云南干腌火腿品質(zhì)特征形成與微生物作用研究.pdf

1、本文研究了云南干腌火腿品質(zhì)特征的形成規(guī)律和微生物對其品質(zhì)特征形成的作用，主要研究內(nèi)容如下： 1.云腿品質(zhì)特征形成規(guī)律的研究。 選擇品種相同、質(zhì)量約13kg的36條雜交豬后腿為原料腿，在控制條件下加工云腿，分別在原料腿、腌制中期(14d)、腌制末期(28d)、風干中期(20d)、風干末期(40d)以及發(fā)酵成熟30d、60d、90d、120d等9個工藝點隨機抽取4條腿，分別取股二頭肌(以下簡稱BF)、半膜肌(以下簡稱SM)以

2、及股二頭肌下部的脂肪為樣品，對其感官指標(色、香、味、組織狀態(tài))、理化指標(水分、食鹽、蛋白質(zhì)、脂肪含量以及水分活度、pH值、色差值、剪切力值)、衛(wèi)生指標(揮發(fā)性鹽基氮、亞硝酸鹽及脂肪酸價、脂肪過氧化值)和發(fā)酵期間的風味物質(zhì)(游離脂肪酸、揮發(fā)性風味成分)等品質(zhì)特征變化規(guī)律進行研究。結(jié)果表明： (1)隨著發(fā)酵期延長，火腿色、香、味、組織狀態(tài)各項感官指標得分增加(P＜0.05)，具有更誘人的商品色澤，火腿風味逐漸濃郁。 (2

3、)加工過程中，火腿SM和BF的水分含量、水分活度呈逐漸下降趨勢，其中SM較BF下降快，而與之相對應(yīng)的食鹽、蛋白質(zhì)、脂肪含量則逐漸增加?？刂七m宜的水分含量和水分活度變化，對防止火腿腐壞變質(zhì)、避免外部肌肉“結(jié)殼”，提高火腿質(zhì)量有密切關(guān)系。云腿肌肉中揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)、亞硝酸鹽殘留量以及脂肪酸價(AV)等衛(wèi)生指標則隨著加工期延長逐漸增高，其中TVB-N、AV值在腌制、風干期變化小，而進入發(fā)酵期后快速增加(由于溫濕度增加、氧化加快)，而

4、過氧化值(POV)則進入發(fā)酵期后含量有所下降，可能與其進一步降解成揮發(fā)性風味成分有關(guān)。亞硝酸鹽殘留量低于宣威火腿國家標準的規(guī)定(＜4mg/kg)，說明適量添加硝酸鹽作為發(fā)色劑是可行的。云腿加工過程中BF和SM的pH值呈現(xiàn)高→低→高的變化趨勢，特別進入發(fā)酵期后升高較快，主要是由于肉中糖原、蛋白質(zhì)等降解所致。由于肌肉褐變和亞硝酸鹽的發(fā)色作用，使色差值(L，a，b)發(fā)生一系列復(fù)雜變化，總體上呈現(xiàn)出低—高—低的緩慢變化趨勢，其中BF的亮度(L)

5、和紅色度(a)一般高于SM，可能與其被氧化程度較低有關(guān)。剪切力值呈逐漸增大的趨勢，主要原因是云腿加工期間食鹽含量逐漸增加、水分含量逐漸減少，使其硬度和韌性逐漸增大，其中BF的剪切力值均高于SM，與其韌性較大有關(guān)。 (3)應(yīng)用高效氣相色譜法(HPGC)測定了云腿發(fā)酵過程中BF和SM的9種游離脂肪酸變化(5次)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)油酸、棕櫚酸、亞油酸、硬脂酸是云腿發(fā)酵期間BF和SM中的主要游離脂肪酸；隨著發(fā)酵期的延長，棕櫚酸、硬脂酸等飽和脂肪

