周亞軍,王 寧,陳 艷,張 玉,王淑杰
(1.吉林大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,吉林 長春 130062;2.吉林大學(xué)生物與農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,吉林 長春 130022)
由于傳統(tǒng)的飲食習(xí)慣,我國是豬肉生產(chǎn)和消費(fèi)大國。國家統(tǒng)計(jì)局歷年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2013—2018年我國肉總產(chǎn)量基本維持在8 500萬 t,其中豬肉產(chǎn)量占比60%以上。隨著人們健康生活意識(shí)的提高,對(duì)高品質(zhì)豬肉的需求也隨之增加。但因?yàn)楣S化白豬過分要求豬的飼料轉(zhuǎn)化率、生長速率等,忽略消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)豬肉的需求。吉林山黑豬是將北京黑豬和大約克夏豬雜交育種,歷經(jīng)20 年培育出的優(yōu)質(zhì)瘦肉型黑豬品種。與工廠白豬相比,不僅生長速度快、經(jīng)濟(jì)效益好,還具有高谷氨酸、高不飽和脂肪酸、低膽固醇、風(fēng)味濃郁、脂肪沉積性好等特點(diǎn)[1]。周慧敏等[2]研究發(fā)現(xiàn)與普通瘦肉型豬肉相比山黑豬肉味風(fēng)味更為濃郁,己醛、辛醛等5種醛類和苯乙酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮2種酮類是形成2種豬肉風(fēng)味差異的主要原因。目前山黑豬年出欄量可達(dá)20萬 頭,可部分填補(bǔ)國內(nèi)高品質(zhì)豬肉市場(chǎng),深受消費(fèi)者歡迎。
肉干是經(jīng)過腌制、干燥等工藝加工而成的傳統(tǒng)肉制品,因其蛋白質(zhì)含量高、易攜帶、方便貯存等特點(diǎn)受到人們的喜愛。肉干傳統(tǒng)工藝制作中會(huì)經(jīng)過較長時(shí)間干燥,存在產(chǎn)品口感較硬、咀嚼性較差、色澤不佳等現(xiàn)象。添加外源發(fā)酵劑制成的發(fā)酵肉干,在微生物的作用下可以改善肉干的質(zhì)地、形成獨(dú)特風(fēng)味和提高消化率,還可以抑制有害微生物生長和氧化、降低亞硝酸鹽殘留量和有害生物胺含量[3-4]。目前,對(duì)吉林山黑豬研究主要集中在豬肉品質(zhì)[1-2],其發(fā)酵制品研究較少,僅張海杰[5]以山黑豬肉為原料開發(fā)新型發(fā)酵火腿,山黑豬肉干發(fā)酵過程中發(fā)酵特性研究鮮見報(bào)道。本研究以山黑豬肉為原料,添加發(fā)酵劑制作發(fā)酵肉干,研究不同發(fā)酵因素對(duì)肉干發(fā)酵過程中發(fā)酵特性的影響,旨在為山黑豬肉制品的開發(fā)提供借鑒參考。
豬后臀肉 吉林精氣神有機(jī)農(nóng)業(yè)股份有限公司;木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus,CICC 21445,具有蛋白酶活性)、清酒乳桿菌清酒亞種(Lactobacillus sakeisubsp.sakei,CICC 21858) 中國工業(yè)微生物菌種保藏中心。
HD-3A型智能水分活度測(cè)量儀 北京西化儀科技有限公司;WSF色差儀 上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司;JY600c系列電泳儀 北京君意東方電泳設(shè)備有限公司;UV-8000S紫外-可見分光光度計(jì) 上海元析儀器有限公司;H2-16KR臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 湖南可成儀器設(shè)備有限公司;CT3質(zhì)構(gòu)儀 美國Brookfield公司。
1.3.1 腌制配方
