块状牛肉发酵特性与工艺优化

赵岩 刘佳彤 吴都峰 吴明 周亚军 贺连彬

摘 要：利用乳酸菌对块状牛肉发酵，研究其发酵特性与工艺优化。通过发酵特性单因素试验，得出原料肉漂烫时间、发酵时间、发酵温度、葡萄糖添加量对块状发酵牛肉制品的pH值、氨基酸含量、亚硝酸盐含量影响显著；通过正交试验优化出块状牛肉的最佳发酵工艺参数为原料肉漂烫时间10min、发酵温度30℃、发酵时间30h、葡萄糖添加量1.5%。

关键词：块状牛肉；发酵肉制品；发酵特性；工艺优化；乳酸菌

Fermentation Characteristics and Optimal Fermentation Conditions of Diced Beef

ZHAO Yan，LIU Jia-tong，WU Du-feng，WU Ming，ZHOU Ya-jun*，HE Lian-bin

（College of Biological and Agricultural Engineering， Jilin University， Changchun 130022， China）

Abstract：The fermentation characteristics of diced beef inoculated with lactic acid bacteria were evaluated and its fermentation conditions were optimized. The results of one-factor-at-a-time experiments illustrated that raw meat pre-cooking time， fermentation time， fermentation temperature and glucose addition significantly affected physical and chemical indicators such as pH value， amino acid contents and nitrite content of beef products. The optimal conditions for beef fermentation， as established using orthogonal array design， were blanching raw beef for 10 min followed by fermentation at 30 ℃ for 30 h with the addition of 1.5% of glucose.

Key words：diced beef；fermented beef；fermentation characteristics；process optimization；lactic acid bacteria

中图分类号：TS205.5 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2013）09-0011-04

发酵肉制品是经过微生物发酵，对原料进行降解，增加风味、便于消化的一类制品 ，具有货架期长、产品风味独特、营养价值高等特点[1]。目前发酵肉类制品以灌肠类为主，对发酵牛肉干制品的研究鲜见报道。近年来，研究学者对发酵肉制品进行不少研究探讨。Candogan等[2]研究不同菌种发酵对牛肉香肠理化性质的影响；Benito等[3]将真菌蛋白酶EPg222用于发酵香肠，并用商用发酵剂使香肠成熟，证明蛋白酶可提高发酵香肠的品质；Candogan等[4]以乳酸片球菌、弯曲乳杆菌、乳酸菌和灰色链霉菌为发酵剂对牛肉进行发酵研究。

牛肉蛋白质含量高、脂肪含量低、享有“肉中骄子”的美称[5-7]，传统牛肉制品的口感坚韧、硬度大、色泽灰暗、营养单一，已不适应于现代社会的需求[8-12]。发酵牛肉制品与其他肉制品相比，其产品营养丰富且美味的特征更加突出，更符合消费者对肉类产品的消费需求[13-14]。本实验以营养价值高的块状牛肉为原料，通过乳酸菌发酵，研究其发酵特性与工艺优化，为高档发酵牛肉干制品的开发提供借鉴和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

精牛肉、蔗糖、食盐、味精、酱油、黑胡椒粉、乳酸菌均为市售；

葡萄糖、亚硝酸钠均为分析纯。

1.2 仪器与设备

SPX-250B-Z生化培养箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂；DPH060恒温培养箱、101A-1ET电热鼓风干燥箱 上海实验仪器厂有限公司；XK-06远红外烤箱 吴江峻环机械有限公司；AL104电子天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；BCD-218B冰箱 海尔电子产品有限公司。

1.3 方法

1.3.1 基本配方

精牛肉100g、蔗糖3g、食盐1.5g、葡萄糖1.0g、辅料（味精1.0g、酱油1.0g、胡椒粉0.5g）、亚硝酸钠0.01g、发酵剂0.025g（乳酸菌）。

1.3.2 块状发酵牛肉干制品加工工艺

1.3.2.1 工艺流程

食盐、葡萄糖 发酵剂 调味料

↓ ↓ ↓

牛肉→解冻、切丁→预煮→混匀 →混匀→发酵→混匀→80℃烘烤→高温烘烤→冷却→包装→成品

1.3.2.2 块状发酵牛肉干制品加工制作要点

原料肉处理：牛肉要符合国家食品卫生标准，切成体积1cm3的块状；预煮：将块状牛肉，放入锅中蒸煮10min，并除去血沫；接种：将蒸煮过的块状牛肉冷却至室温加入葡萄糖、食盐、亚硝酸钠等混匀，再加入发酵剂；发酵：30℃恒温发酵24h；配料：发酵结束后，加入调味料等，混合均匀后，静置30min，让块状牛肉入味；烘干：将块状牛肉放在铁质托盘上，80℃烘烤5h，并不断翻动块状牛肉，保证干燥均匀，再把块状牛肉放入200℃的烘烤箱内烘烤3min，以达到熟制、灭菌的效果；包装杀菌：用微波杀菌设备将块状发酵牛肉干制品杀菌，然后用包装机将其包装。

1.3.3 理化特性指标测定

pH值：采用酸度计测定[15]；游离氨基酸含量：采用茚三酮比色法[15]；亚硝酸盐残留量：采用盐酸奈乙二胺法[15]。

1.3.4 发酵特性单因素试验

块状牛肉发酵理化特性单因素试验因素水平见表1。

1.3.5 发酵工艺优化正交试验设计

采用4因素3水平正交试验优化发酵工艺参数，因素水平如表2所示。

2 结果与分析

2.1 发酵特性单因素试验

2.1.1 原料肉漂烫时间对块状牛肉发酵理化特性的影响

不同小写字母表差异显著，P<0.05。下同。

图 1 漂烫时间对块状牛肉发酵理化特性的影响

Fig.1 Influence of pre-cooking time on fermentation characteristics of beef

由图1可知，漂烫5min时，pH值最高，漂烫10、15、20min对块状发酵牛肉的pH值影响差别不大；游离氨基酸含量随预煮时间延长而升高，漂烫时间10min时亚硝酸盐残留量最低，其余差别发不大。

