禽肉發(fā)酵棗腸的制備及其成熟過程中品質(zhì)分析

徐　嬌,潘道東,2,*,孫楊贏,曹錦軒,吳　振,曾小群

(1.寧波大學(xué)海洋學(xué)院,浙江寧波 315211;2. 南京師范大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)系,江蘇南京 210097)

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禽肉發(fā)酵棗腸的制備及其成熟過程中品質(zhì)分析

徐嬌1,潘道東1,2,*,孫楊贏1,曹錦軒1,吳振1,曾小群1

(1.寧波大學(xué)海洋學(xué)院,浙江寧波 315211;2. 南京師范大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)系,江蘇南京 210097)

以鵝脯肉、雞脯肉、鴨脯肉和豬背膘為原料,選取植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)、木糖葡萄球菌(Staphylococcusxylosus)和戊糖片球菌(Pediococcuspentosaceus)作為發(fā)酵劑(菌種配比為1∶1∶1),開發(fā)發(fā)酵棗腸。通過單因素和L9(34)正交實驗,確定了在添加鵝脯肉40%、豬背膘10%的基礎(chǔ)上,最優(yōu)工藝參數(shù)為:發(fā)酵劑添加量107cfu/g,發(fā)酵時間20 h,發(fā)酵溫度20 ℃,雞脯肉和鴨脯肉添加比例2∶1(添加量50%)。發(fā)酵棗腸成熟過程中,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%,游離氨基酸含量(Free amino acids,FAA)由842.00 mg/kg升至1878.33 mg/kg。由此開發(fā)具有良好品質(zhì)和風(fēng)味的禽肉發(fā)酵棗腸,同時縮短了產(chǎn)品的成熟時間。

禽肉發(fā)酵棗腸,制備,品質(zhì)分析,發(fā)酵劑

棗腸,又名肉棗,形似蜜棗,色澤紅潤,食用方便,是一種較好的休閑食品[1]。發(fā)酵腸類制品是通過添加發(fā)酵劑加工出的具有特殊風(fēng)味、質(zhì)地和營養(yǎng),且保藏時間較長的肉制品[2]。發(fā)酵腸類制品的品質(zhì)受原料及輔料組成,發(fā)酵劑種類、添加量,發(fā)酵時間和溫度等因素的影響[3-5]。目前,市場上主要為豬肉發(fā)酵香腸,原料單一,形式和口味缺乏多樣性,在發(fā)酵腸的研究中,有關(guān)禽肉發(fā)酵棗腸的研究較少。鵝肉、雞肉、鴨肉相較于豬肉、牛肉等畜肉,具有較高含量的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)[6-7]。

在內(nèi)源性酶和微生物酶的共同作用下,蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的小分子肽和游離氨基酸是發(fā)酵肉制品重要的滋味物質(zhì)之一,并且它們還參與后續(xù)化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生香味物質(zhì),也可以改善發(fā)酵腸的風(fēng)味[8-9]。游離氨基酸是衡量發(fā)酵肉制品的重要指標(biāo)。有關(guān)發(fā)酵腸中游離氨基酸的研究已比較廣泛,但后期成熟時間普遍較長,有些發(fā)酵腸制品成熟結(jié)束后游離氨基酸含量也相對較低,ESSID I等[10]研究結(jié)果表明,突尼斯干發(fā)酵香腸中成熟28 d后,游離氨基酸的總量為691.26 mg/100 g。

本文以鵝脯肉、一定比例的雞脯肉和鴨脯肉、豬背膘為原料,選用發(fā)酵劑植物乳桿菌、木糖葡萄球菌和戊糖片球菌進(jìn)行發(fā)酵[10],開發(fā)發(fā)酵棗腸。通過單因素及正交實驗確定最佳工藝,并測定其成熟過程中水分含量、非蛋白氮以及游離氨基酸的變化,為復(fù)合禽肉發(fā)酵棗腸的加工及風(fēng)味形成機制提供資料。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

鵝脯肉、雞脯肉、鴨脯肉、豬背膘均購自浙江寧波本地超市;植物乳桿菌(L)ATCC 14917、木糖葡萄球菌(S)CICC 22943、戊糖片球菌(P)CICC 22227保存于本農(nóng)畜產(chǎn)品加工實驗室;MRS肉湯、CM0002營養(yǎng)肉汁培養(yǎng)基浙江杭州微生物試劑有限公司;香辛料及輔料均為市售優(yōu)級品;添加劑均為食品級;化學(xué)試劑均為分析純。

SW-CJ-2FD型雙人單面凈化工作臺江蘇蘇州凈化設(shè)備有限公司;H1850R冷凍離心機湘儀離心機儀器有限公司;HSW型智能恒溫恒濕箱浙江寧波江南儀器廠;XHF-D高速分散器浙江寧波新芝生物科技股份有限公司;MB25水分分析儀美國奧豪斯儀器有限公司;L-8800氨基酸分析儀日本日立公司。