葡萄糖l%、食鹽2%、蔗糖l%、亞硝酸鈉0.015%、胡椒粉0.35%、料酒2.4%,各物質(zhì)添加量均按肉質(zhì)量百分比添加。
1.3.2 工藝流程與操作要點(diǎn)
工藝流程:原料肉處理→腌制→接種→發(fā)酵→干燥→包裝→終產(chǎn)品。
原料肉預(yù)處理:山黑豬后臀肉剔除脂肪、筋膜等雜質(zhì)部分,清水沖洗干凈后沸水煮制10 min,沿豬肉紋理分割成6 cm×2 cm×2 cm的肉塊。
腌制:將腌制料按肉質(zhì)量百分比加入修整好的肉塊中,混合均勻,4 ℃腌制24 h。
發(fā)酵:腌制完成后,按一定配比和接種量將發(fā)酵劑添加到肉中恒溫培養(yǎng)。
干燥:60 ℃干燥3 h,90 ℃干燥1 h,為保持受熱均勻和防止黏連,每30 min翻面一次。
包裝:干燥后的樣品冷卻至室溫,真空包裝。
1.3.3 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉干發(fā)酵特性影響
進(jìn)行單因素試驗(yàn)時(shí),各因素基本水平為發(fā)酵溫度35 ℃,接種量107CFU/g,菌種配比木糖葡萄球菌(S.xylosus)∶清酒乳桿菌清酒亞種(L.sakei)=1∶1,發(fā)酵時(shí)間32 h,試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1所示。
表1 單因素試驗(yàn)因素與水平Table 1 Coded levels of independent variables
1.3.4 指標(biāo)測(cè)定
1.3.4.1 pH值
參照GB 5009.237—2016《食品pH值的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。
1.3.4.2 水分活度
采用水分活度儀測(cè)定。
1.3.4.3 總游離氨基酸(free amino acids,F(xiàn)AAs)
參照茚三酮比色法[6]測(cè)定。
1.3.4.4 組胺含量
參照王新惠等[7]的方法測(cè)定組胺含量,并根據(jù)下式計(jì)算:
式中:X為試樣中組胺含量/(mg/100 g);m1為試樣中組胺吸光度對(duì)應(yīng)的組胺質(zhì)量/μg;V1為三氯乙酸體積/mL;m2為取樣量/g。
1.3.4.5 亞硝酸殘留量
參照GB 5009.33—2016《食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》鹽酸萘乙二胺法測(cè)定。
1.3.4.6 質(zhì)構(gòu)
將山黑豬肉樣品沿垂直肌原纖維方向切成1 cm×1 cm×1 cm的肉塊,CT3質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定其硬度、彈性和咀嚼性。參數(shù)設(shè)置為:測(cè)試模式TPA,探頭TA39,目標(biāo)形變值50%,測(cè)試速率1.00 mm/s,觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載0.5 N,循環(huán)次數(shù)2 次。
1.3.4.7 色澤
發(fā)酵山黑豬肉干攪碎后均勻鋪設(shè)于樣品池,WSF色差儀測(cè)定樣品的亮度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*),順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°(3 次)得到3 組數(shù)據(jù),取平均值。
1.3.4.8 十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)
參考Zhou Yajun等[8]方法進(jìn)行測(cè)定。取2 g發(fā)酵山黑豬肉樣品,加入20 mL蛋白提取液,均質(zhì)2 min后,4 ℃、8 500 r/min離心30 min。雙縮脲法測(cè)定總蛋白質(zhì)量濃度,并用1 mol/L的Tris-HCl溶液(pH 7.0)調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)量濃度至(3.0±0.5)mg/mL。分離膠為10.5%,濃縮膠為4%。電壓初始值為80 V,樣品進(jìn)入分離膠后調(diào)整為120 V,指示劑移至距膠下端1 cm處停止。染色液染色,再用脫色液脫色至條帶清晰,掃描成像。
