浅发酵香肠产品特性及其与中式香肠和西式发酵肠的比较

白 婷 ，王 卫，吉莉莉，张佳敏，刘达玉

(1.成都大学 肉类加工四川省重点实验室，四川 成都 610106； 2.成都大学 食品与生物工程学院，四川 成都 610106)

0 引 言

中式香肠等腌腊肉制品是我国肉制品体系中最为重要的产品类型之一，且加工和消费量大，仅仅是四川及部分周边地区的腊肠与腊肉，每年冬季作为年货的加工量就高达数百万吨[1].传统中式香肠的制作较为简易，将原料肉绞制混合、灌装后，自然风干脱水即成，这与西式发酵肠加工较为相似，但西式发酵肠风味形成主要取决于风干伴随的微生物发酵，而中式香肠主要源于内源酶的降脂解酶，两者呈现略有不同的pH值、质构和风味特征[2].

随着中式香肠的工业化加工发展，企业对传统工艺进行改进，采用50～65 ℃的较高温烘烤快速干燥脱水，以缩短加工期，降低生产成本.但消费者似乎更青睐传统风干产品，研究也显示，与工业化产品比较，传统风干产品风味等特性更优.不同地区的中式香肠在产品特性上也各有所异，在四川等西南地区传统风干香肠就显现出与广式香肠截然不同的风味特征，有的还伴随有浅发酵特征，即使在风干初期，香肠原料或添加辅料存在的天然微生物菌群也伴随一定的微生物发酵作用，但随后肠肉馅的水分活度值(aw值)迅速降低，对微生物的进一步发酵予以了有效抑制[3].康峻等[4]等对这类腊肠采用发酵调味品作为辅料以富集可发挥发酵作用的有益微生物菌群，并通过智能模拟天然风干的工艺开发出一种浅发酵香肠.本研究以前期对浅发酵香肠的探究结果为基础，进行加工贮藏过程的产品特性分析，并与传统中式香肠和西式发酵肠比较，以期为揭示其浅发酵特征，推进其产业化提供依据.

1 材料与方法

1.1 仪 器

BFJX-500智能调控风干发酵装置(嘉兴艾博食品机械有限公司)，HD-3A型智能水分活度测量仪(无锡华科仪器仪表有限公司)，Testo-205型便携式插入式pH计(德图仪表(深圳)有限公司)，LC981AAA型氨基酸分析仪(北京温分分析仪器技术开发有限公司)，7890B-5977A型气相色谱—质谱联用仪(美国安捷伦公司)，UV-1100型紫外分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)，CR-400型色差仪(柯尼卡美能达投资有限公司).

1.2 材 料

猪肉，由铁骑力士集团枫叶牧场食品有限公司提供；浅发酵香肠专用辅料，由肉类加工四川省重点实验室提供；西式发酵肠专用发酵剂SM194(直投式冻干菌、木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌、戊糖片球菌与乳酸片球菌)，由丹麦科汉森公司提供；氨基酸标准品、2，4，6-三甲基吡啶，均购自美国Sigma公司；PCA、MRS和甘露醇培养基，均购自杭州百思生物技术有限公司.

1.3 方 法

1.3.1 产品配方

1)原料：猪瘦肉73%，猪肥肉27%.

2)辅料(g/kg原料肉)

浅发酵香肠(SFS)：浅发酵香肠专用辅料50；

中式香肠(TCS)：食盐20，亚硝酸钠0.1，调味料调香料27；

西式发酵香肠(WFS)：食盐22，亚硝酸钠0.1，异维生素C钠1，调味料调香料10，微生物发酵剂0.5.

1.3.2 加工工艺

3种香肠均采用自控三段式风干(发酵)工艺：18～20 ℃，相对湿度75%～80%，气流速度0.5～0.6 m/s，时间5 d；14～15 ℃，相对湿度72%～75%，气流速度0.3～0.4 m/s，时间10 d；12～14 ℃，相对湿度70%～72%，气流速度0.1～0.2 m/s，挂晾后发酵和成熟，时间5 d；真空包装后，在18～20 ℃室内贮藏10 d.

1.3.3 测定指标及方法

加工阶段每间隔5 d，贮藏10 d后，进行SFS、TCS和WFS的各项特性指标测定.

