香辛料对发酵香肠风味影响的研究现状

张根生++于敏++程健博++丁小君

摘 要：香辛料对发酵香肠的风味具有重要影响，从香辛料成分对发酵香肠风味的影响及香辛料影响微生物而引起风味的改变两个方面阐述了香辛料对发酵香肠风味的影响，并对香辛料在发酵香肠中的作用机理方向进行了展望，旨在为更好地开发研究高品质发酵香肠提供借鉴和参考。

关键词：发酵香肠；香辛料；菌群；风味；研究进展

Current Status of Studies on Spices Effect on the Flavor of Fermented Sausages

ZHANG Gensheng， YU Min， CHENG Jianbo， DING Xiaojun

（College of Food Engineering， Harbin University of Commerce， Harbin 150076， China）

Abstract： Spices greatly contribute to the flavor of fermented sausages. This paper expounds the direct contribution of flavor compounds of spices to the flavor of fermented sausages and the effect of spices on microbes in fermented sausages and consequently on its flavor characteristics. At the same time， future directions for research on the mechanism of action of spices in fermented sausages are discussed， which will provide valuable references for the development and research of high-quality fermented meat products.

Key words： fermented sausage； spices； micsroflora； flavor； progress

中图分类号：TS251.1 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2015）05-0031-04

doi： 10.7506/rlyj1001-8123-201505008

近些年来，由于人们生活水平的提高，对肉制品的各方面要求也会越来越高。因此，色泽鲜艳、营养丰富、安全性高、保质期长、风味良好的的发酵肉制品尤其是发酵香肠正快速在人们的餐桌上呈现。发酵肉制品是指在自然或人工控制条件下，微生物或酶进行发酵作用后，使原料肉发生一系列生物化学变化及物理变化，而形成具有特殊风味、色泽和质地以及较长保存期的肉制品[1]。通过原料肉中的有益微生物发酵，达到蛋白质的变性和降解，改善了产品质地并提高了蛋白质的吸收率；微生物发酵及内源酶共同发挥作用赋予香肠独特的风味，源于其间形成的酸类、醇类、杂环化合物等大量芳香类物质。而且发酵香肠形成过程中，亚硝酸盐的残留量被显著降低，降低了食用的安全隐患[2]。我国的发酵肉制品已经经历了漫长的发展过程，但长期以来仍然是以自然发酵生产为主而且技术水平落后[3]。尤其是香辛料对发酵肉制品风味及微生物的影响等方面，还缺乏深入系统的研究，存在着一定的研究空白。

1 香辛料在发酵香肠中的作用

香辛料是一类从植物花、茎、叶、根、果实或全草等提炼加工出来的能够使食品呈现出各种麻辣、辛香、苦甜等典型风味特征的的食用植物香料的统称[4]。Meynier等[5]研究发现，香辛料在食品中发挥着重要的作用，不但起到调色、调香、增味作用，还能对食品起到抗菌、防腐以及抗氧化作用。我国的发酵香肠以自然发酵为主，这种发酵依靠的是原料微生物区系中的有益菌与致病菌的竞争作用，而香辛料是发酵香肠的重要组成部分，它主要含有酚类和精油（萜类），在香肠制品加工中，这些成分可有效去除原料肉的腥、膻等不良风味，赋予产品良好的风味，并促进了某些有益菌的生长，更有利于有益菌的竞争作用。汤卫东等[6]研究得出，发酵香肠中的混合香辛料能改善口感，显著提高香肠质量的稳定性。胡宗蕃[7]提出几种香辛料同时使用可明显延长发酵香肠的货架期。因此在香肠制作过程中添加的多种香辛料，不仅改善了风味，增加了发酵香肠的风味成分种类，使风味更加协调，而且在一定程度上起到了防腐抗菌的作用，延长了发酵香肠的保质期，它的特殊功能对发酵香肠来说十分重要，是其他物质所不能替代的。