1.3.4.9 感官評(píng)分
邀請(qǐng)10 名食品專業(yè)學(xué)生,男女各5 名,接受培訓(xùn)后嚴(yán)格按照感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)山黑豬發(fā)酵肉干色澤、滋味、氣味、質(zhì)地4 個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分,感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表2。結(jié)果取平均值,保留一位小數(shù)。
表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of fermented pork jerky
發(fā)酵過程中pH值的快速降低有助于抑制有害菌生長,保證食品的安全性,同時(shí)低pH值促進(jìn)亞硝基肌紅蛋白生成,賦予產(chǎn)品良好的色澤。由圖1A可知,不同配比組pH值隨發(fā)酵時(shí)間延長呈下降趨勢(shì)。1∶3組下降速度最快,3∶1組和2∶1組下降緩慢,可能是由于乳酸菌產(chǎn)酸能力強(qiáng)于木糖葡萄球菌,乳酸菌占比越大pH值下降越快。2∶1和3∶1組發(fā)酵24 h和32 h,pH值無顯著差異(P>0.05)??赡苁且?yàn)殡S發(fā)酵時(shí)間延長,產(chǎn)酸速度減緩,在木糖葡萄球菌蛋白酶的作用下,蛋白質(zhì)酶解產(chǎn)生的小肽、氨基酸和胺等物質(zhì)對(duì)酸起到緩沖作用[9]。由圖1B可知,在發(fā)酵前16 h內(nèi),pH值下降速度隨接種量增大而加快,王志威等[10]在發(fā)酵鵝肉香腸研究中也得到相似結(jié)論。在乳酸菌消耗碳源產(chǎn)生有機(jī)酸和其他微生物代謝的作用下,pH值迅速下降。但發(fā)酵16~32 h,接種量為108CFU/g組pH值下降速度逐漸變緩,且最終值小于5×107CFU/g組。可能是因?yàn)榻臃N量過大,營養(yǎng)物質(zhì)缺乏抑制了發(fā)酵劑菌株的生長。由圖1C可知,0~8 h所有組pH值下降平緩,8~16 h,35 ℃和40 ℃組pH值下降速率遠(yuǎn)大于其他3 組且45 ℃組下降最慢,這可能是由于溫度過高抑制乳酸菌活性。丁希等[11]也發(fā)現(xiàn)35 ℃時(shí)發(fā)酵灌腸pH值最低。
圖1 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉發(fā)酵中pH值的影響Fig.1 Effect of fermentation conditions on pH of pork jerky during fermentation
由圖2A可知,不同菌種配比導(dǎo)致aw呈現(xiàn)2種下降趨勢(shì),2∶1和3∶1組下降速度先慢后快,1∶1、1∶2和1∶3組下降速度先快后慢。周慧敏等[12]研究表明葡萄球菌對(duì)aw影響較小,產(chǎn)酸能力弱,葡萄球菌占比越大,發(fā)酵前期pH值下降較慢,后期在乳酸菌的作用下形成酸性環(huán)境,加快aw值降低。乳酸菌占比越大,發(fā)酵前期pH值快速降低誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性,持水力降低[13],有利于aw的減小。另外,謝愛英等[14]在研究發(fā)酵香腸發(fā)酵過程中也發(fā)現(xiàn)aw和pH值呈正相關(guān),pH值降低,aw減小。由圖2B可知,108CFU/g組在0~24 h,隨發(fā)酵時(shí)間延長aw下降最快,但最終值大于5×107CFU/g組。接種量小于5×107CFU/g時(shí),隨接種量增大最終aw值減小。