禽肉发酵枣肠的制备及其成熟过程中品质分析

徐　娇,潘道东,2,*,孙杨赢,曹锦轩,吴　振,曾小群

(1.宁波大学海洋学院,浙江宁波 315211;2. 南京师范大学食品科学与营养系,江苏南京 210097)



禽肉发酵枣肠的制备及其成熟过程中品质分析

徐娇1,潘道东1,2,*,孙杨赢1,曹锦轩1,吴振1,曾小群1

(1.宁波大学海洋学院,浙江宁波 315211;2. 南京师范大学食品科学与营养系,江苏南京 210097)

以鹅脯肉、鸡脯肉、鸭脯肉和猪背膘为原料,选取植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)、木糖葡萄球菌(Staphylococcusxylosus)和戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)作为发酵剂(菌种配比为1∶1∶1),开发发酵枣肠。通过单因素和L9(34)正交实验,确定了在添加鹅脯肉40%、猪背膘10%的基础上,最优工艺参数为:发酵剂添加量107cfu/g,发酵时间20 h,发酵温度20 ℃,鸡脯肉和鸭脯肉添加比例2∶1(添加量50%)。发酵枣肠成熟过程中,水分含量由66.03%降至24.76%,非蛋白氮(Non-protein nitrogen,NPN)含量由0.13%升至0.35%,游离氨基酸含量(Free amino acids,FAA)由842.00 mg/kg升至1878.33 mg/kg。由此开发具有良好品质和风味的禽肉发酵枣肠,同时缩短了产品的成熟时间。

禽肉发酵枣肠,制备,品质分析,发酵剂

枣肠,又名肉枣,形似蜜枣,色泽红润,食用方便,是一种较好的休闲食品[1]。发酵肠类制品是通过添加发酵剂加工出的具有特殊风味、质地和营养,且保藏时间较长的肉制品[2]。发酵肠类制品的品质受原料及辅料组成,发酵剂种类、添加量,发酵时间和温度等因素的影响[3-5]。目前,市场上主要为猪肉发酵香肠,原料单一,形式和口味缺乏多样性,在发酵肠的研究中,有关禽肉发酵枣肠的研究较少。鹅肉、鸡肉、鸭肉相较于猪肉、牛肉等畜肉,具有较高含量的蛋白质和矿物质[6-7]。

在内源性酶和微生物酶的共同作用下,蛋白质分解产生的小分子肽和游离氨基酸是发酵肉制品重要的滋味物质之一,并且它们还参与后续化学反应,产生香味物质,也可以改善发酵肠的风味[8-9]。游离氨基酸是衡量发酵肉制品的重要指标。有关发酵肠中游离氨基酸的研究已比较广泛,但后期成熟时间普遍较长,有些发酵肠制品成熟结束后游离氨基酸含量也相对较低,ESSID I等[10]研究结果表明,突尼斯干发酵香肠中成熟28 d后,游离氨基酸的总量为691.26 mg/100 g。

本文以鹅脯肉、一定比例的鸡脯肉和鸭脯肉、猪背膘为原料,选用发酵剂植物乳杆菌、木糖葡萄球菌和戊糖片球菌进行发酵[10],开发发酵枣肠。通过单因素及正交实验确定最佳工艺,并测定其成熟过程中水分含量、非蛋白氮以及游离氨基酸的变化,为复合禽肉发酵枣肠的加工及风味形成机制提供资料。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

鹅脯肉、鸡脯肉、鸭脯肉、猪背膘均购自浙江宁波本地超市;植物乳杆菌(L)ATCC 14917、木糖葡萄球菌(S)CICC 22943、戊糖片球菌(P)CICC 22227保存于本农畜产品加工实验室;MRS肉汤、CM0002营养肉汁培养基浙江杭州微生物试剂有限公司;香辛料及辅料均为市售优级品;添加剂均为食品级;化学试剂均为分析纯。

SW-CJ-2FD型双人单面净化工作台江苏苏州净化设备有限公司;H1850R冷冻离心机湘仪离心机仪器有限公司;HSW型智能恒温恒湿箱浙江宁波江南仪器厂;XHF-D高速分散器浙江宁波新芝生物科技股份有限公司;MB25水分分析仪美国奥豪斯仪器有限公司;L-8800氨基酸分析仪日本日立公司。

1.2实验方法

1.2.1禽肉发酵枣肠的制备

1.2.1.1基本配方参照王萍萍等[11]研究稍作修改。原料肉:鹅脯肉40%,鸡脯肉和鸭脯肉50%,猪背膘10%。辅料(添加比例以总肉重为基准):大豆分离蛋白5%,山梨糖醇4%,食盐2.5%,白砂糖1%,葡萄糖1%,白酒0.6%,十香粉0.5%,味精0.15%,异抗坏血酸钠0.1%,亚硝酸钠0.015%。

