复合菌剂对发酵肉制品理化及生物学特性影响的研究.pdf
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1、以自然发酵为对照,系统研究了人工接种复合菌剂对特定肉制品理化及生物学特性的影响。结果表明,发酵 0 5 d 的试验组肉制品 pH 及水分含量的下降速度较对照组迅速(p 0.05),乳酸菌和葡萄球菌为其优势菌群,且 pH 和水分含量的变化与乳酸菌和葡萄球菌数量的增减具有一定的相关性;试验组肉制品的色泽明显优于对照组;发酵结束时两种肉制品的硬度、咀嚼性、回复性均增大,而弹性降低;试验组肉制品的氨基酸和多不饱和脂肪酸含量较对照组有明显提高;试验组肉制品的过氧化值(POV)和硫代巴比妥酸值(TBAV)均显著低于对照组(p 0.05)。数据显示,采用复合菌剂生产的肉制品的理化及生物学特性明显优于自然发酵
2、的肉制品。关键词:复合菌剂;肉制品;理化特性;生物特性中图分类号:TS251.6文献标识码:AEffects of Combined Bacteria Cultures on the Physical,Chemical andBiological Properties of Fermented Meat ProductsLIU Shu-liang1,2,WANG Yi2,YAO Kai1*,YANG Yong2,YE Jin-song2,LIAO Zhe3(1.School of Light Industry and Food,Sichuan Univ.Chengdu 610065,China
3、;2.College of Food,Sichuan Agricultural Univ.,Yaan 6250142,China;3.Sichuan BeiMu Naniang Yellow Goat Group Limited Company,Nanjiang 636600,China)Abstract:The effects of combined bacteria cultures on the physical,chemical and biological properties of fermen-ted meat products were systematically inves
4、tigated during fermenting and ripening periods with natural fermentationas control group.The results showed that the moisture and pH value of the meat products decreased faster in testgroup than those in control group in the first five days of fermentation(p 0.05).During this period,Lactobacillusand
5、 Staphylococcus were the dominant microorganisms in fermented meat products,and the change of their numberswere related to the decrease of the pH value and moisture of the products to a certain extent.Moreover,the prod-ucts in test group had much better colour than those in control group.At the end
6、of fermentation,the hardness,chewiness and resilience of the products in both groups increased while their springiness decreased.The products intest group contained much more amino acids and polyunsaturated fatty acids than those in control group.Both theperoxide value(POV)and thiobarbituric acid va
7、lue(TBAV)of the products in test group were significantly lower(p 0.05)than those in control group.These findings exhibited that the products fermented by combined bacteriacultures possessed markedly better physical,chemical and biological properties than the naturally fermented ones.Key words:combi
8、ned bacteria cultures;meat products;physical and chemical properties;biological property收稿日期:2009 09 06基金项目:四川省科技厅科技支撑计划资助项目(07NG0902)作者简介:刘书亮(1968 ),男,副教授,博士生.研究方向:发酵工程.*通讯联系人E-mail:yaokai555 DOI:10.15961/j.jsuese.2010.04.007发酵香肠(Fermented sausage)是指将绞碎的肉和脂肪与发酵剂及调味料等混合后灌注肠衣,经适宜发酵过程而制成的具有稳定微生物特性和典型风
9、味的肉制品 1。由于发酵剂中优势菌群乳酸菌的存在,保障了产品的食用安全性。而葡萄球菌可产生硝酸盐还原酶、过氧化氢酶、蛋白酶、脂肪酶等,对产品的最终颜色和风味形成起到较大的作用。我国生产发酵香肠的历史悠久,市场消费量大,但仍存在诸多缺陷:产品多为自然发酵为主的作坊式生产、受季节性影响大、生产周期长、产品质量不稳定、难以实现标准化生产 2。因此,采用肉品发酵剂可有效控制发酵过程,保证肉制品的质量和安全,成为我国传统香肠现代化的必然。羊肉是一种高蛋白、低脂肪、低胆固醇的高营养肉类。但羊肉的特殊膻味使多数消费者无法接受,而微生物发酵可降低羊肉膻味 3。发酵羊肉香肠是一种新产品,Hammes 等研究了羊
10、肉发酵干香肠的特性 4,Madden 等研究了猪肉与羊肉混合型发酵香肠的特性 5。目前,国内对羊肉发酵香肠的系统研究相对较少,仅见赵丽华、孙来华等人的少数报道 6 7,而采用抗氧化活性乳酸菌复合的发酵剂用于羊肉发酵香肠的研究尚鲜见报道。本研究以具有抗氧化活性的乳酸菌和较强硝酸盐还原酶活性的葡萄球菌混合发酵剂制作羊肉香肠,并对其发酵成熟过程中的理化和微生物等品质特性及抑制脂肪氧化作用进行了系统研究,可为抗氧化羊肉发酵香肠的生产提供理论依据。1实验部分1.1材料1.1.1香肠原材料羊肉由四川北牧南江黄羊集团有限公司提供;猪脂肪、肠衣、白酒、辣椒粉、花椒粉、胡椒粉、食盐、葡萄糖、味精等均为市售。1.
