微生物发酵对猪肉脯品质的影响

李思图，彭静，梁雨轩，吴恒锐，樊晓盼

（天津农学院工程技术学院，天津 300384）

猪肉脯是我国传统肉制品之一，通常以精瘦猪肉为原料，经绞碎、腌制、铺筛、烘烤、切片、包装等工序制备而成，产品呈鲜艳的棕红色，因富含必需氨基酸、必需脂肪酸和矿物质等营养成分，且具有咸中微甜、芳香浓郁、余味无穷、耐贮藏和便于运输等特点而受到消费者的青睐[1-2]。

如今，产品更新速度日趋加快，传统猪肉脯在市场上的竞争压力越来越大，为满足消费者需求，学者们致力于优化猪肉脯加工工艺条件和开发系列风味猪肉脯，主要包括原辅料的种类和配比，加工工艺参数等。如胡胜杰等[3]研究了烘干温度和时间对猪肉脯品质的影响，结果发现，在90℃条件下烘干2 h，肉脯品质良好。孟少华等[4]以不同肥瘦比的新鲜猪肉为介质，研究了速冻调理草莓猪肉脯的加工工艺。陈美链[5]将乌龙茶粉与传统的猪肉脯进行结合，克服了猪肉脯高脂肪、口味单一的不足。此外，猪肉脯是一种干制品，在加工和贮藏过程中极易发生脂肪氧化和蛋白氧化，过度氧化不仅会影响产品的品质，甚至会产生对人体有害的杂环胺类物质[6]。目前的研究主要以天然抗氧化剂为主。徐亮[7]探讨了桑葚多酚用于肉脯加工的可行性，结果发现桑葚多酚能显著抑制肉脯脂质和蛋白质氧化，且有助于控制微生物的生长，改善产品的感官品质。王军等[8]研究发现壳聚糖-葡萄糖美拉德反应产物能提高猪肉脯贮藏过程中的色泽和氧化稳定性。

微生物由于可降解大分子营养物质而广泛用于肉制品中，它可以使原料肉发生一系列生物化学变化及物理变化，将蛋白质、多糖及脂类等降解为氨基酸、单糖及脂肪酸等小分子物质，形成醇类、酸类、杂环化合物、核苷酸等大量芳香类物质，赋予产品独特的风味，改善产品色泽和质地，延长产品保质期[9-10]，近年来主要集中在优良生产性能菌株的筛选方面。发酵肉制品中常用的微生物有乳酸菌、微球菌、霉菌和酵母等。在将糖发酵成乳酸的酸化过程中，乳酸菌可以起到防止腐败和防止病原体生长的作用。凝固酶阴性葡萄球菌和微球菌参与蛋白质水解和脂肪分解的过程，有助于将硝酸盐还原为亚硝酸盐从而形成较好的色泽，对产品感官特性具有重要作用[11-13]。Hugas等[14]从75种不同产地的西班牙香肠中分离出254种乳杆菌，其中清酒乳杆菌占55%，弯曲乳杆菌占26%，短乳杆菌占11%，植物乳杆菌占8%。高继庆等[15]利用木糖葡萄球菌发酵海鲈鱼，结果发现鱼肉质构、感官明显得到改善，且发酵过程中海鲈鱼蛋白质不断降解，产生大量小分子肽和氨基酸。李玉娥等[16]采用复合商业发酵剂生产发酵香肠，结果说明商业发酵剂可以加快发酵香肠的成熟进程，还具有抑制脂肪氧化的作用。

然而，微生物发酵对猪肉脯品质的影响目前鲜有报道。本试验以新鲜猪里脊肉为原料，经绞碎、腌制、发酵、铺筛、烘烤、压制、切片制成即食猪肉脯，在发酵阶段分别接种THM-17（木糖葡萄球菌、戊糖片球菌）、VHI-41（木糖葡萄球菌、戊糖片球菌、植物乳杆菌）、PROMIX-5（木糖葡萄球菌、类植物乳杆菌、清酒乳杆菌）、WBX-43（木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌），并对产品进行感官评定，检测其pH值、红度值a*、水分活度和水分含量，为实际开发生产发酵型肉脯提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

THM-17（木糖葡萄球菌、戊糖片球菌）、VHI-41（木糖葡萄球菌、戊糖片球菌、植物乳杆菌）、PROMIX-5（木糖葡萄球菌、类植物乳杆菌、清酒乳杆菌）；WBX-43（木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌）：意大利萨科，上海昊岳实业有限公司。

新鲜猪里脊肉：天津挂月食品有限公司；鱼露：汕头鱼露有限责任公司；复合磷酸盐、白砂糖、红曲红、料酒、鸡蛋、味精、葡萄糖、白胡椒粉、玉米淀粉、土豆粉：天津市红旗农贸综合批发市场；乙基麦芽酚A3型、呈味核苷酸二钠（I+G）、抗坏血酸钠、大豆蛋白粉（均为食品级）：郑州裕和食品添加剂有限公司；乳酸钠、甘油、山梨糖醇、海藻糖：郑州凯之裕食品添加剂有限公司；氯化钾（分析纯）：天津市风船化学试剂科技有限公司。

