接種戊糖乳桿菌對臘腸品質的影響

肖亞慶++陳從貴++徐梅++黃攀++李沛軍

摘 要：臘腸是我國傳統肉制品的杰出代表，傳統生產難以保證產品質量的穩定，接種發酵成為我國傳統臘腸現代化生產的新趨勢。以戊糖乳桿菌（Lactobacillus pentosus）為發酵劑制作發酵臘腸，探討接種發酵對臘腸品質的影響。結果表明：在成熟后期，接種組臘腸的亮度值（L*）顯著高于對照組（P<0.05），而有色度值（b*/a*）顯著低于對照組（P<0.05）；接種戊糖乳桿菌能促進肌原纖維蛋白的降解，并且不會對臘腸的質構和感官品質產生不利影響（P>0.05）；成熟后期，接種組臘腸的水分含量和硫代巴比妥酸反應物質（thiobarbituric acid-reactive substances，TBARs）值顯著低于對照組（P<0.05），表明接種戊糖乳桿菌能有效加快臘腸的脫水進程以及抑制脂肪氧化，從而提高其貯藏性和安全性。戊糖乳桿菌具有改善臘腸品質的潛力。

關鍵詞：臘腸；接種發酵；戊糖乳桿菌；品質

Effects of Inoculating Lactobacillus pentosus on the Quality of Chinese Sausage

XIAO Yaqing， CHEN Conggui， XU Mei， HUANG Pan， LI Peijun*

（School of Food Science and Engineering， Hefei University of Technology， Hefei 230009， China）

Abstract： Chinese sausage is an outstanding representative of traditional Chinese meat products. However， it is difficult to guarantee the consistent quality of traditional Chinese sausages. Therefore， inoculated fermentation represents a new trend in modernized production of traditional Chinese sausages. In this study， Lactobacillus pentosus was inoculated as a starter culture for sausage fermentation to evaluate its effects on the quality of Chinese sausage. Results showed that lightness

value （L*） of the inoculated sausages was significantly higher than that of the control （natural fermentation） in the later stage of ripening （P < 0.05）， while chromatic value （b*/a* ratio） was significantly lower than that of the control （P < 0.05）. L. pentosus inoculation could promote the degradation of myo?brillar proteins. Furthermore， both the textural and sensory qualities of the sausages were well acceptable. The moisture and thiobarbituric acid-reactive substances （TBARs） value of the inoculated sausages were significantly lower than that of the control in the later stage of ripening （P < 0.05）， indicating that L. pentosus inoculation was effective in accelerating the dehydration process and inhibiting lipid oxidation， enhancing the storability and safety of the products. It is suggested that L. pentosus inoculation could be used for improving the quality of Chinese sausage.

Key words： Chinese sausage； inoculated fermentation； Lactobacillus pentosus； quality

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201709007

中圖分類號：TS251.5 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2017）09-0038-06

引文格式：

肖亞慶， 陳從貴， 徐梅， 等. 接種戊糖乳桿菌對臘腸品質的影響[J]. 肉類研究， 2017， 31（9）： 38-43. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201709007. http：//www.rlyj.pub

XIAO Yaqing， CHEN Conggui， XU Mei， et al. Effects of inoculating Lactobacillus pentosus on the quality of chinese sausage[J]. Meat Research， 2017， 31（9）： 38-43. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201709007. http：//www.rlyj.pubendprint

臘腸是我國傳統肉制品的杰出代表，因其具有鮮美、醇厚濃郁的風味及耐貯藏的特點而深受國內外消費者的喜愛。傳統臘腸的生產多采用自然發酵，其中的微生物主要來自原料肉、香辛料以及加工環境，不僅種類復雜而且容易受到有害微生物的污染，難以保證產品質量的穩定[1]。采用接種發酵的方式可以有效控制發酵過程，提高產品的品質和安全性，并且大大縮短生產周期，成為我國傳統臘腸現代化生產的必然趨勢[2]。

近年來，微生物發酵在我國肉制品的生產中得到了廣泛應用[3]。發酵香腸時使用的發酵劑包括乳酸菌、葡萄球菌和微球菌等[4]。其中分離自肉制品的乳酸菌能很好地適應肉品發酵的生態位，因此通常被認為是良好的發酵劑[5]。乳酸菌發酵可以抑制腐敗菌和致病菌的生長，有助于產品色澤的穩定和質地的改善；此外，乳酸菌可以通過降解游離氨基酸進而影響揮發性或非揮發性風味物質的組成[6]。接種植物乳桿菌、清酒乳桿菌和彎曲乳桿菌可以提高香腸的品質特性[7-9]。

