牦牛肉發酵過程中的品質變化分析

張麗等

摘 要：為了解牦牛肉在發酵過程中的風味等品質特征差異，本試驗選取斯布牦牛和甘南牦牛兩種品系的半腱肌為研究對象，測定發酵過程中食用品質及風味物質的特征。研究發現，發酵過程中肉色逐漸加深，兩品系牦牛肉L*值在第5天均達到最大值后逐漸降低；斯布牦牛肉硬度發酵后較發酵前下降32 543.35 g，彈性增大2.573 mm，咀嚼性降低8 912.89 mJ，甘南牦牛肉硬度發酵后較發酵前下降28 668.6 g、彈性增大2.041 mm、咀嚼性降低6 685.51 mJ。斯布牦牛發酵肉中檢出18種主要風味物質，甘南牦牛發酵肉中檢出21 種主要風味物質。兩品系發酵牦牛肉中主要風味物質有烯、醇、醚和醛類，賦予發酵肉特有的清香、脂類等特征風味。

關鍵詞：發酵牦牛肉；食用品質；TPA；風味

Changes in Quality Attributes during Fermentation of Yak Meat

ZHANG Li1，2， SUN Bao-zhong1，*， WEI Jin-mei3， ZHOU Yu-chun2， WANG Li2 ， YU Qun-li2， XIE Peng1， LI Hai-peng1， LIU Xuan1， BAO Gao-liang2

（1.Institute of Animal Science， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100193， China；

2. College of Food Science and Engineering， Gansu Agriculture University， Lanzhou 730070， China；

3. Center of Analysis and Determination， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China）

Abstract： After marination， semitendinosus muscles from two yak breeds in China， Gannan and Sibu， were inoculated with Lactobacillus acidophilus and fermented to investigate changes in eating quality attributes and flavor compounds during the fermentation process. The results showed that as the fermentation progressed， the color became darker， and for both breeds， the L* value reached the maximum on the fifth day and then fell gradually. The hardness of Sibu yak meat was decreased by 32 543.35 g after the fermentation， the springiness was increased by 2.573 mm and the chewiness was reduced by

8 912.89 mJ， compared to an decrease in hardness of 28 668.6 g， an increase in springiness of 2.041 mm， and a reduction in chewiness of 6 685.51 mJ for Gannan yak meat. A total of 18 major flavor compounds were identified in fermented Sibu yak meat， while 21 in fermented Gannan yak meat. Alkenes， alcohols， ethers and aldehydes were responsible mainly for the unique delicate fragrance and fat composition of fermented yak meat from the two breeds.

Key words： fermented yak meat； food quality； TPA； flavor

中圖分類號：TS251 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2014）05-0020-05

發酵肉制品是指鹽漬肉在自然或人工控制條件下，借微生物發酵作用，產生具有特殊風味、色澤、質地和具有較長保存期的肉制品[1]。肉品通過微生物的發酵，蛋白質分解為氨基酸，大大提高了其消化性，使產品具有獨特風味；此外發酵肉具有加工工藝獨特、易于貯藏、不經熟制即可食用、經濟效益高等特點[2]。在我國，對發酵肉制品的系統化研究及工業化生產起步較晚，因此，對發酵肉制品深入系統化的研究和實現加工技術產業化、規?；囊笃仍诿冀?。我國是一個肉類生產及消費大國，隨著生物技術、發酵工程技術不斷進步，微生物發酵技術在肉類加工中的應用被廣大公眾所認同，為發酵肉制品的發展提供了廣闊的空間[3]。發酵牛肉起源于人們利用腌制、干燥保藏的風干牛肉，而后伴隨著現代肉類貯藏加工業的發展演變成傳統風味制品，但對于發酵牦牛肉目前研究較少。牦牛肉營養豐富，具有高蛋白、低脂肪、肉色深紅、嫩度適中等特點[4]，是一種優質健康的肉類資源。發酵牦牛肉制品結合了牦牛肉和發酵肉的優點，其產品營養豐富且風味獨特，更符合消費者對肉類產品的消費需求。

