李剛鳳，江丹霞，楊麗娟，陸龍波，李 麗，吳素華

（銅仁學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，貴州 銅仁554300）

發(fā)酵牛肉干利用微生物發(fā)酵技術(shù)優(yōu)化產(chǎn)品風(fēng)味、色澤及質(zhì)構(gòu)，降低pH值和水分活度，提高產(chǎn)品質(zhì)量及安全性，縮短生產(chǎn)周期，促進(jìn)蛋白質(zhì)分解，提高人體對(duì)蛋白質(zhì)的吸收率。發(fā)酵肉制品色澤呈玫瑰色、柔嫩爽口、風(fēng)味獨(dú)特、易于巧嚼等，克服了傳統(tǒng)工藝的嫩度差、出品率低、色澤灰暗等，發(fā)酵中優(yōu)勢有益菌的生長可抑制腐敗菌和致病菌的生長進(jìn)而消除細(xì)菌毒素的產(chǎn)生[1-3]。牛肉在我國肉類食品產(chǎn)量中位居第二，含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、鈣、鐵、磷等以及較低的脂肪和膽固醇含量，營養(yǎng)價(jià)值較高，是肉干加工的優(yōu)質(zhì)材料，深受人們喜愛[4-6]。

酸湯起源于貴州黔東南地區(qū)，是以紅辣椒和西紅柿為主要原料經(jīng)傳統(tǒng)工藝自然發(fā)酵而成的傳統(tǒng)調(diào)味品，具有酸味醇厚、回味酸甜和清香適口的獨(dú)特悅?cè)孙L(fēng)味[7]。酸湯中有重要生物活性成分，如辣椒堿、番茄紅素及有機(jī)酸[8-9]，礦物質(zhì)含量以鈣、磷、鐵含量較高[10-12]。

