香肠发酵和成熟过程中食用安全性探析

王新惠，张雅琳*，刘洋，潘攀，余海江，曾达飞，李耀超

(1.成都大学肉类加工四川省重点实验室，成都 610106；2.河南省灵宝市第一高级中学，河南 灵宝 472500)

香肠历史悠久，因为其营养价值和独特的风味一直深受消费者的喜爱，所以香肠的食用安全性也一直受到关注，在香肠发酵和成熟阶段，微生物的活动以及生化反应主要是香肠风味的来源，但是也产生了一些有害物质。生物胺(biogenic amine, BA)是一类有生物活性含氮的低分子量的有机化合物的总称，微生物利用酶对游离氨基酸脱羧而产生生物胺，适量的生物胺可以提高免疫力等，但是过量的生物胺会导致头疼、呕吐等症状，生物胺中毒性最强的是组胺和酪胺，研究表明，口服8～40 mg组胺就会导致轻微中毒症状[1,2]。亚硝酸盐作为食品添加剂，有防腐、抗氧化、护色等作用。亚硝酸盐分解后产生的亚硝基与肉中的肌红蛋白和血红蛋白生成亚硝基肌红蛋白和亚硝基血红蛋白，从而使肉色鲜艳[3]，但是食用亚硝酸盐残留量过多的食品，会导致体内低铁血红蛋白被氧化成高铁血红蛋白，从而失去携氧的功能，组织缺氧，对消费者健康造成危害[4,5]。香肠独特的风味来源于脂肪的氧化，但是过度的氧化会导致酸败，使食品产生哈喇味，失去原有的风味和食用价值。本研究对香肠成熟过程中的理化指标变化进行了研究，分析了其变化规律和食用安全性，以期为传统工艺的改良提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 原辅料

卫生检疫合格的新鲜猪后腿肉和肥膘、食品级食盐和蔗糖：均购于成都市龙泉驿十陵鑫大超市。

1.2 主要试剂

磷酸组胺标准品、衍生剂丹磺酰氯：Sigma公司；乙腈：Bessldorf公司；亚铁氰化钾、乙酸锌、对氨基苯磺酸、盐酸奈乙二胺、亚硝酸钠、氢氧化钾、酚酞、乙醇、三氯甲烷等：均为国产分析纯。

1.3 仪器与设备

HD-3A型智能水分活度仪 无锡市华科仪器仪表有限公司；721可见分光光度计 上海菁华科技仪器有限公司；Testo 205肉类专用pH计 德国仪表国际贸易(上海)有限公司；JA3103N电子天平 上海民桥精密科学仪器有限公司；DZKW-4电子恒温水浴锅 北京中兴伟业仪器有限公司。

1.4 香肠制作

1.4.1 香肠配方

瘦肉75%，肥肉25%。其他调料按肉重，盐2.5%，蔗糖0.5%， 葡萄糖0.5%，NaNO20.01%，抗坏血酸(维生素C)0.05%，水5%，不添加香辛料。

1.4.2 工艺流程

原料肉→修整→腌制→绞碎→拌料→灌肠→发酵(22～25 ℃，相对湿度90%～95%，3天)→成熟(15～18 ℃，相对湿度70%～80%)。

1.4.3 操作要点

背脂微冻后切成1～2 mm小肉丁，入冷藏室(6～8 ℃)微冻24 h；将瘦肉修整后，用复合盐在0～4 ℃下腌制24 h，使其充分发色；将腌好的瘦肉绞碎，加入冰水和调味料搅和均匀，搅拌均匀后与微冻后的肥肉丁充分混合；在恒温恒湿发酵箱中，22～25 ℃，相对湿度90%～95%，发酵3天；在恒温恒湿发酵箱中，15～18 ℃，相对湿度70%～80%，直至成熟为止。

1.5 实验方法

1.5.1 pH值的测定

用Testo 205 pH计肉类专用穿刺电极插入香肠前、中、后，重复测定3次，取平均值。

1.5.2 Aw值的测定

称取5 g宰碎的香肠，用全自动水分活度仪测定。

1.5.3 亚硝酸盐含量的测定

依据GB/T 5009.33-2011的方法测定香肠中亚硝酸盐的含量[6]。

1.5.4 组胺含量的测定

参考王新惠等的方法测定香肠中的组胺含量[7]。

1.5.5 酸价的测定

参照GB/T 5009.37-2003《食用植物油卫生标准的分析方法》测定香肠中的酸价[8]。

1.6 数据分析

每个样品做3次平行检测。数据分析采用Matlabver. 2006b(Mathworks Inc.，Natick，MAUS)和Microsoft Excel(Microsoft，Redmond，Washington，US)。所有数据由平均值±标准偏差组成。

