黃倩，趙銀峰，周春燕，王蜀，丁家文，鄧婷婷，袁星，吉莉莉*

(1.成都大學(xué)肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610106；2.喜德縣袁野農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，四川 西昌 615000)

中式香腸是人們?cè)诙镜蜏貤l件下，將肉絞碎后，添加調(diào)味品后混勻灌入腸衣，于室外風(fēng)干，需經(jīng)過(guò)高溫烹飪后再食用[1]。中式香腸歷史悠久，制作方法簡(jiǎn)單，不需要使用制冷設(shè)備，節(jié)約能源，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，在自然室溫下可保存半年左右，且無(wú)變色和異味[2]。其產(chǎn)品風(fēng)味獨(dú)特、安全營(yíng)養(yǎng)，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[3]。發(fā)酵香腸源于國(guó)外，指將絞碎好的廋肉與肥肉按照一定比例同時(shí)添加輔料，混勻后灌入腸衣，經(jīng)自然發(fā)酵或者添加外源發(fā)酵劑發(fā)酵、成熟等過(guò)程所制成的一類具有發(fā)酵香味的發(fā)酵肉制品，可以直接食用[4]。發(fā)酵香腸品種繁多，標(biāo)準(zhǔn)不同，產(chǎn)品類型不同，包括低酸和高酸、低溫和高溫發(fā)酵產(chǎn)品等[5]。西式發(fā)酵香腸伴隨著微生物的發(fā)酵過(guò)程，其產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美[6]。中式風(fēng)干香腸通過(guò)冷風(fēng)對(duì)香腸進(jìn)行風(fēng)干，快速降低香腸中的水分含量和水分活度，在調(diào)味品協(xié)同作用下，抑制有害微生物的生長(zhǎng)，從而延長(zhǎng)了肉的保質(zhì)期。西式發(fā)酵香腸添加或不添加發(fā)酵劑，前期都需要約30 ℃的溫度為香腸中的乳酸菌提供適宜的生長(zhǎng)溫度，促進(jìn)其增殖，產(chǎn)生大量的酸性物質(zhì)，降低其pH值，抑制有害菌的生長(zhǎng)，后期再以較低溫度進(jìn)行持續(xù)發(fā)酵，促進(jìn)風(fēng)味的形成。兩種制作工藝所產(chǎn)生的香腸各具特色。本研究以相同的原料與輔料制作香腸，利用中式風(fēng)干工藝與西式發(fā)酵工藝對(duì)其進(jìn)行加工，測(cè)定了兩種香腸pH、水分活度、水分含量、TBARS值、微生物含量以及風(fēng)味的變化，為中、西式兩種加工方法的研究提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮豬肉：由遂寧高金食品有限公司提供；淺發(fā)酵香腸專用調(diào)料：由肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研制并提供。

1.2 儀器設(shè)備

Testo 205 pH計(jì) 德圖儀表(深圳)有限公司；BCD-452WDPF冷藏冰箱 青島海爾集團(tuán)；BFJX-500智能調(diào)控風(fēng)干發(fā)酵裝置 浙江嘉興艾博實(shí)業(yè)股份有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 香腸加工工藝

原料瘦肉切絲，肥肉切丁，肥瘦比3∶7，添加10%香腸調(diào)料，原輔料在真空攪拌機(jī)內(nèi)混勻，利用真空灌腸機(jī)將其灌入直徑為2 cm的人工膠原蛋白腸衣。清潔外表后分兩組，分別掛入智能調(diào)控風(fēng)干發(fā)酵裝置中。兩組加工工藝分別為1號(hào)組：中式風(fēng)干工藝，溫度8～12 ℃，相對(duì)濕度60%～70%，風(fēng)速0.8～1.8 m/s，風(fēng)干5 d，風(fēng)干后的香腸真空包裝，室溫下貯藏10 d；2號(hào)組：西式發(fā)酵工藝，發(fā)酵一期，溫度18～25 ℃，相對(duì)濕度90%～92%，風(fēng)速0.2～0.5 m/s，發(fā)酵5 d，再進(jìn)入發(fā)酵二期，溫度18～22 ℃，相對(duì)濕度80%～85%，風(fēng)速0.2～0.5 m/s，發(fā)酵10 d。