黃俊逸等[15]研究表明,接種量越大,aw下降速度越快且最終值越低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致可能與接種量大小設(shè)置不同有關(guān),當(dāng)接種量大于5×107CFU/g時(shí),營養(yǎng)物質(zhì)不充足限制發(fā)酵菌種的生長。由圖2C可知,實(shí)驗(yàn)各組aw均隨發(fā)酵時(shí)間延長呈下降趨勢(shì),不同溫度條件下降趨勢(shì)各不相同。35 ℃組在發(fā)酵結(jié)束時(shí)aw值最低,可能是由于35 ℃為發(fā)酵菌種適生長溫度,快速產(chǎn)酸,pH值接近蛋白質(zhì)等電點(diǎn)促進(jìn)蛋白質(zhì)凝膠化,降低持水力[16]。
圖2 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉發(fā)酵中aw的影響Fig.2 Effect of fermentation conditions on aw of pork jerky during fermentation
發(fā)酵肉制品中,肉內(nèi)源酶和微生物外源酶的共同作用使蛋白質(zhì)和多肽分解為小肽和FAAs,F(xiàn)AAs是發(fā)酵肉制品滋味形成的重要組成部分,還是許多揮發(fā)性化合物的前體,間接影響產(chǎn)品典型香氣的形成,所以FAAs含量對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味形成至關(guān)重要。由圖3A可知,所有組發(fā)酵32 h FAAs含量顯著大于發(fā)酵0 h(P<0.05),2∶1和3∶1組由于木糖葡萄球菌含量較大,木糖葡萄球菌生長過程中分泌蛋白酶,加速蛋白質(zhì)分解,因此3∶1組上升趨勢(shì)最顯著且終值最高。薛菲等[17]在研究不同發(fā)酵劑對(duì)兔肉脯F(xiàn)AAs的影響中得到類似結(jié)果。1∶1、1∶2和1∶3組發(fā)酵前期FAAs含量增長顯著,可能由于乳酸菌本身對(duì)蛋白質(zhì)具有一定分解能力,同時(shí)可以通過快速產(chǎn)酸降低pH值至5.0左右,激活肉中內(nèi)源組織蛋白酶,促進(jìn)FAAs的產(chǎn)生[18]。發(fā)酵后期FAAs含量基本停止上升可能是因?yàn)榘l(fā)酵環(huán)境pH值過低,抑制內(nèi)源組織蛋白酶和木糖葡萄球菌的活性。由圖3B可知,接種量小于108CFU/g時(shí),F(xiàn)AAs含量在發(fā)酵前24 h隨接種量增大而增大。發(fā)酵時(shí)間大于24 h,108CFU/g組出現(xiàn)降低趨勢(shì),可能是由于隨發(fā)酵時(shí)間延長,菌體濃度過大,營養(yǎng)物質(zhì)不充分導(dǎo)致前期產(chǎn)生的FAAs被重新利用[19]。由圖3C可知,所有組FAAs含量在發(fā)酵過程中均呈上升趨勢(shì),發(fā)酵32 h時(shí)不同溫度間含量差異顯著(P<0.05)。蛋白質(zhì)降解受pH值、溫度和鹽含量等多方面因素影響。30 ℃組發(fā)酵32 h,F(xiàn)AAs含量遠(yuǎn)大于其他組,其他組可能因?yàn)閜H值過低抑制蛋白酶活性[20],或者溫度過低或過高抑制發(fā)酵菌種活性導(dǎo)致FAAs含量降低。
圖3 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉發(fā)酵中FAAs含量的影響Fig.3 Effect of fermentation conditions on total free amino acid content of pork jerky during fermentation