1)pH值：将插入式pH计插入肠体进行测定.

2)aw值：取标准样品，均质处理后铺于培养皿中，高度2/3左右，并抹平，在水分活度仪中静置10 min，记录自动测定值.

3)色泽：香肠瘦肉部分均质后，放置在干净的透明保鲜袋中，避免产生气泡，采用色差仪测定色度值.将色差仪探头垂直轻压在保鲜袋上，进行测定，待数值稳定后读数，每个样品3个重复.

4)亚硝酸盐残留量：按照GB 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中分光光度法进行测定[5].

5)过氧化值(POV值)：按照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》中硫代硫酸钠滴定法测定[6].

6)硫代巴妥酸值(TBA值)：按照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》中第二法分光光度法进行测定[7].

7)微生物菌群

菌落总数：采用平板计数琼脂培养基测定法；

乳酸菌：采用MRS乳酸菌琼脂培养基测定法；

微球菌：采用高盐甘露醇琼脂培养基测定法，并适当参考文献[8]中的方法.

8)游离氨基酸：按照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》进行样品前处理，氨基酸分析仪测定，并采用面积外标法通过峰面积计算氨基酸含量.

9)游离脂肪酸：称取肉样，加入氢氧化钾溶液和无水甲醇，55 ℃恒温水浴1.5 h，并定时振摇，水冷至室温后加入H2SO4溶液，继续温水浴，振摇和水冷，采用正己烷萃取法萃取，离心并用有机膜过滤后，取上清液进行气相色谱—质谱检测.

10)挥发性风味物质：参考文献[9]中的方法，样品均质处理后，经加热，解析后进行气相色谱—质谱测定；测定数据在NIST14.L谱库中进行检索和匹配，对总离子流量色谱图用峰面积归一化定量，得出各组分的相对含量.

1.4 数据处理和分析

pH值、aw值、色度值、亚硝酸盐残留量、POV值、TBA值、游离氨基酸、游离脂肪酸和微生物菌群均进行3次重复，采用SPSS 25软件进行显著性分析， Origin 2018进行图形绘制.

2 结果与分析

2.1 aw值

SFS、TCS和WFS加工贮藏期aw值变化如图1所示.

图1 3种香肠加工贮藏期aw值变化图

由图1可知，在灌肠时各组aw值均在0.950左右.加工风干与发酵期aw值均逐步下降，TCS在15 d的aw值为0.772，已低于微生物受到较强抑制的0.80[10]，aw值的快速降低对保证产品安全性极为重要[11].挂晾成熟5 d SFS、TCS和WFS的aw值分别为0.810、0.763和0.868，真空包装室内贮藏10 d变化不大，最终aw值分别为0.815、0.766和0.859，在此阶段3个组别差异显著(P<0.05)，WFS呈现较高的aw值，SFS次之，TCS最低，但与SFS比较差异不显著(P>0.05).在成熟后期，SFS和WFS的aw值极显著高于TCS(P<0.01)，表明添加浅发酵调料和微生物发酵剂均会对aw值产生影响.

2.2 pH值

SFS、TCS和WFS加工贮藏期pH值变化如图2所示.

图2 3种香肠加工贮藏期pH值变化图

由图2可知，在风干与发酵期pH值均逐步下降，在5 d SFS、TCS和WFS的pH值分别为5.74、5.80和4.92，在15 d pH值分别为5.60、5.81和4.60，真空包装室内贮藏后产品的pH值分别为5.48、5.81和4.61，呈现极显著差异(P<0.01).

SFS的pH值在加工期缓慢下降，挂晾成熟和贮藏期变化不大并微有上升，其最终pH值为5.48，介于TCS和WFS之间[12].TCS在加工和贮藏期pH值变化不大，最终值为5.81，与已有的研究结果一致[13].而WFS的pH值最低，为4.61，这一较低的pH值是保证WFS特有风味和质构所必需.WFS在加工的数天内pH值下降最快，至5 d已降至4.92，达到可确保其食用安全性的5.3以下[14]，而挂晾和贮藏期变化不大.SFS的pH值也呈现较大幅度下降，至第15 d为5.60，极显著低于TCS的 5.81(P<0.01)，很可能是浅发酵调料含有的微生物发挥了作用[14]，而在贮藏阶段，各组pH值均基本保持稳定，其变化趋势与Leistner等[15]所述的TCS变化特性一致.