1.3.2 pH值的測(cè)定

將肉類專用穿刺電極直接插入香腸內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，待pH計(jì)讀數(shù)穩(wěn)定后記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

1.3.3 水分活度的測(cè)定

將樣品切碎后，使用水分活度儀進(jìn)行測(cè)定。

1.3.4 硫代巴比妥酸TBARS值含量的測(cè)定

按照GB 5009.181—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中丙二醛的測(cè)定》方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.5 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定

參照張旭等[7]的方法對(duì)香腸樣品揮發(fā)性風(fēng)味化合物進(jìn)行測(cè)定。前處理?xiàng)l件：取3 g粉碎后的肉樣于15 mL頂空瓶中密封，設(shè)置CTC自動(dòng)進(jìn)樣器對(duì)樣品進(jìn)行前處理，條件如下：加熱箱溫度75 ℃，加熱時(shí)間45 min，樣品抽取時(shí)間20 min，解吸時(shí)間5 min。

GC條件：HP-5MS UI色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；壓力32.0 kPa；流速1.0 mL/min；載氣為氦氣，不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣口溫度250 ℃；升溫程序：起始溫度50 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升至120 ℃，保持1 min，再以8 ℃/min升至250 ℃，保持2 min。

MS條件：電子電離源(EI)；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃；檢測(cè)器電壓350 V；質(zhì)量掃描范圍(m/z)：40～500。

1.3.6 微生物數(shù)量的測(cè)定

參照余靜等[8]的方法進(jìn)行微生物數(shù)量的測(cè)定。在無(wú)菌條件下取25 g樣品剪碎，加入225 mL無(wú)菌生理鹽水，置于拍打式均質(zhì)器中均質(zhì)10 min，取1 mL樣液進(jìn)行10倍稀釋至適當(dāng)?shù)臐舛龋?00 μL稀釋液,在不同的培養(yǎng)基中涂布，每個(gè)樣品重復(fù)3次，在37 ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，對(duì)平板中生長(zhǎng)的菌落進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)算出樣品中各種微生物的數(shù)量。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2020進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并進(jìn)一步利用IBM SPSS Statistics 25.0進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 加工過(guò)程中pH的變化

由圖1可知，兩種不同加工方式下香腸pH值的變化較大，香腸的pH值都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，2號(hào)西式組同一檢測(cè)時(shí)間pH值顯著低于1號(hào)中式組。1號(hào)組中式風(fēng)干香腸的pH值在1～5 d顯著下降，從5.884下降到5.633，5 d后下降趨勢(shì)趨于平緩，在第15 天為5.583。2號(hào)組西式發(fā)酵香腸的pH值在發(fā)酵一期(1～5 d)快速?gòu)?.884下降至4.977，之后開(kāi)始回升，到第15 天時(shí)為5.373。香腸中的原料和調(diào)味料有大量的微生物[9]，pH值的變化與微生物有密切的聯(lián)系，尤其是乳酸菌屬微生物生長(zhǎng)所產(chǎn)生的乳酸具有重要的作用[10]。西式發(fā)酵工藝的發(fā)酵溫度高于中式風(fēng)干溫度，30 ℃使乳酸菌快速增殖，pH值下降更快。中式加工溫度較低，但也有少量微生物生長(zhǎng)，與西式發(fā)酵工藝相比，濕度較低，風(fēng)速較高，水分的散發(fā)又減緩了微生物的生長(zhǎng)，從而表現(xiàn)為pH值下降較緩，最終值也高于西式組。

圖1 加工過(guò)程中pH值變化

2.2 水分活度Aw的變化

由圖2可知，兩種不同加工方式中水分活度的變化，1號(hào)組的風(fēng)干溫度較低，風(fēng)速較高，前3 d的風(fēng)干期水分活度快速下降至0.865，在貯藏期Aw下降緩慢，最終在第15天為0.850。通常Aw隨著pH值的變化而變化[11]，可能與pH值下降促使肉中蛋白質(zhì)變性、持水性下降、保水性降低有關(guān)[12]。2號(hào)組西式香腸相對(duì)濕度較高(90%～92%)，制作溫度也較高，水分流失較慢，到第5天水平分活度為0.904，進(jìn)入發(fā)酵二期，濕度調(diào)整(80%～85%)后水分活度下降較快。到第15天下降至0.838，較低的水分活度會(huì)抑制微生物的生長(zhǎng)，西式制作工藝的水分活度下降較緩慢，為微生物繁殖提供了適宜的條件[13]。