6、酸相對比例增加，而油酸、亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸由于易氧化分解而相對比例逐漸降低。采用固相微萃取(SPME)方法和GC/MS系統(tǒng)提取和鑒定云腿發(fā)酵過程中BF和SM的揮發(fā)性風味成分(4次)，鑒定的風味成分可歸類為：烷烯烴、醇類、醛類、酮類、酸類、酯類、酚類、芳香烴、含氧雜環(huán)化合物、含氮化合物、含硫化合物、含氯化合物等物質(zhì)。隨著發(fā)酵時間的延長，揮發(fā)性化合物種類呈增加趨勢(約40種→50種)，其中烷烯烴類最多，醇類、醛類、酸類和酮類次之，

7、酯類變化較小，不同部位肌肉揮發(fā)性化合物變化不大。 2.云腿微生物區(qū)系變化規(guī)律的研究。 用上述同樣的火腿樣品和取樣工藝點(9次)，分別從肉面和內(nèi)部組織取樣，測定細菌(Bacterial)、葡萄球菌(Staphylococcus)、微球菌(Micrococci)、乳酸菌(Lacticacidbacteria)以及霉菌(Molds)、酵母菌(Yeast)總數(shù)的變化規(guī)律，并對其中的優(yōu)勢菌進行分離鑒定。研究表明： (1)菌

8、落總數(shù)總體上呈現(xiàn)較高(原料腿)—低(腌制腿)—高(風干腿)—較高(發(fā)酵腿)的變化趨勢，其中腌制期間由于低溫高鹽使微生物數(shù)量快速下降，至腌制結(jié)束時均未檢測到菌落；云腿腌制、風干期間以葡萄球菌占優(yōu)勢(表面約108cfu/cm2，內(nèi)部組織約106cfu/g)，發(fā)酵期間霉菌是優(yōu)勢菌(表面約108cfu/cm2，內(nèi)部約104cfu/g)；火腿內(nèi)部微生物數(shù)量一般隨表面微生物的變化而變化，在火腿內(nèi)部檢測到如此多的微生物，可能對蛋白、脂肪降解和形成其風

9、味品質(zhì)特征有影響。 (2)經(jīng)分離鑒定的優(yōu)勢細菌主要有馬胃葡萄球菌(Staphylococcusequorum)、表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)、肉葡萄球菌(Staphylococcuscarnosus)、阿爾萊特葡萄球菌(Staphylococcusarlettae)、木糖葡萄球菌(Staphylococcusxylosus)、戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)、嗜鹽海

10、球菌(Marinococcushalophilus)、變異微球菌(Micrococcusvarians)等，其中葡萄球菌是云腿加工過程中的優(yōu)勢菌。真菌中霉菌是云腿發(fā)酵期間的優(yōu)勢微生物，分離鑒定優(yōu)勢霉菌230株，其中青霉(Penicillium)6種131株、曲霉(Aspergillus)5種71株、擬青霉(Paecilomycessp)19株，毛霉(Mucor)5株，根霉(Rhizopus)3株，鏈孢霉(Neurospora)1株。本實

11、驗撿出的酵母菌的數(shù)量相對較少(＜104cfu/g.cm2)，經(jīng)分離鑒定的主要有紅酵母(Rhodotorulaglautinis)、德巴利酵母(Debaryomyces)、漢遜酵母(Hansenii)、誕沫假絲酵母(Candidazeylanoides)、彎假絲酵母(Candidacurvata)、隱球酵母(Cryptococcus)。 微生物的產(chǎn)酶性能與云腿的發(fā)酵作用和發(fā)酵劑的研制關(guān)系密切，本實驗共測定了24株細菌和18株酵母的

12、產(chǎn)酶性能，其中細菌中有16株產(chǎn)蛋白酶性能較強、16株產(chǎn)脂肪酶性能較強、8株具有較好的產(chǎn)蛋白酶和脂肪酶性能；酵母菌中有14株產(chǎn)蛋白酶性能較強、12株產(chǎn)脂肪酶性能較強、9株具有較好的產(chǎn)蛋白酶和脂肪酶性能。本文分析了環(huán)境溫度、濕度，火腿pH值、食鹽含量、水分活度等主要因素對微生物變化的影響。 3.云腿優(yōu)勢菌株對千腌肉塊發(fā)酵作用研究。 選擇云腿中分離鑒定的9株優(yōu)勢菌，分別為葡萄球菌(P1、P2、P3、P4)、微球菌(M1、M2)