2.3 色泽

SFS、TCS和WFS加工贮藏期的色泽变化如图3所示.

图3 3种香肠加工贮藏期色度值变化图

由图3可知，SFS的亮度值(L*值)变化趋势与TCS相似，前5 d迅速下降，之后缓慢降低，WFS的L*值变化较大，从最初的63.25下降至最终的32.11，显著低于前两组(P<0.05).红度值(a*值)在加工的1～5 d中，SFS和WFS显著上升(P<0.05)，TCS则是先下降，之后缓慢上升.WFS较深的色泽，显然是发酵微生物的作用，这在以往的研究已被证实[16].而SFS中未添加亚硝酸盐，但整个加工与贮藏过程中，由于调味料中的微生物与酱料辣椒具有的红色素，以及相应工艺的作用，使SFS最终呈色能达到添加了亚硝酸钠的TCS和WFS的效果[10].

2.4 亚硝酸盐残留量

SFS、TCS和WFS加工贮藏期亚硝酸盐残留量变化如图4所示.

图4 3种香肠加工贮藏期亚硝酸盐残留量变化图

由图4可知，由于SFS的调料配方中不含亚硝酸钠，因此整个检测中未检测出亚硝酸盐.TCS和WFS中添加了亚硝酸钠，在产品中的残留随加工进程逐渐降低.在贮藏后产品中，SFS未检出硝盐的残留，TCS为20.28 mg/kg，WFS为9.33 mg/kg，均低于30 mg/kg的相关标准限量值，在安全范围内，WFS中较低的残留是因为发酵剂中乳酸菌等微生物具有降低亚硝酸盐残留的作用[4]，而SFS在不添加亚硝酸钠又能保证产品特有感官色泽，对于清洁标签及有机绿色产品的开发具有特别重要的意义.

2.5 POV值和TBA值

TBA值和POV值是反映脂质氧化程度的重要指标，SFS、TCS和WFS加工贮藏期POV值和TBA值变化如图5和图6所示.

图5 3种香肠加工贮藏期POV值含量变化图

图6 3种香肠加工贮藏期TBA值含量变化图

由图5可知，SFS的POV值含量一直在持续上升，挂晾后包装贮藏期上升幅度较小.TCS的POV值含量也持续上升，而挂晾后包装贮藏阶段上升幅度最大.WFS发酵风干期上升，但挂晾成熟期略有下降，包装后贮藏阶段更是极显著下降(P<0.01).SFS、TCS和WFS最终POV值分别为16.38 mg/100g、23.42 mg/100g和9.597 mg/100g，差异显著(P<0.05)，TCS最高，WFS最低，SFS介于之间.

由图6可知，SFS的TBA值在10 d时达到0.748 mg/kg的最高值，之后持续下降，这是由于SFS中乳酸菌在10 d达到最大值，随后的微球菌和酵母菌持续升高，这些微生物的浅发酵作用可以持续抑制脂肪氧化[17-19].TCS和WFS在加工过程中TBA值持续上升，3组最终值分别为0.449 mg/100g、0.586 mg/100g和 0.434 mg/kg，TCS显著高于SFS和WFS(P<0.05)，后两者差异不显著(P>0.05).

2.6 游离脂肪酸

SFS、TCS和WFS加工贮藏期游离脂肪酸相对含量变化见表1.

表1 3种香肠加工贮藏期游离脂肪酸相对含量变化/%

续表1

由表1可知，本实验结果各组的SFA和MFA的相对含量变化不大，SFS、TCS和WFS最初的SFA和MFA的相对含量分别为32.24%、36.36%和30.32%，以及20.71%、22.76%和26.48%，最终产品相对含量为30.49%、35.14%和27.41%，以及19.38%、21.71%和26.94%，各组差异不大.而具有显著差异是PFA(P<0.05)，SFS、TCS和WFS最初相对含量分别为30.54%、39.90%和40.30%，最终产品相对含量为52.95%、35.11%和55.14%，SFS增加了0.7倍，WFS增加了0.4倍，TCS稍有降低但加工前后差异不显著(P>0.05).