2 香辛料对发酵香肠风味的影响

2.1 发酵香肠中的风味物质

19世纪50年代以来，人们就对食品风味进行了初步研究，而后食品风味的重要性被关注并开始了探索性的研究[8]。风味在各种肉制品中被作为非常重要的质量指标[9]。发酵香肠是肉制品中比较重要的的一类，其中的风味物质有很大研究价值，国内外研究者对风味进行了大量研究，如Marco等[10]用同时蒸馏萃取法鉴定出发酵干香肠中的102 种挥发性风味成分，被检测出的风味成分种类包括19 种醛、18 种醇、10 种酸、12 种酮、12 种酯、22 种烃、2 种呋喃、4 种含硫化合物和氯仿，Flores等[11]也用同样的提取方法鉴定出了其中的大部分挥发性风味成分。Berdague等[12]采用动态顶空/气质联机，鉴定出80 种发酵香肠中的风味物质，其中包括烃、酮、醛、羧酸、醇、含氯化合物及挥发性氨等物质；Johansson等[13]对接种戊糖片球菌和木糖葡萄球菌的发酵肠采用吹扫捕集/气质联机分析了的挥发性风味成分，鉴定出了88 种风味成分，其中52%的成分是萜类、20%是含硫化合物、其余成分占了23%。赵丽华等[14]采用动态顶空制样/吹扫捕集技术结合气-质联机，对羊肉发酵干香肠成熟后风味成分进行了鉴定，得出共有52种挥发性风味成分，主要由10类化合物组成，其中包括酸类、醛类、酮类、烷烃类、醇类、酯类、呋喃类、萜类、芳烃类和含氮化合物，而烷烃类（10 种）种类居于首位，占总种类数的19.23%；居于第2位的是萜类，占总种类数的17.5%，对羊肉发酵香肠的风味起到重要作用。牛爽[15]采用同时蒸馏萃取法以壬烷为内标对发酵干香肠中的挥发性风味成分进行分析，发现风味物质主要来自于添加的黑胡椒和脂类氧化，最终风味物质主要由胡椒类、醛类、醇类、酮类、烷烃类和其他6类成分组成。张未风等[16]采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析技术对小尾寒羊风干香肠挥发性成分进行了分析，共鉴定了82 种化合物。其中主要包括醛类、酯类、醇类、萜类等风味物质。通过以上研究结果不难发现，不同的提取分析方法、不同的操作工艺条件得出的发酵香肠中的风味成分的组成、种类不完全相同。

2.2 香辛料对发酵香肠风味的影响

香辛料本身含有多种风味成分，影响着发酵香肠的风味，但对于发酵香肠中来源于香辛料本身的风味物质的研究并不是很多。发酵香肠的发酵过程中会产生有异味的挥发性酸，而香辛料的加入使它们的生成和挥发速度被有效地减缓，但主要是香辛料本身风味发挥的作用，掩蔽肉类的不良风味来达到除臭目的[17]。香辛料中的风味物质占发酵香肠中挥发物的60%，发酵香肠中的的香辛料以胡椒、花椒和丁香为主，对其风味影响较大。李祖光等[18]对胡椒风味物质研究得出，挥发性风味物质大多是一些不同结构的单萜类化合物、单萜类氧化物和倍半萜类化合物，其中含量大于1%的β-石竹烯、3-蒈烯、β-水芹烯、胡椒烯、δ-榄香烯、β-蒎烯、α-律草烯，都是胡椒的特征风味成分，对发酵香肠的风味有重要影响。花椒的香味成分和麻味成分构成花椒的风味物质。其中麻味成分主要是来自一些酰胺类物质，它们具有浓烈的刺激性。而香味成分来源于花椒挥发油，由烃类含氧有机化合物和一些烯烃类化合物组成[19]。张慧[20]对花椒的风味物质的进行研究，从花椒中共分离出56 个组分，其中鉴定出化学成分有32 个，在组分中含量最高的是单菇烯类化合物，共12 种，占挥发油总量的44.60%；醇类化合物共有7 种，占挥发油总量的17.74%；其余物质为酯类、醚类、醛类、酚类、酮酚类等，这些成分都是影响发酵香肠风味的重要物质。赵晨曦等[21]已经明确了丁香中有46 种化合物，具有生物活性的化合物丁香酚和石竹烯在丁香果挥发油分别为22.667%和7.147%，此外还有水杨酸甲酯、甲基正戊基酮等这些成分都对发酵香肠的风味有着重要作用。