11、1.2菌株具有较强抗氧化活性的戊糖乳杆菌 LS85(Lac-tobacillus pentosus LS85)和具有较强硝酸盐还原酶活性的 松 鼠 葡 萄 球 菌 S0543(Staphylococcus sciuriS0543)由四川农业大学农产品加工及贮藏工程省级重点实验室提供,小白鼠 LD50表明二者均为实际无毒菌株。1.1.3培养基MRS、MSA、营养琼脂等培养基。1.1.4试剂硝酸钾、亚硝酸钠、异抗坏血酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、焦磷酸钠、碘化钾、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸钠、可溶性淀粉、硫代巴比妥酸、浓盐酸等均为国产分析纯。1.1.5仪器设备Sartorius PB 10 酸度计
12、、日立 835 50 氨基酸自动分析仪、岛津 GC 14B 气相色谱仪、Unico UV2102 PCS 紫外可见光分光光度计、DH 1 全自动色差计、TA XY2i 物性测定仪等。1.2方法1.2.1羊肉发酵香肠的制作1)工艺流程:羊肉发酵香肠的制作工艺流程见图 1。图 1羊肉发酵香肠的制作工艺流程Fig.1Process flow of fermented mutton sausages2)基本配方:以肉重量计:辣椒粉 1.2%、花椒粉 0.8%、胡椒粉 0.2%、食盐 2.0%、葡萄糖 1.5%、味精 0.2%、白酒 1.0%、硝酸钾 0.025%、亚硝酸钠0.0075%、异抗坏血酸钠0
13、.05%、复合磷酸盐0.1%。3)操作要点:剔除羊肉脂肪和筋腱,清洗干净,绞碎,猪脂肪切成丁状;将羊肉、猪脂肪(质量比为 8 2)、添加剂、调味料、发酵剂(接种量为 7.0%,戊糖乳杆菌 松鼠葡萄球菌的体积比为 1 1,每种菌浓度约为 1.5 107cfu/ml)进行充分混合。灌肠后于15 条件下发酵,当香肠 pH 降至约 5.3 时,于 50干燥24 h,再于10 15 成熟约7 d。同时,以不接种发酵剂的自然发酵香肠作为对照组。1.2.2羊肉发酵香肠的指标检测分别(对照组在灌肠后,试验组从灌肠后至干燥成熟末期)定时取样,进行羊肉发酵香肠如下指标的检测:1)pH 参照 GB9695.5 19
14、88 方法。2)水分含量 参照 GB/T5009.3 2003 方法。3)微生物数量 采用倾注平板菌落计数法。乳酸菌用改良 MRS 培养基,葡萄球菌用 MSA 培养基,菌落总数用营养琼脂培养基。4)色泽 将发酵香肠样品切成直径 2.0cm、681四川大学学报(工程科学版)第 42 卷高 1.0cm 的圆柱体,表面覆盖聚乙烯薄膜,用色差计直接测定其明度值(L)、红度值(a)、黄度值(b),平行重复 3 次 8。分别于发酵初期和发酵成熟末期检测羊肉发酵香肠的如下指标:5)物性值:采用质构剖面分析方法(TextureProfile Analysis,TPA)测定。将样品切割成 3.0 cm3.0 c
