微生物多样性与宣威火腿品质关系的研究进展

□ 王桥美　杨瑞娟　严　亮　普洱茶研究院

微生物多样性与宣威火腿品质关系的研究进展

□ 王桥美杨瑞娟严亮普洱茶研究院

宣威火腿中的微生物种类极其丰富，主要有细菌、酵母、霉菌等多种微生物菌群。不同微生物对宣威火腿品质的影响不同，其影响主要反映在火腿的风味上。本文总结现有的微生物多样性对宣威火腿品质影响的研究进展，发现已有的相关研究不够深入和系统，各学者间的研究结果不一致。进一步加强对宣威火腿微生物学的基础研究，揭示微生物在火腿生产过程中的作用机理，对于提高宣威火腿的产品质量有着重要的指导意义。

<1)，且各件产品是否为不合格品相互独立．

宣威火腿是云南省的著名特产，因产于宣威而得名。其主要特点是形似琵琶、只大骨小、皮薄肉厚肥瘦适中；切开断面，香气浓郁、色泽鲜艳，瘦肉呈鲜红色或玫瑰色，肥肉呈乳白色，骨头略显桃红，似血气尚在滋润。其品质优良，足以代表云南火腿，故常称“云腿”。宣威火腿是云南省具有特色优势的食品加工肉产品，在国内外具有较高的知名度，是我国的三大名腿之一，以其“身穿绿袍，肉质厚，精肉多，蛋白丰富鲜嫩可口”而驰名中外。2008年，国家质检总局和国家标准委发布并实施依据GB 18357-2001修订的《地理标志产品 宣威火腿》（GB/T 18357-2008）。2010年，宣威火腿制作技艺被列为国家级非物质文化遗产保护项目。

宣威火腿优良品质的形成与其成熟过程中微生物的作用分不开，尤其是一些产香菌是发酵肉制品优良风味的保证。虽然国外对发酵香肠成熟过程中微生物的变化进行大量的研究，但发酵肉制品中微生态系统具有地域特性，因此，研究其品质特征的形成规律和微生物对其品质特征形成的作用，研究我国名优发酵肉制品中微生态系统的组成对突破云腿理论研究的瓶颈和发展云腿产业意义重大。

宣威火腿中微生物的多样性

微生物种类及相对含量

传统的发酵肉制品中，发酵微生物主要来自猪肉原料和周围环境，这些微生物在肉制品的风味形成和安全性方面发挥着各自独特的作用。参与肉制品发酵的微生物群体主要有细菌、霉菌和酵母三类，这三类菌群在肉中有特定的位置分布，酵母和霉菌属于好气菌群，大多分布在发酵肉制品的表面和紧接表面的下层，形成一层优势菌群的保护膜，抑制其他杂菌的生长 ；细菌主要包括乳酸菌、微球菌和葡萄球菌，这些微好氧和兼性厌氧的细菌主要分布在肉的内部。

李平兰 等人的研究结论是宣威火腿表面存在大量霉菌和耐盐的G+，其优势菌群是葡萄球菌、微球菌和霉菌（霉菌中90%以上是青霉），数量均在106 CFU/g以上，且表面微生物的数量明显高于火腿内部。Ping M a等人的研究结论是宣威火腿中微生物菌群有放射菌类、细菌、霉菌和酵母菌。霉菌中的青霉和曲霉随着温度变化而变化，很少在火腿内部发现，这与李平兰的结论一致，该结果说明青霉和曲霉的生长与火腿存放空间的温度和湿度有关。细菌和放射菌数量比霉菌少，且这两种菌的生长与环境关系不大，因此认为它们不是功能性微生物。马萍 等人的研究结论是火腿在腌制、发酵、成熟的过程中，优势菌群是酵母，其数量比曲、青霉高出百倍。黄爱香认为，火腿加工期间，葡萄球菌是优势菌，酵母菌的数量较少；火腿发酵期间，霉菌（青霉、曲霉）是优势菌群；且从火腿中分离到的大多数微生物具有分解蛋白和脂肪活性。综上所述，在干腌火腿中，微球菌、葡萄球菌、霉菌、酵母等常是优势菌群，但在火腿的腌制、发酵、成熟各过程中的优势菌群不同，这是各过程的条件不同所致。这些优势菌群的生长是宣威火腿独特风味形成的基础。