1.2 仪器与设备

BS 224s电子天平：塞多利斯科学仪器（北京）有限公司；BYXX-50烟熏炉、BVBJ-30F搅拌机、BJRJ-82绞肉机：浙江嘉兴艾博实业有限公司；Friocell22恒温恒湿培养箱：艾力特国际贸易有限公司；A-1水分活度仪：无锡市碧波电子设备厂；MB120快速水分测定仪：奥豪斯仪器（常州）有限公司；CM-5色差仪：日本Konica Minoilta公司；Vortex-Genie2漩涡振荡器：美国Scientific Industries公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

猪里脊肉→绞碎→腌制→发酵→铺片→风干（65℃，4 h）→烘烤（200℃，3 min）→冷却→切片→真空包装

1）原料肉处理：剔去猪通脊肉筋膜、血污等，清洗干净，用绞肉机绞碎备用。

2）腌制：将鱼露、白砂糖、葡萄糖、抗坏血酸钠、复合磷酸盐加入绞碎的肉馅中，用真空搅拌机搅拌均匀，4℃条件下腌制2 h。

3）发酵：接种0.02%活化好的发酵剂，搅拌均匀放置于恒温恒湿培养箱中，28℃条件下进行发酵。

4）铺片：将发酵好的肉馅铺于20 mm×40 mm×3 mm的有机玻璃托盘中，确保表面均匀平整。

5）风干：将铺好的肉糜片迅速送入已经升温至65℃烘箱中，整个烘制时间4 h，风干过程中每0.5 h翻面一次，风干结束后，取出肉片，自然冷却。

6）烘烤：将风干后的半成品放入200℃高温烤箱内，高温烘烤3 min。

7）压平：出炉后立刻用重物压在其上，待冷却后肉片即成平整状。

8）切片包装：将产品切成4 cm×6 cm的小片，真空包装，待检测。

1.3.2 试验设计

以猪通脊肉为原料制作猪肉脯，试验共5组，具体分组设计如表1所示。不添加发酵剂为对照组（control check，CK）；添加不同发酵剂为试验组（THM-17、VHI-41、PROMIX-5、WBX-43）。

表1 猪肉脯配方设计Table 1 Formulation design of dried minced pork slice

按表1分组及1.3.1工艺流程配好肉馅，搅拌均匀后4℃条件下腌制2 h，腌制结束后接种0.02%活化好的发酵剂，搅拌均匀放置于恒温恒湿培养箱中，28℃条件下发酵18 h后添加其它辅料，经风干、烘烤等工序制成猪肉脯，无菌环境下冷却包装，对产品进行感官评定并测定其pH值、红度值a*、水分活度和水分含量。

1.3.3 指标测定方法

1.3.3.1 感官评定

感官评定小组由8名经过培训的人员组成，严格按照评定标准对产品的色泽、口感、组织状态和整体可接受性进行评价，要求品评员在评价前1 h用纯净水漱口并待在评定室以适应环境，每个样品评定结束后需间隔10 min再评定下一个样品[17]。统计样品秩次和秩和，采用Kramer检定法对8名品评员的评价结果进行统计分析。感官评定标准见表2。

表2 感官评定标准Table 2 The criteria of sensory scoring

1.3.3.2 pH值的测定

按照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》[18]的方法测定样品的pH值。

1.3.3.3 红度a*值的测定

色差仪经校正后测定猪肉脯的正反两面，检测6个点取其平均值。

1.3.3.4 水分活度的测定

按照GB 5009.238—2016《食品安全国家标准食品水分活度的测定》[19]进行测定。

1.3.3.5 水分含量的测定

按照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》[20]中的直接干燥法测定。

1.4 数据统计分析

试验重复进行2次，采用Microsoft Excel 2003对试验数据进行整理，采用Statistix version 8.1中Turkey test程序对试验结果进行差异显著性（p＜0.05）分析，采用sigmaplot10.0进行作图。

2 结果与分析

2.1 5组猪肉脯的感官评定结果

5组猪肉脯的感官评定结果如表3所示，查顺位检验法检验表，得到检验表（α=5%，α=1%）中对应品评员数J=8，样品数P=5的临界值如表4所示。

由表 3 可知，Rimax=35RC=12.5，说明在1%显著水平下，5组猪肉脯样品之间的组织状态有显著差异。通过下段检查样品间差异程度，若样品秩和在下段范围内，表明样品间无差异，可划为一组，由于 RE=39>Rimax=33，RC=12.5