2.1.2 发酵温度对块状牛肉发酵理化特性的影响

由图2可知，发酵温度25、30℃的块状牛肉制品pH值较高，35、40℃的块状牛肉制品pH值较低，游离氨基酸含量随着发酵温度升高而增大，亚硝酸盐残留量随发酵温度升高而降低。

图 2 发酵温度对块状牛肉发酵理化特性的影响

Fig.2 Influence of fermentation temperature on fermentation characteristics of beef

2.1.3 发酵时间对块状牛肉发酵理化特性的影响

图 3 发酵时间对块状牛肉发酵理化特性的影响

Fig.3 Influence of fermentation time on fermentation characteristics of beef

由图3可知，30℃条件下随发酵时间延长，pH值总体呈下降趋势，游离氨基酸含量随时间延长而呈上升趋势，亚硝酸盐残留量随时间延长而呈下降趋势。

2.1.4 葡萄糖添加量对块状牛肉发酵理化特性的影响

由图4可知，随着葡萄糖添加量增加，pH值呈下降趋势；游离氨基酸含量逐渐增加，亚硝酸盐含量逐渐降低，当添加量为1.5%时游离氨基酸含量达到最大，亚硝酸盐含量达到最低。

图 4 葡萄糖添加量对块状牛肉发酵理化特性的影响

Fig.4 nfluence of glucose addition on fermentation characteristics of massive beef products

2.2 发酵工艺优化试验

图 5 感官评定指标因素水平图

Fig.5 Sensory evaluation score vs. each factor at three different levels

图 6 游离氨基酸含量指标因素水平图

Fig.6 Amino acid content vs. each factor at three different levels

由表3可知，感官评定的主次因素为BCAD，最优组合为A2B2C2D1，游离氨基酸含量指标主次因素为BDCA，最优组合为A1B3C3D3。由图5、6可知，因素A对游离氨基酸含量影响不大，对感官评定影响较大，所以选A2为试验水平；C因素C2、C3水平对感官影响不大，但对游离氨基酸含量影响较大，所以选C3为试验水平；B、D因素B3、D3对感官评定指标的得分不高，所以选B2D2水平为最优。最优组合为A2B2C3D2。经过最优组合A2B2C3D2验证性实验得到的产品感官得分和游离氨基酸含量都较好。

3 结 论

3.1 由DPS数据处理可知，在P<0.05水平下原料肉漂烫时间、发酵时间、发酵温度、葡萄糖添加量对发酵牛肉粒的pH值、氨基酸含量等理化指标影响显著。

3.2 块状牛肉的最佳发酵工艺参数为原料肉漂烫时间10min、发酵温度30℃、发酵时间30h、葡萄糖添加量1.5%。

参考文献：

[1] 王艳梅， 马俪珍. 发酵肉制品的研究现状[J]. 肉类工业， 2004（6）： 41-42.

[2] Candogan K， Kartika S， Wardlaw F B， et al. Type of bacterial starter culture， aging and fermentation effects on some characteristics of inoculated beef sausages[J]. European food research and technology， 2008， 227（6）： 1651-1661.

[3] BENITO M J， Rodríguez M， Martín A， et al. Effect of the fungal protease EPg222 on the sensory characteristics of dry fermented sausage “salchichon” ripened with commercial starter ultures[J]. Meat Science， 2004， 67（3）： 497-505.

[4] Candogan K， WardLAW F B， Acton J C. Effect of starter culture on proteolutic changes during processing of fermented beef sausages[J]. Food Chemistry， 2009， 116（3）： 731-737.

[5] 麻海峰， 常征， 杨光辉. 牛肉的营养价值及排酸、速冻工艺研究[J]. 农业科技与装备， 2010（7）： 34-36.

[6] 吴义华. 冻干牛肉的工艺条件及其要求[J]. 农产品加工， 2009（3）： 75-77.

[7] 励建荣. 中国传统肉制品的现代化[J]. 食品科学， 2005， 26（7）： 247-251.

[8] MATHUR S， SINGH R. Antibiotic resistance in food lactic acid bacteria： a review[J]. International Journal of Food Microbiology， 2005， 105（3）： 281-295.

[9] 苏丹， 赖雪雷， 康建波， 等. 肉制品加工研究进展与新技术应用[J]. 农产品加工： 创新版， 2011（5）： 51-58， 69.

[10] 武晗， 刘怀伟. 中国传统肉制品发展新思路[J]. 肉类研究， 2007， 21（1）： 25-27.

[11] 周光宏， 赵改名， 彭增起. 我国传统腌腊肉制品存在的问题及对策[J]. 肉类研究， 2003， 17（1）： 3-7.

[12] 廖洪波， 李洪军， 贺稚非， 等. 加快传统肉制品的现代化进程[J]. 肉类工业， 2003（9）： 39-37.

[13] 马晓燕， 南庆贤， 孙宝忠， 等. 干制牛肉火腿微生物研究进展[J]. 肉类研究， 2004， 18（1）： 34-35.

[14] CORDERO M R， ZUMALAEARREHUI J M. Characterization of micrococcaceae isolated from salt used for Spanish dry-cured ham[J]. Letters in Applied Microbiology， 2000， 31（4）： 303-306.

[15] 张水华. 食品分析[M]. 北京： 中国轻工业出版社， 2005： 79-86.