劉英麗，萬 真，楊梓妍，于青林，李 磊，王 靜,*

（1.北京工商大學(xué)，中國-加拿大食品營養(yǎng)與健康聯(lián)合實驗室（北京），北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心，北京市食品添加劑工程技術(shù)研究中心，北京 100048；2.農(nóng)業(yè)化學(xué)和食品技術(shù)研究所，西班牙 帕特納 瓦倫西亞 46980）

薩拉米香腸（salami）起源地為意大利，本義指的是“添加鹽的生香腸”，屬西式發(fā)酵香腸[1]。薩拉米香腸大多以新鮮的豬肉或牛肉為原料，添加一定硝酸鹽、亞硝酸鹽、糖和香料等輔料并通過細菌的發(fā)酵作用而制得，無需熟制即可食用[2]。由于薩拉米香腸的發(fā)酵工藝、發(fā)酵劑以及產(chǎn)品配方的多樣化，造成了其產(chǎn)品種類繁多的特點[3]。薩拉米香腸的制作要求在保證安全性的前提下，既要保留薩拉米香腸外觀、風味以及質(zhì)地上的典型特征，其化學(xué)和微生物指標也需要符合消費者食用衛(wèi)生要求[4]。薩拉米香腸與傳統(tǒng)的中國臘腸或風干腸的主要區(qū)別在于薩拉米香腸經(jīng)過了微生物的長期發(fā)酵作用，是一種不需要加熱的即食型產(chǎn)品，在室溫下可長期貯存，其切片在外觀上脂肪分布細密均勻、呈雪花狀[5]。

發(fā)酵菌株的性能是影響薩拉米香腸品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一，薩拉米香腸所用的發(fā)酵劑對產(chǎn)品的酸度、色澤、風味方面具有重要貢獻[6]。常用的菌株類型繁多，乳酸菌（lactic acid bacteria）、葡萄球菌（Staphylococcus）、酵母菌（Saccharomyces）以及青霉（Penicillium）是參與香腸發(fā)酵的主要微生物菌屬[7]。乳酸菌除了產(chǎn)生薩拉米香腸的典型風味外，通過產(chǎn)酸可以降低薩拉米香腸的pH值從而抑制腐敗菌生長，對薩拉米香腸的安全性也有重要貢獻[8]；葡萄球菌對酸度貢獻較小，主要產(chǎn)生過氧化氫酶和硝酸還原酶，因而對產(chǎn)品的色澤和風味有積極作用[9]；酵母菌和霉菌存在于薩拉米香腸的表面，它們的主要作用是保護薩拉米香腸免受氧氣的影響、穩(wěn)定顏色、減緩酸敗、避免表面的過度干燥，同時酵母菌分解碳水化合物產(chǎn)生的醇可進一步與乳酸菌作用產(chǎn)生的酸反應(yīng)生成酯，對風味也有一定的貢獻[10-11]。

乳酸菌是人類最早利用的微生物之一，目前廣泛應(yīng)用于酸奶、泡菜、發(fā)酵肉等產(chǎn)品的發(fā)酵[12-13]。乳酸菌是薩拉米香腸發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌種[14-16]，在發(fā)酵過程中通過碳水化合物代謝產(chǎn)生乳酸，乳酸再進一步轉(zhuǎn)化成其他酸類物質(zhì)[17]。應(yīng)用于發(fā)酵香腸中的乳酸菌屬主要是乳桿菌（lactobacillus）和乳片球菌（Pediococcus claussen）兩類[18]。常用的乳桿菌主要包括植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）、清酒乳桿菌（Lactobacillus sakei）、干酪乳桿菌（Lactobacillus casei）、彎曲乳桿菌（Lactobacillus curvatus）及乳酸乳桿菌（Lactobacillus lactis）。Hugas等[19]研究了245 株從發(fā)酵薩拉米香腸中分離出的乳酸菌，研究結(jié)果顯示清酒乳桿菌是發(fā)酵薩拉米香腸中最為常見的菌株，占比高達55%；Papamanoli等[20]認為乳桿菌的產(chǎn)酸能力極強，植物乳桿菌有很強的耐鹽能力，適宜用作發(fā)酵菌株。常用的乳片球菌包括戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）和乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）。乳片球菌在發(fā)酵食品中的使用也比較廣泛，可通過代謝使肉類蛋白質(zhì)和脂肪降解從而賦予產(chǎn)品獨特的風味，且該風味無法通過香辛料調(diào)配[21]。整體上，發(fā)酵薩拉米香腸的消費市場及相關(guān)發(fā)酵劑的研發(fā)在國外有較豐富的研究基礎(chǔ)，有關(guān)乳酸菌發(fā)酵對薩拉米香腸風味貢獻的國外研究較多，國內(nèi)經(jīng)歷了十余年市場的孕育，相關(guān)的研究及產(chǎn)品開發(fā)逐漸興盛。本文根據(jù)現(xiàn)有相關(guān)的研究成果和進展，綜述了薩拉米香腸風味形成的影響因素及乳酸菌對薩拉米香腸風味的貢獻及可能的形成機制。