發(fā)酵牛肉干是肉制品的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，通過生物降解使原料的質(zhì)地得到改善，有研究表明不同發(fā)酵劑、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)有很大的影響。郭瑞等[13]優(yōu)化了植物乳桿菌發(fā)酵風(fēng)干牛肉干的最佳發(fā)酵條件，產(chǎn)品色澤棕紅、醬香味獨(dú)特、咀嚼性好、有獨(dú)特風(fēng)味、回味濃郁。王娜等[14]采用SBW-52商業(yè)發(fā)酵劑對(duì)傳統(tǒng)牛肉干進(jìn)行發(fā)酵，且用油炸熟制方式，產(chǎn)品色澤呈亮紅色，硬度適中，彈性小。徐君強(qiáng)[15]利用復(fù)合商業(yè)發(fā)酵劑，嫩化劑為木瓜蛋白酶，提高肉干嫩度，促進(jìn)牛肉干的蛋白質(zhì)分解，提高消化吸收率，王新惠等[16]以清酒乳酸桿菌和木糖葡萄球菌為復(fù)合發(fā)酵劑，產(chǎn)品呈色良好，改善豬肉干的感官品質(zhì)。陳亞杰等[17]研究表明，發(fā)酵肉制品中有益葡萄球菌能改善風(fēng)味、促進(jìn)色澤形成，降低生物胺含量，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性和安全性。蔡永敏等[18]采用植物乳桿菌與肉葡萄球菌為發(fā)酵劑發(fā)酵羊肉干，25 ℃發(fā)酵72 h，其產(chǎn)品pH值下降速率快，蛋白質(zhì)含量高，黏聚性好，彈性高。李曉燕[19]采用肉色葡萄球菌、戊糖片球菌和漢遜德巴利酵母菌組合菌種為發(fā)酵劑，切面呈紅色，組織緊密，彈性好，有硬實(shí)感。季中梅[20]利用酸菜汁分離的乳酸菌與漢遜德巴利酵母菌用于鹿肉發(fā)酵，經(jīng)27.51 ℃下發(fā)酵20.86 h，其游離脂肪酸、硬度、膠著性和咀嚼性明顯增加，揮發(fā)性鹽基氮和大腸桿菌總數(shù)明顯降低，產(chǎn)品感官評(píng)分較高。劉蘭[21]采用戊糖片球菌、植物乳桿菌、木糖葡萄球菌和肉葡萄球菌復(fù)合發(fā)酵菌以1∶1∶2∶1的比例對(duì)牛肉進(jìn)行發(fā)酵，產(chǎn)品pH值為5.10，水分活度和水分含量較低，低亞硝酸鹽含量，安全性較高。胡美忠等[22]采用菌劑發(fā)酵有助于促進(jìn)牛肉干水分散失和pH下降，使其肌纖維排列更加緊密，從而提升發(fā)酵牛肉干的硬度和咀嚼性，可以顯著增加發(fā)酵牛肉干中游離氨基酸和揮發(fā)性成分的含量。乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸和新呈味物質(zhì)，賦予發(fā)酵肉制品柔和的酸味和良好風(fēng)味，改善產(chǎn)品品質(zhì)[23]。酵母菌發(fā)酵可分解原料肉的脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物，產(chǎn)生酚、醇類及過氧化氫酶等物質(zhì)，改善產(chǎn)品的風(fēng)味，防止肉品的氧化變色，利于發(fā)色穩(wěn)定性，延緩酸敗[24]。本研究采用添加發(fā)酵劑和酸湯來制作發(fā)酵牛肉干，旨在開發(fā)一款發(fā)酵型酸湯味牛肉干休閑產(chǎn)品，有酸湯的特殊風(fēng)味，克服傳統(tǒng)工藝的咀嚼性差、出品率低、嫩度差和色澤灰暗等缺陷，發(fā)酵肉中的有益菌可抑制有害微生物的生長，提高產(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性，延長貨架期，提高消化吸收率，有良好的可接受性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅酸湯：實(shí)驗(yàn)室自制；復(fù)合磷酸鹽（分析純）：河南隆霄生物科技有限公司；乳酸菌（保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）和嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus））、酵母菌：安琪酵母股份有限公司；葡萄糖（分析純）：西王藥業(yè)有限公司；花椒粉、五香粉、辣椒粉（均為食品級(jí)）：貴州六盤水美味園食品有限公司；冰糖、食鹽、香油（均為食品級(jí)）：成都市春暉食品有限公司；蜂蜜：上海冠生園蜂制品有限公司；牛后腿肉、姜、綠茶、胡椒粉、白砂糖：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

DHG-9070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：常州普天儀器制造有限公司；MAX-A3003型電子天平：深圳市無限量衡器有限公司；YXQ-LS-50SII立式壓力蒸汽滅菌器：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司；SRH-S實(shí)驗(yàn)室均質(zhì)機(jī)：上海世赫機(jī)電設(shè)備有限公司；PHS-3E酸度計(jì)：上海佑科儀器儀表有限公司；JP-030S超聲波清洗機(jī)：深圳市潔盟清洗設(shè)備有限公司；722S可見分光光度計(jì)：上海箐華科技儀器有限公司；TG16K-II高速離心機(jī)：長沙東旺實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；HH-S6型電熱恒溫水浴鍋：北京科偉永興儀器有限公司；SZF-06型粗脂肪測定儀：上海新嘉電子有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 紅酸湯的制備

西紅柿選用自然成熟、新鮮、色澤均勻、皮薄有彈力、結(jié)實(shí)不松軟的西紅柿；辣椒選用肉厚、形狀完整、色澤鮮艷有光澤、表皮光滑的新鮮辣椒；姜應(yīng)選用色淡黃、不酥軟、無霉?fàn)€、無異味的生姜；蒜選用外形飽滿、色澤均勻、無變軟、無霉變、無發(fā)芽的大蒜。清洗好的西紅柿、辣椒、姜蒜放在透風(fēng)處晾干。原料按配比量用組織搗碎機(jī)搗碎5 min，加入白酒、糯米粉、食鹽等輔料充分拌勻，在65 ℃條件下滅菌30 min，殺菌后裝壇，裝壇量為壇容量2/3，隨后用保鮮膜密封壇口，壇沿灌滿水加強(qiáng)密封效果，最后蓋上壇蓋發(fā)酵一般在1個(gè)月左右，定期檢查并攪拌紅酸湯。