圖2 加工過(guò)程中Aw的變化

2.3 加工過(guò)程中TBARS值的變化

TBARS值是評(píng)價(jià)肉類脂肪酸敗程度的一個(gè)重要指標(biāo)，TBARS值越大，表明其脂肪氧化產(chǎn)物的積累度(脂質(zhì)氧化產(chǎn)物的積累程度)越高[14]。由圖3可知，兩種不同加工方式下香腸的TBARS值都在逐漸上升，與盧涵等[15]的研究結(jié)果一致。但中式風(fēng)干組的TBARS值在相同取樣點(diǎn)顯著低于西式發(fā)酵組。1號(hào)組中式風(fēng)干香腸的TBARS值由第1天的0.256 mg/kg增加至第10天的0.649 mg/kg，穩(wěn)定并有所下降至第15天的0.639 mg/kg，但并不顯著(P>0.05)；2號(hào)組西式發(fā)酵香腸由第1天的0.229 mg/kg持續(xù)增加至第15天的0.819 mg/kg。說(shuō)明香腸內(nèi)的脂肪在一定程度上被氧化，且2號(hào)組的TBARS值顯著高于1號(hào)組，可能是西式發(fā)酵工藝的2號(hào)組制作溫度更高，脂肪的氧化更明顯所致。

圖3 TBARS值的變化

2.4 加工過(guò)程中微生物的變化

由圖4可知中，兩組香腸微生物數(shù)量都在增加。1號(hào)組由于加工濕度和溫度分別為60%～70%和8～12 ℃，都較2號(hào)組低，微生物數(shù)量顯著降低。總菌從最初的5.103 log CFU/g持續(xù)增加至第15天的6.817 log CFU/g；乳酸菌在3 d后快速增長(zhǎng)，10 d后趨于平緩；微球菌在1～5 d增殖緩慢，真空包裝后迅速增殖，15 d后有所降低。2號(hào)組發(fā)酵前期加工濕度為90%～92%，溫度為18～25 ℃，非常有利于微生物的生長(zhǎng)，因此，在1～5 d發(fā)酵期總菌、乳酸菌和微球菌都處于快速增長(zhǎng)階段，在第10天后有所回落。兩組香腸都有相同的原料和調(diào)味品，在風(fēng)干發(fā)酵工藝中，溫度、濕度和風(fēng)速不一樣，使兩種香腸的微生物生長(zhǎng)受到了非常顯著的影響。風(fēng)干前期，香腸中的水分活度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)非常適合微生物的生長(zhǎng)，即使是中式加工的較低溫度和濕度條件下也能有微生物生長(zhǎng)，西式加工條件非常適合微生物生長(zhǎng)。因此，西式加工的微生物生長(zhǎng)速度更快。但是隨著水分蒸發(fā)及真空包裝后，對(duì)微生物的生長(zhǎng)造成了一定的限制，西式發(fā)酵香腸的微生物數(shù)量下降更明顯。