1 薩拉米香腸風味的形成

1.1 薩拉米香腸風味形成的影響因素

1.1.1 生產(chǎn)原料

在薩拉米香腸的生產(chǎn)原料中，肉的品質(zhì)對薩拉米香腸的品質(zhì)有重要的影響。薩拉米香腸一般是由豬肉或者牛肉制成，少數(shù)國家也會因為風俗習(xí)慣不同而使用羊肉、驢肉、鹿肉、馬肉等制作薩拉米香腸[22-25]。不同種類的肉初始pH值不同，新鮮馬肉和鹿肉的pH值通常比牛肉和豬肉的pH值低，并且糖原含量比牛肉和豬肉的含量高[26]。原料肉含有豐富的蛋白質(zhì)與氨基酸以及元素鐵和脂肪酶，這些物質(zhì)都對薩拉米香腸的風味、色澤起著至關(guān)重要的影響。此外，公豬的肉含有雄烯酮，會對風味造成不良影響，因此制作香腸時最好選用母豬肉[27]。制作時還會將質(zhì)量分數(shù)25%～35%的脂肪添加到薩拉米香腸原料中，脂肪不僅充當脂溶性調(diào)味料的載體，對整體風味也有一定的貢獻。在脂肪的選擇中，豬肉脂肪因為感官特性好，是薩拉米香腸生產(chǎn)中最常用的脂肪類型；頸部和腰部脂肪（背部脂肪）中的不飽和脂肪酸數(shù)量最少，是豬的部位中最硬的脂肪，因此豬頸部脂肪和豬肥膘是添加脂肪的首選[28]。

香料的添加對產(chǎn)品本身風味也有重要影響。一方面是香料本身帶來的特殊風味，另一方面香料可以通過影響微生物代謝來影響薩拉米香腸風味，此外，NaCl含量高低也會影響薩拉米香腸的質(zhì)構(gòu)以及風味[29]。研究表明，蒜粉含有的大部分呈味物質(zhì)為含硫化合物。薩拉米香腸常用的香辛料多為胡椒和蒜粉，胡椒含有的風味物質(zhì)為萜烯，這些風味物質(zhì)對整體風味均有重要影響[30]。

1.1.2 生產(chǎn)工藝

薩拉米香腸根據(jù)含水量不同可分為干發(fā)酵香腸（水分質(zhì)量分數(shù)為25%～40%）和半干發(fā)酵腸（水分質(zhì)量分數(shù)為40%～45%），根據(jù)微生物發(fā)酵速率不同可分為快速發(fā)酵香腸和慢速發(fā)酵香腸。不同類型的薩拉米香腸發(fā)酵工藝不同，其風味也有很大差異，慢速發(fā)酵香腸與快速發(fā)酵香腸相比，由于乳酸的積累和大量其他發(fā)酵產(chǎn)物的分解使風味有明顯差異[31]。薩拉米香腸的發(fā)酵過程中，發(fā)酵溫度和濕度的控制尤為重要。不同的溫度和濕度制作出的薩拉米香腸類型也不同。溫度影響薩拉米香腸的發(fā)酵速率以及終產(chǎn)品的pH值，M?ller等[32]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵過程中溫度提高5 ℃，微生物的產(chǎn)酸速率會提升一倍。乳酸菌生長的適宜溫度為30 ℃左右，通過溫度調(diào)節(jié)可以控制乳酸菌的生長速率從而控制乳酸的產(chǎn)生[33]；此外，溫度會通過影響酶的活性，進而對薩拉米香腸發(fā)酵過程中的蛋白質(zhì)降解和脂肪降解與氧化產(chǎn)生影響[34]。薩拉米香腸發(fā)酵、成熟和干燥過程環(huán)境的相對濕度會對其失水產(chǎn)生影響。相對濕度過高時會導(dǎo)致霉菌的大量繁殖，相對濕度過低時干燥速率過快，也會導(dǎo)致腸體表面形成堅硬的外殼而腸體內(nèi)部的水分不易散失，從而影響產(chǎn)品的感官特性。有些種類的薩拉米香腸制作中還會進行煙熏，煙熏工藝具有抑菌、延長保質(zhì)期、固化顏色以及對其表面輕微的抗氧化作用，同時會賦予產(chǎn)品煙熏風味。煙熏通常在20～25 ℃下進行，煙熏會增加一些風味物質(zhì)的含量，主要是一些酚類物質(zhì)，如丁香酚、異丁香酚、對甲酚、愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚等[35-36]。