1.2.1.2工艺流程参照李平兰等[12]研究稍作改进。

1.2.2单因素实验设计

1.2.2.1发酵剂添加量对禽肉发酵枣肠品质的影响原料肉中添加的发酵剂菌种配比按照李颖[13]的研究稍作修改,(L∶S∶P)=1∶1∶1,添加量分别为0.10×107、0.40×107、0.80×107、107、1.20×107cfu/g,鸡脯肉和鸭脯肉添加比例为1∶1。将制好的枣肠置于25 ℃的条件下,发酵20 h,进行感官评分。

1.2.2.2发酵时间对禽肉发酵枣肠品质的影响原料肉中添加菌种配比(L∶S∶P)=1∶1∶1的发酵剂,添加量107cfu/g,鸡脯肉和鸭脯肉添加比例为1∶1,将制好的枣肠置于25 ℃的条件下,分别发酵12、16、20、24、30 h,进行感官评分。

1.2.2.3发酵温度对禽肉发酵枣肠品质的影响原料肉中添加菌种配比(L∶S∶P)=1∶1∶1的发酵剂,添加量107cfu/g,鸡脯肉和鸭脯肉比例为1∶1,将制好的枣肠分别置于15、20、25、30、35 ℃的条件下,发酵16 h,进行感官评分。

1.2.2.4鸡脯肉和鸭脯肉添加比例对禽肉发酵枣肠品质的影响原料肉中菌种配比(L∶S∶P)=1∶1∶1,添加量107cfu/g,鸡脯肉和鸭脯肉比例分别为3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3,将制好的枣肠置于25 ℃的条件下,发酵16 h,进行感官评分。

1.2.3正交实验设计在单因素实验的基础上,做L9(34)正交实验,以感官评定值作为考察指标,选择最佳发酵组合。因素水平表见表1。

表1　L9(34)正交实验因素水平表Table 1　The factors and levels table of orthogonal experiments

1.2.4测定指标及方法

1.2.4.1感官评价感官评定指标及权重的设置参照李俊江等[14]研究改进如下:感官评定小组由10名具有食品研究专业知识和统计学知识的硕士生组成。成员之间互相不得交谈,每尝完一个样品用水漱口,分别对产品的外观、色泽、质地和风味进行独立打分,感官评定指标及评分表见表1,将评分结果取平均值,进行分析。

表2　感官评定指标及评分标准Table 2　Sensory evaluation indexes and standard

1.2.4.2水分含量的测定参考邢宝田等[15]方法,取适量发酵枣肠,剥去肠衣,剪碎,准确称量10 g于水分分析仪中测定。

1.2.4.3非蛋白氮(NPN)测定参考赵改名等[16]方法,取适量样品,去肠衣,剪碎,称取4 g(精确0.001 g),加入0.05 mol/L的柠檬酸缓冲溶液(pH6.0)20 mL,在冰水浴中,组织捣碎3次(22000 r/min,每次10 s,间隔10 s),然后将其放入4 ℃冰箱静置2 h。取出后,于4 ℃转速为8000 r/min的冷冻离心机中,离心15 min,快速滤纸过滤,在滤液中加入20 mL、10%三氯乙酸(TCA)混合均匀,在4 ℃下放置过夜,然后在温度4 ℃转速为2500 r/min的条件下离心10 min,过滤后收集滤液,然后按半微量凯氏定氮法测定NPN含量。

1.2.4.4游离氨基酸测定样品前处理参照顾伟刚等方法[17]:称取适量样品,剥去肠衣,剪碎,称取5 g,加入去离子水20 mL,在冰水浴中,匀浆3次(18000 r/min,每次10 s,间隔10 s)。加入20 mL、5% TCA混合,将其放入4 ℃冰箱静置12 h,快速滤纸过滤后将pH调至6.0,再用去离子水定容至50 mL。超滤处理后进行干燥、再干燥、衍生等工作,具体操作参照JY/T019-1996《氨基酸分析方法通则》。

1.2.5数据处理与统计分析每个处理重复3次,采用Excel作图,SAS 8.0软件(美国SAS软件研究所)进行单因素方差及显著性分析(Duncan’s multiple range test)。