圖4 香腸細(xì)菌數(shù)量變化

2.5 揮發(fā)性化合物種類變化統(tǒng)計(jì)分析

兩種加工方式香腸中各個(gè)時(shí)期揮發(fā)性有機(jī)物種類見(jiàn)圖5。

圖5 中、西式香腸不同加工時(shí)期揮發(fā)性化合物種類變化

由圖5可知，每種風(fēng)味物質(zhì)在不同加工時(shí)期的數(shù)量有所不同。西式發(fā)酵香腸在發(fā)酵一期風(fēng)味化合物從第1天的39種增加到第5天的54種，進(jìn)入發(fā)酵二期，化合物的數(shù)量基本趨于穩(wěn)定，達(dá)到最大值第10天的58種。中式風(fēng)干香腸化合物數(shù)量在風(fēng)干期從第1天的44種達(dá)到最大值即風(fēng)干期結(jié)束第5天的47種。進(jìn)入貯藏期，化合物數(shù)量稍有降低達(dá)到第15天的40種。在第5天，中式風(fēng)干香腸中酯類、醛類、酸類的種類較多，醇類、烯烴類、酮類等物質(zhì)的種類較少。在貯藏期，第10天的西式發(fā)酵香腸化合物種類明顯高于中式風(fēng)干香腸，可能是西式發(fā)酵香腸進(jìn)入發(fā)酵的第二階段，乳酸菌大量生長(zhǎng)繁殖，代謝蛋白質(zhì)、脂肪等化合物，增加了醛類、酯類等物質(zhì)的種類。由此可見(jiàn)，香腸中的微生物對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的影響非常大。

2.6 揮發(fā)性化合物組成及含量變化分析

利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(SPME-GC-MS)測(cè)定兩種工藝條件下香腸中揮發(fā)性風(fēng)味成分，見(jiàn)圖6。1號(hào)組中式香腸產(chǎn)品中共鑒定出210種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，各階段分別為44，38，47，41，40種，相對(duì)百分含量分別為54.393%、71.058%、89.368%、50.961%、72.439%。2號(hào)組中式香腸產(chǎn)品中共鑒定出260種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，各階段分別為39，54，54，58，55種，相對(duì)百分含量分別為47.192%、49.138%、94.513%、85.233%、76.908%，兩組香腸主要為酯類、醛類、醇類、烯烴類、烷烴類、酸類、酮類化合物。兩種加工方式下的香腸風(fēng)味物質(zhì)的種類及相對(duì)含量隨加工時(shí)間的延長(zhǎng)而遞增。中式風(fēng)干香腸在風(fēng)干第1天的揮發(fā)性物質(zhì)在所有可以分析的物質(zhì)中占比為54.393%，到風(fēng)干結(jié)束期(第5天)達(dá)到最大值89.368%。而西式發(fā)酵香腸在第1天揮發(fā)性物質(zhì)在所有可以分析的物質(zhì)中占比為47.192%，發(fā)酵第一期結(jié)束(第5天)時(shí)達(dá)到最大值94.513%。

圖6 中、西式香腸加工過(guò)程中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相對(duì)含量變化熱圖

中式風(fēng)干香腸和西式發(fā)酵香腸樣品的揮發(fā)性風(fēng)味成分在各階段組成稍有不同，在第3 天時(shí)中式風(fēng)干香腸風(fēng)味物質(zhì)含量高于西式發(fā)酵腸。隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，在第5天時(shí)西式發(fā)酵腸風(fēng)味物質(zhì)含量高于中式風(fēng)干香腸，主要體現(xiàn)在醛類、醇類、酮類和烯烴類化合物的比例，可能是由于兩種香腸的加工方式不同。整體上西式發(fā)酵腸風(fēng)味物質(zhì)總含量高于中式風(fēng)干香腸。

3 結(jié)論

采用中式風(fēng)干和西式發(fā)酵兩種不同加工工藝對(duì)香腸進(jìn)行加工，對(duì)比了香腸的pH值、水分活度(Aw)、硫代巴比妥酸(TBARS)值、微生物數(shù)量以及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)等指標(biāo)。結(jié)果表明，中、西式加工工藝對(duì)香腸的理化性質(zhì)及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生的影響有一定的異同。兩種工藝都能降低香腸的pH值、水分活度，促進(jìn)微生物增殖，蛋白質(zhì)氧化分解，產(chǎn)生特殊的風(fēng)味物質(zhì)。中式風(fēng)干香腸工藝制作溫度低(8～12 ℃)，微生物生長(zhǎng)緩慢，含量也較低，pH下降慢，TBARS值更低；西式發(fā)酵香腸工藝制作溫度較高(30 ℃)，微生物快速增殖，含量較高，pH下降快，TBARS值更高。西式發(fā)酵工藝由于脂質(zhì)氧化和微生物代謝更旺盛，揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)以酯類、醛類、酸類為主，相對(duì)含量更高，種類更豐富。