目前對于發酵肉發酵過程中的食用品質和風味特征已有不少研究。王俊等[5]指出肉色的變化與肉中的肌紅蛋白被氧化成高鐵肌紅蛋白有關。王仲禮等[6]研究發現乳酸菌在發酵過程中產生乳酸，有利于亞硝酸根離子分解為NO，NO與肌紅蛋白結合生產亞硝基肌紅蛋白，從而使肉制品呈現腌制的特有色澤。劉戰麗等[7]對發酵腸的風味物質及其來源研究表明，在發酵過程中，脂肪發生分解和氧化，特別是多不飽和脂肪酸氧化生成羰基化合物，賦予發酵香腸特有的風味物質，不飽和脂肪酸通過自由基鏈反應形成過氧化物，次級反應產生大量揮發性化合物，是發酵香腸風味的重要來源。劉云等[8]對發酵肉制品風味研究發現，發酵肉制品的風味物質來源為碳水化合物的代謝、脂肪的代謝和氧化、含氮化合物的代謝以及香辛輔料。影響發酵肉制品風味的因素有原料肉、發酵劑、微生物及制作工藝。

本實驗選取西藏斯布牦牛和甘肅甘南牦牛兩品系半腱?。╯emitendinosus，ST）為研究對象做發酵肉原料肉，以嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus，LABS）作為發酵劑，制作發酵肉，分析其在發酵過程中食用品質（色度、質地剖面分析（texture profile analysis，TPA））的變化及風味物質的特征，為牦牛肉的進一步工藝優化奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

斯布牦牛肉 西藏拉薩市生屠宰場；甘南牦牛肉 甘肅安多清真綠色食品有限公司；

嗜酸乳桿菌（HM 598684，GenBank） 甘肅農業大學畜產品工程技術研究中心；蛋白胨、酵母膏、牛肉膏、吐溫80、K2HPO4·3H2O、三水醋酸鈉、檸檬酸三銨 天津市光復精細化工研究所；葡萄糖、黑胡椒、味精、豆蔻、食鹽等 北京華聯超市。

1.2 儀器與設備

VD-650-U無菌工作臺 蘇州安泰空氣技術有限公司；臺式恒溫振蕩器 上海恒學儀器有限公司；FA2004B電子天平 上海佑科儀器有限公司；萬用電爐 北京科偉永新有限公司；CR400色差儀 日本美能達公司生產；C-LM4嫩度剪切儀、AB-S型電子天平 梅特勒-托利多儀器上海有限公司。

1.3 方法

選取斯布牦牛和甘南牦牛品系半腱肌為研究對象，制作發酵肉。在發酵的第0、1、2、3、5、10天和第15天對食用品質（色度、TPA）進行測定，并對成品發酵肉的風味物質進行測定。

1.3.1 工藝流程

原料肉預處理→腌制→接種發酵→成品

1.3.2 操作要點

1）原料肉預處理：將冷凍的原料肉置于4 ℃下緩慢解凍，修整肉形，去除肉表面黏連的筋膜及附屬脂肪，均勻切塊。

2）腌制：將亞硝酸鈉、食鹽、異抗壞血酸鈉、三聚磷酸鈉等配料用水溶解制得腌制劑。將切好的肉塊與配好的腌制劑充分混勻，加入配料，置于0～4 ℃環境下，腌制24 h。

3）接種發酵：將嗜酸乳桿菌凍干粉活化計數，然后離心收集菌體，用已滅菌的生理鹽水稀釋，均勻涂抹在腌制好的肉塊表面，使接種量達到108 CFU/g。

1.3.3 食用品質

1）色度

采用色差計法[9]。切取1 cm厚肉樣，切面在空氣中暴露30 min，用色差儀測定L*、a*和b*值。

2）TPA

參照Bourne[10]的方法，采用萬能組織質地測定儀，一組樣品3個平行對照。

1.3.4 風味物質[11]

取5 g肉樣，切成0.5 cm肉丁，放置于10 mL點滴瓶中，速凍，在―18 ℃條件下儲藏。

肉樣解凍后加入1 g NaCl，放入90 ℃水浴鍋中加熱60 min后冷卻至60 ℃，用手動固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）進樣器，靜態頂空方法吸附30 min后退出SPME進樣器，進行氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）分析。

1.3.5 色譜條件

色譜柱為OV1701色譜柱（50 m×0.2 mm，0.33 μm）；升溫程序：50 ℃保持2 min，以3 ℃/min升至225 ℃，保持1 min；載氣（He）流速0.8 mL/min，分流進樣，20 min后打開分流閥，分流比1∶50；進樣解吸溫度250 ℃，解吸時間2 min。