表3 猪肉脯感官评定结果Table 3 Evaluation results of dried minced pork slice

表4 J=8，P=5的临界值Table 4 Table of critical value for J=8，P=5

2.2 微生物发酵对猪肉脯pH值的影响

微生物发酵对猪肉脯pH值的影响见图1。

图1 微生物发酵对猪肉脯pH值的影响Fig.1 Effect of microbial fermentation on pH values of dried minced pork slice

从图1可看出，未经发酵的猪肉脯pH值（5.9）显著高于发酵型猪肉脯（p<0.05），这是因为本试验接种的4种发酵剂中均含有乳酸菌，乳酸菌接种到原料肉中后可以大量增殖成为优势菌群，降解碳水化合物生成乳酸导致pH值降低[21]。不同发酵剂制成的猪肉脯之间pH值也存在明显差异（p<0.05），pH值由高到低依次为 PROMIX-5>WBX-43>THM-17>VHI-41，pH 值分别为5.8、5.7、5.6和4.8。与李秀明等在红肠中接种不同发酵剂，终端产品具有不同pH值的结果一致。李秀明等[22]比较4种发酵剂的菌种组成发现，植物乳杆菌产乳酸能力更强，结合本试验产品外观分析，VHI-41组由于含有植物乳杆菌，制成的猪肉脯由于pH值过低导致蛋白变性，产品组织结构松散，无法成型。这与樊明明等[23]关于不同发酵剂对发酵过程中猪肉脯pH值的影响研究结果一致。

2.3 微生物发酵对猪肉脯红度值a*的影响

微生物发酵对猪肉脯红度值a*的影响见图2。

图2 微生物发酵对猪肉脯红度值a*的影响Fig.2 Effect of microbial fermentation on red value a*of dried minced pork slice

由图2可看出，经微生物发酵后制成的猪肉脯红度值a*均显著高于CK组（p<0.05），这是由于某些乳酸菌或微生物可在不添加亚硝酸盐的条件下，转化高铁肌红蛋白生成氧合肌红蛋白或亚硝基肌红蛋白等，达到呈色效果[24]。比较4种发酵剂制成猪肉脯的红度值a*，从大到小依次为VHI-41>PROMIX-5>WBX-43>THM-17，除VHI-41组以外，其他3组之间差异不显著（p>0.05）。这是由于VHI-41和PROMIX-5中均含有乳杆菌，乳杆菌可以促进H2O2还原，从而促进肉制品发色。THM-17中包含戊糖片球菌，戊糖片球菌中含有亚硝酸盐还原酶，将NO3-还原为NO2-，进而分解为NO，NO能够与肉中的肌红蛋白结合转化为亚硝基肌红蛋白，使肉制品呈现鲜亮的红色，着色也更加稳定。试验结果说明植物乳杆菌促进发色作用最强，类植物乳杆菌和清酒乳杆菌复配发色效果强于肉葡萄球菌和戊糖片球菌。

2.4 微生物发酵对猪肉脯水分活度和水分含量的影响

微生物发酵对猪肉脯水分活度和水分含量的影响见图3。

图3 微生物发酵对猪肉脯水分活度和水分含量的影响Fig.3 Effect of microbial fermentation on water activity and water content of dried minced pork slice

水分是评价干制品的重要指标之一。由图3可看出，5组猪肉脯的水分活度和水分含量呈相同的趋势，WBX-43组水分活度和水分含量均为最高，分别为0.779和19.82%。THM-17组、PROMIX-5组与CK组之间无显著差异（p>0.05），水分活度在0.728 ～0.748，水分含量在17.09% ～18.30%。VHI-41组水分活度和水分含量最低，分别为0.588和7.51%，这与pH值结果一致，因为低pH值导致蛋白质降解，结构松散，肉的持水性降低，水分更容易散失[25]。说明VHI-41不适宜用于猪肉脯的生产，下一步将对发酵剂进行分离纯化，进一步探索微生物改善猪肉脯品质的作用机理。

3 结论

添加4种商业发酵剂制成发酵型猪肉脯，以传统工艺猪肉脯为对照，研究结果表明，微生物发酵对猪肉脯品质具有明显作用，其中经PROMIX-5和WBX-43发酵制成的产品整体更受消费者青睐。排序检验法感官评定结果表明，在1%显著水平上，发酵剂WBX-43和PROMIX-5制成的猪肉脯组织状态、口感、色泽和整体可接受性均较好。结合pH值、红度值a*、水分活度和水分含量，当添加发酵剂WBX-43时，猪肉脯pH值为5.7，红度值a*为22.2，水分活度和水分含量分别为0.779和19.82%。当添加发酵剂PROMIX-5时，猪肉脯pH值为5.8，红度值a*为24.6，水分活度和水分含量分别为0.748和18.30%。本文仅比较了5组成品之间的品质差异，接下来将跟踪发酵过程中肉糜的微观结构、蛋白、脂肪等变化情况进一步探讨微生物对猪肉脯品质的影响机理，进而为发酵型猪肉脯的商业化生产提供数据支持。