1.2實驗方法

1.2.1禽肉發(fā)酵棗腸的制備

1.2.1.1基本配方參照王萍萍等[11]研究稍作修改。原料肉:鵝脯肉40%,雞脯肉和鴨脯肉50%,豬背膘10%。輔料(添加比例以總?cè)庵貫榛鶞?zhǔn)):大豆分離蛋白5%,山梨糖醇4%,食鹽2.5%,白砂糖1%,葡萄糖1%,白酒0.6%,十香粉0.5%,味精0.15%,異抗壞血酸鈉0.1%,亞硝酸鈉0.015%。

1.2.1.2工藝流程參照李平蘭等[12]研究稍作改進(jìn)。

1.2.2單因素實驗設(shè)計

1.2.2.1發(fā)酵劑添加量對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響原料肉中添加的發(fā)酵劑菌種配比按照李穎[13]的研究稍作修改,(L∶S∶P)=1∶1∶1,添加量分別為0.10×107、0.40×107、0.80×107、107、1.20×107cfu/g,雞脯肉和鴨脯肉添加比例為1∶1。將制好的棗腸置于25 ℃的條件下,發(fā)酵20 h,進(jìn)行感官評分。

1.2.2.2發(fā)酵時間對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響原料肉中添加菌種配比(L∶S∶P)=1∶1∶1的發(fā)酵劑,添加量107cfu/g,雞脯肉和鴨脯肉添加比例為1∶1,將制好的棗腸置于25 ℃的條件下,分別發(fā)酵12、16、20、24、30 h,進(jìn)行感官評分。

1.2.2.3發(fā)酵溫度對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響原料肉中添加菌種配比(L∶S∶P)=1∶1∶1的發(fā)酵劑,添加量107cfu/g,雞脯肉和鴨脯肉比例為1∶1,將制好的棗腸分別置于15、20、25、30、35 ℃的條件下,發(fā)酵16 h,進(jìn)行感官評分。

1.2.2.4雞脯肉和鴨脯肉添加比例對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響原料肉中菌種配比(L∶S∶P)=1∶1∶1,添加量107cfu/g,雞脯肉和鴨脯肉比例分別為3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3,將制好的棗腸置于25 ℃的條件下,發(fā)酵16 h,進(jìn)行感官評分。

1.2.3正交實驗設(shè)計在單因素實驗的基礎(chǔ)上,做L9(34)正交實驗,以感官評定值作為考察指標(biāo),選擇最佳發(fā)酵組合。因素水平表見表1。

表1　L9(34)正交實驗因素水平表Table 1　The factors and levels table of orthogonal experiments

1.2.4測定指標(biāo)及方法

1.2.4.1感官評價感官評定指標(biāo)及權(quán)重的設(shè)置參照李俊江等[14]研究改進(jìn)如下:感官評定小組由10名具有食品研究專業(yè)知識和統(tǒng)計學(xué)知識的碩士生組成。成員之間互相不得交談,每嘗完一個樣品用水漱口,分別對產(chǎn)品的外觀、色澤、質(zhì)地和風(fēng)味進(jìn)行獨立打分,感官評定指標(biāo)及評分表見表1,將評分結(jié)果取平均值,進(jìn)行分析。

表2　感官評定指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2　Sensory evaluation indexes and standard

1.2.4.2水分含量的測定參考邢寶田等[15]方法,取適量發(fā)酵棗腸,剝?nèi)ツc衣,剪碎,準(zhǔn)確稱量10 g于水分分析儀中測定。

1.2.4.3非蛋白氮(NPN)測定參考趙改名等[16]方法,取適量樣品,去腸衣,剪碎,稱取4 g(精確0.001 g),加入0.05 mol/L的檸檬酸緩沖溶液(pH6.0)20 mL,在冰水浴中,組織搗碎3次(22000 r/min,每次10 s,間隔10 s),然后將其放入4 ℃冰箱靜置2 h。取出后,于4 ℃轉(zhuǎn)速為8000 r/min的冷凍離心機中,離心15 min,快速濾紙過濾,在濾液中加入20 mL、10%三氯乙酸(TCA)混合均勻,在4 ℃下放置過夜,然后在溫度4 ℃轉(zhuǎn)速為2500 r/min的條件下離心10 min,過濾后收集濾液,然后按半微量凱氏定氮法測定NPN含量。