1.3.2 發(fā)酵型酸湯味牛肉干配方

酸湯發(fā)酵牛肉干配方為牛肉100 g、綠茶2%、干姜片0.5%、冰糖2%、復(fù)合磷酸鹽0.3%、復(fù)合發(fā)酵劑（乳酸菌∶酵母菌=3∶1）2.2%、葡萄糖1.5%、食鹽1%、蜂蜜6%、辣椒粉0.5%、五香粉1%、胡椒粉1%、花椒粒1%、花椒粉1%、酸湯8%、香油6%。

1.3.3 發(fā)酵型酸湯味牛肉干加工工藝流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：

原料肉經(jīng)預(yù)處理后將松弛的牛肉順著肌原纖維方向切成條狀，去血水后瀝干。在適量的水中加入干姜片、冰糖煮制40 min，待水冷卻至85 ℃后添加綠茶浸泡20 min，制成備用湯汁。將瀝干的肉塊放入30 ℃?zhèn)溆脺薪?0 min，瀝干后加入復(fù)合磷酸鹽、食鹽、辣椒粉、五香粉、胡椒粉、花椒粉、酸湯，攪拌均勻，4 ℃低溫腌制24 h。在腌制好的牛肉添加復(fù)合發(fā)酵劑、葡萄糖、蜂蜜，混合均勻，于30 ℃恒溫發(fā)酵21 h。添加香油于發(fā)酵好的肉中，攪拌均勻，放置30 min入味，先于微波爐干燥（中高火（80%）、4 min），再于鼓風(fēng)干燥箱60 ℃條件下烘干3 h，冷卻后置于復(fù)合膜材料包裝袋回軟24 h，放入30 ℃的烘箱中干燥45 min，去除牛肉干的表面水分。將產(chǎn)品冷卻至室溫，真空包裝，于滅菌鍋中滅菌25 min，冷卻至室溫。

1.3.4 發(fā)酵型酸湯味牛肉干發(fā)酵工藝優(yōu)化

（1）單因素試驗(yàn)

以100 g原料肉為基準(zhǔn)，在乳酸菌與酵母菌比例分別為1∶1、2∶1、3∶1、1∶2、1∶3，發(fā)酵溫度分別為25 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃、37 ℃分別發(fā)酵15 h、18 h、21 h、24 h、27 h條件下，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化發(fā)酵工藝條件。

（2）正交試驗(yàn)

選擇發(fā)酵溫度（A）、發(fā)酵時(shí)間（B）、復(fù)合發(fā)酵劑添加量（C）為考察因素，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用3因素3水平正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9（33），探討不同因素對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干品質(zhì)的影響，正交試驗(yàn)因素與水平見表1。

表1 發(fā)酵型酸湯味牛肉干發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal tests for fermentation process optimization of fermented soup-flavour dried beef

1.3.5 發(fā)酵型酸湯味牛肉干的感官評(píng)定[19]

發(fā)酵型酸湯味牛肉干的感官評(píng)價(jià)包括口感、滋味與氣味、結(jié)構(gòu)組織、色澤四個(gè)方面，由食品科學(xué)與工程專業(yè)的10名學(xué)生組成評(píng)定小組，培訓(xùn)后對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干進(jìn)行感官評(píng)定，滿分100分，發(fā)酵型酸湯味牛肉干的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 發(fā)酵型酸湯味牛肉干感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of fermented soup-flavour dried beef

1.3.6 發(fā)酵型酸湯味牛肉干出品率的測定[25]

將烘干后的牛肉干在室溫條件下放置2 h，稱量出其質(zhì)量，出品率按照烘干前和烘干后的質(zhì)量差進(jìn)行計(jì)算。

1.3.7 發(fā)酵型酸湯味牛肉干理化指標(biāo)的測定

亞硝酸鹽含量參考GB 5009.33—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》測定；水分含量參考GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》測定；脂肪含量參考GB 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》測定；蛋白質(zhì)含量參考SN/T 3926—2.14《出口乳、蛋、豆類食品中蛋白質(zhì)含量的測定》中的考馬斯亮藍(lán)法測定；pH值參考GB 5009.237—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中pH值的測定》測定；總糖含量參考GB/T 9695.31—2008《肉制品總糖含量測定》測定。

