植物乳杆菌发酵风干牛肉干工艺条件的研究

郭瑞，朱效兵，石晶红，付华（河套学院，内蒙古巴彦淖尔015000）

植物乳杆菌发酵风干牛肉干工艺条件的研究

郭瑞，朱效兵，石晶红，付华
（河套学院，内蒙古巴彦淖尔015000）

摘要：选用植物乳杆菌作为发酵剂发酵风干牛肉干，考察接种量、发酵温度、发酵时间、VC的添加量对发酵的影响。结果表明：植物乳杆菌能明显改善风干牛肉干的品质，其最佳发酵条件为：接种量0.2%、温度25℃、时间8 h、并添加0.05%VC。

关键词：植物乳杆菌；发酵；风干牛肉干

内蒙古风干牛肉干是典型的传统中式肉制品，其加工生产历史悠久，具有滋味鲜美、食用方便、容易携带和耐保藏的特点。但是，由于风干牛肉干具有明显的牛腥味和肉质粗老，难咀嚼，色泽差等缺点，限制了消费市场。

通过对发酵风干牛肉干生产工艺的研发，可以使产品由于生物降解的作用将原料中的大分子蛋白质分解产生为小分子的氨基酸，既使营养价值大为提高，风味也有所改善；同时利用植物乳杆菌的发色作用可以避免发色剂和色素类物质的使用；而且由于发酵中优势有益菌的生长而抑制其它不利微生物的繁殖，避免或减少传统防腐剂的使用从而使产品稳定性提高，便于保藏，更大大增加了风干牛肉干的安全性。由于发酵中生物酶的作用改变肌肉组织的结构，达到肉质软化的目的，从根本上解决了传统风干牛肉干长期存在的质地坚硬不易咀嚼的难题[1]，可扩大风干牛肉干的消费群体从而扩展风干牛肉干的消费范围，因此比传统风干牛肉干具有更广阔的市场前景。本试验将对植物乳杆菌发酵风干牛肉干的工艺条件进行研究，为发酵风干牛肉干的全面开发和工业化生产提供理论和试验参考。

在试验前期我们从不同的肉制品中筛选出了3株乳酸菌进行本文所述的研究，包括植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、罗伊氏乳杆菌，并最终确定了发酵特性好的植物乳杆菌作为本试验的发酵剂。

1　材料

1.1原料

牛后腿精肉剔除筋膜、脂肪等部分，切成2 cm～3 cm见方，6 cm～10 cm长的肉条：内蒙古蒙元宽食品有限公司提供。

1.2菌种

植物乳杆菌：河套学院农学系食品微生物实验室。

1.3主要培养基

MRS培养基：杭州百思生物技术有限公司。

2　方法

2.1发酵剂的制备

将植物乳杆菌在MRS液体培养基上活化两代（37℃，24 h），然后再接种于MRS液体培养基增菌培养（37℃，14 h），4 000 r/min离心15 min，生理盐水洗涤两次。为了在牛肉中分布均匀，可用适量灭菌生理盐水稀释后使用。

2.2单因素试验

按照原料牛肉重量的0.13%接种植物乳杆菌分别至低温腌制15 h的牛肉中和同时加入香辛料但未腌制的牛肉中，25℃分别发酵4、6、8、10、12 h。牛肉腌制配方由内蒙古蒙元宽食品有限公司提供。

2.3正交试验

本试验以植物乳杆菌接种量、发酵温度、发酵时间、VC添加量为因素，采用L9（34）正交表进行正交试验。

2.4重复性试验

在正交试验的基础上，将正交试验分析所得的最优组合与感官得分最高组合在内蒙古蒙元宽食品有限公司肉制品车间进行重复性中试试验，对试验最佳工艺条件进行重复验证，并对发酵风干牛肉干和未发酵的风干牛肉干进行理化检测。

2.5烘烤及油炸

发酵结束后将牛肉在45℃～55℃烘烤7 h，最后145℃高温油炸4 min～5 min。

2.6感官评定

感官质量由感官评定小组进行评定，评定小组由10位有关的专业人士组成。发酵风干牛肉干感官评定表见表1[2]。

表1　发酵风干牛肉干感官评定表Table 1　The sensory evaluation scale of fermented deef jerky

2.7理化检测

亚硝酸钠的测定参考GB/T5009.33-2010《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》；游离氨基酸的测定参考文献[3]。

3　结果与讨论

3.1单因素试验结果与讨论

不同发酵方式和发酵时间的风干牛肉干的感官评定结果见表2。

表2　不同发酵方式和发酵时间的风干牛肉干的感官评定结果Table 2　Sensory value of beef jerky by different fermented ways and fermented times

通过对单因素试验的样品进行感官评定我们发现，先低温腌制15 h后再接种植物乳杆菌发酵组与边腌制边发酵的各对照组的口感、组织状态和色泽没有明显的区别，但是边腌制边发酵的各个对照组由于腌制时间短，风味较差；先低温腌制15 h后再接种植物乳杆菌发酵组中，发酵8、10 h的两组感官评定结果接近且最佳，12 h的对照组有明显的不愉快的酸味，风味较差，且部分肌肉纤维完全断裂，组织松散。