香肠中的脂肪经水解酶的作用产生游离脂肪酸，而不同的脂肪酸对香肠风味的影响也不同[20].Zhao等[12]认为组织脂酶和微生物酶类共同参与了此酶解，在非微生物发酵的产品中作为内源酶的组织脂酶甚至占主导，本研究结果显示，TCS的SFA相对含量较高，WFS的PFA和MFA相对含量较高，对此有待进一步研究.

2.7 游离氨基酸

SFS、TCS和WFS加工贮藏期游离氨基酸含量变化见表2.

表2 3种香肠加工贮藏期游离氨基酸含量变化/(mg/100g)

由表2可知，各组产品游离氨基酸含量与加工前比较均成倍增加，加工前后和不同组别均差异极显著(P<0.01).SFS、TCS和WFS的TAA含量分别增长3.1、1.1和3.2倍，FAA的含量分别增长6.1、1.7和5.4倍，EAA的含量分别增长1.4、0.9和2.5倍.在TAA增长上，SFS和WFS都达到480 mg/100g左右，是TCS 250mg/100g的2倍，而前两者差异不显著(P>0.05)；FAA也是SFS和WFS达到270～280 mg/100g，增长远高于TCS，且SFS比WFS略高;WFS的EAA为157.492 mg/100g，增长最多，其次是SFS和TCS，分别为84.837 mg/100g和80.527 mg/100g，后两者差异不显著(P>0.05).本实验结果显示，SFS和WFS的TAA和FAA含量都极显著高于TCS(P<0.01)，鉴于蛋白质降解产生的游离氨基酸是腊肠滋味物质的主要来源[20]，故SFS和WFS的风味特性指标也就更优.

2.8 挥发性风味物

SFS、TCS和WFS加工贮藏期挥发性风味物测定结果见表3.

由表3可知，各组香肠原料的挥发性风味物质相对含量不存在显著差异(P<0.05)，而产品中醇类、醛类、酸类和酯类均大幅度增加，碳氢化合物均下降，酮类在SFS和TCS组均降低，但在WFS组上升.SFS产品中挥发性风味物质含量从多到少依次是碳氢化合物40.725%、醇类22.370%、酯类16.652%、醛类10.044%和酸类9.211%，酮类相对含量较低，该结果与张旭等[21]的测定结果略显差异，但总体变化趋势一致；TCS是醇类66.011%、碳氢化合物42.064%、酯类22.132%和醛类17.434%，酸类与酮类相对含量较低；WFS是碳氢化合物35.210%、醇类26.432%、醛类18.644%、酯类17.698%、酸类16.819%和酮类7.362%.

表3 3种香肠加工贮藏期挥发性风味物质相对含量变化/%

3种香肠中碳氢化合物相对含量较高，特别是SFS和TCS，WFS较低.各类挥发性风味物中，醇类在TCS中高达66.011%，而WFS和SFS为26.432%和22.370%，后两种香肠差异不显著(P>0.05).从加工进程变化分析，TCS较多的醇类化合物显然对产品风味具有改善作用.TCS和WFS的醛类含量分别为17.434%和18.644%，差异不显著(P>0.05)，SFS则稍低，为10.044%，醛类通常也被认为是香肠的重要成分[22].酸类化合物WFS为16.819%，远高于SFS的9.211%和TCS的2.215%，SFS也极显著高于TCS(P<0.01).由于SFS辅料中添加有富含微生物的酿造调味品，SFS在加工初始阶段存在一定的发酵而产酸[23].SFS和TCS的酮类仅为0.757%和0.964%，相对含量较低且差异不显著(P>0.05)，WFS相对较高，为7.362%，对肉制品风味有一定贡献作用.由脂质代谢或醇类与酸类化合物经酯化反应产生的总酯类物质的逐步增加，构成发酵肠风味形成物.本研究中TCS酯类相对含量最高，为22.132%，SFS与WFS分别为16.652%与17.698%，SFS挥发性风味物结果与张旭等[21]研究结果相似.

2.9 微生物特性

SFS、TCS和WFS加工贮藏期微生物指标变化见表4.