13、、乳酸菌(R1)和酵母菌(J1、J2)，模擬干腌火腿發(fā)酵條件，在人工控制條件下接種發(fā)酵干腌豬肉塊，并對產(chǎn)品的感官、理化指標等品質(zhì)特征進行分析。結(jié)果顯示：實驗組肉塊具有一定的火腿特征，其中由P2、M2、J2菌株組成的試Ⅱ組發(fā)酵產(chǎn)品的品質(zhì)特征比較接近于火腿(如感官評分83分，揮發(fā)性鹽基氮66.4mg/100g)，說明該發(fā)酵劑對干腌肉塊的風味有促進作用。結(jié)論認為微生物對干腌火腿品質(zhì)特征形成有一定的促進作用。 4.云腿優(yōu)勢菌株對肌肉蛋白

14、質(zhì)降解機理的研究。 僅根據(jù)火腿發(fā)酵以說明微生物的作用有其不太科學(xué)之處，因為干腌火腿風味品質(zhì)特征的形成還有內(nèi)源酶的作用。有關(guān)內(nèi)源酶對其作用的研究較多，但在去除火腿內(nèi)源酶的情況下，微生物對其發(fā)酵作用的報道尚未見到。 為了進一步說明微生物對干腌火腿品質(zhì)特征形成的作用，利用已分離鑒定并在干腌肉塊上發(fā)酵篩選的云腿加工過程中的優(yōu)勢菌(StaphlococciSX和CandidaCZ)，以鮮腿和腌制結(jié)束階段火腿的SM為材料，提取肌原纖

15、維蛋白，去除內(nèi)源蛋白酶，接種優(yōu)勢菌。通過測定發(fā)酵液蛋白質(zhì)(SDS-PAGE法)、肽(HPLC法)和游離氨基酸(氨基酸自動分析儀)的變化，研究優(yōu)勢菌對肌肉蛋白質(zhì)的降解作用，研究表明： (1)菌株在發(fā)酵液中的數(shù)量逐漸減少(109cfu/mL→107cfu/mL)，主要與發(fā)酵液中缺少營養(yǎng)物質(zhì)等有關(guān)。 (2)鮮腿或腌腿的肌原纖維蛋白提取液，經(jīng)StaphlococciSX和CandidaCZ發(fā)酵后，其電泳蛋白帶均有明顯的分解現(xiàn)象，

16、分子量較高的肌球蛋白(200kDa)、肌動蛋白(42.7kDa)基本消失，中分子量蛋白帶(53-31kDa)變細或部分消失，同時出現(xiàn)許多低分子量蛋白帶(31-14.4kDa)。 (3)經(jīng)微生物發(fā)酵后，鮮腿或腌腿的肌原纖維蛋白提取液的肽峰均發(fā)生了一定的變化，一般隨著發(fā)酵期的延長，5-15min的肽峰部分消失，同時在HPLC圖譜的不同時間中會出現(xiàn)一些新肽峰或使某些肽峰增大。 (4)隨著發(fā)酵期的延長，鮮腿或腌腿的肌原纖維蛋白提

17、取液的大部分游離氨基酸總量均呈下降的趨勢，而氨的含量則快速增加。在葡萄球菌SX發(fā)酵液中，少部分游離氨基酸諸如胱氨酸含量因發(fā)酵而增加，而假絲酵母CZ發(fā)酵液中則天冬氨酸、組氨酸含量增加，說明有些游離氨基酸的生成與微生物代謝活動關(guān)系密切，其中假絲酵母CZ對蛋白質(zhì)的降解能力高于葡萄球菌SX(游離氨基酸含量和代謝產(chǎn)物氨的含量高)。 本實驗在無內(nèi)源酶的情況下，微生物使火腿肌肉蛋白質(zhì)降解，科學(xué)地說明微生物對火腿風味品質(zhì)特征形成的作用。