3 香辛料对发酵香肠中微生物的影响进而导致风味的变化

大量研究表明，微生物对发酵香肠的风味是有贡献的，微生物的变化也影响最终风味的形成。发酵香肠的风味形成是由复合菌系共同起作用的，主要是乳酸菌、霉菌、酵母、微球菌和葡萄球菌，此外还有一些链球菌，他们在发酵香肠中都发挥着各自的作用[22-24]。而我国发酵香肠多数属于自然发酵，即完全由肉、混合香辛料及环境中的微生物共同作用来完成发酵和成熟而形成特有的风味。香辛料对香肠发酵过程中微生物的变化情况产生一定影响，分析微生物的变化对发酵香肠风味物质所带来的影响，同时使微生物的变化向良好风味方向发展，是近年来热门的研究方向。

3.1 香辛料对发酵香肠中微生物的影响

自20世纪70年代，我国的发酵肉制品大规模工业化生产以来，众多学者已对发酵肉制品中香辛料对微生物的作用进行了广泛的探讨。很多研究表明发酵香肠中香辛料的加入对促进有益菌，抑制有害菌的生长起到了一定的作用。毛学英[25]研究确定了发酵香肠中天然香辛料促进了发酵过程中的乳酸菌产酸，从而使腐败菌及致病菌的生长得到了有效的抑制，不仅加快了发酵速度、缩短了发酵周期，而且保证了发酵香肠的质量。赵丽华[26]研究得出黑胡椒中的大量萜类物质可明显抑制发酵香肠生产过程中脂肪的氧化和微生物的生长，保证了产品的质量和安全，其中黑胡椒对促进乳酸菌生长的效果明显，使乳酸菌数显著增加，有效抑制了杂菌的生长，同时在发酵后期又大大促进了葡萄球菌的生长，有利于发酵香肠的良好风味和感官品质的形成。顾仁勇等[27]通过对丁香精油的抑菌性研究明确，丁香对大肠杆菌、酿酒酵母、鲁氏酵母及霉菌等都有较强的抑制作用。李巧如等[28]研究证明，丁香提取液对产酸杆菌、金黄色葡萄球菌、阴沟杆菌、产硫杆菌等有害菌均有较强的抑制作用。周建新等[29]提出，丁香对热较稳定，抑菌能力较强，可同时做冷、热各种加工食品的防腐剂；且抗菌谱广，抑菌效力强，对细菌、酵母及霉菌抑制作用强。

3.2 发酵肉香肠中的微生物变化对风味的影响

发酵香肠中的多种微生物需要在一定条件下共同作用才能形成独特风味，已经被大量研究所证明。王海燕等[30]通过对自然发酵和添加微生物发酵剂的两组发酵香肠中挥发性成分进行研究，发现添加发酵剂显著增加了酯类的含量，从而提高了香肠的风味品质，而风味成分中的酯类来源于微生物作用下醇类和酸类的酯化反应。同时，鉴定出的3 种醇和一种酮，都来自微生物代谢碳水化合物所生成的产物，这些物质都对发酵香肠特征风味的形成有重要作用。乳酸菌在发酵香肠形成过程中将碳水化合物分解成乳酸而降低pH值，有利于改善香肠的组织结构，抑制病原微生物的生长和毒素的产生，显著提高香肠的营养价值，赋予产品独特的发酵风味[31]。乳酸菌在发酵香肠中产生大量的乳酸，在酸性条件下，香肠中的蛋白质和脂肪更容易发生一系列的物理、化学和生物反应，提高了游离氨基酸和脂肪酸的含量，同时提高了蛋白质的消化率[32-33]。郭松年等[34]还得出乳酸菌在发酵中产生的乳酸、丙酸、醋酸等有机酸，使香肠产生柔和的酸味，同时与醇、酮、醛等物质相互作用产生新的呈味物质。香辛料的添加促进了乳酸菌的生长，更有利于香肠形成良好地风味。马长伟等[35]研究得出葡萄球菌可以分解蛋白质和脂肪生成醛、酮、醇等风味物质，对发酵香肠形成良好的干腌风味起促进作用，在呈味方面作用极其显著。王永霞等[36]得出葡萄球菌除了能够改善风味外，还能改善产品色泽及延缓酸败。而黑胡椒的加入促进了葡萄球菌的生长，也就有利于改善香肠色泽及延缓酸败，并促进干腌风味的形成，使风味向良好方向发展。

