发酵工艺对猪肉脯食用品质影响研究

【摘要】：肉脯是我国知名的传统肉制品,具有高蛋白、低脂肪、保藏性好等特点,深受人们喜爱。传统工艺条件下,为了达到较好的保藏效果,肉脯生产经过较长时间的烘干过程和短时间的焙烤过程,导致产品质地较硬,影响其咀嚼性;肉脯风味主要靠美拉德反应形成,导致风味单一,这都影响了肉脯品质的提高。目前针对猪肉脯口感较硬,不易咀嚼的问题,相关的研究主要集中在添加保湿剂、嫩化剂等方面,使用发酵改善肉脯嫩度和风味的报道很少。利用发酵过程微生物酶和内源蛋白酶对结构蛋白适度降解,提高肌原纤维的小片化指数,改善产品的咀嚼性;另外发酵可以促进产生多种风味物质,丰富产品的风味;同时利用发酵过程适度产酸,提高产品的保藏效果。本论文选用三种发酵常用微生物,依据其发酵特性,优选出适合生产肉脯的发酵剂组合,确定最优发酵工艺,开发出了咀嚼性好、具有发酵特殊风味的肉脯,为提高传统肉脯品质,利用现代食品发酵技术改善传统肉脯生产工艺提供一定的理论依据。采用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、戊糖片球菌(Pedicoccus pentosaceus)和肉糖葡萄球菌(Staphylococcus carnosus)作为发酵剂菌种,考察各菌株的生长特性和发酵特性,验证利用三种菌株发酵猪肉脯在理论上的可能性。结果表明这三种菌的生长滞延期都比较短,适合作为微生物发酵剂,L.plantarum菌株和P.pentosaceus菌株均在培养4 h后进入对数生长期,S.carnosus菌株在培养2 h进入对数生长期。L.plantarum菌株和P.pentosaceus菌株具有较强产酸能力;在培养12 h后p H分别降到5.3和5.5以下;S.carnosus和P.pentosaceus既具有产蛋白酶特性也具有产脂肪酶特性,L.plantarum具有产蛋白酶特性,三种菌株之间无明显拮抗作用,可以作为混合发酵剂应用到发酵肉脯生产中。首先,对发酵肉脯与对照组传统工艺猪肉脯的相关指标进行了比较。以猪后腿肉为原料,比较不同发酵剂组合对猪肉脯质构、风味和理化特性的影响,结果表明:接种肉糖葡萄球菌、植物乳杆菌和戊糖片球菌混合发酵剂发酵的猪肉脯(以下简称试验组)的剪切力和咀嚼性显著低于传统工艺制作猪肉脯(以下简称对照组)(p0.05),其中试验组剪切力下降了31.9%,咀嚼性也从35407 g下降到18620 g;电镜分析发现,发酵改变了猪肉脯的微观结构,发酵猪肉脯肌肉结构疏松,空洞较大;试验组挥发性风味物质中酮、酸、醇、酯百分含量高于对照组,壬癸醛、吡啶-2-甲醛、反式-2-癸烯醛、2-十一烯醛、反式2,4-癸二烯醛、正辛醇、癸醇、十四醇、草酸异二丁酯是三种菌复合发酵猪肉脯特有的挥发性风味物质,赋予猪肉脯发酵制品特有的风味;试验组较低的pH(5.15)抑制其他杂菌的生长繁殖,改善了产品的保藏效果。其次,探讨了发酵肉脯品质变化的机理。三种菌按1:1:1复配作为混合发酵剂制作猪肉脯,研究发酵猪肉脯制作过程中猪肉蛋白质降解和脂质氧化水解情况。结果显示:非蛋白氮(NPN)、氨基肽氮(AAN)和游离氨基酸(FAA)含量随发酵过程的进行不断提高,大多数游离氨基酸随发酵时间的延长逐渐增多,其中必需氨基酸的含量由发酵前的85.24 mg/100g增加到发酵后的205.13 mg/100g;蛋白质降解指数(PI)和肌原纤维小片化指数(MFI)不断增加分别由发酵前的7.38%和41.95增加到发酵结束后的17.44%和82.98,在发酵过程中肌浆蛋白和肌原纤维蛋白含量均逐渐减少,分别由发酵前的27.61g/100g干基和14.79 g/100g干基减少到发酵后的18.74 g/100g干基和10.14 g/100g干基。脂肪的过氧化值(POV)、硫代巴比妥酸值(TBA)、羰基值和双烯值在发酵过程中均呈逐渐上升的趋势,表明脂肪的降解和氧化程度逐渐增强。最后,优化了猪肉脯的发酵工艺。以剪切力和感官评分为检测指标,以菌种配比、发酵温度、发酵时间和发酵剂接种量做单因素试验,通过单因素实验确定每个因素的最佳水平,选用发酵温度、发酵时间和发酵剂接种量三个主要影响因素进行响应面试验,以剪切力和感官评分为响应值,优化得出最佳发酵工艺:植物乳杆菌、戊糖片球菌和肉糖葡萄球菌作为混合发酵剂(1:1:2)、接种量3.2×107 cfu/g、葡萄糖添加量2%、发酵温度21℃、发酵时间42 h,此条件下制作的猪肉脯剪切力较低(5233 g),感官评分较高(8.5)。并与传统肉脯进行品质比较,比较结果表明发酵猪肉脯在质构、风味和保藏性都优于传统工艺猪肉脯。