組胺作為食品中毒性最強(qiáng)的胺,攝入過多會(huì)導(dǎo)致惡心、嘔吐和頭痛等癥狀。由圖4A可知,1∶2和1∶3組組胺含量在發(fā)酵期間增長速率緩慢。組胺含量主要和腸桿菌相關(guān)[21],乳酸菌占比較大消耗碳水化合物快速產(chǎn)酸,降低pH值抑制產(chǎn)胺菌生長,從而控制組胺含量增長。2∶1和3∶1組的組胺含量先緩慢上升再迅速增長。有研究表明木糖葡萄球菌可以分泌胺氧化酶,將生物胺分解成過氧化氫、醛和氨等,減少組胺積累[22]。24 h前緩慢上升可能因?yàn)槟咎瞧咸亚蚓急容^大,減少組胺積累。24 h后由于有機(jī)酸的不斷積累,低pH值抑制了胺氧化酶的活性[23],組胺含量上升。由圖4B可知,組胺含量隨發(fā)酵時(shí)間延長而增大,接種量越大,組胺含量增長越緩慢,可能是因?yàn)榻臃N量增大促進(jìn)發(fā)酵菌種迅速占領(lǐng)發(fā)酵優(yōu)勢(shì),抑制產(chǎn)胺菌生長。由圖4C可知,45 ℃和25 ℃組最終值較高。研究表明溫度通過影響發(fā)酵環(huán)境中微生物種類、數(shù)量、蛋白酶和氨基酸脫羧酶活性控制組胺含量[24]。25 ℃是組氨酸脫羧酶活性較高且穩(wěn)定的溫度[25],加速組胺形成。45 ℃組組胺含量高可能是由于溫度較高導(dǎo)致發(fā)酵菌種不能快速占據(jù)主導(dǎo)地位,無法有效抑制組氨酸脫羧酶陽性菌的生長。
圖4 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉發(fā)酵中組胺含量的影響Fig.4 Effect of fermentation conditions on histamine content of pork jerky during fermentation
亞硝酸鹽攝入人體后易與仲胺類物質(zhì)反應(yīng)生成亞硝胺而致癌,因此亞硝酸鹽殘留量是肉制品重要的安全問題。由圖5A可知,不同的菌種配比表現(xiàn)出不同趨勢(shì)。1∶1、1∶2和1∶3組在0~8 h緩慢下降,2∶1和3∶1組亞硝酸殘留量0~8 h不減反增,可能是2∶1和3∶1組木糖葡萄球菌比例較大,在木糖葡萄球菌硝酸還原酶的作用下硝酸鹽被還原為亞硝酸鹽;隨著發(fā)酵時(shí)間延長至8~16 h,乳酸大量積累,pH值降低,抑制硝酸還原酶活性,減少亞硝酸鹽形成,同時(shí)酸性條件下發(fā)生非酶歧化反應(yīng)形成NO,與肌紅蛋白結(jié)合促進(jìn)色澤形成,也降低了亞硝酸鹽殘留量[26]。由圖5B可知,發(fā)酵32 h隨接種量增大,亞硝酸鹽殘留量降低,這與郭丹等[27]研究結(jié)果一致。有研究表明乳酸菌降解亞硝酸鹽可分為2 個(gè)階段,pH值大于4.5時(shí)降解以酶的作用為主,pH值小于4.5時(shí)酶活性被抑制,以酸降解為主,酶降解速率低于酸降解速率[28]。因此隨接種量增大,產(chǎn)酸速率逐漸加快,亞硝酸鹽降解速率加快,含量降低。由圖5C可知,在不同溫度發(fā)酵山黑豬肉中,亞硝酸鹽殘留量隨發(fā)酵時(shí)間呈下降趨勢(shì)。在發(fā)酵溫度低于40 ℃時(shí),亞硝酸鹽殘留量隨溫度升高而降低。可能是因?yàn)?0 ℃以下,隨溫度升高逐漸達(dá)到乳酸菌適宜生長溫度,快速產(chǎn)酸導(dǎo)致pH值下降,亞硝酸鹽發(fā)生酸降解[29],45 ℃組因溫度過高抑制乳酸菌的生長,產(chǎn)酸速率慢導(dǎo)致亞硝酸鹽殘留量下降速度慢且最終值高于其他組。劉玉等[30]研究表明發(fā)酵溫度為35 ℃時(shí),發(fā)酵魚糜中亞硝酸鹽殘留量最低。
圖5 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉發(fā)酵中亞硝酸鹽殘留量的影響Fig.5 Effects of fermentation conditions on nitrite residue of pork jerky during fermentation process