1.3.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

利用SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和方差分析，利用Duncan's新復(fù)極差法比較因素水平間的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干品質(zhì)的影響

圖1 發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干品質(zhì)的影響Fig. 1 Effect of fermentation temperature on the quality of fermented soup-flavour dried beef

由圖1可知，發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵型酸湯牛肉干感官品質(zhì)有顯著差異（P＜0.05）。當(dāng)發(fā)酵溫度為25 ℃時(shí)，不是酵母菌和乳酸菌的最適生長溫度，發(fā)酵的程度不是很高，發(fā)酵肉香味不是很濃郁。當(dāng)發(fā)酵溫度為28 ℃時(shí)，產(chǎn)品含有些許酒精味。在發(fā)酵溫度為30 ℃時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分最高，為87分，既不會(huì)過酸也不會(huì)有酒精味，有著發(fā)酵肉的獨(dú)特香味。當(dāng)發(fā)酵溫度高于30 ℃時(shí)，會(huì)以乳酸菌發(fā)酵為主，其產(chǎn)物為乳酸，醋酸等有機(jī)酸，增加產(chǎn)品的酸度，減弱發(fā)酵肉的獨(dú)特風(fēng)味，降低了產(chǎn)品的感官評(píng)分。所以選擇發(fā)酵溫度為30 ℃。

2.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干品質(zhì)的影響

圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干品質(zhì)的影響Fig. 2 Effect of fermentation time on the quality of fermented soup-flavour dried beef

由圖2可知，發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵型酸湯牛肉干感官品質(zhì)有顯著差異（P＜0.05）。感官評(píng)分隨發(fā)酵時(shí)間在70～85分的范圍呈現(xiàn)“先增大、后減小”的趨勢，說明并不是發(fā)酵時(shí)間越長，酸湯發(fā)酵型酸湯味牛肉干的感官評(píng)分越高。發(fā)酵時(shí)間為18～21 h時(shí)，感官評(píng)分較高，其中發(fā)酵時(shí)間為21 h的感官評(píng)分最高，為85分。發(fā)酵時(shí)間＞21 h之后，會(huì)發(fā)酸而且有酒味，發(fā)酵時(shí)間過短時(shí)，發(fā)酵香味又不濃郁。所以選擇發(fā)酵時(shí)間為21 h。

2.3 乳酸菌與酵母菌比例對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干品質(zhì)的影響

圖3 乳酸菌與酵母菌比例對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干品質(zhì)的影響Fig. 3 Effect of the proportion of lactic acid bacteria and yeast on the quality of fermented soup-flavour dried beef

由圖3可知，乳酸菌與酵母菌比例對(duì)發(fā)酵型酸湯牛肉干感官品質(zhì)有顯著差異（P＜0.05）。在乳酸菌與酵母菌比例為1∶1和1∶3時(shí)，其感官評(píng)分都比較低，其產(chǎn)品會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)酒精風(fēng)味和過酸，口感和滋味差，降低了產(chǎn)品的感官品質(zhì)。當(dāng)乳酸菌與酵母菌比例為3∶1時(shí)，感官評(píng)分最高，酸辣適中，發(fā)酵肉香味濃，有酸湯的獨(dú)特風(fēng)味，復(fù)合發(fā)酵劑產(chǎn)生的呈味物質(zhì)賦予了牛肉干良好的風(fēng)味，產(chǎn)品回味濃郁，無異味，產(chǎn)品內(nèi)切面呈玫瑰色，所以選擇乳酸菌與酵母菌比例為3∶1，即為復(fù)合發(fā)酵劑。

2.4 發(fā)酵型酸湯味牛肉干發(fā)酵工藝正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果

表3 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal tests for fermentation process optimization

