趙志平，唐闊，吉莉莉，陳林，韓煦，王衛(wèi)*

(1.成都大學(xué)肉類(lèi)加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610106；2.四川輕化工大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院，四川 自貢 643000)

腌臘肉制品具有風(fēng)味獨(dú)特、加工簡(jiǎn)單、貯藏期長(zhǎng)等特點(diǎn)，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。但腌臘肉制品在加工過(guò)程中需要添加亞硝酸鹽，對(duì)產(chǎn)品的安全帶來(lái)一定的隱患[1]。消除腌臘肉制品中亞硝酸鹽影響的途徑較多，如降低亞硝酸鹽的使用量、使用亞硝酸鹽替代物和利用微生物發(fā)酵劑等。李玉邯等利用胡蘿卜粉替代亞硝酸鹽制作了香腸，結(jié)果表明添加0.4%胡蘿卜粉替代亞硝酸鹽，并添加一定的抗氧化劑，可制作出品質(zhì)較好且亞硝酸鹽含量低的香腸[2]。何丹等利用天然植物提取物替代亞硝酸鹽加工了中式培根，產(chǎn)品冷藏至25 d時(shí)仍然呈現(xiàn)出良好的質(zhì)量特性[3]。將添加量為0.1%的天然提取復(fù)合物(茶多酚、葡萄籽提取物、番茄紅素和維生素E按25∶20∶20∶16比例組合)添加到香腸中，其抑菌效果優(yōu)于亞硝酸鹽[4]。

微生物發(fā)酵劑除了可以降低腌臘肉制品中亞硝酸鹽的殘留，還可以改善產(chǎn)品的品質(zhì)。阮一凡等以鴨腿為原料，利用植物乳桿菌和釀酒酵母菌作為發(fā)酵劑制作了發(fā)酵鴨腿，發(fā)現(xiàn)混合發(fā)酵劑能夠提升產(chǎn)品的口感，并且隨著貯藏期的延長(zhǎng)，發(fā)酵劑能顯著抑制產(chǎn)品感官的劣變和脂肪氧化以及不良生物胺的產(chǎn)生[5]。王衛(wèi)等研究發(fā)現(xiàn)，微生物發(fā)酵劑能夠加快風(fēng)味羊腿的發(fā)酵進(jìn)程，顯著抑制脂肪氧化和降低亞硝酸鹽殘留[6]。杜寶等以巴盟羊肉為原料，添加混合發(fā)酵劑制作了發(fā)酵香腸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)貯藏階段發(fā)酵劑組香腸的亞硝酸鹽殘留量為7.993 mg/kg，顯著低于對(duì)照組的12.493 mg/kg；發(fā)酵劑組香腸的TBARS值為0.215 mg/kg，顯著低于對(duì)照組的0.565 mg/kg[7]。

類(lèi)球紅細(xì)菌富含類(lèi)胡蘿卜素、輔酶Q10等天然抗氧化活性物質(zhì)[8-9]，在食品領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。亞硝酸鹽、食鹽是加工腌臘肉制品必需的添加劑和輔料，同時(shí)肉類(lèi)的pH呈弱酸性。為探討類(lèi)球紅細(xì)菌在腌臘肉制品中應(yīng)用的可行性，本研究分析了類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)亞硝酸鹽、食鹽和低pH的耐受性，為類(lèi)球紅細(xì)菌在腌臘肉制品中的應(yīng)用提供了初步的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

類(lèi)球紅細(xì)菌Rhodobactersphaeroides2.4.1：本實(shí)驗(yàn)室保存。

1.2 主要儀器

YP302N型電子天平 上海菁海儀器有限公司；PHS-3C-01型pH計(jì) 上海三信儀表廠(chǎng)；水浴恒溫振蕩器 金壇市金南儀器制造有限公司；HC-2518型臺(tái)式高速離心機(jī) 湘儀設(shè)備有限公司；UV-1801型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京北分瑞利有限公司；EPED-E2-10TJ型超純水機(jī) 四川優(yōu)普超純科技有限公司；756PC型生化培養(yǎng)箱 天津市泰斯特儀器有限公司；DHP-9160B通用型超凈工作臺(tái) 上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司。

1.3 分析方法

1.3.1 類(lèi)球紅細(xì)菌的活化與微氧培養(yǎng)

1.3.2 類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)亞硝酸鹽的耐受性分析及生長(zhǎng)曲線(xiàn)繪制

1.3.3 類(lèi)球紅細(xì)菌在亞硝酸鹽脅迫下的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

1.3.4 類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)食鹽的耐受性分析

1.3.5 類(lèi)球紅細(xì)菌在食鹽脅迫下的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

1.3.6 類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)低pH值的耐受分析

1.3.7 類(lèi)球紅細(xì)菌在低pH值下的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

1.3.8 類(lèi)球紅細(xì)菌在亞硝酸鹽、食鹽和低pH同時(shí)脅迫下的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