戊糖乳桿菌（Lactobacillus pentosus）分離自哈爾濱風干腸，是肉制品中常見的乳酸菌菌株。戊糖乳桿菌能有效降低哈爾濱風干腸中揮發性N-亞硝胺的水平，從而提高其安全性[10]，而關于戊糖乳桿菌對臘腸品質特性影響的研究尚未見報道。本研究以戊糖乳桿菌為發酵劑制作發酵臘腸，并以自然發酵腸為對照，通過對臘腸的色澤、質構特性、水分含量、硫代巴比妥酸反應物質（thiobarbituric acid-reactive substances，TBARs）值、蛋白質降解以及感官品質進行比較分析，探討接種戊糖乳桿菌對臘腸品質特性的影響規律，從而為發酵臘腸的開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原、輔料：豬后腿精瘦肉、背膘、食鹽、白砂糖、白酒 合肥市家樂福超市；亞硝酸鈉（食品級）

四川金山制藥有限公司；膠原蛋白腸衣 順平縣豐億腸衣有限公司。

菌株與培養基：L. pentosus分離自哈爾濱風干腸[10]，由東北農業大學畜產品加工實驗室提供；Mann-Rogosa-Sharp（MRS）培養基 廣東環凱微生物科技有限公司；

5×蛋白質上樣緩沖液、電泳梯度膠（4%～15%）

生工生物工程（上海）股份有限公司；其他試劑均為分析純，購于國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

YX280A壓力蒸汽滅菌器 上海三申醫療器械有限公司；AC2-4S1生物安全柜 新加坡藝思高科技有限

公司；CT14RD臺式高速冷凍離心機 上海天美生化儀器設備工程有限公司；SXC12絞肉機 上海雙蝶廚具有限公司；BSD-250培養箱 上海博迅實業有限公司；WSF分光測色儀 上海儀電物理光學儀器有限公司；TA.XTplus物性測試儀 英國Stable公司；DGF30/7-2電熱鼓風干燥箱 南京實驗儀器廠；UV-6000PC分光光度計 上海元析儀器有限公司；FA25高速剪切乳化機 上海弗魯克流體機械制造有限公司；HH數顯恒溫水浴鍋 江蘇金壇市金城國勝實驗儀器廠；DYY-6D電泳儀電源 北京六一生物科技有限公司；1600凝膠成像儀（配備GIS 4.00凝膠圖像處理系統） 上海天能科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 發酵劑的制備

將活化好的戊糖乳桿菌接種到MRS培養基中進行傳代培養，37 ℃培養20 h，連續培養3 次；將第3代發酵液在4 ℃、9 000×g條件下離心10 min，所得沉淀用無菌生理鹽水洗滌2 次后，測定其活菌含量，4 ℃冷藏備用。

1.3.2 臘腸配方及制作工藝

臘腸配方[11]：肥瘦比1∶9（m/m）的原料肉、3%食鹽、4%白砂糖、2%白酒、10%水和0.015%亞硝酸鹽（均為質量分數，以原料肉的質量計）。實驗分2 組進行：1）接種組，添加發酵劑，并使其終濃度為107 CFU/g肉餡；2）對照組，不添加發酵劑的自然發酵臘腸。

臘腸制作工藝[12]：原料肉預處理（瘦肉絞碎，肥肉切?。枇希ㄌ砑虞o料和發酵劑）→灌腸→發酵（溫度37 ℃，相對濕度約85%，時間24 h）→成熟（溫度15 ℃，相對濕度約75%，時間20 d）→成品。

1.3.3 色澤測定

分光測色儀預熱20 min，選用反射模式（reflectance mode），經自檢及零點、標準校正后使用。將臘腸絞碎，除去腸衣及可見脂肪，取瘦肉鋪滿樣品池底部進行測量，樣品池底部不能有空隙，記錄亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。

1.3.4 水分含量測定

參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[13]中的第一法進行。

1.3.5 TBARs值測定

參照GB 5009.181—2016《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》[14]中的第二法進行，結果表示為mg丙二醛（malondialdehyde，MDA）/kg肉。