2　结果与分析

2.1单因素实验

2.1.1发酵剂添加量对禽肉发酵枣肠品质的影响由图1可知,感官评定值随着发酵剂添加量的增加先升高后降低,添加量在107cfu/g时,感官品质最优。发酵剂添加量低,发酵不充分,不能形成良好的发酵风味;而当添加量超过一定范围时,会导致酸味过重,同时也会过早抑制酸敏感的微球菌和非致病葡萄球菌等风味菌的生长[18],降低产品的感官品质。故确定发酵剂的最佳添加量为107cfu/g。

图1　发酵剂添加量对禽肉发酵枣肠品质的影响Fig.1　Inoculated quantity of starter on poultry jujube sausage quality 注:不同字母表示差异显著(p<0.05);图2～图5同。

2.1.2发酵时间对禽肉发酵枣肠品质的影响由图2可知,发酵时间从12 h延长至16 h时,感官品质增强,时间继续延长,感官评分则逐渐降低。时间过短,发酵剂作用时间不足,无法形成良好的发酵风味;时间过长,乳酸含量过高,导致酸味加重,降低感官品质。由此得到,发酵枣肠的最佳发酵时间为16 h。

图2　发酵时间对禽肉发酵枣肠品质的影响Fig.2　Fermentation time on poultry jujube sausage quality

2.1.3发酵温度对禽肉发酵枣肠品质的影响感官评价值随着温度的升高呈先升高后降低趋势,见图3。温度每升高5 ℃,乳酸生成的速率将提高一倍[19],发酵温度过低,乳酸菌产酸较慢,无法形成良好的发酵品质;发酵温度过高,会使产品pH下降太快,产生过度的酸味,影响感官品质。因此,发酵枣肠的发酵温度确定为25 ℃。

图3　发酵温度对禽肉发酵枣肠品质的影响Fig.3　Fermentation temperature on poultry jujube sausage quality

2.1.4鸡脯肉和鸭脯肉添加比例对禽肉发酵枣肠品质的影响如图4所示,感官评价值在鸡脯肉和鸭脯肉添加比例为1∶1时较好。原因可能是,鸭肉中蛋白质的含量略高于鸡肉,加工过程中蛋白质分解会产生较好的的风味,鸭肉含量的增加会提高产品的感官品质;当鸭肉含量超过一定范围时,所得产品腥味较重[11],影响其可接受程度。因此,确定鸡脯肉和鸭脯肉最佳添加比例为1∶1。

图4　鸡脯肉和鸭脯肉添加比例 对禽肉发酵枣肠品质的影响Fig.4　The ratio of chicken to duck on poultry jujube sausage quality

2.2正交实验的感官评价结果

在单因素实验的基础上,做L9(34)正交实验,选择最佳发酵工艺。

根据表3可得,影响因素C>B>A>D,最佳发酵组合为A2B3C1D1。即发酵剂添加量107cfu/g,发酵时间20 h,发酵温度20 ℃,鸡鸭肉添加比例2∶1,在此条件下,进行验证实验,所得禽肉发酵枣肠感官评分为90.5。

表3　L9(34)正交实验结果Table 3　L9(34)Orthogonal test results

2.3禽肉发酵枣肠成熟过程中水分含量、非蛋白氮及游离氨基酸的变化

以最优工艺参数,加工发酵枣肠测定其成熟过程中水分含量、非蛋白氮及游离氨基酸的变化。

如图5所示,禽肉发酵枣肠在成熟过程中,水分含量由第0 d的66.03%降至第14 d的24.76%。水分含量降至25%以下,标志着产品成熟[20]。水分含量降低,可以降低产品的水分活度,从而可以抑制细菌增长,保证产品质量。水分含量受加工方式和时间的影响[21],本实验发酵期间的相对湿度为90%,成熟过程中,相对湿度调至75%,加速了产品水分的损失。通力嘎[22]等人在研究不同发酵剂对羊肉发酵香肠理化特性的影响时指出,水分含量经过37 d成熟后,未添加菌种的对照组、添加植物乳杆菌组、添加植物乳杆菌和木糖葡萄球菌的混合组分别达到30.05%、29.32%、33.25%,将发酵肠制成枣肠,成熟14 d后水分含量降至24.76%,较好地体现了枣肠能够缩短加工周期的优势;在成熟过程中,非蛋白氮由第0 d的0.13%升至第14 d的0.35%，增加169.23%。发酵枣肠成熟过程中,蛋白质分解产生非蛋白氮的化合物,如小分子肽、氨基酸、核苷酸等,导致了NPN含量增加[23]。本实验NPN的变化趋势与赵丽华[24]等人的研究是一致的,原料与工艺参数的不同可能导致含量的差异。