質(zhì)構(gòu)受食品組成成分、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的影響,是食品結(jié)構(gòu)與材料性質(zhì)的感官體現(xiàn)。由圖6A可知,1∶3組硬度和咀嚼性最大,彈性最小,這可能與乳酸菌占比較大有關(guān)。韋誠等[31]在對(duì)酸肉研究時(shí)發(fā)現(xiàn)硬度、咀嚼性和pH值呈負(fù)相關(guān),與乳酸菌數(shù)呈正相關(guān),并解釋發(fā)酵產(chǎn)酸促進(jìn)蛋白酸凝膠化或變性,硬度增大。3∶1組硬度和咀嚼性最小,可能是由于3∶1組木糖葡萄球菌占比大,蛋白酶活性較高,同時(shí)乳酸菌產(chǎn)酸激發(fā)肉內(nèi)源蛋白酶活性,加速肌原纖維蛋白和肌漿蛋白分解[32],改變肌肉質(zhì)地。由圖6B可知,隨著接種量增大,硬度、咀嚼性逐漸增大,彈性下降,王亞男[33]在對(duì)牛肉雞肉混合肉糜發(fā)酵特性研究時(shí)得到相似結(jié)果,可能是因?yàn)殡S接種量增大產(chǎn)酸速率加快,由蛋白質(zhì)變性和脫水的共同作用所導(dǎo)致。由圖6C可知,隨溫度升高,硬度和咀嚼性先增大后減小,彈性變化不明顯。與石江濤[34]研究結(jié)果相似,35 ℃接近乳酸菌適宜生長溫度,快速產(chǎn)酸,低pH值環(huán)境誘導(dǎo)蛋白質(zhì)變性,持水力下降。
圖6 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉發(fā)酵后質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig.6 Effect of fermentation conditions on texture properties of pork jerky
色澤是發(fā)酵肉制品重要的感官品質(zhì),良好的色澤可以激發(fā)消費(fèi)者的購買欲望。由圖7A可知,3∶1組a*和L*最大,1∶3組a*和L*最小??赡苁悄咎瞧咸亚蚓哂休^強(qiáng)的硝酸鹽還原酶和過氧化氫酶活性,促進(jìn)亞硝基肌紅蛋白形成,a*增大[35]。L*增大可能是因?yàn)槟咎瞧咸亚蚓鞍酌负腿鈨?nèi)源酶導(dǎo)致肌纖維松散,使光的散射和穿透發(fā)生改變,肉色變亮[36]。由圖7B可知,發(fā)酵32 h隨接種量增大,a*逐漸增大,L*逐漸下降,b*無顯著差異(P>0.05)。Bosse等[37]研究發(fā)現(xiàn),隨木糖葡萄球菌菌體濃度增大,硝酸鹽還原酶活性增強(qiáng),亞硝基肌紅蛋白含量上升導(dǎo)致a*增大。另外,接種量增大,pH值快速降低。陳曦等[38]在香腸加工中發(fā)現(xiàn)低pH值加速水分的散失,L*逐漸下降。由圖7C可知,發(fā)酵32 h隨溫度升高,a*和L*先上升后下降,b*逐漸下降??赡苁且?yàn)槟咎瞧咸亚蚓跛猁}還原酶活性在25~30 ℃隨溫度升高,活性增強(qiáng),NO3-被還原為NO2-,再發(fā)生化學(xué)反應(yīng)還原為NO,與肌紅蛋白結(jié)合生成亞硝基肌紅蛋白[39]。
圖7 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉發(fā)酵后色澤的影響Fig.7 Effect of fermentation conditions on color parameters of pork jerky
由圖8A可知,與1∶1組相比,2∶1和3∶1組a、b、c、d條帶變淺,e、f條帶加深,可能是隨木糖葡萄球菌比例增大,大分子質(zhì)量蛋白降解并生成小分子質(zhì)量蛋白。由圖8B可知,隨接種量增大,所有條帶逐漸變淡,表明發(fā)酵菌種分泌蛋白酶濃度隨接種量增大而上升,蛋白質(zhì)降解程度增大。由圖8C可知,不同發(fā)酵溫度處理組蛋白分子質(zhì)量主要集中在66.4~55.0、44.3~29.0 kDa和14.3~6.6 kDa之間。與25 ℃組相比,30 ℃組h處條帶變淺,g處條帶變深,表明大分子質(zhì)量蛋白被分解為小分子質(zhì)量蛋白。35 ℃和40 ℃組所有分子質(zhì)量的蛋白條帶變淺,可能是發(fā)酵菌達(dá)到適合溫度,蛋白酶含量增加,同時(shí)pH值迅速降低促進(jìn)蛋白分解。
