SFA含量較110℃處理組下降7.04%（p＜0.05），但仍比85℃殺菌組高9.72%（p＜0.05）。研究表明，SFA十分穩(wěn)定，不與空氣、氧化劑發(fā)生任何化學(xué)反應(yīng)，而121℃的熱殺菌組中SFA含量降低的原因可能是高溫下蛋白結(jié)構(gòu)水解過度，產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)軟化，親油能力大幅降低，出油嚴(yán)重所致。當(dāng)熱殺菌溫度范圍為105～121℃，SFA的含量顯著高于低溫（85℃）殺菌處理組（p＜0.05），而85～100℃處理組中SFA的總含量差異不顯著（p＞0.05），這一結(jié)果同李瑩瑩等采用70～100℃蒸煮溫度處理后豬背脂中SFA的含量變化不顯著一致。

　　對于UFA，隨殺菌溫度（85～121℃）的升高，含量呈逐漸降低的趨勢。85～105℃處理后，UFA的含量差異不顯著（p＞0.05），而110～121℃處理后，樣品UFA的含量顯著低于85℃處理組（p＜0.05）。當(dāng)熱殺菌溫度達(dá)到121℃時，含量達(dá)到最低（56.04g/100g脂肪），比85℃處理組中UFA含量降低了16.18%（p＜0.05）。隨著溫度的升高，MUFA的含量變化和SFA一致，呈逐漸升高后降低的趨勢，在110℃時，MUFA的含量最高（41.34g/100g脂肪），當(dāng)熱殺菌溫度達(dá)到121℃時，MUFA的含量不顯著降低（p＞0.05）。在低于100℃的熱殺菌溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高M(jìn)UFA含量呈升高趨勢，這可能由于PUFA轉(zhuǎn)化成MUFA的速率大于MUFA進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成SFA的速率。對于PUFA，當(dāng)熱殺菌溫度為85～95℃時，PUFA的總含量隨著殺菌溫度的升高而降低（p＞0.05），隨后的殺菌溫度范圍（100～121℃）內(nèi)，每升高5℃，PUFA的含量極顯著下降（p＜0.01），下降速率分別為8.23%、12.98%、12.17%、12.53%。由此可知，高于100℃的殺菌溫度對產(chǎn)品的PUFA破壞明顯，UFA總含量的變化主要受PUFA的影響。

　　綜上，高于100℃熱殺菌溫度對乳化香腸的脂肪酸組成影響顯著，SFA含量明顯上升，UFA和PUFA含量顯著降低。黃業(yè)傳等也得到相似的結(jié)論，研究發(fā)現(xiàn)豬肉經(jīng)蒸煮和烤制后，產(chǎn)品中SFA含量明顯上升，而C18:2、C20:4及PUFA的含量有明顯的下降。
 

　　2.2 殺菌溫度對乳化香腸中SFA組成的影響

 

　　臨床研究和動物實驗表明，長鏈SFA攝入量過多會增加患動脈粥樣硬化和冠心病的風(fēng)險。乳化腸中共檢測出8種SFA，結(jié)果如圖2所示，按其含量高低排列依次為棕櫚酸（C16:0）、硬脂酸（C18:0）、肉豆蔻酸（C14:0）、十七烷酸（C17:0）、花生酸（C20:0）、十五烷酸（C15:0）、癸酸（C10:0）、月桂酸（C12:0）。熱殺菌溫度從85℃升到121℃時，中鏈脂肪酸（C10:0、C12:0）含量變化較小，而C14:0、C20:0、C16:0、C18:0這4種含量較高的脂肪酸呈先上升后降低的變化趨勢，和SFA總量的變化趨勢一致。當(dāng)熱處理溫度為85～95℃，這些SFA含量差異不顯著，之后溫度每升高5℃，產(chǎn)品中SFA含量顯著增加。這可能是因為超過100℃高溫易使不飽和的氫鍵加氫成為SFA。當(dāng)熱殺菌溫度達(dá)到110℃時，C16:0和C18:0含量分別達(dá)到最大（20.95g/100g和12.99g/100g），分別比85℃殺菌組顯著升高了16.79%、21.02%（p＜0.05）。121℃處理組的SFA含量下降，這可能由于高溫殺菌處理下UFA轉(zhuǎn)化成SFA的量小于UFA的降解量所致。
 

