塊狀牛肉發酵特性與工藝優化

趙巖 劉佳彤 吳都峰 吳明 周亞軍 賀連彬

摘 要：利用乳酸菌對塊狀牛肉發酵，研究其發酵特性與工藝優化。通過發酵特性單因素試驗，得出原料肉漂燙時間、發酵時間、發酵溫度、葡萄糖添加量對塊狀發酵牛肉制品的pH值、氨基酸含量、亞硝酸鹽含量影響顯著；通過正交試驗優化出塊狀牛肉的最佳發酵工藝參數為原料肉漂燙時間10min、發酵溫度30℃、發酵時間30h、葡萄糖添加量1.5%。

關鍵詞：塊狀牛肉；發酵肉制品；發酵特性；工藝優化；乳酸菌

Fermentation Characteristics and Optimal Fermentation Conditions of Diced Beef

ZHAO Yan，LIU Jia-tong，WU Du-feng，WU Ming，ZHOU Ya-jun*，HE Lian-bin

（College of Biological and Agricultural Engineering， Jilin University， Changchun 130022， China）

Abstract：The fermentation characteristics of diced beef inoculated with lactic acid bacteria were evaluated and its fermentation conditions were optimized. The results of one-factor-at-a-time experiments illustrated that raw meat pre-cooking time， fermentation time， fermentation temperature and glucose addition significantly affected physical and chemical indicators such as pH value， amino acid contents and nitrite content of beef products. The optimal conditions for beef fermentation， as established using orthogonal array design， were blanching raw beef for 10 min followed by fermentation at 30 ℃ for 30 h with the addition of 1.5% of glucose.

Key words：diced beef；fermented beef；fermentation characteristics；process optimization；lactic acid bacteria

中圖分類號：TS205.5 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2013）09-0011-04

發酵肉制品是經過微生物發酵，對原料進行降解，增加風味、便于消化的一類制品 ，具有貨架期長、產品風味獨特、營養價值高等特點[1]。目前發酵肉類制品以灌腸類為主，對發酵牛肉干制品的研究鮮見報道。近年來，研究學者對發酵肉制品進行不少研究探討。Candogan等[2]研究不同菌種發酵對牛肉香腸理化性質的影響；Benito等[3]將真菌蛋白酶EPg222用于發酵香腸，并用商用發酵劑使香腸成熟，證明蛋白酶可提高發酵香腸的品質；Candogan等[4]以乳酸片球菌、彎曲乳桿菌、乳酸菌和灰色鏈霉菌為發酵劑對牛肉進行發酵研究。

牛肉蛋白質含量高、脂肪含量低、享有“肉中驕子”的美稱[5-7]，傳統牛肉制品的口感堅韌、硬度大、色澤灰暗、營養單一，已不適應于現代社會的需求[8-12]。發酵牛肉制品與其他肉制品相比，其產品營養豐富且美味的特征更加突出，更符合消費者對肉類產品的消費需求[13-14]。本實驗以營養價值高的塊狀牛肉為原料，通過乳酸菌發酵，研究其發酵特性與工藝優化，為高檔發酵牛肉干制品的開發提供借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

精牛肉、蔗糖、食鹽、味精、醬油、黑胡椒粉、乳酸菌均為市售；

葡萄糖、亞硝酸鈉均為分析純。

1.2 儀器與設備

SPX-250B-Z生化培養箱 上海博訊實業有限公司醫療設備廠；DPH060恒溫培養箱、101A-1ET電熱鼓風干燥箱 上海實驗儀器廠有限公司；XK-06遠紅外烤箱 吳江峻環機械有限公司；AL104電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；BCD-218B冰箱 海爾電子產品有限公司。

1.3 方法

1.3.1 基本配方

精牛肉100g、蔗糖3g、食鹽1.5g、葡萄糖1.0g、輔料（味精1.0g、醬油1.0g、胡椒粉0.5g）、亞硝酸鈉0.01g、發酵劑0.025g（乳酸菌）。

1.3.2 塊狀發酵牛肉干制品加工工藝

1.3.2.1 工藝流程

食鹽、葡萄糖 發酵劑 調味料

↓ ↓ ↓

牛肉→解凍、切丁→預煮→混勻 →混勻→發酵→混勻→80℃烘烤→高溫烘烤→冷卻→包裝→成品

1.3.2.2 塊狀發酵牛肉干制品加工制作要點

原料肉處理：牛肉要符合國家食品衛生標準，切成體積1cm3的塊狀；預煮：將塊狀牛肉，放入鍋中蒸煮10min，并除去血沫；接種：將蒸煮過的塊狀牛肉冷卻至室溫加入葡萄糖、食鹽、亞硝酸鈉等混勻，再加入發酵劑；發酵：30℃恒溫發酵24h；配料：發酵結束后，加入調味料等，混合均勻后，靜置30min，讓塊狀牛肉入味；烘干：將塊狀牛肉放在鐵質托盤上，80℃烘烤5h，并不斷翻動塊狀牛肉，保證干燥均勻，再把塊狀牛肉放入200℃的烘烤箱內烘烤3min，以達到熟制、滅菌的效果；包裝殺菌：用微波殺菌設備將塊狀發酵牛肉干制品殺菌，然后用包裝機將其包裝。