2 結(jié)果與分析

2.1 類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)亞硝酸鹽的耐受性

亞硝酸鹽是腌臘肉制品加工中常用的食品添加劑，具有抑菌、抗氧化等重要作用[12]，從而提高腌臘肉制品的品質(zhì)和延長(zhǎng)貨架期。類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)亞硝酸鹽有一定的耐受性，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)亞硝酸鹽的耐受性分析

由圖1可知，隨著亞硝酸鹽濃度的增加，類(lèi)球紅細(xì)菌生長(zhǎng)得越來(lái)越慢。與對(duì)照組(亞硝酸鹽濃度為0 mg/kg)相比，25 mg/kg的亞硝酸鹽對(duì)類(lèi)球紅細(xì)菌的生長(zhǎng)沒(méi)有顯著的影響，表明類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)25 mg/kg的亞硝酸鹽有良好的耐受性。亞硝酸鹽濃度為50，75，100，150 mg/kg時(shí)，類(lèi)球紅細(xì)菌的生長(zhǎng)速度顯著慢于對(duì)照組，但50，75，100 mg/kg脅迫的類(lèi)球紅細(xì)菌在相同的時(shí)間內(nèi)仍然達(dá)到了對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。

100 mg/kg是腌臘肉制品中常使用的亞硝酸鹽濃度，為進(jìn)一步研究亞硝酸鹽對(duì)類(lèi)球紅細(xì)菌生長(zhǎng)影響的規(guī)律，特繪制了100 mg/kg亞硝酸鹽脅迫時(shí)類(lèi)球紅細(xì)菌細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 類(lèi)球紅細(xì)菌在100 mg/kg亞硝酸鹽下的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

由圖2可知，沒(méi)有亞硝酸鹽脅迫的對(duì)照組達(dá)到穩(wěn)定期的時(shí)間明顯比添加100 mg/kg亞硝酸鹽的實(shí)驗(yàn)組短，表明對(duì)照組菌的生長(zhǎng)速度明顯快于樣品組。對(duì)數(shù)后期實(shí)驗(yàn)組仍可達(dá)到和對(duì)照組幾乎一樣的菌落數(shù)，說(shuō)明在亞硝酸鹽脅迫的情況下，類(lèi)球紅細(xì)菌仍具有較好的生長(zhǎng)性能。亞硝酸鹽還原酶對(duì)類(lèi)球紅細(xì)菌耐受和降解亞硝酸鹽發(fā)揮著決定性作用[13]，但本研究所用的類(lèi)球紅細(xì)菌Rhodobactersphaeroides2.4.1基因組中不含有亞硝酸鹽還原酶基因，說(shuō)明該類(lèi)球紅細(xì)菌通過(guò)其他途徑降解亞硝酸鹽。此外，類(lèi)球紅細(xì)菌在100 mg/kg亞硝酸鈉脅迫下的生長(zhǎng)速度明顯變慢，表明類(lèi)球紅細(xì)菌降解亞硝酸鹽的能力較弱，后期需要通過(guò)馴化和改造進(jìn)一步提高其降解亞硝酸鹽的能力，為發(fā)酵劑的開(kāi)發(fā)提供條件。

2.2 類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)食鹽的耐受性分析

一定濃度的食鹽能夠抑制微生物的生長(zhǎng)，但某些微生物卻能依靠自身的調(diào)控存活于一定濃度的鹽水中，表現(xiàn)出較好的耐受性，耐受食鹽是微生物發(fā)酵劑在腌臘肉制品中應(yīng)用的前提之一。

由圖3可知，隨著食鹽含量的遞增，類(lèi)球紅細(xì)菌培養(yǎng)液在660 nm處的吸光值依次減小，并且隨著食鹽含量逐漸增加，耐受性逐漸減弱。在食鹽濃度為2.0%時(shí)，類(lèi)球紅細(xì)菌的生長(zhǎng)雖然受到顯著性抑制，但OD660仍然在1.0以上，表現(xiàn)出良好的生長(zhǎng)特性。類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)食鹽有一定的耐受性，并且6S RNA和外膜蛋白SspA對(duì)耐受食鹽脅迫發(fā)揮著重要作用[14-15]。在食鹽脅迫條件下，類(lèi)球紅細(xì)菌的轉(zhuǎn)錄組、相容性溶質(zhì)和膜脂都會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化[16]。未來(lái)隨著腌臘肉制品低鹽化，為類(lèi)球紅細(xì)菌在腌臘肉制品中的應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件。

圖3 類(lèi)球紅細(xì)菌在不同食鹽含量下的生長(zhǎng)