1.1.3 微生物

在薩拉米香腸的制作過程中，常常使用發(fā)酵劑來保證薩拉米香腸的安全性，同時提升產(chǎn)品的色澤與風味[37-39]。常用的發(fā)酵菌株主要包括乳酸菌、凝固酶陰性球菌（木糖葡萄球菌、微球菌）、酵母菌等[40-42]。乳酸菌在代謝過程中不僅產(chǎn)生乳酸，也會產(chǎn)生蛋白酶和脂肪酶。肉中的蛋白質(zhì)會在產(chǎn)生蛋白酶的作用下分解，是鮮味氨基酸的重要來源；脂質(zhì)在發(fā)酵過程中經(jīng)過肉中內(nèi)源性脂肪酶和乳酸菌產(chǎn)生的脂肪酶作用產(chǎn)生游離脂肪酸，這些游離脂肪酸是醛類、酮類等風味物質(zhì)的重要前體物質(zhì)[43-44]。因此，乳酸菌在薩拉米香腸發(fā)酵過程中的生長情況與產(chǎn)品品質(zhì)直接相關(guān)。除此之外，一些微球菌和葡萄球菌的添加也會對薩拉米香腸的風味起到提升作用。肉中的內(nèi)源酶將蛋白質(zhì)分解為肌漿蛋白和肌動蛋白，而微球菌和葡萄球菌產(chǎn)生的酶會將其進一步降解成氨基酸。微球菌和葡萄球菌還具有硝酸鹽還原酶和觸酶活性，可抑制不良風味的產(chǎn)生[45-46]。酵母菌存在的數(shù)量較低，一般存在于薩拉米香腸表面。漢遜氏德巴利酵母常被用作發(fā)酵肉制品中，酵母菌在發(fā)酵過程中能夠產(chǎn)生醇類和酯類物質(zhì)，并且具有分解蛋白質(zhì)、脂肪的能力，對薩拉米香腸的風味有一定的提升作用[47]。Franciosa等[48]也闡述了酵母菌可以通過抑制脂質(zhì)氧化產(chǎn)物的產(chǎn)生來促進乙酯的生成。

1.2 薩拉米香腸風味物質(zhì)提取與分析

風味物質(zhì)的提取和分析是國內(nèi)外研究薩拉米香腸風味的重要步驟，目前風味提取方法包括超臨界流體萃?。╯upercritical fluid extraction，SFE）、溶劑萃?。╯olvent extraction，SE）、同時蒸餾萃?。╯imultaneous distillation-extraction method，SDE）、固相微萃?。╯olid-phase microextraction，SPME）、動態(tài)頂空萃?。╠ynamic headspace sampling，DHS）、靜態(tài)頂空萃?。╯tatic headspace sampling，SHS）等。SFE提取效率高且能耗低，但目前該技術(shù)對極性物質(zhì)收集較少，且樣品易造成通路堵塞；SE所需設(shè)備簡單，缺點是需對樣品進行額外的凈化、濃縮等后處理并且容易造成環(huán)境污染；SPME具有靈敏度高、操作較為簡便的特點；DHS所需取樣量少、富集效率高、受基體干擾小、容易實現(xiàn)在線檢測；SHS造成假象分析可能性小，但僅適用于高含量組分檢測；SDE用少量試劑即可提取大量樣品，香氣得以濃縮，它的優(yōu)點是重復(fù)性較高、定性定量效果好[49]。其中SPME、DHS、SDE是薩拉米香腸風味提取的常用手段，提取之后常與氣相色譜（gas chromatography，GC）-質(zhì)譜（mass spectrometry，MS）聯(lián)用法或者GC-嗅聞（olfactometry，O）聯(lián)用法對風味物質(zhì)進行定性分析，其中GC-O不僅提供儀器分析還提供感官分析；電子鼻是一種仿生檢測系統(tǒng)，通過氣味指紋信息對氣體或揮發(fā)性成分做定性或定量的檢測和鑒別；風味物質(zhì)的香氣活性值（odor activity value，OAV）可以判斷某一特定成分對整體氛圍的貢獻度，OAV越大貢獻越大；香氣提取稀釋分析（aroma extraction dilution analysis，AEDA）是最常用的特征風味分析方法，它是通過對提取物進行連續(xù)稀釋直至氣味不可察覺，并比較稀釋倍數(shù)進一步研究產(chǎn)品特征風味的方法。風味物質(zhì)的提取和主要分析方法見圖1。