15、m 3.0 cm 的方块状,上表面为与肌纤维走向平行的测试接触平面。测试参数为:加载底面直径为 5.0 mm 的圆柱形 Ps 5 探头,压缩速度和返回速度均为 1.0 mm/s,两次压缩距离均为 10 mm,两次间停顿时间为 2.0 s,平行重复 3 次 9。6)氨基酸 参照 GB/T 18246 2000 方法。7)脂肪酸 参照 GB/T 17376 1998 和 GB/T17377 1998 方法。8)POV 参照 GB/T5009.37 2003 方法。9)TBAV 参照肉品卫生与检验检疫方法 10。1.2.3数据统计分析采用 Microsoft Excel 对实验数据进行统计处理,采用
16、 SPSS 软件对数据差异的显著性进行分析。2结果与讨论2.1pH、水分含量和微生物数量的变化香肠中的糖、脂、蛋白质等在发酵与干燥成熟过程中会由于微生物、酶和其它因素的作用而发生系列变化,进而影响其 pH、水分含量和微生物数量的变化 11 12。由图 2 可以看出,在整个发酵成熟过程中,两组样品的 pH 均呈先降后升,继而趋于稳定,第 5 d 时试验组的 pH(5.28)较对照组(5.48)低(p0.05);两组样品的水分含量均呈明显下降的趋势,第 5 d 时试验组的水分含量(24.5%)较对照组(44.6%)低得多(p 0.05);0 5 d 时试验组 pH 及水分含量下降速度较对照组迅速(
17、p 0.05),说明人工接种复合发酵剂可以加快香肠的发酵成熟速度。由图 3 可以看出,试验组样品的乳酸菌 0 5 d时快速增长,之后降低并趋于平缓,葡萄球菌0 7 d时较快地增长,之后平缓降低,菌落总数 0 3 d 时缓慢生长,之后快速下降并趋于动态平衡;而对照组样品的乳酸菌和葡萄球菌则始终处于缓慢增长中,菌落总数 0 3 d 时缓慢生长,之后缓慢下降趋势。可以认为,试验组样品的乳酸菌在发酵成熟期间及葡萄球菌在成熟期间是其优势菌群(p 0.05);对照组在0 5 d 的发酵期内细菌总数较高(p 0.05),而在成熟后期乳酸菌和葡萄球菌数是其优图 2发酵成熟过程香肠 pH 值和水分含量的变化Fi
18、g.2Changes in pH and moisture of sausages duringfermentation势菌群(p 0.05),与 Hammes 4等和赵丽华 6等的研究结论相符。结果表明,人工接种复合发酵剂能抑制其它杂菌的生长,有利于对香肠发酵过程的控制。图 3发酵成熟过程香肠微生物数量的变化Fig.3Change in microorganism number in sausagesduring fermentation分析 pH、水分含量和微生物数量三项指标变化趋势的原因,可以认为人工接种复合发酵剂的羊肉香肠在发酵期间乳酸菌大量繁殖分解碳水化合物生成乳酸,导致其 pH 迅
19、速下降;随着碳水化合物的逐渐减少,微生物开始消耗含氮化合物,并产生某些碱性物质,故成熟期的 pH 有所上升;当 pH 降至较低值时,随着水分的不断散失和盐浓度的相对增大,导致乳酸菌的生长受到一定程度的抑制,而对葡萄球菌的生长影响不大,说明人工复合发酵剂的作用增强了香肠发酵成熟过程中 pH 和水分含量变化与乳酸菌和葡萄球菌数量增减的相关性,这与孙雷 13和孙来华 7等的研究报道一致。2.2色泽的变化图 4 显示,发酵初始阶段,两组香肠样品的明度值和红度值呈上升趋势,而黄度值下降,此后趋于稳781第 4 期刘书亮,等:复合菌剂对发酵肉制品理化及生物学特性影响的研究图 4香肠发酵过程中色泽的变化Fi
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