1.2.4.4游離氨基酸測定樣品前處理參照顧偉剛等方法[17]:稱取適量樣品,剝?nèi)ツc衣,剪碎,稱取5 g,加入去離子水20 mL,在冰水浴中,勻漿3次(18000 r/min,每次10 s,間隔10 s)。加入20 mL、5% TCA混合,將其放入4 ℃冰箱靜置12 h,快速濾紙過濾后將pH調(diào)至6.0,再用去離子水定容至50 mL。超濾處理后進(jìn)行干燥、再干燥、衍生等工作,具體操作參照J(rèn)Y/T019-1996《氨基酸分析方法通則》。

1.2.5數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析每個處理重復(fù)3次,采用Excel作圖,SAS 8.0軟件(美國SAS軟件研究所)進(jìn)行單因素方差及顯著性分析(Duncan’s multiple range test)。

2　結(jié)果與分析

2.1單因素實驗

2.1.1發(fā)酵劑添加量對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響由圖1可知,感官評定值隨著發(fā)酵劑添加量的增加先升高后降低,添加量在107cfu/g時,感官品質(zhì)最優(yōu)。發(fā)酵劑添加量低,發(fā)酵不充分,不能形成良好的發(fā)酵風(fēng)味;而當(dāng)添加量超過一定范圍時,會導(dǎo)致酸味過重,同時也會過早抑制酸敏感的微球菌和非致病葡萄球菌等風(fēng)味菌的生長[18],降低產(chǎn)品的感官品質(zhì)。故確定發(fā)酵劑的最佳添加量為107cfu/g。

圖1　發(fā)酵劑添加量對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響Fig.1　Inoculated quantity of starter on poultry jujube sausage quality 注:不同字母表示差異顯著(p<0.05);圖2～圖5同。

2.1.2發(fā)酵時間對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響由圖2可知,發(fā)酵時間從12 h延長至16 h時,感官品質(zhì)增強,時間繼續(xù)延長,感官評分則逐漸降低。時間過短,發(fā)酵劑作用時間不足,無法形成良好的發(fā)酵風(fēng)味;時間過長,乳酸含量過高,導(dǎo)致酸味加重,降低感官品質(zhì)。由此得到,發(fā)酵棗腸的最佳發(fā)酵時間為16 h。

圖2　發(fā)酵時間對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響Fig.2　Fermentation time on poultry jujube sausage quality

2.1.3發(fā)酵溫度對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響感官評價值隨著溫度的升高呈先升高后降低趨勢,見圖3。溫度每升高5 ℃,乳酸生成的速率將提高一倍[19],發(fā)酵溫度過低,乳酸菌產(chǎn)酸較慢,無法形成良好的發(fā)酵品質(zhì);發(fā)酵溫度過高,會使產(chǎn)品pH下降太快,產(chǎn)生過度的酸味,影響感官品質(zhì)。因此,發(fā)酵棗腸的發(fā)酵溫度確定為25 ℃。

圖3　發(fā)酵溫度對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響Fig.3　Fermentation temperature on poultry jujube sausage quality

2.1.4雞脯肉和鴨脯肉添加比例對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響如圖4所示,感官評價值在雞脯肉和鴨脯肉添加比例為1∶1時較好。原因可能是,鴨肉中蛋白質(zhì)的含量略高于雞肉,加工過程中蛋白質(zhì)分解會產(chǎn)生較好的的風(fēng)味,鴨肉含量的增加會提高產(chǎn)品的感官品質(zhì);當(dāng)鴨肉含量超過一定范圍時,所得產(chǎn)品腥味較重[11],影響其可接受程度。因此,確定雞脯肉和鴨脯肉最佳添加比例為1∶1。

圖4　雞脯肉和鴨脯肉添加比例 對禽肉發(fā)酵棗腸品質(zhì)的影響Fig.4　The ratio of chicken to duck on poultry jujube sausage quality

2.2正交實驗的感官評價結(jié)果

在單因素實驗的基礎(chǔ)上,做L9(34)正交實驗,選擇最佳發(fā)酵工藝。

根據(jù)表3可得,影響因素C>B>A>D,最佳發(fā)酵組合為A2B3C1D1。即發(fā)酵劑添加量107cfu/g,發(fā)酵時間20 h,發(fā)酵溫度20 ℃,雞鴨肉添加比例2∶1,在此條件下,進(jìn)行驗證實驗,所得禽肉發(fā)酵棗腸感官評分為90.5。