圖1 薩拉米香腸風味的提取和分析技術(shù)Fig.1 Extraction and analysis techniques for volatile compounds of salami

通過SPME、SDE等技術(shù)對風味物質(zhì)提取以及GC-MS定性，薩拉米香腸的風味物質(zhì)主要包括萜烯類、酸類、酯類、醇類、酮類和醛類等化合物。不同類型的薩拉米香腸由于發(fā)酵工藝不同，特征風味物質(zhì)也不同。表1總結(jié)了不同類型薩拉米香腸的特征風味[50-55]。薩拉米香腸的風味物質(zhì)大部分來源于香料添加的萜烯類物質(zhì)以及含硫類物質(zhì)等，如蒎烯（可能來源于胡椒，風味描述為松木）、月桂烯、水芹烯（風味描述為檸檬、水果）、萜品油烯（風味描述為果味、桉樹）、烯丙基甲基硫醚（可能來源于大蒜，風味描述為洋蔥）、二烯丙基二硫、烯丙基硫醚（風味描述為大蒜）、桉葉油醇（風味描述為面粉、玫瑰）、松油烯（風味描述為水果、清香）；微生物代謝與基質(zhì)肉相互作用產(chǎn)生的風味物質(zhì)主要包括2-甲基丁醛（可能來源于氨基酸代謝，風味描述為黃油、焦糖）、乙酸丙酯、丁酸乙酯（風味描述為水果）、正己醛（可能來源于脂肪代謝，風味描述為面粉）、庚醛（可能來源于脂肪代謝，風味描述為土豆）、1-辛烯-3-醇（可能來源于脂肪代謝，風味描述為蘑菇）、2-乙基己醇（可能來源于脂肪代謝，風味描述為蘑菇、花香）、癸醛（可能來源于脂肪代謝，風味描述為土豆、黃油），由于部分薩拉米香腸經(jīng)過了煙熏工藝，一些酚類物質(zhì)如丁香酚（風味描述為丁香、辣、煙熏）、對甲酚（風味描述為煙熏）也使薩拉米香腸風味更加多元化。其中甲基丁酸類物質(zhì)、苯乙醛或苯乙醇、酯類物質(zhì)以及含硫化合物出現(xiàn)頻率較高，這些共有的風味物質(zhì)大部分都與乳酸菌代謝有著直接或者間接的關(guān)系。

表1 不同類型薩拉米香腸的特征風味Table 1 Characteristic flavors of different types of salami

2 乳酸菌對薩拉米香腸風味的影響

2.1 乳酸菌發(fā)酵特性

發(fā)酵薩拉米香腸時對乳酸菌的發(fā)酵特性也有一定的要求：1）非致病菌對人體無害，革蘭氏染色陽性菌、不產(chǎn)生氨基甲酸乙酯（致癌），有些國家要求不產(chǎn)生生物胺[56]；2）所用菌株適應(yīng)發(fā)酵環(huán)境，乳酸菌能夠耐鹽、耐硝酸鈉和亞硝酸鈉；3）為了保證薩拉米香腸的食用安全性，部分國家要求通過乳酸菌發(fā)酵在48 h或者72 h內(nèi)將薩拉米香腸的pH值迅速下降到較低水平，以抑制致病菌和腐敗菌的生長；4）蛋白酶陽性并且不含有氨基酸脫羧酶和精氨酸雙水解酶[57-59]。