1.3.6 質譜條件

電子電離（electron ionization，EI）源；電子能量70 eV；離子源溫度200 ℃；質量掃描范圍m/z 10～400。

2 結果與分析

2.1 食用品質

2.1.1 色度

由圖1所示，斯布牦牛發酵肉L*值在發酵24h內下降不顯著（P>0.05），第5天較第1天、第15天較第10天極顯著（P<0.01）上升，在第5天達到最大值54.1，第10天較第5天極顯著下降（P<0.01），在第10天達到最小值49.7。甘南牦牛發酵肉的L*在第5天時達到最大值50.6，第15天較第5天極顯著下降（P<0.01）。斯布牦牛發酵肉的L*值在發酵第1天開始增大，甘南牦牛發酵肉則從第2天開始增大。

注：a，b，c，d，e和f表示數據之間差異顯著。下同。

圖 1 斯布牦牛（A）和甘南牦牛（B）發酵肉發酵過程中L*值的變化

Fig.1 L*value change during fermentation of Gannan yak meat

圖 2 斯布牦牛（A）和甘南牦牛（B）發酵肉發酵過程中a*值的變化

Fig.2 a*value change during fermentation of Gannan yak meat

由圖2所示，斯布牦牛發酵肉在發酵1天內a*值從最大值14.3降低到7.1，第5天達到最小值3.5，在發酵第10天升高到最大值16.1，10～15 d極顯著降低

（P<0.01）。甘南牦牛發酵肉的a*值在發酵初期差異不顯著（P>0.05），但在整個發酵過程中差異極顯著（P<0.01）。

圖 3 斯布牦牛（A）和甘南牦牛（B）發酵肉發酵過程中b*值的變化

Fig.3 b*value change during fermentation of Gannan yak meat

由圖3所示，兩種品系的發酵牦牛肉在0 d和第15天的b*值差異極顯著（P<0.01），但整個發酵過程中變化較平緩。斯布牦牛發酵肉的b*值在第10天時達到最小值9.6，第15天較第5天顯著降低（P<0.05）。甘南牦牛發酵肉的b*值在第10天時達到最小值10.8，第15天較第5天顯著降低（P<0.05）。

2.1.2 質地剖面分析

由圖4所示，兩品系牦牛肉發酵前后硬度、彈性以及咀嚼性變化差異顯著，斯布牦牛肉硬度由33 027.05 g降低為483.7 g，彈性由0.447 mm增大至3.02 mm，咀嚼性由8 920.09 mJ降至7.2 mJ；甘南牦牛肉硬度由29 602.3 g降低為933.7 g，彈性由0.459 mm增大至2.50 mm，咀嚼性由6 697.3 mJ降為11.79 mJ。

圖 4 兩品系牦牛肉發酵前后硬度、彈性和咀嚼性的變化

Fig.4 Changes in hardness， springiness and chewiness during fermentation of yak meat