图5　成熟过程中水分含量、NPN的变化Fig.5　Changes of moisture content、NPN during ripening

在实验结果中,18种游离氨基酸被鉴别,不同时期各游离氨基酸含量变化如表4所示。其中,Lys、Phe、Thr、Leu、Asp、Glu和Ala的含量较高,Lys兼苦味和甜味,Phe和Leu具苦味,Asp和Glu具鲜味,Ala具甜味,它们对发酵枣肠的风味具有重要贡献。在成熟过程中,各游离氨基酸的含量显著增加,游离氨基酸总量从842.00 mg/100 g(成熟0 d)增加到1878.33 mg/100 g(成熟14 d),增加了123.08%。游离氨基酸含量最多的是Leu、Ala、Glu,和成熟第0 d相比,它们的含量分别增加了109.24%、147.84%、128.01%。

游离氨基酸的含量受多种因素的影响:加工过程中,发酵剂的添加有利于游离氨基酸的产生[25];成熟时间和温度对微生物的新陈代谢有一定作用,进而会影响特定氨基酸的含量[26];加工过程中的加工时长、温度、盐分含量、pH以及低水分含量也会影响游离氨基酸的含量[27]。李平兰[12]研究结果表明,添加混合发酵剂的发酵肠在成熟14 d时,游离氨基酸的总量为1359.66 mg/100 g,ESSID I等[10]的研究报道指出,成熟28 d后,游离氨基酸的总量达691.26 mg/100 g。

本实验在成熟第0 d时,游离氨基酸总量已有842.00 mg/100 g,第14 d游离氨基酸总量达1878.33 mg/100 g。一方面大豆分离蛋白的添加有助于提高游离氨基酸的含量,另一方面鹅肉、鸡肉、鸭肉的蛋白质含量高于猪肉,牛肉等畜肉[6],因此在发酵及成熟过程中,可能会分解出较多的游离氨基酸,从而提高产品的风味和品质。

表4　成熟过程中游离氨基酸的变化Table 4　Changes of free amino acid during ripening

注:表中数据为均值±标准差;同行数据标记不同字母者表示差异显著(p<0.05)。

3　结论

本文在单因素实验的基础之上,通过正交实验确定了禽肉发酵枣肠最优发酵工艺参数:发酵剂添加量107cfu/g,发酵时间20 h,发酵温度20 ℃,鸡脯肉和鸭脯肉添加比例2∶1。成熟过程,增加了禽肉发酵枣肠的滋味物质,提升了产品品质:非蛋白氮的含量增加169.23%;游离氨基酸总量增加了123.08%。同时,将发酵肠制成枣肠,缩短了产品的成熟时间,水分含量在14 d降至24.76%。

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Process and quality analysis of poultry fermented jujube sausages

XU Jiao1,PAN Dao-dong1,2,*,SUN Yang-ying1,CAO Jin-xuan1,WU Zhen1,ZENG Xiao-qun1

(1.Key Laboratory of Animal Protein Food Deep Processing Technology of Zhejiang Province,Ningbo University,Ningbo 315211,China;2.Food Science & Nutrition Department of Nanjing Normal University,Nanjing 210097,China)

The fermented jujube sausage was prepared by selecting breast meat of goose,chicken and duck,back fat of pig. The strains ofLactobacillusplantarum,StaphylococcusxylosusandPediococcuspentosaceuswere chosen as starter with the ratio 1∶1∶1. The effects of fermentation conditions,starter inoculated quantity,fermentation time,fermentation temperature and the ratio of duck to chicken were investigated by single factor and L9(34)orthogonal tests. Based on additive amount of 40% goose breast meat and 10% back fat of pig,the optimal parameters showed as follows:the inoculated quantity of starter was 107cfu/g,fermentation time was 20 h,fermentation temperature was 20 ℃,and the ratio of breast meat of chicken to duck was 2∶1(the additive amount was 50%). During ripening,moisture content was from 66.03% down to 24.76%,content of non-protein nitrogen(NPN)was from 0.13% up to 0.35% and free amino acids(FAA)were from 842.00 mg/kg up to 1878.33 mg/kg. In conclusion,the poultry fermented jujube sausage with good quality and flavor was developed and shortened the ripening time.

poultry fermented jujube sausage;process;quality analysis;starter

2016-01-25

徐娇(1990-)，女，硕士研究生，研究方向：畜产品加工，E-mail：xujiao2009@163.com。

潘道东(1964-)，男，博士，教授，研究方向：畜产品加工、水禽产品综合利用、动物源功能因子，E-mail：daodongpan@163.com。

国家农业科技成果转化资金项目(2014GB2C220153)；宁波市创新团队(2012B82017)；国家水禽产业技术体系(CARS-43-17)。

TS251

A

1002-0306(2016)14-0169-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.14.026