宣威火腿中的优势菌群

乳酸菌、微球菌、葡萄球菌、酵母菌和霉菌是构成宣威火腿微生态系统的主要菌群，在火腿的腌制、发酵和成熟过程中发挥着各自独特的作用，同时不同的微生物群体间也发生着复杂的相互作用。中国发酵肉制品的生产经历久远的历程，传统肉制品发酵中所需的微生物基本来源于自然条件，主要是依靠鲜猪肉中的发酵微生物与环境中的杂菌相互竞争，使具有发酵作用微生物逐步占优势地位，成为发酵的优势菌群，从而控制肉制品的发酵顺利进行。在现代的新兴工艺条件下，肉制品的发酵中可合理地加入乳酸菌、微球菌、葡萄球菌、酵母菌和霉菌等微生物作为发酵剂，使肉制品形成特有的风味和质地。宣威火腿发酵过程中起主要作用的微生物有以下几类。

1.乳酸菌（Lactic acid bacteria）

乳酸菌是发酵工业中起主要作用的一类菌群，其代谢能产生乳酸。乳酸可分解蛋白质，不产生腐败产物，且乳酸菌耐酸性较强，产酸率高，在肉制品的发酵过程中对有害微生物有抑制作用，且具有独特的生理功效，对肉制品风味与品质卫生起着重要的作用。

2.微球菌（M icrococcus）和葡萄球菌（Stahylococcus）

微球菌和葡萄球菌具有较高的硝酸盐还原酶活性，其中，过氧化氢酶可清除产品中因乳酸菌代谢所产生的过氧化氢，过氧化氢作为强氧化剂对火腿颜色、芳香和货架期都会产生影响。另外，微球菌和葡萄球菌还具有较强的水解脂肪和蛋白质的能力，其分泌的脂肪酶和蛋白酶具有抗氧化氢酶、酯酶和蛋白酶活性，可确保发酵制品良好的风味。

3.酵母（Yeast）

酵母是火腿中的最大优势菌群，也是最大的有益菌群。火腿发酵、成熟中的氨基酸、醋类等风味物质及维生素E等的形成与酵母菌的作用密切相关。食品工业中常用的酵母菌有酿酒酵母、椭圆酵母、卡尔酵母和异常汉逊酵母4种，起发酵作用的优势菌种是汉逊德巴利酵母菌，汉逊德巴利酵母菌的生长会耗尽肉中残留的氧气，降低肉中的pH值，防止肉腐败，有利于发色稳定，其作用对微球菌的硝酸盐还原性也有轻微抑制作用，防治产生过多的亚硝酸盐。

1．2．4霉菌（M old）

霉菌不是分类学上的名称，而是丝状真菌的统称，凡在营养基质上长有菌丝体的真菌统称为霉菌。食品工业中常用的霉菌有毛霉属、根霉属、曲霉属和地霉属4个属。霉菌在宣威火腿的发酵中起着重要的作用，其酶系较发达，代谢能力强，属于好氧型微生物，所以一般生长在火腿的表面，使火腿形成独特的外观。霉菌产生的蛋白酶、脂肪酶作用于肉品使其形成特殊风味物质。霉菌的生长是耗氧的过程，可防止肉制品的氧化、褪色，使火腿的干燥过程更加均匀。大量生长的霉菌可抑制腐败细菌的生长，避免火腿的腐败变质。因此，火腿依靠自身腿肉中的各种固有酶类和附着其上的微生物共同作用使之充分分解肌肉中的蛋白质，产生各种氨基酸等一系列生化反应，从而产生宣威火腿所特有的色、香、味。

微生物与宣威火腿风味的相关性

火腿风味物质的形成主要靠蛋白质和脂肪的分解氧化，风味形成的途径复杂，一部分的反应靠原料肉内部的酶作用催化完成，另一部分的反应则与其中微生物的生长繁殖密切相关。火腿的发酵阶段是风味物质形成的主要阶段。

微生物对火腿风味的有益影响

乳酸菌中的米酒乳杆菌具有一定的蛋白酶和脂肪酶活性，米酒乳杆菌中还含有丰富的质粒依赖型细菌素，可改善肉制品的风味，提高发酵肉制品的贮藏性能。微球菌和葡萄球菌在火腿的发酵过程中具有较高的硝酸盐还原酶活性，硝酸盐的还原对控制肉制品的颜色和质量起着重要的作用。另外，葡萄球菌和微球菌具有的硝酸盐还原酶和触酶活性，可抑制不良风味的形成。在肉制品的发酵和成熟初期是乳酸菌和片球菌起重要作用，在火腿风味、香气形成后期和颜色的稳定性上起重要作用的菌群是葡萄球菌和微球菌。霉菌与火腿质量和色香味的形成也有直接关系，霉菌在适宜的温度和湿度条件下产生的脂肪酶和蛋白酶，将火腿渗出的油脂和蛋白质分解为游离脂肪酸、氨、挥发性盐基氮、游离氨基酸等，使火腿具有特殊的香气。葡萄球菌和微球菌的代谢活动和以及火腿表面大量霉菌的生长是宣威火腿独特风味形成的基础，是宣威火腿独特风味和优良品质的保证。酵母菌对火腿的发酵、成熟和风味物质的形成也起着重要的作用，火腿的发酵过程中，酵母菌代谢产生的维生素E、脯氨酸和色氨酸是增加火腿香甜来源的风味氨基酸，与火腿风味物质的形成有直接的关系。综上所述，在宣威火腿的发酵过程中，由于以上各种优势菌群的相互作用，促使宣威火腿形成独特的风味，保证其产品的质量。