2.2 風味物質

表 2 甘南牦牛發酵肉風味物質成分表

Table 2 Flavor compounds identified in fermented Gannan yak meat

序號 保留時間/min 名稱 氣味描述

1 12.802 左旋-α-蒎烯 —

2 14.82 3，7-二甲基-1，3，6-辛三烯 —

3 16.713 γ-萜品烯 具有柑橘和檸檬香氣

4 17.1 4-異丙基甲苯 有芳香氣味

5 17.351 羅勒烯 有草香、花香并伴有橙花油氣息

6 17.852 （E）-6-Hydroxy-4-methyl-4-hexenoic acid methyl ester —

7 18.679 水芹烯 具有新鮮的柑橘-胡椒香氣

8 20.122 2-methyl-1-nonene-3-yne —

9 20.822 2-methyl-1-nonene-3-yne —

10 24.712 4-萜烯醇 呈暖的胡椒香、較淡的泥土香和陳腐的木材氣息

11 15.34 3，7-Octadien-2-ol，2，6-dimethyl 似有玫瑰、香檸檬、薰衣草香氣

12 29.669 5-[（E）-prop-1-enyl]benzo[1，3]dioxole —

13 32.772 Benzoic acid，2-ethyl-， methyl ester —

14 34.657 Benzeneethanol， á-butyl —

15 35.525 α-法尼烯 —

16 39.645 肉豆蔻醚 微有特殊氣味

17 40.931 二甲基雙環[2.2.1]-2，5-庚二烯-2，3-二羧酸 —

18 50.332 正辛醛 有青辛尖銳有力的脂蠟香，帶果香茉莉氣息。極度稀釋后有甜橙樣香氣，略帶脂肪蜜香氣息

表 3 斯布牦牛發酵肉風味物質成分表

Table 3 Flavor compounds identified in fermented Sibu yak meat

序號 保留時間/min 名稱 氣味描述

1 17.340 左旋-α-蒎烯 香精香料

2 18.668 1，3，6-octatriene，3，7-dimethyl-，（3E）-（3779-61-1） —

3 20.10 1，7-辛二炔 —

4 20.822 芳樟醇 具有鈴蘭香氣

5 24.681 4-萜烯醇 呈暖的胡椒香、較淡的泥土香和陳腐的木材氣息

6 25.329 α-松油醇 具似海桐花的清香，甜的紫丁香、鈴蘭氣息

7 29.658 黃樟素 有樟木氣味

8 32.733 丁香酚 有干甜的花香、辛香和石竹氣息

9 34.082 異戊烷 有令人愉快的芳香氣味

10 34.688 benzeneethanol， á-butyl —

11 35.545 （E）-β-金合歡烯 —

12 38.254 2，4-二甲基-3-戊醇 —

13 39.697 肉豆蔻醚 微有特殊氣味

14 40.931 欖香素 —

15 42.207 十二醛 具有強烈脂肪香氣，并有類似松葉油和橙油香氣

16 45.208 石竹素 食用香料

17 45.981 癸烷 —

18 46.734 癸醛 具有新鮮的油脂香，稀釋時則有果味香

19 49.045 落葉松蕈酸 中草藥成分

20 50.394 十四醛三聚物 呈油脂和鳶尾似桃子香氣

21 57.055 硬脂烷醛 —

分別對甘南和斯布牦牛的成品發酵肉采用SPME提取風味成分，然后通過GC-MS法對揮發性成分進行分離鑒定。由表2可知，甘南牦牛肉中主要風味物質有烯、醇、醚、醛，其中主要的烯有γ-萜品烯、羅勒烯、水芹烯，主要的醇有4-萜烯醇，醚有肉豆蔻醚，醛有正辛醛。由表3可知，斯布牦牛肉中主要風味物質有醇、醛、醚、烯，主要的醇有芳樟醇、4-萜烯醇、α-松油醇，醛有癸醛、十四醛三聚物、十二醛，醚有肉豆蔻醚。

3 討 論

Christiane等[13]指出肉的顏色影響消費者對肉的感官品質和消費欲望，影響消費者接受性。隨著發酵的進行，肉的失水以及自身美拉德反應都可加深肉的色澤[14]。

劉柳等[15]發現隨著水分的流失，肉色呈顯著變化。L*值與失水率可能存在相關性，本研究發現，斯布牦牛發酵肉在第1天L*有所上升，甘南牦牛發酵肉在第2天開始上升，原因可能與失水有關。本研究中，a*值在發酵后期的降低和L*的增大以及b*值的變化，極大地改善肉了色，在形態上更能使消費者接受。史崇穎等[16]發現，在發酵期和成熟期，L*值與b*值呈降低趨勢，這可能與油脂在氧化過程中產生的過氧化脂質與蛋白質反應，導致蛋白質發生交聯，顏色發生褐變，與本試驗研究結果一致。在整個發酵期，產品的L*值逐漸變小，b*值基本不變，a*值先升高后下降，可能是隨著水分的減少，蛋白質含量發生了變化，致使產品的顏色發生變化[12]。郝紅濤等[17]指出影響產品硬度的因素很多，產品的含水量、蛋白質含量、含鹽量、淀粉含量、膠類物質種類及添加量和脂肪含量都會對硬度值有影響。Mafia[18]認為，當含水率小于21.5%時肉的硬度和含水率之間呈現一定的正相關，即硬度隨著含水率的下降而下降。張曉敏等[19]在發酵香腸TPA測定中發現硬度的增加與香腸的干燥脫水有關，彈性的變化規律表現為，隨著香腸的成熟而逐漸增加，原因是在微生物的作用下鹽溶蛋白的析出使香腸的彈性增加。本研究中，發酵肉失水率大，硬度增大，彈性增大。

目前國內外許多學者對發酵肉風味物質進行了研究，鑒定出的風味物質只是眾多風味物質中的一部分。3個碳原子和4個碳原子的醛具有強烈的刺激性風味，中等相對分子質量的醛（5～9個碳原子）具有清香、油香、酯香和牛酯香風味，而較高相對分子質量的醛則具有柑橘或橘子皮的風味[11]。黃素芬[20]對干腌火腿加工中脂類物質變化研究結果顯示，火腿中的大多數揮發性物質是由脂類氧化形成的，主要是由脂類氧化形成的醛類物質。它們的特殊風味以及低閾值，對火腿最終風味有很大影響。張春暉等[21]在對發酵香腸風味研究中指出發酵香腸在發酵結束后的揮發性物質主要為酮、酯、酚、醇以及少量烯類。本實驗檢測出2品系牦牛肉中主要風味物質有烯、醇、醚和醛類，賦予發酵肉特有的清香、脂類等特征風味。