2 结果与分析

2.1 香肠成熟过程中pH值的变化

香肠成熟过程中pH值随时间的变化见图1。

图1 发酵香肠在发酵和成熟过程中pH的变化Fig.1 Changes in pH of fermented sausages during fermentation and maturation

pH值表示的是香肠内游离氢离子的活度，代表的是有效酸[9]，pH值随着成熟时间先增加后降低，最高pH值为6.71。pH值先升高，可能是由于发酵初期，发酵环境不适宜乳酸菌的繁殖，并且香肠中的蛋白质水解产生胺类等碱性物质[10]，导致pH值的升高，后期因为乳酸菌的大量繁殖，分解香肠中的碳水化合物，产生乳酸，导致pH值的降低。发酵香肠pH的降低不仅有助于香肠的保藏和风味，也可以抑制有害物质的生成[11]，有利于香肠的食用安全性。

2.2 香肠成熟过程中Aw值的变化

香肠成熟过程中Aw值随时间的变化见图2。

图2 发酵香肠在发酵和成熟过程中Aw的变化Fig.2 Changes in Aw of fermented sausages during fermentation and maturation

水分活度整体是随着成熟时间而降低，最终Aw值在0.8左右。Aw是肉制品防腐的栅栏因子，表示的是香肠中水的结合程度。水分活度的降低，对香肠中腐败菌的繁殖有抑制作用，因为许多腐败菌在Aw低于0.9以下就不能正常生长[12]，水是反应的介质，减少香肠中的生化反应，可以抑制有害物质的生成和香肠的腐败变质。

2.3 香肠成熟过程中亚硝酸盐含量的变化

香肠成熟过程中亚硝酸盐含量的变化见图3。

图3 发酵香肠在发酵和成熟过程中亚硝酸盐含量的变化Fig.3 Changes in nitrite content of fermented sausages during fermentation and maturation

亚硝酸盐的含量随成熟时间先升高后降低。根据GB 27030-2015《腌腊肉制品卫生标准》规定香肠制品亚硝酸盐的残留量应低于30 mg/kg，本研究亚硝酸盐的最高含量达3.42 mg/kg，在规定范围内。亚硝酸盐降低可能是由于发酵初期乳酸菌开始繁殖，产生大量乳酸导致pH降低。在酸性条件下，某些微生物可以将硝酸盐分解，最终分解成为NO，NO与肌肉蛋白和血红蛋白反应，最终亚硝酸盐的残留量减少[13]。若残留的亚硝酸盐过多，与胺类或者酰胺类物质发生反应，会生成强致癌物质亚硝基化合物[14]，对消费者的健康造成伤害。目前没有找到可以替代亚硝酸盐的食品添加剂，许多研究学者只能通过添加发色剂等方式来减少亚硝酸盐的使用量。

2.4 香肠成熟过程中组胺含量的变化

香肠成熟过程中组胺含量随时间的变化见图4。

图4 发酵香肠在发酵和成熟过程中组胺含量的变化Fig.4 Changes in histamine content of fermented sausages during fermentation and maturation

组胺的含量随着成熟时间先升高后降低，组胺含量最高为2.65 mg/kg，组胺降低的原因可能是因为乳酸菌的大量繁殖导致pH降低后，抑制了能分泌氨基酸脱羧酶的微生物的生理活动，从而导致了生物胺的产生减少。研究表明，乳酸菌产生的细菌素和苯乳酸可以减少生物胺的含量[15,16]，所以后期组胺含量降低。目前，《腌腊肉制品卫生标准》中并未将组胺列入指标中，在国内针对水产品中组胺含量在100 mg/kg之内，FDA规定的标准为50 mg/kg[17]。应该完善现有的标准，这样才可以科学地指导生产的顺利进行，也可以降低食品中有害物质对消费者的伤害，提高香肠的食用安全性。

2.5 香肠成熟过程中酸价的变化

香肠的酸价随成熟时间的变化见图5。

图5 发酵香肠在发酵和成熟过程中酸价的变化Fig.5 Changes in acid value of fermented sausages during fermentation and maturation

酸价随着成熟时间而增高，香肠在发酵和成熟阶段，与空气直接接触，导致香肠的脂肪氧化，酸价升高，在《腌腊肉制品卫生标准》中香肠的酸价应该≤4.0 mg/kg，香肠在发酵成熟期间并未超过卫生标准。脂肪氧化虽然可以赋予香肠独特的风味，但是过度氧化会导致食品的酸败，产生哈喇味，降低香肠的食用价值，控制脂肪氧化程度，才能在保证香肠的食用安全性前提下，保持香肠的风味。

3 结论

香肠在成熟阶段，pH值和Aw值都是随着时间延长而降低；亚硝酸盐含量和组胺含量随着时间先增加后降低；酸价随着成熟时间增高。香肠的发酵和成熟过程中，虽然香肠的食用安全性较好，但是有有害物质的生成，应该改善现有的生产工艺，减少生成有害物质。

在国内，使用酸价(AV)和过氧化值(POV)作为氧化指标，国外一般使用TBA作为氧化指标，丙二醛作为脂肪氧化的二级产物，更能准确地表示脂肪的氧化程度。生物胺在水产品中有一定的标准，可是在肉制品中却没有相关标准，组胺和酪胺是生物胺中毒性最大的，应该制定相应的卫生标准和改良传统的生产工艺，减少生物胺在食品中的含量。现在消费者对食品安全非常重视，希望对目前的卫生法规进行完善，不仅保障消费者的权益，也能科学地指导食品生产和推动食品行业的进步。