由圖4可知，與對(duì)照相比，2.5%食鹽脅迫下類(lèi)球紅細(xì)菌的生長(zhǎng)速率變慢，菌體密度有所下降，在穩(wěn)定期的峰值也較低，生長(zhǎng)周期延長(zhǎng)，2.5%食鹽顯著抑制了其生長(zhǎng)。但在脅迫條件下，類(lèi)球紅細(xì)菌在穩(wěn)定期的OD660達(dá)到了1.12左右，表現(xiàn)出一定適應(yīng)性。

圖4 類(lèi)球紅細(xì)菌在2.5%食鹽脅迫下的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

2.3 類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)pH的耐受性分析

發(fā)酵食品在發(fā)酵成熟的過(guò)程中，由于乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)酸，食品pH會(huì)逐漸降低，抑制有害微生物的生長(zhǎng)。pH會(huì)影響與菌體生長(zhǎng)代謝有關(guān)的酶促反應(yīng)，進(jìn)而影響發(fā)酵的效果，所以發(fā)酵劑的耐酸性至關(guān)重要。

由圖5可知，隨著pH的逐漸下降，類(lèi)球紅細(xì)菌的生長(zhǎng)速度呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)。6.9是類(lèi)球紅細(xì)菌正常培養(yǎng)基的pH值，在pH為6.3和6.1時(shí)，類(lèi)球紅細(xì)菌的生長(zhǎng)速度變快但沒(méi)有顯著性差異。pH值繼續(xù)下降時(shí)，類(lèi)球紅細(xì)菌的生長(zhǎng)變慢，但pH值為5.9時(shí)與對(duì)照組比沒(méi)有顯著性差異，表明類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)pH具有較好的耐受性。pH值為5.7時(shí)，與對(duì)照組相比顯示出顯著性差異(P<0.05)。pH值為5.5時(shí)，類(lèi)球紅細(xì)菌不能正常生長(zhǎng)。pH對(duì)類(lèi)球紅細(xì)菌生長(zhǎng)的影響與于翠芳等關(guān)于pH對(duì)金黃色葡萄球菌的影響類(lèi)似[17]。

圖5 類(lèi)球紅細(xì)菌在不同pH時(shí)的生長(zhǎng)

將培養(yǎng)基的初始pH調(diào)整為5.8，其他條件不變，探究類(lèi)球紅細(xì)菌在pH 5.8時(shí)的生長(zhǎng)情況。

由圖6可知，與對(duì)照組相比，類(lèi)球紅細(xì)菌在pH 5.8環(huán)境下的生長(zhǎng)情況與pH 6.9幾乎重合，表明類(lèi)球紅細(xì)菌在pH 5.8時(shí)能正常生長(zhǎng)。

圖6 類(lèi)球紅細(xì)菌在pH 5.8和pH 6.9時(shí)的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

2.4 類(lèi)球紅細(xì)菌在亞硝酸鹽、食鹽和低pH同時(shí)脅迫時(shí)的生長(zhǎng)

與對(duì)照組相比，在亞硝酸鹽、食鹽和低pH共同脅迫下，類(lèi)球紅細(xì)菌的延滯期相對(duì)延長(zhǎng)，達(dá)到穩(wěn)定期的速度變慢，菌體的密度整體下降，說(shuō)明其生長(zhǎng)受到抑制，見(jiàn)圖7。

圖7 類(lèi)球紅細(xì)菌在亞硝酸鹽、食鹽和低pH同時(shí)脅迫下的生長(zhǎng)曲線(xiàn)

由圖7可知，實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組均能達(dá)到幾乎相同的峰值，綜合分析得出類(lèi)球紅細(xì)菌能在同時(shí)含有100 mg/kg的亞硝酸鹽、2.5%的食鹽和pH 5.8的脅迫條件下較好地生長(zhǎng)，說(shuō)明類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)亞硝酸鹽、食鹽和低pH脅迫具有一定的適應(yīng)能力，為該菌在腌臘肉制品中的應(yīng)用提供了初步的依據(jù)。

3 結(jié)論

本研究探索了類(lèi)球紅細(xì)菌對(duì)亞硝酸鹽、食鹽和低pH的耐受性。結(jié)果顯示：類(lèi)球紅細(xì)菌分別在100 mg/kg的亞硝酸鹽、2.5%的食鹽和pH 5.8的脅迫條件下能夠良好地生長(zhǎng)，對(duì)亞硝酸鹽、食鹽和低pH展現(xiàn)出良好的耐受性。類(lèi)球紅細(xì)菌在亞硝酸鹽、食鹽和低pH同時(shí)脅迫的情況下，生長(zhǎng)速度變慢，但仍能達(dá)到幾乎相同的生長(zhǎng)峰值。本研究為類(lèi)球紅細(xì)菌在腌臘肉制品中的應(yīng)用提供了初步的依據(jù)。