1.3.3 理化特性指標測定

pH值：采用酸度計測定[15]；游離氨基酸含量：采用茚三酮比色法[15]；亞硝酸鹽殘留量：采用鹽酸奈乙二胺法[15]。

1.3.4 發酵特性單因素試驗

塊狀牛肉發酵理化特性單因素試驗因素水平見表1。

1.3.5 發酵工藝優化正交試驗設計

采用4因素3水平正交試驗優化發酵工藝參數，因素水平如表2所示。

2 結果與分析

2.1 發酵特性單因素試驗

2.1.1 原料肉漂燙時間對塊狀牛肉發酵理化特性的影響

不同小寫字母表差異顯著，P<0.05。下同。

圖 1 漂燙時間對塊狀牛肉發酵理化特性的影響

Fig.1 Influence of pre-cooking time on fermentation characteristics of beef

由圖1可知，漂燙5min時，pH值最高，漂燙10、15、20min對塊狀發酵牛肉的pH值影響差別不大；游離氨基酸含量隨預煮時間延長而升高，漂燙時間10min時亞硝酸鹽殘留量最低，其余差別發不大。

2.1.2 發酵溫度對塊狀牛肉發酵理化特性的影響

由圖2可知，發酵溫度25、30℃的塊狀牛肉制品pH值較高，35、40℃的塊狀牛肉制品pH值較低，游離氨基酸含量隨著發酵溫度升高而增大，亞硝酸鹽殘留量隨發酵溫度升高而降低。

圖 2 發酵溫度對塊狀牛肉發酵理化特性的影響

Fig.2 Influence of fermentation temperature on fermentation characteristics of beef

2.1.3 發酵時間對塊狀牛肉發酵理化特性的影響

圖 3 發酵時間對塊狀牛肉發酵理化特性的影響

Fig.3 Influence of fermentation time on fermentation characteristics of beef

由圖3可知，30℃條件下隨發酵時間延長，pH值總體呈下降趨勢，游離氨基酸含量隨時間延長而呈上升趨勢，亞硝酸鹽殘留量隨時間延長而呈下降趨勢。

2.1.4 葡萄糖添加量對塊狀牛肉發酵理化特性的影響

由圖4可知，隨著葡萄糖添加量增加，pH值呈下降趨勢；游離氨基酸含量逐漸增加，亞硝酸鹽含量逐漸降低，當添加量為1.5%時游離氨基酸含量達到最大，亞硝酸鹽含量達到最低。

圖 4 葡萄糖添加量對塊狀牛肉發酵理化特性的影響

Fig.4 nfluence of glucose addition on fermentation characteristics of massive beef products

2.2 發酵工藝優化試驗

圖 5 感官評定指標因素水平圖

Fig.5 Sensory evaluation score vs. each factor at three different levels

圖 6 游離氨基酸含量指標因素水平圖

Fig.6 Amino acid content vs. each factor at three different levels

由表3可知，感官評定的主次因素為BCAD，最優組合為A2B2C2D1，游離氨基酸含量指標主次因素為BDCA，最優組合為A1B3C3D3。由圖5、6可知，因素A對游離氨基酸含量影響不大，對感官評定影響較大，所以選A2為試驗水平；C因素C2、C3水平對感官影響不大，但對游離氨基酸含量影響較大，所以選C3為試驗水平；B、D因素B3、D3對感官評定指標的得分不高，所以選B2D2水平為最優。最優組合為A2B2C3D2。經過最優組合A2B2C3D2驗證性實驗得到的產品感官得分和游離氨基酸含量都較好。

3 結 論

3.1 由DPS數據處理可知，在P<0.05水平下原料肉漂燙時間、發酵時間、發酵溫度、葡萄糖添加量對發酵牛肉粒的pH值、氨基酸含量等理化指標影響顯著。

3.2 塊狀牛肉的最佳發酵工藝參數為原料肉漂燙時間10min、發酵溫度30℃、發酵時間30h、葡萄糖添加量1.5%。

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