4 結 論

4.1 斯布牦牛肉L*值從最初的52降低為51.43，a*值由14.63降為4.93；甘南牦牛肉L*從最初的52.97降低為48.73，a*值由的13.87降為2.87。兩品系牦牛肉b*值降低變化較為平緩。

4.2 斯布牦牛肉硬度發酵后較發酵前下降32 543.35 g，彈性增大2.573 mm，咀嚼性降低8 912.89 mJ，甘南牦牛肉硬度發酵后較發酵前下降28 668.6 g，彈性增大2.041 mm，咀嚼性降低6 685.51 mJ。

4.3 甘南發酵牦牛肉中共檢出18 種主要的風味物質，斯布牦牛發酵肉中檢出21 種。兩品系發酵牦牛肉中主要的風味物質有正辛醛、γ-萜品烯、水芹烯、羅芹烯等，賦予發酵肉特有的清香、脂類等特征風味。

參考文獻：

[1] LEROY F， GEYZEN A， JANSSENS M. Meat fermentation at the crossroads of innovation and tradition： a historical outlook[J]. Trends in Food Science & Technology， 2013， 24（6）： 1-8.

[2] 郭曉蕓， 張永明， 張倩. 發酵肉制品的營養、加工特性與研究進展[J]. 肉類工業， 2009（5）： 47-50.

[3] 李輕舟， 王紅育. 發酵肉制品研究現狀及展望[J]. 食品科學， 2011， 32（3）： 247-251.

[4] 黃筱聲. 牦牛產業方興未艾[J]. 肉類研究， 2001， 15（1）： 8-10.

[5] 王俊， 周光宏， 徐幸蓮， 等. 發酵香腸成熟過程中理化性質變化研究[J]. 食品科學， 2004， 25（10）： 63-65.

[6] 王仲禮， 趙曉紅. 關于發酵肉制品的研究[J]. 肉類工業， 2006（4）： 21-24.

[7] 劉戰麗， 羅欣. 發酵腸的風味物質及來源[J]. 中國調味品， 2002， 10（6）： 33-34.

[8] 劉云， 張瑤. 發酵肉制品風味物質的研究進展[J]. 肉類工業， 2009（4）： 51-54.

[9] LUCIANO G， BIONDI L， PAGANO R I. The restriction of grazing duration does not compromislamb meat colour and oxidative stability[J]. Meat Science， 2012， 92（5）： 30-35.

[10] BOURNE M C. Measure of shear and compression component of puncture test[J]. Food Science， 1996， 31： 282-291.

[11] 杜喜玲. 氣質色譜法測定發酵肉風味物質的研究[J]. 肉類工業， 2012（4）： 18-20.

[12] TADEUSZ K， MALGORZATA J， ARTUR R. The influence of myoglobin on the colour of minced pork loin[J]. Meat Science， 2013， 94（2）： 234-238.

[13] CHRISTIANE P， RAINER S. Measuring changes in internal meat colour， colour lightness and colour opacity as predictors of cooking time[J]. Meat Science， 2012， 90（3）： 721-727.

[14] 劉佳東. 宰后牦牛肉成熟機理及肉用品質變化研究[D]. 蘭州： 甘肅農業大學， 2011.

[15] 劉柳， 劉學文， 張鑫. 發酵肉傳統制作工藝參數優化研究[J]. 食品工業科技， 2008， 29（1）： 201-203.

[16] 史崇穎， 田洋， 黃艾祥， 等. 發酵香腸工藝及理化性質變化研究[J]. 食品工業科技， 2008， 29（1）： 77-80.

[17] 郝紅濤， 趙改名， 柳艷霞， 等. 肉類制品的質購特征及其研究進展[J]. 食品與機械. 2009， 25（3）： 125-128.

[18] MAFIA J. Effect of the fungal extracellular protease on texture of whole pieces of pork loin[J]. Meat Scicnce， 2003（65）： 877-884.

[19] 張曉敏， 張俊杰， 路文敏. 乳酸菌發酵香腸物性學與光學性質分析[J]. 肉類工業， 2004（5）： 22-24.

[20] 黃素芬. 干腌火腿加工中脂類物質變化研究[J]. 肉類工業， 2005（6）： 39-40.

[21] 張春暉， 夏雙梅. 頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜分析發酵香腸揮發性成分[J]. 分析科學學報， 2005， 21（3）： 262-264.