1.3.6 質構測定

參照何靜[15]的方法，并略作修改。從臘腸不同部位準確切取高度為20 mm的樣品，采用型號為P/36R的探頭，在質構剖面分析（texture profile analysis，TPA）模式下進行測定。檢測參數為：測前速率

2 mm/s，測中速率2 mm/s，測后速率2 mm/s，壓縮程度40%，停留時間5 s，觸發值5 g。分析硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性4 個質構參數的變化。

1.3.7 肌原纖維蛋白的提取和電泳分析

參照Sun Weizheng等[16]的方法，取10 g臘腸剪碎，加入10 倍體積的溶液A（包含15.6 mmol/L的Na2HPO4和3.5 mmol/L的KH2PO4，pH 7.5），用高速剪切乳化機在10 000 r/min條件下均質1 min；將均質液離心（5 000×g，15 min，4 ℃），棄去上清液，此提取過程重復2 次。所得沉淀進行如下處理：加10 倍體積的溶液B（包含0.45 mol/L的KCl、15.6 mmol/L的Na2HPO4和3.5 mmol/L的KH2PO4，pH 7.5），10 000 r/min條件下均質1 min；將均質液離心（5 000×g，15 min，4 ℃）并收集上清液，重復操作2 次，合并2 次所得上清液即為肌原纖維蛋白溶液。endprint

用PBS溶液配制質量濃度為1 mg/mL的肌原纖維蛋白溶液，與5×蛋白質上樣緩沖液以4∶1（V/V）比例混合，沸水浴5 min，冷卻后進行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）分析。使用4%～15%的梯度膠于100 V恒壓模式下進行電泳，上樣量15 mL，凝膠經染色和脫色后，采用凝膠成像系統進行成像處理。

1.3.8 感官評定

評定小組由10 名經過篩選的食品專業研究生組成，男女各半。將臘腸煮制20 min，切成20 mm長度，采用雙盲法進行感官評定。要求評定成員之間不能相互交流，評定不同樣品之前用清水漱口。對樣品的外觀、組織狀態、色澤、風味和總體可接受性5 個方面[17]進行評定，感官評分采用10 分制，評定標準如表1所示。

1.4 數據處理

使用Statistix 8.1軟件中的Linear Models程序對數據進行統計分析，使用Tukey HSD程序進行差異顯著性分析，用Origin 8.0軟件作圖。每個實驗至少重復3 次，結果表示為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 接種戊糖乳桿菌對臘腸色澤的影響

由表2可知，臘腸成熟過程中的L*呈先下降后上升的趨勢，L*的降低主要是由于水分的損失，而L*的升高可能與產品理化指標（如pH值和蛋白質等電點）的變化有關。孫為正等[18]的研究表明，接種菌株產生的蛋白酶影響了蛋白質等電點，最終導致廣式臘腸L*的變化。在成熟后期，接種組臘腸的L*顯著高于對照組

（P<0.05），表明接種戊糖乳桿菌可以提高臘腸的亮度，這與Gao Yurong等[19]的研究結果一致。

在臘腸成熟過程中，接種組的a*略高于對照組，但差異并不顯著（P>0.05），這與Chen Xi等[8]的結論類似。某些乳酸菌具有亞硝酸鹽還原酶，能夠促進亞硝基肌紅蛋白的形成，或者直接轉化高鐵肌紅蛋白，產生紅色的肌紅蛋白衍生物[20]。此外，乳酸菌發酵會降低產品pH值，從而促進亞硝酸鹽分解產生NO，NO與肌紅蛋白結合生成亞硝基肌紅蛋白，從而使臘腸呈現出腌臘肉制品特有的紅色[3]。臘腸成熟后期，接種組的b*顯著低于對照組（P<0.05），這種差異可能是由2 組臘腸中的微生物對氧氣的消耗能力以及對脂肪的分解能力不同所引起的[18]。

Fernández-López等[21]的研究表明，b*與氧合肌紅蛋白含量呈正相關，微生物生長消耗了肉制品內部的大量氧氣，導致氧合肌紅蛋白減少，致使b*降低。

香腸的a*并不能完全反映人肉眼的觀察結果，因為b*的不同會對a*造成很大的影響[22]。b*/a*值表示肉的有色度，能更客觀地反映樣品的紅度，b*/a*值越小表明肉的顏色越鮮艷[23]。在臘腸成熟后期，接種組的b*/a*值顯著低于對照組（P<0.05），這表明戊糖乳桿菌的添加可以促進臘腸發色。