圖8 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉發(fā)酵后蛋白質(zhì)SDS-PAGE的影響Fig.8 Effect of fermentation conditions on SDS-PAGE profile of proteins pork jerky
如圖9所示,發(fā)酵溫度30 ℃、接種量107CFU/g和菌種配比2∶1時(shí),感官評(píng)價(jià)最優(yōu)。發(fā)酵菌種都有最適生長溫度,感官評(píng)分的差異與發(fā)酵菌種在不同發(fā)酵溫度下生長活性有關(guān)。接種量通過影響發(fā)酵菌種初始濃度,生長過程中消耗和代謝產(chǎn)物速率不同影響產(chǎn)品感官品質(zhì)。菌種配比不同導(dǎo)致發(fā)酵優(yōu)勢(shì)菌不同,木糖葡萄球菌蛋白酶和脂肪酶活性強(qiáng),分解蛋白和脂肪釋放更多風(fēng)味物質(zhì),分泌硝酸鹽還原酶和過氧化氫酶起到護(hù)色和抗氧化作用[40]。清酒乳桿菌清酒亞種產(chǎn)酸速率快,低酸環(huán)境抑制腐敗菌和致病菌的生長,導(dǎo)致酸凝膠化或蛋白變性,促進(jìn)亞硝酸鹽分解為NO并與肌紅蛋白結(jié)合,改善質(zhì)構(gòu)和色澤[41]。因此菌種配比不同,感官品質(zhì)不同。
圖9 發(fā)酵條件對(duì)山黑豬肉干感官評(píng)分的影響Fig.9 Effect of fermentation conditions on sensory scores of pork jerky
探究發(fā)酵溫度、接種量和菌種配比對(duì)山黑豬肉干發(fā)酵過程中理化指標(biāo)和感官指標(biāo)的結(jié)果表明,隨發(fā)酵時(shí)間延長,pH值、aw、亞硝酸鹽殘留量整體降低,F(xiàn)AAs和組胺含量逐漸增大。
發(fā)酵工藝主要通過影響發(fā)酵菌種的生長活性、菌種濃度以及肉內(nèi)源酶活性改變發(fā)酵特性。不同菌種配比組中,隨著木糖葡萄球菌占比增大,F(xiàn)AAs含量、L*、a*逐漸升高(P<0.05);隨著清酒乳桿菌清酒亞種占比增大,pH值、aw降低,硬度和咀嚼性增大(P<0.05)。結(jié)合多方面因素,菌種配比為1∶1、2∶1、1∶2時(shí),發(fā)酵山黑豬肉干品質(zhì)較優(yōu)。吳海燕[42]對(duì)發(fā)酵金絲魚研究發(fā)現(xiàn),戊糖片球菌和木糖葡萄球菌接種比例為1∶2時(shí),產(chǎn)品品質(zhì)最佳。夏秀芳等[43]對(duì)發(fā)酵牛肉串品質(zhì)特性研究發(fā)現(xiàn),隨木糖葡萄球菌占比增大,pH值和a*逐漸增大,硬度減小。
發(fā)酵32 h,隨接種量增大,組胺含量上升趨勢(shì)減緩,亞硝酸鹽殘留量、彈性降低(P<0.05 ),硬度、咀嚼性、a*逐漸增大(P<0.05 ),107CFU/g組感官評(píng)價(jià)最佳,綜合評(píng)價(jià)選取5×106~5×107CFU/g為較優(yōu)接種量。郭丹等[27]對(duì)發(fā)酵香腸研究表明,隨接種量增大,亞硝酸鹽降解率增大,殘留量減小。黃俊逸等[44]在香腸加工中發(fā)現(xiàn)隨接種量增大,硬度、咀嚼性增大,彈性下降。
發(fā)酵32 h,隨發(fā)酵溫度升高pH值、aw、亞硝酸殘留量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì),F(xiàn)AAs、硬度、咀嚼性、L*和a*顯示先增大后減小的趨勢(shì),結(jié)果表明當(dāng)發(fā)酵溫度為30~35 ℃時(shí),發(fā)酵山黑豬肉干品質(zhì)較好。陳亞杰[45]和張鳳寬[46]等對(duì)發(fā)酵香腸工藝研究也發(fā)現(xiàn),發(fā)酵溫度為30 ℃時(shí)香腸品質(zhì)最佳。
綜上所述,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為24~32 h,發(fā)酵溫度為30~35 ℃,接種量為5×106~5×107CFU/g,菌種配比為1∶1、1∶2和2∶1時(shí),發(fā)酵山黑豬肉干品質(zhì)較好。