由此可看出，发酵香肠原料肉中必需的香辛料对发酵过程中的微生物生长起到重要作用，促进了有益菌的生长，抑制了有害菌的繁殖，而微生物的变化又会对风味的形成有重要影响，因此合理添加香辛料既提高了香肠的食用安全性同又使风味得以改善。

4 结 语

自从上世纪60年代以来，就有关于发酵香肠中挥发性风味物质及菌群变化的研究报道出现，但大多数是研究的发酵香肠的表层机理。香辛料的加入对发酵过程中的菌群和风味都有影响，所以深入细致研究发酵香肠中比较重要的香辛料对发酵香肠制作过程中的菌群及风味变化的影响规律，进而深入探究微生物变化与风味之间的关系是未来机理探索的重要方向之一。根据目前公开资料，国内外关于利用动态顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用，分析发酵香肠挥发性风味成分的研究报道还很少，对于用此方法分析香辛料对发酵香肠中挥发性风味成分的影响研究几乎未见报道，此方向可进一步做更细致的探索。另外，微生物的变化直接影响风干肠的食用安全性和货架期，明确几种重要香辛料对发酵香肠整个生产过程中几大类菌群所产生的影响，分析其是否促进有益菌，使有益菌成为优势菌，这将对发酵肉制品行业的未来发展有极为重要的意义。

参考文献：

[1] 孔保华， 马丽珍. 肉品科学与技术[M]. 北京： 中国轻工业出版社， 2009： 289.

[2] 刘成江， 李德明， 李冀新， 等. 羊肉发酵香肠的理化性质初探[J]. 食品与机械， 2004（3）： 15-16.

[3] 向聪. 肉类发酵技术[J]. 肉类研究， 2009， 23（4）： 62-65.

[4] 汤晓君， 刘井权， 藏微. 腐乳生产中香辛料的作用[J]. 江苏调味副食品， 2006， 23（3）： 1-3； 12.

[5] MEYNIER E， NOVELLI R， CHIZZOLINI E， et al. Volatile compounds of commercial Milano salami[J]. Meat Science， 1999， 51： 175-183.

[6] 汤卫东， 朱海涛， 张淼， 等. 发酵香肠复合油树脂香辛料的研制[J]. 食品科学， 2011， 32（24）： 311-315.

[7] 胡宗蕃. 天然香辛料的利用和生产[J]. 调味副食品科技， 1983（4）： 6-8.

[8] 鲁红军， 张燕婉. 食品风味的研究综述[J]. 肉类研究， 1993， 7（1）： 13-16.

[9] 曹雁平. 食品调味技术[M]. 北京： 化学厂业出版社， 2002： 165-170.

[10] MARCO A， NAVARRO J L， FLORES M. The influence of nitrite and nitrate on microbial， chemical and sensory parameters of slow dry fermented sausage[J]. Meat Science， 2006， 73（4）： 293-301.

[11] FLORES M， DUR? M A， MARCO A， et al. Effect of Debaryomyces spp. on aroma formation and sensory quality of dry-fermented sausages[J]. Meat Science， 2004， 68（3）： 439-446.

[12] BERDAGUE J L. Efects of starter culture on the formation of flavour compounds in dry sausage[J]. Meat Science， 1993， 35（3）： 275-287.