表3　L9(34)正交實驗結(jié)果Table 3　L9(34)Orthogonal test results

2.3禽肉發(fā)酵棗腸成熟過程中水分含量、非蛋白氮及游離氨基酸的變化

以最優(yōu)工藝參數(shù),加工發(fā)酵棗腸測定其成熟過程中水分含量、非蛋白氮及游離氨基酸的變化。

如圖5所示,禽肉發(fā)酵棗腸在成熟過程中,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,標(biāo)志著產(chǎn)品成熟[20]。水分含量降低,可以降低產(chǎn)品的水分活度,從而可以抑制細(xì)菌增長,保證產(chǎn)品質(zhì)量。水分含量受加工方式和時間的影響[21],本實驗發(fā)酵期間的相對濕度為90%,成熟過程中,相對濕度調(diào)至75%,加速了產(chǎn)品水分的損失。通力嘎[22]等人在研究不同發(fā)酵劑對羊肉發(fā)酵香腸理化特性的影響時指出,水分含量經(jīng)過37 d成熟后,未添加菌種的對照組、添加植物乳桿菌組、添加植物乳桿菌和木糖葡萄球菌的混合組分別達(dá)到30.05%、29.32%、33.25%,將發(fā)酵腸制成棗腸,成熟14 d后水分含量降至24.76%,較好地體現(xiàn)了棗腸能夠縮短加工周期的優(yōu)勢;在成熟過程中,非蛋白氮由第0 d的0.13%升至第14 d的0.35%，增加169.23%。發(fā)酵棗腸成熟過程中,蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生非蛋白氮的化合物,如小分子肽、氨基酸、核苷酸等,導(dǎo)致了NPN含量增加[23]。本實驗NPN的變化趨勢與趙麗華[24]等人的研究是一致的,原料與工藝參數(shù)的不同可能導(dǎo)致含量的差異。

圖5　成熟過程中水分含量、NPN的變化Fig.5　Changes of moisture content、NPN during ripening

在實驗結(jié)果中,18種游離氨基酸被鑒別,不同時期各游離氨基酸含量變化如表4所示。其中,Lys、Phe、Thr、Leu、Asp、Glu和Ala的含量較高,Lys兼苦味和甜味,Phe和Leu具苦味,Asp和Glu具鮮味,Ala具甜味,它們對發(fā)酵棗腸的風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)。在成熟過程中,各游離氨基酸的含量顯著增加,游離氨基酸總量從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%。游離氨基酸含量最多的是Leu、Ala、Glu,和成熟第0 d相比,它們的含量分別增加了109.24%、147.84%、128.01%。

游離氨基酸的含量受多種因素的影響:加工過程中,發(fā)酵劑的添加有利于游離氨基酸的產(chǎn)生[25];成熟時間和溫度對微生物的新陳代謝有一定作用,進(jìn)而會影響特定氨基酸的含量[26];加工過程中的加工時長、溫度、鹽分含量、pH以及低水分含量也會影響游離氨基酸的含量[27]。李平蘭[12]研究結(jié)果表明,添加混合發(fā)酵劑的發(fā)酵腸在成熟14 d時,游離氨基酸的總量為1359.66 mg/100 g,ESSID I等[10]的研究報道指出,成熟28 d后,游離氨基酸的總量達(dá)691.26 mg/100 g。

本實驗在成熟第0 d時,游離氨基酸總量已有842.00 mg/100 g,第14 d游離氨基酸總量達(dá)1878.33 mg/100 g。一方面大豆分離蛋白的添加有助于提高游離氨基酸的含量,另一方面鵝肉、雞肉、鴨肉的蛋白質(zhì)含量高于豬肉,牛肉等畜肉[6],因此在發(fā)酵及成熟過程中,可能會分解出較多的游離氨基酸,從而提高產(chǎn)品的風(fēng)味和品質(zhì)。

表4　成熟過程中游離氨基酸的變化Table 4　Changes of free amino acid during ripening

注:表中數(shù)據(jù)為均值±標(biāo)準(zhǔn)差;同行數(shù)據(jù)標(biāo)記不同字母者表示差異顯著(p<0.05)。

3　結(jié)論

本文在單因素實驗的基礎(chǔ)之上,通過正交實驗確定了禽肉發(fā)酵棗腸最優(yōu)發(fā)酵工藝參數(shù):發(fā)酵劑添加量107cfu/g,發(fā)酵時間20 h,發(fā)酵溫度20 ℃,雞脯肉和鴨脯肉添加比例2∶1。成熟過程,增加了禽肉發(fā)酵棗腸的滋味物質(zhì),提升了產(chǎn)品品質(zhì):非蛋白氮的含量增加169.23%;游離氨基酸總量增加了123.08%。同時,將發(fā)酵腸制成棗腸,縮短了產(chǎn)品的成熟時間,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

徐嬌(1990-)，女，碩士研究生，研究方向：畜產(chǎn)品加工，E-mail：xujiao2009@163.com。

潘道東(1964-)，男，博士，教授，研究方向：畜產(chǎn)品加工、水禽產(chǎn)品綜合利用、動物源功能因子，E-mail：daodongpan@163.com。

國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項目(2014GB2C220153)；寧波市創(chuàng)新團(tuán)隊(2012B82017)；國家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-43-17)。

TS251

A

1002-0306(2016)14-0169-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.14.026