2.2 接種戊糖乳桿菌對臘腸水分含量的影響

大寫字母不同，表示相同成熟時間、不同處理組的差異顯著（P<0.05）；小寫字母不同，表示同一處理組、不同成熟時間的差異顯著（P<0.05）。下同。

圖 1 接種戊糖乳桿菌對臘腸水分含量的影響

Fig. 1 Effect of inoculating L. pentosus on water content of Chinese sausage during ripening

水分含量是決定肉制品理化性質、感官性狀以及貯藏性能的主要因素。由圖1可知，臘腸成熟過程中水分含量迅速降低（P<0.05），成熟終點時對照組和接種組樣品的水分含量分別為29.4%和24.9%。成熟后期，接種組樣品的水分含量顯著低于自然發酵組（P<0.05），表明接種戊糖乳桿菌能夠促進臘腸脫水，從而縮短生產周期，這與李俊霞等[24]的研究結果相似。臘腸脫水與pH值關系密切，隨著成熟時間的延長，pH值逐漸降低，至接近肌肉蛋白質等電點時，蛋白質持水能力減弱，臘腸表面水分蒸發，內部水分向表面擴散，從而促進臘腸水分含量的降低[25]。低水分含量引起的低水分活度和高滲透壓環境可以抑制不良微生物的生長和繁殖，從而提高產品的安全性和貯藏性[26]。

2.3 接種戊糖乳桿菌對臘腸脂質氧化的影響

圖 2 接種戊糖乳桿菌對臘腸TBARs值的影響

Fig. 2 Effect of inoculating L. pentosus on lipid oxidation of Chinese dry sausage during ripening

脂質氧化的二級產物（如醛、酮等）以及脂質分解產物（如游離脂肪酸等）有助于香腸風味的形成，但過度的脂質氧化則會產生MDA等有害物質[27]。TBARs值是指不飽和脂肪酸氧化分解所產生的衍生物與硫代巴比妥酸反應的結果，是評價脂質氧化程度的重要指標，可以在一定程度上反映肉制品的安全性[28]。由圖2可知，臘腸成熟過程中的TBARs值逐漸升高（P<0.05），成熟中后期接種組臘腸的TBARs值顯著低于自然發酵組

（P<0.05），表明接種戊糖乳桿菌可以有效抑制脂質氧化，與Sun Fangda等[10]的研究結論一致，這可能與戊糖乳桿菌分解蛋白質生成抗氧化肽，抑制脂質氧化有關[29]。此外，在模擬體系和香腸模型中也證實了從發酵風干腸中分離得到的某些乳酸菌具有抗氧化的潛能，這可能與其特定的酶或酶系統有關[30]。

2.4 接種戊糖乳桿菌對臘腸質構的影響

圖 3 接種戊糖乳桿菌對臘腸硬度的影響

Fig. 3 Effect of inoculating L. pentosus on hardness of Chinese sausage during ripeningendprint

臘腸的質構特性決定了其在食用時的口感，是反映臘腸品質的重要指標。由圖3～6可知，在成熟過程中，臘腸的硬度和咀嚼性均逐漸增加，而彈性和黏聚性則呈下降趨勢。接種組臘腸的硬度略高于對照組，但無顯著差異（P>0.05），這可能是由于乳酸菌發酵降低了臘腸的pH值，低pH值使肉中的蛋白質發生了變性和凝固，導致產品持水能力下降，從而使臘腸的結構更加致密[31]。接種組臘腸的彈性下降速率略高于自然發酵組，這可能是由于接種引起的水分含量降低會影響肌肉蛋白質的凝膠化，進而導致臘腸彈性下降。接種組臘腸的黏聚性略高于對照組，但無顯著差異（P>0.05），這一結果與張聰等[28]的報道相似，這是由于臘腸成熟過程中微生物的發酵作用會降解部分肉中的蛋白質，使得肌肉內部組織變得松散，進而在質構測試中的2 次穿刺實驗中做功相近所致。成熟第15天，接種組臘腸的咀嚼性顯著高于對照組（P<0.05）；而在成熟末期（20 d），對照組和接種組無顯著差異（P>0.05）。在肉制品成熟過程中，肉基質會發生一系列復雜的理化變化，尤其是溶膠向凝膠的轉變，這有利于產品咀嚼性的提升[32]。同時，由于伴隨著蛋白質的降解，臘腸的咀嚼性會降低。因此，咀嚼性的變化是凝膠形成和蛋白質降解共同作用的結果。在成熟期的10～15 d，接種組臘腸中的凝膠形成可能占據主導地位，導致咀嚼性顯著高于對照組（P<0.05）；隨著成熟的繼續進行，蛋白質降解程度增大，從而導致臘腸咀嚼性增加變緩，故在成熟末期，對照組和接種組無顯著差異（P>0.05）。綜上所述，接種組臘腸的各項物性學特征優良，表明接種戊糖乳桿菌發酵不會對臘腸的質構品質產生不利影響。