微生物对火腿风味的有害影响

发酵火腿内部和表面都存在着各种的微生物，在一定条件下，会使某些微生物大量繁殖，导致火腿腐败变质。Paarup等人通过对比腐败火腿与未腐败火腿中的菌种数量发现，在腐败火腿中，肠杆菌科的微生物数量很大，而在未腐败的火腿中未分离到此类菌群，肠杆菌是厌氧菌，适合于在肌肉内部缺氧的环境中生长繁殖，又能在腌制阶段的低温环境中生长繁殖，因而推断肠杆菌类是可能是造成火腿腐败的主要菌群，Losantos和Garcia等人也得到相同的研究结论。进一步的研究发现，造成腐败的肠杆菌科微生物主要是有沙雷菌属、变形菌属和肠杆菌属。同时，Paarup、Garcia、Losantos、Carrascosa等人均从腐败火腿中分离到液化沙雷菌（Serratia liquefaciens）、普通变形菌（Proteusvulgaris）、阴沟肠杆菌（Enter obacter cloacae）、普利茅斯沙雷菌（Serratia plym uthica）、土味沙雷菌（Serratia odourifera）和奇异变形菌（Proteus m irabilis），这些微生物分别属于肠杆菌科的沙雷氏菌属、变形菌属和肠杆菌属，Carrascosa等人还通过试验证实沙雷菌和变形菌也是造成其他多种肉类腐败的微生物。以上三个结论说明，肠杆菌科微生物应是造成火腿腐败的主要微生物。

Barbuti 等人的研究结论与之不同，其研究认为肠杆菌不是造成火腿腐败的主要微生物，原因是腐败肉内部的盐含量高，超过肠杆菌的适应范围。他们从腐败火腿中分离到肉杆菌（Carnobacterium）、棒杆菌（Corgnebacter-ium）和弧菌（Vibrio）3种耐盐微生物，这3种菌在一定的条件下（如高pH值、不正确的腌制方法）可能导致火腿的腐败。Rastelli 等人从腐败火腿中分离得到一些耐寒海生乳杆菌（M arinilactibacil luspsychrotolerans）此种微生物耐盐性较强，可生长于高盐环境的火腿内部，因此认为，这类微生物是造成火腿腐败的主要微生物。

问题及展望

宣威火腿微生物多样性研究的不足

宣威火腿的微生物种类丰富多样，不同微生物对宣威火腿品质的影响各异，其影响主要反映在火腿的风味上。已有微生物与宣威火腿品质关系的研究不够深入和系统，造成各学者间的研究结果不一致。宣威火腿腐败与微生物的关系方面的研究更少，有待加强。造成各学者间研究结果不同的原因主要有以下几点：一是取样地点不同，储藏环境（如环境温度、湿度、火腿的食盐浓度、水分活度等）对微生物种类有一定的影响，导致不同地区、不同火腿分离鉴定的微生物有差异；二是火腿储藏的时间长短不同，微生物的种类及数量也会有变化；三是火腿的腌制、发酵、风干过程中，各阶段的微生物在不断变化；四是腌制及发酵的条件不一致，造成微生物构成的变化。

本研究的意义

宣威火腿历史悠久，驰名中外，属华夏三大名腿之一。由于一些内在和外在的原因，宣威火腿的发展较为缓慢，因此有必要加强对宣威火腿微生物学的基础研究，利用现代分子生物学方法和仪器分析手段系统全面地研究宣威火腿腌制、发酵、风干、保存全过程中微生物的变化及对风味的影响，揭示微生物在火腿生产过程中的作用及机理，从而合理选择利用微生物发酵剂，解决宣威火腿发酵中食盐过高，腐败等问题，保证其质量。这对于提高宣威火腿的产品质量有着重要的指导意义。

王桥美（1985-），女，硕士，助理研究员。研究方向：食品微生物。

严亮。