薩拉米香腸中pH值的變化反映了乳酸菌的產(chǎn)酸趨勢，大多數(shù)接種了乳酸菌發(fā)酵劑的薩拉米香腸在8～10 d內(nèi)pH值下降到5.3以下。Sawitzki等[60]研究了添加植物乳桿菌AJ2對薩拉米香腸品質(zhì)的影響，圖2是添加乳酸菌后薩拉米香腸在發(fā)酵過程中微生物的變化[60]，乳酸菌是薩拉米香腸發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌，發(fā)酵7 d左右，乳酸菌利用基質(zhì)肉中和外源添加的糖類快速生長使數(shù)量達到頂峰，隨后緩慢下降，數(shù)量維持在108CFU/g；圖3為薩拉米香腸pH值的變化情況[60]，實驗組（添加植物乳桿菌AJ2）pH值在2～3 d內(nèi)可降低到5.4以下并持續(xù)降低至最低點，當乳酸菌消耗完體系中的糖時開始進行氮代謝，pH值開始緩慢回升，而空白對照組薩拉米香腸的pH值始終在5.2以上。

圖2 微生物在薩拉米香腸發(fā)酵和成熟過程中的變化[60]Fig.2 Changes in microbial populations during fermentation and ripening of salami[60]

圖3 pH值在薩拉米香腸發(fā)酵過程中的變化[60]Fig.3 Change in pH during fermentation of salami[60]

2.2 乳酸菌對薩拉米香腸風味的貢獻及作用機制

薩拉米香腸經(jīng)過發(fā)酵過程會產(chǎn)生特殊的風味物質(zhì)，這些風味物質(zhì)的來源見圖4[11]。原料肉的化學(xué)組成主要包括水分（71%～78%）、蛋白質(zhì)（10%～25%）、脂類（1%～12%）、碳水化合物（0.1%～2%）[61-62]。發(fā)酵過程中乳酸菌參與的與風味相關(guān)代謝包括蛋白質(zhì)代謝、碳水化合物代謝和脂肪代謝。

圖4 薩拉米香腸風味物質(zhì)產(chǎn)生的途徑[11]Fig.4 Pathways for the production of flavor substances of salami[11]

2.2.1 蛋白質(zhì)代謝

原料肉中，蛋白質(zhì)的含量僅次于水的含量。乳酸菌具有自己的一套酶系統(tǒng)，可以對蛋白質(zhì)以及氨基酸進行分解代謝從而產(chǎn)生特定的風味物質(zhì)[63-64]。通過全基因組DNA微陣列分析了清酒乳桿菌L22生長在肌漿蛋白或肌原纖維蛋白培養(yǎng)基中時，551 個基因的表達差異，研究表明，在存在肉蛋白質(zhì)的情況下，清酒乳桿菌會上調(diào)編碼寡肽轉(zhuǎn)運蛋白和胞內(nèi)肽酶的基因，表明乳酸菌具有利用肉類營養(yǎng)物質(zhì)的能力，可降解蛋白質(zhì)產(chǎn)生寡肽和游離氨基酸作為風味前體物質(zhì)[65]。

如圖5所示，原料肉中的肌原纖維和肌漿蛋白經(jīng)過乳酸菌胞外酶的作用降解成呈味氨基酸或寡肽，從而對產(chǎn)品特有的風味和質(zhì)構(gòu)起關(guān)鍵作用[66]。氨基酸本身對產(chǎn)品有呈味的貢獻，如谷氨酸和天門冬氨酸是典型的鮮味氨基酸，谷氨酸與基質(zhì)中的Na＋結(jié)合成谷氨酸鈉后，鮮味作用會明顯增強；D型氨基酸普遍具有甜味，色氨酸的甜度約是蔗糖的35 倍[67-68]。此外，氨基酸進一步通過轉(zhuǎn)氨反應(yīng)、氧化脫氨、脫羧反應(yīng)以及降解反應(yīng)形成其他物質(zhì)，其中醛類物質(zhì)進一步發(fā)生氧化還原反應(yīng)形成酸類、醇類、酯類[69]。3-甲基丁醛、3-甲基丁醇、3-甲基丁酸這幾種物質(zhì)可以通過亮氨酸經(jīng)過美拉德反應(yīng)后再經(jīng)過乳酸菌中的氨基轉(zhuǎn)移酶和脫羧反應(yīng)得到；2-甲基丁醛、2-甲基丁醇、2-甲基丁酸這幾種物質(zhì)可通過異亮氨酸經(jīng)過類似的反應(yīng)得到；苯乙醛、苯乙醇、苯乙酸是通過苯丙氨酸代謝而來；3-甲硫基丙醛則是與甲硫氨酸代謝相關(guān)[70]。2-甲基丙酸、3-甲基丁酸和2-甲基丁酸為薩拉米香腸特征性的“甜味”，這3 種酸也會轉(zhuǎn)化成果酸酯，對香氣也有積極影響，3-甲基丁醛及其衍生物對風味影響很大，與含硫化合物反應(yīng)時可生成一種類似培根的風味[71-73]。因此，乳酸菌在薩拉米香腸體系中的蛋白質(zhì)代謝路徑主要是蛋白質(zhì)和氨基酸的降解反應(yīng)、轉(zhuǎn)氨反應(yīng)、氧化脫氨、脫羧反應(yīng)；其二級反應(yīng)產(chǎn)物進行氧化還原反應(yīng)生成3-甲基丁酸以及果酸酯等特征風味物質(zhì)。

