诺邓火腿是云南省具有代表性的传统肉制品,其因色泽鲜艳、风味独特而深受消费者青睐。色泽是干腌火腿最重要的品质评价指标之一,而诺邓火腿切面褪色问题是当前阻碍火腿产业发展的主要因素,探讨诺邓火腿红色素的化学本质,阐明其形成机制对于解决诺邓火腿切面褪色问题具有现实意义。基于此,本研究首次选用加工成熟两年的诺邓火腿,通过紫外-可见光光谱(UV-Vis)、荧光光谱、超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)共同对其红色素的化学结构进行表征,进一步选用36条诺邓黑猪后腿,随机分为两组,每组18条,分别以100%Na Cl(对照组)和复合腌制剂(Na Cl+KCl+Na NO_2,处理组)新加工诺邓火腿,在加工过程中(3、6和9个月)分别从对照组和处理组中取6条火腿作为试验样品,利用高通量测序和超高效液相色谱-高分辨质谱联用(UHPLC-QE-MS)技术分析其中的细菌群落多样性、小分子代谢物和脂质化合物差异,分析其在加工过程中与红色素之间的内在关联,旨在阐明诺邓火腿红色素的形成机制,为解决诺邓火腿切面褪色问题提供科学理论依据。主要研究结果如下:1.以丙酮水溶液(75%,V/V)提取诺邓火腿中的红色素,结合C_(18)固相萃取小柱分离纯化,通过UV-Vis、荧光光谱、UPLC-MS/MS、FTIR和NMR共同表征诺邓火腿红色素的化学结构,发现在UV-Vis中416 nm处有1个强吸收峰,546 nm和584nm处有2个弱对称吸收峰,符合金属卟啉特征;以420 nm激发,红色素在590 nm处有1个强荧光发射峰,644 nm处有1个弱荧光发射峰,与Zn-原卟啉Ⅸ(Zn PP)标准品比对后高度重合,表明卟啉环中的金属离子是Zn~(2+);在UPLC-MS/MS的正离子(m/z 625.1779[M+H]~+)和负离子(m/z 623.1614[M-H]~-)模式下均检测出Zn PP的存在;在FTIR中发现-CH_3、-CH_2-、C=O、羧基中-C-OH、烯烃上的C-H和卟啉环C=N等卟啉环上的特征官能团伸缩振动;分析诺邓火腿红色素的~1H-NMR发现与其目标化合物Zn PP结构一致,因此鉴定出诺邓火腿红色素的化学本质为Zn PP。2.采用色差仪结合感官评价分析诺邓火腿加工过程的色泽变化,仪器分析结果显示,随着加工时间的进行,火腿亮度(L~*)降低,黄度(b~*)升高,红度(a~*)Software for Bioimaging呈先降低后升高趋势,处理组火腿表现出更高的a~*、b~*和色饱和度(C),C值在加工9个月时与对照组存在显著差异(P<0.05)。感官评价结果显示,随着加工时间的进行,红色强度升高,而紫色强度和棕色强度下降,在加工9个月时处理组火腿与对照组间存在显著差异(P<0.05),处理组火腿表现出更高的红色强度和较低的紫色强度。3.在诺邓火腿加工过程中,p H值逐渐升高,而Aw和水分含量逐渐降低;盐分含量呈上升趋势,在加工6个月和9个月时处理组火腿的盐分含量均显著低于对照组(P<0.05);处理组火腿的亚硝酸盐含量显著高于对照组(P<0.05),随着加工时间的进行二者亚硝酸盐含量均逐渐降低;蛋白质含量基本保持不变,而蛋白质水解指数随加工时间的延长显著升高(P<0.05),且处理组高于对照组;处理组中总Fe含量较高,而总Zn含量较低,总Zn含量约为总Fe含量的2倍;随着加工时间的进行,ZnPP含量显著增加(P<0.05),而血红素含量显著降低(P<0.05),且处理组火腿的Zn PP和血红素含量均显著低于对照组(P<0.05)。相关性分析表明,Zn PP含量与盐分含量和蛋白水解指数呈显著正相关(P<0.05),与亚硝酸盐含量和总Fe含量呈极显著负相关(P<0.01)。4.利用高通量测序技术分析诺邓火腿中的细菌群落多样性,发现诺邓火腿细菌群落在加工过程中表现出明显差异,而对照组与处理组的细菌群落组成相似。门水平上,优势菌门为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),它们在加工过程中受到放线菌门(Actinobacteriota)的抑制。属水平上,葡萄球菌属(Staphylococcus)相对丰度随着加工时间的进行逐渐升高,是诺邓火腿加工过程中的优势菌属,复合腌制剂使其相对丰度降低。相关性分析显示,代尔夫特菌属(Delftia)和不动杆菌属(Acinetobacter)与Zn PP含量呈显著正相关(P<0.05),葡萄球菌属(Staphylococcus)、梭菌属(Clostridium＿sensu＿stricto＿1)和分类地位未知的肠杆菌属(unclassified＿f＿＿Enterobacteriaceae)与Zn PP含量呈极显著正相关(P<0.01)。5.运用UHPLC-QE-MS技术在正离子和负离子模式下分别从诺邓火腿中检测出292种和308种小分子代谢物。通过PLS-DA模型,基于VIP≥1.5和P<0.05,共筛选出47种差异代谢物,主要包括氨基酸、肽及其类似物、脂质及类脂分子、有机酸及其衍生物。相关性分析显示,11,13-二氢塔拉辛酸葡萄糖酯和紫罗兰烯苷等15种差异代谢物与Zn PP含量呈极显著正相关(P<0.01),N(6)-(辛酰基)赖氨酸和3α,7α-二羟基头孢烷酸与ZnPP含量呈显著正相关(P<0.05)。这17种差异代谢物主要为氨基酸、肽及其类似物和脂质及类脂分子,表明CSF-1R抑制剂诺邓火腿加工过程中部分蛋白质和脂质的分解有助于Zn PP的形成。6.以UHPLC-QE-MS技术在正离子和负离子模式下分别从诺邓火腿中检测得到1002和470种脂质化合物,包括甘油磷脂类、甘油酯类、鞘脂类、脂肪酰类和固醇脂类。其中,从正、负离子模式下共筛选出50种差异脂质化合物(VIP≥1.5,P<0.05且排名前25),主要包括甘油酯类和甘油磷脂类。相关性分析显示,Cer(d18:1/18:2+2O)和TG(19:0/12:4/18:2)等12种差异脂质化合物与Zn PP含量呈极显著正相关(P<0.01),TG(18:0/17:1/18:1)与ZnPP含量呈显著正相关(P<0.05)。这13种差异脂质化合物主要为甘油酯类和甘油磷脂类,表明诺邓火腿加工过程中部分甘油酯和甘油磷脂的分解有助于Zn PP的形成。7.将相对丰度排名前20的细菌属与差异代谢物和差异脂质化合物进行Pearson相关性分析,发现葡萄球菌属(Staphylococcus)、代尔夫特菌属(Delftia)和不动杆菌属(Acinetobacter)与17种和Zn PP形成具有显著正相关的差Rapamycin细胞培养异代谢物存在较强的正相关关系;葡萄球菌属(Staphylococcus)和代尔夫特菌属(Delftia)与13种和Zn PP形成具有显著正相关的差异脂质化合物存在较强的正相关关系,可见葡萄球菌属、代尔夫特菌属和不动杆菌属可能在ZnPP的形成过程中发挥了重要作用。