　　2.3 殺菌溫度對乳化腸中UFA組成的影響

 

　　由圖3 可知， 乳化腸中共檢測出10種UFA，包括3種MUFA和7種PUFA，按其含量高低排列依次為油酸（C18:1n9）、亞油酸（C18:2n6）、α-亞麻酸（C18:3n3）、十六烯酸（C16:ln7）、花生四烯酸（C20:4n6）、二十碳三烯酸（C20:3n6）、二十碳三烯酸（C20:3n3）、二十碳五烯酸（C20:5n3）、二十二碳六烯酸（C22:6n3）、肉豆蔻腦酸（C14:1n5）。隨著殺菌溫度的升高，MUFA C14:1n5和C16:ln7的含量變化差異不顯著（p＞0.05），而含量較高的C18:1n9和所有的PUFA差異顯著（p＜0.05）。經(jīng)100℃以上溫度處理后，乳化腸中主要的MUFA C18:1n9的含量顯著高于85℃處理組。相關(guān)性分析表明，C18:1n9與C18:2n6、C18:3n3呈顯著負(fù)相關(guān)（p＜0.05）。由此說明，高溫下C18:2n6和C18:3n3易加氫或氧化轉(zhuǎn)化成C18:1n9。

　　SFA又稱必需脂肪酸（essential fatty acids，EFAs），是人體不能合成但必須從膳食中獲取的脂肪酸，其是化學(xué)結(jié)構(gòu)含有兩個或多個不飽和雙鍵的脂肪酸。C18:2n6、C18:3n3隨著溫度的升高呈降低趨勢，尤其是溫度高于105℃時，呈極顯著下降趨勢（p＜0.01）。研究發(fā)現(xiàn)，α-亞麻酸（C18:3n3）是人體必需脂肪酸，是維持生命的重要物質(zhì)，能在體內(nèi)經(jīng)脫氫和碳鏈延長合成二十碳五烯酸（eicosapentaenoicacid，EPA）、二十二碳六烯酸（docosahexaenoicacid，DHA）等代謝產(chǎn)物。對于其他的PUFA，經(jīng)100℃以上溫度處理后，其含量極顯著下降（p＜0.01），尤其是C20:5n3和C22:6n3，100～121℃溫度處理組中未檢測到?；ㄉ南┧?、EPA、DHA等長鏈UFA在腦功能、嬰幼兒智力及視功能發(fā)育等方面有重要意義。由此說明，100℃的殺菌溫度有助于最大程度地保持食品中的PUFA的含量，而100℃以上的殺菌溫度對PUFA的組成破壞顯著。
 

　　2.4 殺菌溫度對乳化腸中脂肪酸比例的影響

　　隨著脂肪營養(yǎng)研究的深入，脂肪酸的營養(yǎng)作用、需要量以及疾病預(yù)防作用日益受到人們廣泛的關(guān)注。活性脂肪酸主要可分為n-6系列PUFA和n-3系列PUFA兩大類。n-6 PUFA/n-3 PUFA是一個評價肉品質(zhì)量的重要指標(biāo)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織/聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織推薦標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)人體營養(yǎng)需要，膳食營養(yǎng)中n-6PUFA/n-3PUFA的值4.0以下為宜。
 

 