圖5 蛋白質(zhì)降解過程中風味物質(zhì)的形成途徑[66]Fig.5 Formation pathways of aromatic compounds from protein degradation[66]

2.2.2 碳水化合物代謝

乳酸菌發(fā)酵分為同型發(fā)酵和異型發(fā)酵，同型發(fā)酵是乳酸菌利用葡萄糖經(jīng)過糖酵解途徑生成丙酮酸，再進一步轉(zhuǎn)化成乳酸；異型發(fā)酵中乳酸菌利用葡萄糖，它的產(chǎn)物除乳酸外還有乙醇[74-75]。乳酸鏈球菌和大多數(shù)乳酸桿菌進行同型發(fā)酵，而明串珠菌屬的乳酸菌以及某些乳酸桿菌，如腸膜明串珠菌、短乳桿菌、甘露醇乳桿菌則進行異型發(fā)酵[76]。

在低鳥嘌呤（guanine，G）、胞嘧啶（cytosine，C）含量革蘭氏陽性菌中，碳分解代謝物阻遏（carbon catabolite repression，CCR）效應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)控因子為分解代謝物控制蛋白A（catabolite control protein A，CcpA）[77]。除雙歧桿菌屬，大部分乳酸菌是低GC含量，雙歧桿菌屬幾乎不用作薩拉米香腸的發(fā)酵劑。在薩拉米香腸發(fā)酵過程中，乳酸菌優(yōu)先利用葡萄糖等速效碳源進行代謝[78]。乳酸菌中的CcpA蛋白具有多效性調(diào)控作用，主要包括CCR效應(yīng)以及碳分解代謝物激活（carbon catabolite activation，CCA）效應(yīng)，如圖6[77]所示。CcpA在共阻遏物P-(Ser)-組氨酸-磷基蛋白（histidine-phosphoryl protein，Hpr）協(xié)助下與cre位點結(jié)合，HPr的組氨酸殘基在磷酸轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)（phosphotransferase system，PTS）、EI（enzyme I）催化下以磷酸烯醇式丙酮酸為底物進行磷酸化，并將磷傳遞給負責葡萄糖轉(zhuǎn)運和磷酸化的PTS系統(tǒng)；Hpr的絲氨酸殘基隨后在Hpr激酶/磷酸酯酶（Hpr kinase/phosphoesterase，HprK/P）的催化下被磷酸化，形成P-(Ser)-Hpr并與轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子CcpA形成復(fù)合體，參與CCR效應(yīng)[77]。乳酸菌中CcpA蛋白對糖酵解途徑具有促進作用，CcpA缺失引起丙酮酸激酶及L-乳酸脫氫酶活性降低，進一步導(dǎo)致代謝產(chǎn)物中乙醇、乙酸含量的增加；CcpA蛋白還可對磷酸轉(zhuǎn)移酶和乙酸激酶（丙酮酸生成乙酸關(guān)鍵酶）的編碼基因pta與ackA以及乙酰乳酸合酶（乙偶姻途徑的關(guān)鍵酶）的編碼基因alsSD進行正調(diào)控，影響乙酸、乙偶姻、L-乳酸等風味物質(zhì)的產(chǎn)生，從而調(diào)控碳溢流代謝[79-81]。