2.5 接種戊糖乳桿菌對臘腸肌原纖維蛋白降解的影響

a～e. 成熟0、5、10、15、20 d。

圖 7 接種戊糖乳桿菌對臘腸肌原纖維蛋白降解的影響

Fig. 7 Effect of inoculating L. pentosus on myo?brillar proteins degradation in Chinese sausage during ripening

蛋白質是肉制品的重要組分，對產品品質起著關鍵作用。腌臘肉制品加工過程中通常伴隨著蛋白質降解，產生的小分子肽類和游離氨基酸可以通過美拉德反應或Strecker降解生成一些風味物質。因此，適度的蛋白質降解有助于提高肉制品的風味[9]。蛋白質具有吸附風味物質的功能，蛋白質與風味物質的吸附結合包括物理吸附（范德華力和毛細血管作用）和化學吸附（靜電作用、氫鍵結合和共價鍵結合），結合的程度取決于蛋白質的結構[9，33]，大分子蛋白質的降解對蛋白質結構以及最終產品的質構都起著重要作用[34]。肌原纖維蛋白是肉制品中最為重要的一種大分子蛋白質[14]，由圖7可知，在臘腸的成熟過程中，肌動蛋白（45 kD）和肌鈣蛋白（75 kD）的條帶逐漸變淺[9，14]，直至達到成熟終點時基本消失；此外，分子質量為108 kD的蛋白條帶也隨著成熟時間的延長逐漸變淺至消失，證實了蛋白質降解的發生；在成熟中后期，接種組的上述3 個條帶顏色明顯弱于對照組，這表明接種戊糖乳桿菌可以促進肌原纖維蛋白的降解，與Chen Qian等[9]的研究結果相似。

2.6 接種戊糖乳桿菌對臘腸感官品質的影響

由表3可知，接種組臘腸的外觀、組織狀態和色澤得分均略高于自然發酵組，這與質構和色澤的測定結果一致。接種組臘腸的風味得分較高，表明接種戊糖乳桿菌對于“臘腸特殊風味”的形成可能有促進作用，電泳分析的結果也說明了這一點。腌臘肉制品風味的形成是一個復雜的過程，脂質降解、蛋白質降解以及碳水化合物發酵是風味化合物的主要形成途徑。乳酸菌能夠水解蛋白質和脂肪，產生肽類、游離氨基酸和游離脂肪酸等低分子質量的物質，這些物質直接是風味物質或是重要的風味前體物質[9]。乳酸菌代謝碳水化合物產生的乳酸能夠直接賦予臘腸特有的酸味，同時間接促進滋味和質構的形

成[7]。Sun Qinxiu[7]、Gao Yurong[19]等的研究表明，清酒乳桿菌和植物乳桿菌可以應用于發酵香腸的生產，以提高產品的感官品質。本研究中2 組樣品的總體可接受性評分結果表明，戊糖乳桿菌具有改善臘腸感官品質的潛能。

3 結 論

接種戊糖乳桿菌可以促進臘腸發色和肌原纖維蛋白降解，且不會對臘腸的質構和感官品質產生不利影響。接種發酵加快了臘腸的脫水進程，并顯著抑制了脂肪氧化（P<0.05），從而提高了臘腸的貯藏性和安全性。因此，戊糖乳桿菌具有改善臘腸品質的潛力。本研究為傳統臘腸的現代化生產提供了理論依據。

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