3.2正交试验结果与讨论

发酵风干牛肉干正交试验表见表3。

表3　发酵风干牛肉干正交试验表Table 3　The orthogonal tests of fermented beef jerky

有研究表明，溶氧量对乳酸菌的生长有很大的影响，在培养乳酸菌时适量的添加除氧剂抗坏血酸（VC）有利于乳酸菌的生长[4]；同时，VC作为肉制品的发色助剂能防止色素的分解褪色，因此在设计植物乳杆菌发酵正交试验时选择VC作为其中一个因素。

表3的正交结果表明，在植物乳杆菌发酵风干牛肉干的工艺中，影响最大的是发酵时间，然后依次为VC的添加量和发酵温度，影响最小的是接种量。最佳发酵条件组合为A3B3C2D2，即接种量为0.2%，发酵温度为25℃，发酵时间为8 h，VC的添加量为0.05%。

3.3重复性试验分析

将正交试验分析所得的最优组合A3B3C2D2与感官得分最高组合A3B3C2D1在内蒙古蒙元宽食品有限公司肉制品车间进行重复性中试试验，并对两组发酵风干牛肉干和未发酵的风干牛肉干进行理化检测。发酵风干牛肉干与未发酵风干牛肉干检测结果见表4。

表4　发酵风干牛肉干与未发酵风干牛肉干检测结果Table 4　Results of detection about fermented beef jerky and beefjerky

表4的感官评定的结果表明，正交试验的结果重复性好，经过植物乳杆菌发酵后的风干牛肉干的风味、口感、组织状态和色泽均明显优于未发酵组的风干牛肉干；本试验所用的牛肉在腌制过程中均未加入亚硝酸钠，产品检测出的亚硝酸钠为腌制过程中所产生的，由表3可知，各试验组中亚硝酸盐的残留量远低于国标规定的30 mg/kg，且发酵组中亚硝酸盐的残留量明显低于未发酵的对照组，这是由于乳酸菌发酵产生的乳酸造成的低pH环境和产生的亚硝酸盐还原酶降低了亚销酸盐的残留量；同时，在发酵过程中，乳酸菌使牛肉干中的蛋白质分解，使得氨基酸含量明显高于未发酵的对照组，氨基酸含量的增高，进一步丰富了发酵风干牛肉干的风味和提高了营养价值。

进一步分析表4可知，两组发酵过的风干牛肉干中，正交试验分析所得的最优组合A3B3C2D2各项指标均优于A3B3C2D1组合，而两组工艺上的区别仅在于最优组合添加了0.05%的VC，另一组未添加。由此可见VC作为除氧剂和发色助剂在发酵风干牛肉干的发酵工艺中发挥着非常重要的作用。

4　结论

通过对单因素试验和正交试验的结果分析表明，植物乳杆菌发酵风干牛肉干的最佳工艺条件为先将牛肉4℃低温腌制15 h，然后按照牛肉重量的0.2%接种，并添加0.05%的VC，25℃发酵8 h，发酵结束后将牛肉在45℃～55℃烘烤7 h，最后145℃高温油炸4 min～5min。在该工艺条件下生产的发酵风干牛肉干色泽棕红，肉香味浓、有独特酱香味，微酸，易咀嚼。

参考文献：

[1]高虹．发酵型重组牛肉干工艺及其产品特性的研究[D]．杭州:浙江工商大学,2011:9

[2]李疆．发酵牛肉干生产工艺技术的研究[D]．石河子:石河子大学, 2008:22

[3]刘慧燕,德力格尔桑,方海田．茚三酮比色法测定牛肉中游离氨基酸的试验研究[J].保鲜与加工,2006(2):23-25

[4]舒国伟,秦涛,陈合,等．抗坏血酸及半胱氨酸盐酸盐对双歧杆菌生长的影响[C]．2010 First International Conference on Cellular, Molecular Biology,Biophysics and Bioengineering(CMBB),2010: 444-447

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.24.028

收稿日期：2015-08-05

基金项目：河套学院自然科学青年项目（HTXYZQ13005）

作者简介：郭瑞（1980—），女（汉），讲师，硕士，主要从事应用微生物与肉品科学方面的研究。

Study on Processing Technology of Fermented Beef Jerky by Lactobacillus

GUO Rui，ZHU Xiao-bing，SHI Jing-hong，FU Hua
（Hetao College，Bayannaoer 015000，Inner Mongolia，China）

Abstract：Choose Lactobacillus as starter cultures fermentation beef jerky，and examine the influence of fermentation from the Lactobacillus inoculation，fermentation temperature，fermentation time and VC.The results showed that：Lactobacillus can obviously improve the quality of beef，and its best processing conditions were Lactobacillus inoculation 0.2%，fermentation temperature 25℃，fermentation time 8 h and VC0.05%.

Key words：Lactobacillus；fermentation；beef jerky