圖6 低GC含量革蘭氏陽性菌中CcpA依賴的CCR/CCA效應(yīng)機制[77]Fig.6 CcpA-dependent carbon catabolite repression/carbon catabolite activation effect mechanism in Gram-positive bacteria with low GC content[77]

除了乳酸菌中CcpA蛋白影響風味物質(zhì)的生成外，Rimaux等[82]的實驗證實了乳酸菌可利用腺苷和肌苷的戊糖部分作為碳源在肉中進行糖代謝。乳酸菌通過碳水化合物代謝產(chǎn)生如乳酸、乙酸、甲酸等有機酸，酸味是發(fā)酵肉制品風味物質(zhì)的組成之一，酸味與D-乳酸的含量呈正相關(guān)[83]。糖酵解途徑的中間產(chǎn)物丙酮酸也是風味前體物質(zhì)，例如丙酮酸在丙酮酸脫羧酶、雙乙酰合酶的作用下生成雙乙酰，雙乙酰具有奶油香味且對薩拉米香腸的風味有促進作用。Lo等[84]也證實了通過糖代謝產(chǎn)生雙乙酰和乙醛是乳酸菌的共同特征。Sidira等[85]的研究表明乙酸乙酯在微生物生長代謝酯類物質(zhì)含量中是最高的，乳酸菌經(jīng)過碳水化合物代謝生成的多種酸類物質(zhì)是形成酯類物質(zhì)的前體。趙麗華[86]在實驗中發(fā)現(xiàn)，薩拉米香腸在發(fā)酵過程中未檢測出乳酸，但檢測出了大量的乳酸異丙酯和乳酸異戊酯，說明在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的乳酸作為風味前體物質(zhì)形成了酯類物質(zhì)，賦予薩拉米香腸典型的風味。綜上，乳酸菌在薩拉米香腸體系中通過碳水化合物代謝的糖酵解途徑產(chǎn)生了大量的酸類物質(zhì)，這些物質(zhì)如丙酮酸是一些重要風味物質(zhì)（雙乙酰、乙酸乙酯、乙醛）的前體物質(zhì)。

2.2.3 脂肪代謝

在薩拉米香腸發(fā)酵的過程中，除了脂肪本身會進行降解反應(yīng)產(chǎn)生游離脂肪酸以及醇、醛、酮類風味物質(zhì)外，其還可作為碳源供微生物代謝，代謝產(chǎn)物可以進一步代謝形成其他風味物質(zhì)[87]。發(fā)酵薩拉米香腸的內(nèi)源脂酶對脂類的分解作用大概占60%～80%[88]。脂類物質(zhì)形成風味的重要基礎(chǔ)是中性脂肪酸和磷脂的水解和氧化。脂質(zhì)降解分為脂質(zhì)的水解和脂質(zhì)的氧化。在脂質(zhì)的水解中，不飽和脂肪酸比脂肪酸更容易釋放（亞油酸＞油酸＞硬脂酸＞棕櫚酸）[89-91]。中性脂肪在脂肪酶的作用下生成單甘酯、雙甘酯及游離脂肪酸，而乳酸菌通過糖代謝產(chǎn)生乳酸等有機酸降低了pH值，從而使脂肪酶的活性受到影響。此外，羥基脂肪酸水解為羥基酸，經(jīng)過反應(yīng)生成的內(nèi)酯化合物具有肉香味。郭月紅等[92]的研究也發(fā)現(xiàn)脂肪水解成脂肪酸只是第一步反應(yīng)，脂肪酸是第二級反應(yīng)（如氧化反應(yīng)和與蛋白質(zhì)之間的反應(yīng)等）的前體物質(zhì)，第二級反應(yīng)是形成風味物質(zhì)的主要反應(yīng)，可生成1-辛烯-3-醇等。游離脂肪酸還可以與脂質(zhì)氧化所產(chǎn)生的醇發(fā)生反應(yīng)生成酯，揮發(fā)性脂肪酸形成的酯可以賦予肉制品果香。脂質(zhì)的氧化中脂肪氧化酶催化如花生四烯酸、亞油酸等不飽和脂肪酸，最后形成二級氧化產(chǎn)物——醛類與酮類，如辛醛、壬醛和2-十一烷醛來源于油酸；己醛、2-壬烯醛、2,4-癸二烯醛來源于亞油酸[93-94]。微生物對脂的分解作用占30%左右，Thambiraj等[95]研究結(jié)果顯示經(jīng)過乳酸菌發(fā)酵的黃花扁豆乙酸、丁酸等短鏈脂肪酸濃度增加。Uppada等[96]將植物乳桿菌（MTCC 4461）用作脂肪酶的來源，研究了固定化脂肪酶在脂肪降解中的應(yīng)用，結(jié)果表明該種脂肪酶具有在72 h內(nèi)降解肉中脂肪的特性并且植物乳桿菌在96 h內(nèi)顯示出具有對肌漿蛋白和肌原纖維蛋白降解的特性，并且用固定的植物乳桿菌脂肪酶進行的酯化反應(yīng)可以合成短鏈脂肪酸酯。