[13] JOHANSSON G， BERDAGUE J L， LARSSON M， et al. Lipolysis， proteolysis and formation of volatile components during ripening of a fermented sausage with Pediococ cuspento saceus and Staphylococcus xylococcus as starter cultures[J]. Meat Science， 1994， 38（2）： 203-218.

[14] 赵丽华， 靳烨， 马长伟， 等. 复合发酵剂和黑胡椒对羊肉发酵干香肠挥发性风味成分的影响[J]. 食品工业科技， 2011（8）： 80-83.

[15] 牛爽. 发酵干香肠生产过程中挥发性风味成分变化的研究[D]. 北京： 中国农业大学， 2004.

[16] 张未风， 赵改名， 张春晖， 等. 小尾寒羊风干香肠挥发性风味成分的分离与鉴定[J]. 食品科技， 2012（9）： 116-120.

[17] 史奎春， 林苏荣. 香辛料在肉制品中的应用探讨[J]. 中国调味品， 2010（4）： 39-42.

[18] 李祖光， 高云芳， 刘文涵. 黑胡椒风味成分的研究[J]. 食品科学， 2003， 24（10）： 128-131.

[19] 宋安东. 调味品发酵工艺学[M]. 北京： 化学工业出版社， 2009.

[20] 张慧. 超临界CO2萃取花椒风味物质的工艺开发研究[D]. 杨凌： 西北大学， 2010.

[21] 赵晨曦， 梁逸曾， 李晓宁. 丁香挥发油化学成分与抗菌活性研究[J]. 天然产物研究与开发， 2006（3）： 381-385.

[22] 王艳梅， 马俪珍. 发酵肉制品的研究现状[J]. 肉类工业， 2004（4）： 41-42.

[23] 王永霞. 肉品发酵剂的菌种筛选及在发酵香肠中的应用[D]. 北京： 中国农业大学， 2003.

[24] 杨洁彬. 乳酸菌： 生物学基础和应用[M]. 北京： 中国轻工业出版社， 1996： 139-176.

[25] 毛学英. 缩短干发酵香肠成熟时间的研究进展[J]. 肉类工业， 2001（8）： 45-47.

[26] 赵丽华. 羊肉发酵干香肠品质特性及挥发性风味变化及其机理形成研究[D]. 呼和浩特： 内蒙古农业大学， 2009.

[27] 顾仁勇， 傅伟昌， 银永忠. 丁香和肉桂精油联合抗菌作用初步研究[J]. 食品科学， 2008， 29（10）： 115-117.

[28] 李巧如， 刘宗智， 任健康， 等. 丁香提取物抗菌机理的探讨[J]. 西北药学杂志， 2001， 16（6）： 261- 262.

[29] 周建新. 天然香料的抑菌效果及其在酱油中防腐作用的研究[J]. 中国调味品， 1998（11）： 13-15.

[30] 王海燕， 马长伟， 宋永， 等. 微生物发酵剂对发酵香肠中挥发性成分的影响[J]. 食品科技， 2006（3）： 61-63.

[31] 周传云， 聂明， 万佳蓉， 等. 发酵肉制品的研究进展[J]. 食品与机械， 2004， 20（2）： 27-33.

[32] KAPLAN H， HUTKINSR W. Fermentation of fructooligosaccharides by lactic acid bacteria and bifidobacteria[J]. Applied Environmental Microbiology， 2000， 66（6）： 2682- 2684.

[33] 何凡. 猪肉发酵香肠品质相关关键性理化特性[J]. 肉类研究， 2013， 27（11）： 6-9.

[34] 郭松年， 田淑梅， 白洪涛. 乳酸菌及乳酸菌发酵食品[J]. 粮食与食品工业， 2005， 12（1）： 39-40.

[35] 马长伟， 王雪青. 发酵香肠与微生物发酵剂（二）[J]. 食品与发酵工业， 1998（5）： 79-82.

[36] 王永霞， 牛天贵. 肉品发酵剂葡萄球菌和微球菌的分离筛选及其与乳酸菌混合培养的研究[J]. 肉类工业， 2004（4）： 41-44.