由表4可知，加工初期WFS具有微生物发酵剂，含丰富的菌群，肉馅中的菌落总数TB较高，为7.32 lg(CFU/g)，SFS与TCS则分别为6.71 lg(CFU/g)与5.71 lg(CFU/g).加工贮藏后产品WFS和SFS分别为8.32 lg(CFU/g)和6.47 lg(CFU/g)，前者LAB和MP为优势菌群，均在8.0 lg(CFU/g)以上，其次是Y，为6.09 lg(CFU/g)；后者MP和Y较多，达到6.98 lg(CFU/g)和6.10 lg(CFU/g)，其次是低于6.0 lg(CFU/g)的LAB.TCS产品也检出LAB和Y，但均低于5.5 lg(CFU/g)，MP更少，仅为3.97 lg(CFU/g).

表4 3种香肠加工贮藏期微生物指标变化/(lg(CFU/g))

值得关注的是,SFS辅料含有微生物菌群，该辅料源自四川发酵调味品.这些发酵调味品均具有助发酵和抑制腊肠腐败和酸败，赋予腊肠醇香风味，或部分替代食盐等作用.以此为原料调制的浅发酵香肠，其菌群结构与其发酵调味品原料密切相关，含有的丰富的微生物菌群显然将对香肠风味发挥重要影响.而研究已证实了风干发酵香肠中含有发酵菌有利于抑制腐败菌和致病菌的生长，MP和葡萄球菌(STAPH)等可促进色泽形成，抑制脂质氧化，是产品优良品质的重要保障.

SFS在加工贮藏期TB逐步缓慢上升，挂晾和贮藏期回落到初始接近6.5 lg(CFU/g)状态，其中的LAB也是逐步缓慢上升后降至初始状态，康峻等[4]对SFS的微生物菌群的研究也显示相似的变化特性.MP在加工初期增加缓慢，后期增长加快，贮藏期保持稳定甚至还有所增加，Y也是加工期有所增加，贮藏期保持稳定，这对于产品风味的进一步改善可能产生有益影响，但加工至15 d其aw值已降至0.81，大多LAB、MP与Y等发酵微生物已受到抑制.TCS的TB和各菌群加工前期略有增加，后期和贮藏期下降，总体变化幅度不大，表明微生物对产品的影响较小.WFS呈现微生物菌群的显著变化，由于添加了发酵微生物制剂，初始肉馅和产品中的菌群均较高，产品中TB、LAB与MP均高于8.0 lg(CFU/g)，Y高于6.0 lg(CFU/g).加工期TB、LAB和Y逐步增加，贮藏期稍降，MP甚至在贮藏期也还在增加，显然对产品特性和风味等可发生重要影响.

以往研究结果，TCS微生物含量极少，而其主要为STAPH和LAB.SFS的微生物菌群类型与WFS接近，差异仅仅是在数量上.WFS中微生物，特别是LAB群显然比SFS更高，发酵风干期的增殖量也大得多.SFS有别于TCS和WFS是其特有的风干发酵特征，一是通过四川发酵调味品提供丰富的有益微生物，在香肠风干进程中发挥一定的微生物发酵作用；二是较短的风干时间，aw值快速降低，又抑制了微生物进一步发酵使之处于浅发酵阶段，避免了过度酸化.在随后贮藏期风味的形成取决于微生物的发酵和脂肪的氧化等多方面，而微生物发酵中主要促进风味形成的MP发挥的作用特别显著，以往的研究也已证实了SFS中MP呈现的优势菌群特征[24].

3 结 论

SFS呈现与TCS和WFS显著不同的产品特性，其aw值、pH值和POV值介于TCS和WFS之间，TBA值显著低于TCS而与WFS接近，FAA与WFS相似，但远高于TCS.在醇类、醛类、酸类、酮类和酯类风味物成分的变化，以及微生物菌群及其变化上SFS也与TCS和WFS显著不同，产品中益生菌群远比TCS高，尤其是SFS的MP与Y居多.从风味和感官指标上分析，SFS呈现显著优于TCS与WFS的特性，风味物比TCS高，而pH值比WFS高，更适合消费者对营养与风味的要求，具有良好的前景，有必要对其进一步的产业化进行研究.