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal tests results

由表3可知，影響發(fā)酵型酸湯味牛肉干感官品質(zhì)因素的主次順序?yàn)镃＞A＞B，發(fā)酵型酸湯味牛肉干最佳發(fā)酵工藝為A2B2C2，按照該工藝制作3組平行試驗(yàn)，得出產(chǎn)品平均感官評(píng)分為88.2分。結(jié)果表明，發(fā)酵型酸湯味牛肉干最佳發(fā)酵工藝為發(fā)酵溫度30 ℃，發(fā)酵時(shí)間21 h，復(fù)合發(fā)酵劑添加量為2.2%。由表4可知，3個(gè)因素對(duì)發(fā)酵型酸湯味牛肉干感官品質(zhì)的影響均顯著（P＜0.05）。

2.5 發(fā)酵型酸湯味牛肉干品質(zhì)分析

2.5.1 發(fā)酵型酸湯味牛肉干感官評(píng)價(jià)結(jié)果分析

復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵型酸湯味牛肉干肉質(zhì)適中，無明顯粗糙感，有嚼勁，其肌纖維排列更加緊密；滋味咸酸適中，發(fā)酵肉香味濃，有酸湯的獨(dú)特風(fēng)味，回味濃郁，無異味；結(jié)構(gòu)緊密，肌肉纖維完整，呈塊狀，軟硬適中，有彈性；色澤自然，均勻一致，外表面呈棕色，有光澤，肉干切面為玫瑰色，感官評(píng)分為88.33分。自然發(fā)酵型酸湯味牛肉干肉質(zhì)適中，咀嚼性較差，無發(fā)酵風(fēng)味，回味不濃郁，色澤較差，切面呈淺棕色，感官評(píng)分為71.67分，復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵型酸湯味牛肉干更有開發(fā)價(jià)值。

2.5.2 發(fā)酵型酸湯味牛肉干理化分析

由表5可知，自然發(fā)酵的出品率比復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵低1.09%。自然發(fā)酵和復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵產(chǎn)品的亞硝酸鹽含量均＜30 mg/kg，符合國家要求，適合食用。復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵的水分含量比自然發(fā)酵更低，比自然發(fā)酵更適合儲(chǔ)藏。自然發(fā)酵的脂肪含量比復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵的高，是由于復(fù)合發(fā)酵劑在發(fā)酵過程中會(huì)對(duì)脂肪進(jìn)行水解，降低其脂肪含量[20]。復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵的蛋白質(zhì)含量比自然發(fā)酵高1.39%。自然發(fā)酵的pH值為5.67，而復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵產(chǎn)生有機(jī)酸，其pH值為5.21。自然發(fā)酵的總糖含量為8.62 g/100 g，而復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵的總糖含量為8.07 g/100 g，發(fā)酵劑會(huì)更加消耗糖分。綜合比較，復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵型酸湯味牛肉干的品質(zhì)比自然發(fā)酵型酸湯味牛肉干的品質(zhì)好。

表5 發(fā)酵型酸湯味牛肉干理化指標(biāo)分析結(jié)果Table 5 Results of physical and chemical indexes analysis of fermented soup-flavour dried beef

3 結(jié)論

研究通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定了發(fā)酵型酸湯牛肉干的發(fā)酵工藝條件。發(fā)酵型酸湯牛肉干最佳工藝為復(fù)合發(fā)酵劑（乳酸菌∶酵母菌=3∶1）添加量為2.2%，酸湯添加量為8%，蜂蜜添加量為10%，食鹽添加量為1%；30 ℃發(fā)酵21 h。在此優(yōu)化條件下，發(fā)酵型酸湯味牛肉干出品率42.22%，亞硝酸鹽含量0.02 mg/kg，水分含量35.30 g/100 g，脂肪含量19.88 g/100 g，蛋白質(zhì)含量36.31 g/100 g，pH值為5.21，總糖含量8.07 g/100 g。發(fā)酵型酸湯味牛肉干的質(zhì)量指標(biāo)牛肉干相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，比自然發(fā)酵酸湯味牛肉干的品質(zhì)好。