圖7描述了甘油三酯在乳酸菌發(fā)酵過程中的降解途徑[97]，其中乳酸菌是酯酶或脂肪酶的來源。飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸經(jīng)過β-氧化等系列反應(yīng)生成醇類、酯類、酸類物質(zhì)。其中短鏈脂肪酸是許多芳香族化合物的前體。酯酶還可以催化甘油和醇類直接合成風味活性酯[97]。乳酸菌在薩拉米香腸體系中經(jīng)過的脂肪水解與氧化產(chǎn)生不飽和脂肪酸，作為風味前體物質(zhì)與蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物相互作用形成以1-辛烯-3-醇、己醛等醛類和酮類為主的風味物質(zhì)。

圖7 甘油三酯在乳酸菌發(fā)酵過程中的降解途徑[97]Fig.7 Degradation pathways of triglycerides during fermentation of lactic acid bacteria[97]

3 結(jié) 語

薩拉米香腸作為西式發(fā)酵香腸，是西方發(fā)達國家消費者餐桌上重要的肉類食品，其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和研發(fā)水平較為成熟，已基本呈現(xiàn)工廠化、規(guī)模化、標準化、規(guī)范化的發(fā)展格局。我國西式發(fā)酵香腸的加工及研究相對滯后，薩拉米香腸制造的核心技術(shù)即發(fā)酵劑的研發(fā)及部分加工設(shè)備和工藝主要依賴進口，發(fā)酵周期長、生產(chǎn)成本高。目前國內(nèi)有少數(shù)廠家生產(chǎn)西式發(fā)酵香腸，隨著人們對肉及肉制品攝入量及品質(zhì)要求的提高，同時經(jīng)過國內(nèi)十余年市場的孕育，薩拉米香腸這類產(chǎn)品已經(jīng)獲得越來越多年輕人的青睞。

當前，乳酸菌已被廣泛證明對薩拉米香腸風味影響顯著，通過蛋白質(zhì)代謝將亮氨酸、異亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸轉(zhuǎn)化成3-甲基丁醛、3-甲基丁醇、3-甲基丁酸、2-甲基丁醛、2-甲基丁醇、2-甲基丁酸、苯乙醛、苯乙醇、苯乙酸、3-甲硫基丙醛以及一些酯類物質(zhì)；碳水化合物代謝產(chǎn)生酸類物質(zhì)，利用葡萄糖產(chǎn)生如乳酸、乙酸、乙偶姻、丙酮酸、雙乙酰、乙醛等酸類物質(zhì)，一些酸類物質(zhì)還可作為風味物質(zhì)酯類（如乙酸乙酯）的前體物質(zhì)；脂肪代謝將脂肪酸轉(zhuǎn)化成辛醛、壬醛、己醛、2-壬烯醛、2,4-癸二烯醛、丁酸、1-辛烯-3-醇等物質(zhì)。我國擁有豐富而優(yōu)良的發(fā)酵菌種庫及原料肉資源，根據(jù)我國的消費需求和消費習(xí)慣，開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的發(fā)酵劑，能夠有效促進發(fā)酵肉質(zhì)地與風味形成、改進發(fā)酵肉制品品質(zhì)、縮短加工周期等，對生產(chǎn)出適合“中國胃（味）”的高檔發(fā)酵肉制品具有重要的價值和意義。以薩拉米香腸為代表的西式肉制品綠色制造和新品研發(fā)是新時代背景下消費者對美好生活追求的重要組成部分，也是驅(qū)動肉制品產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要引擎之一。