　　由圖4可知，乳化香腸中n-6 PUFA/n-3 PUFA為8.95～21.94，隨著殺菌溫度升高，n-6 PUFA/n-3PUFA的值呈上升趨勢，殺菌溫度超過100℃時，n-6PUFA/n-3 PUFA的值顯著升高。這主要是由于超過100℃的熱殺菌嚴(yán)重破壞了n-3系列PUFA（C20：5n3和C22:6n3）。PUFA/SFA值是另一個衡量肉品質(zhì)量的重要指標(biāo)，隨著殺菌溫度升高，PUFA/SFA的值呈降低趨勢，殺菌溫度超過105℃時，PUFA/SFA值顯著低于85℃熱殺菌，這主要由于高溫殺菌，PUFA的含量降低和SFA的含量升高共同的作用結(jié)果。根據(jù)英國衛(wèi)生部門推薦，膳食營養(yǎng)中PUFA/SFA值通常需大于0.45，不同熱處理組中PUFA/SFA值為0.50～0.93，符合膳食營養(yǎng)推薦標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　2.5 殺菌溫度對乳化腸中脂肪氧化的影響

　　POV是測定初級氧化產(chǎn)物-過氧化物含量的理化指標(biāo)，能夠反映脂質(zhì)發(fā)生初級氧化的程度。丙二醛是指油脂中UFA氧化分解所產(chǎn)生的次級產(chǎn)物，其值的高低表明脂肪次級氧化的程度。PUFA具有最高的氧化敏感性，其次是MUFA，氧化底物主要是亞油酸和油酸。

 

 

　　POV和TBARS含量的測定結(jié)果如圖5所示。熱殺菌溫度范圍在85～100℃時，殺菌溫度和時間對POV和TBARS含量影響不明顯。當(dāng)熱殺菌溫度從100℃升高到110℃時，20min殺菌時間組中POV顯著上升，從0.175g/100g升至0.25g/100g（以脂肪計），而121℃處理組中POV顯著下降，這是由于過氧化物只是脂肪氧化的初級氧化產(chǎn)物，它的含量決定于生成量和降解量的比率，表明高溫殺菌條件可能會使初級氧化產(chǎn)物部分分解，從而降低了熟肉的POV。當(dāng)熱殺菌溫度超過100℃，TBARS含量顯著上升，尤其是高溫殺菌達(dá)到121℃，丙二醛含量高達(dá)0.32mg/kg，說明高溫殺菌后乳化腸中生成較多的次級氧化產(chǎn)物，脂肪氧化明顯。脂質(zhì)氧化也是產(chǎn)生肉風(fēng)味的主要途徑，且脂質(zhì)氧化程度的不同會導(dǎo)致肉類風(fēng)味的差異，脂質(zhì)的適度氧化產(chǎn)生的醛、酮、醇等揮發(fā)性物質(zhì)，對肉的整體芳香氣味產(chǎn)生貢獻(xiàn)，這也可以解釋艾婷等的研究結(jié)果：經(jīng)80、95、105℃和121℃分別殺菌的乳化腸中，醛類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量呈現(xiàn)遞增的趨勢。當(dāng)殺菌溫度不超過100℃時，丙二醛含量變化不明顯，而超過100℃時，丙二醛含量顯著增加，說明殺菌溫度會促進(jìn)脂肪氧化。
 

　　3 結(jié)論
 

　　綜上所示，乳化腸經(jīng)不同殺菌溫度處理后，脂肪酸含量和脂肪氧化都會發(fā)生一定程度的變化。殺菌溫度超過100℃時，SFA含量顯著增加，而UFA含量顯著降低，其中PUFA的含量呈現(xiàn)極顯著的降低，而MUFA含量差異不顯著，n-6 PUFA/n-3 PUFA的值顯著增加，PUFA/SFA值顯著降低，同時加速脂肪氧化的速率。100℃殺菌溫度使C14:0、C20:0、C16:0、C18:0這4種飽和脂肪酸的含量顯著升高，同時C18:2n6、C18:3n3、C20:4n6、C20:3n6的含量顯著降低，C20:5n3和C22:6n3未檢出。因此，低于100℃條件下的殺菌可以最大程度保持產(chǎn)品的原有的脂肪酸組成。高于100℃的殺菌溫度對產(chǎn)品的脂肪酸比例破壞明顯，且促進(jìn)脂肪氧化。在實際生產(chǎn)中，本研究結(jié)論有助于企業(yè)選擇合適殺菌條件，使脂肪酸組分達(dá)到理想狀態(tài)。