发酵芹菜粉对风干肠冷藏过程中理化特性的影响

任小青，刘彩红，马俪珍

（天津农学院食品科学与生物工程学院，天津市农副产品深加工技术工程中心，天津300384）

发酵芹菜粉对风干肠冷藏过程中理化特性的影响

任小青，刘彩红，马俪珍*

（天津农学院食品科学与生物工程学院，天津市农副产品深加工技术工程中心，天津300384）

利用发酵芹菜粉（Fermented Celery Powder，FCP）替代亚硝酸盐生产风干肠。将3种发酵芹菜粉（FCP506、FCP504、FCPmlz）分别替代亚硝酸盐，同时以添加亚硝酸盐（0.1 g/kg）为阳性对照组（PC），不添加亚硝酸盐为阴性对照组（NC）生产风干肠，探究风干肠成熟后，经过真空包装，在4℃的条件下贮藏4周，FCP对其理化特性的影响。研究结果表明：冷藏期间，5组风干肠的pH、Aw和水分含量变化差异不显著；NC组的TBARS值、TVB-N值明显高于其他4组（P＜0.05），NC组的亚硝酸盐残留量、a*值明显低于其他4组（P＜0.05），而PC、FCP506、FCP504和FCPmlz4组之间差异不显著。说明FCP应用于风干肠可以替代亚硝酸盐的发色、抗氧化等作用，为生产天然肉制品奠定了理论基础。

发酵芹菜粉；风干肠；冷藏；理化特性

硝酸盐/亚硝酸盐对腌肉制品有着非常重要和独特的作用，作为食品添加剂，应用于腌肉制品已经有上千年的历史。硝酸盐/亚硝酸盐能使腌肉制品的色泽呈现良好的、稳定的红色，并形成独特的腌制风味，还可以有效地控制不饱和脂肪酸的氧化，防止腐败味和哈喇味的产生，最重要的一个作用是抑制微生物的生长，特别是肉毒杆菌（Clostridium botulinum）的生长，进而提高了腌肉制品的安全食用性［1］。亚硝酸盐是目前唯一能同时起上述4方面作用的物质，至今尚未发现其它物质可以完全替代，然而亚硝酸盐亦可与肉制品中的次级胺，如仲胺、叔胺、氨基酸等发生反应，形成致癌物质N-亚硝胺化合物，诱发消化系统癌变，目前已成为食品安全关注的焦点之一［2］。目前，不少研究者致力于研究和开发不直接添加硝酸盐或亚硝酸盐，而又具有典型腌肉制品特性的腌肉制品加工方法［3］。其中，芹菜作为一种天然物质，天然硝酸盐含量达2 100 mg/kg［4］，所以被作为硝酸盐来源广泛应用到了天然有机腌肉制品中。殷露琴等以芹菜粉、菠菜粉和硝酸盐还原菌为主要原材料，研究开发了一种无化学亚硝酸盐和硝酸盐添加的酱牛肉用绿色复合添加剂［5］。Magrinya等研究富含硝酸盐的芹菜胡萝卜混合浓缩液对有机香肠质量的影响，发现蔬菜浓缩液可替代硝酸盐生产消费者喜欢的有机肉制品［6］。Terns等发现不仅富硝蔬菜粉可以代替化学亚硝酸盐，而且添加蔬菜粉香肠亚硝酸盐的残留量低于添加化学亚硝酸盐生产的香肠［7］。石亚中等研究了芹菜粉替代亚硝酸盐对腌肉制品品质的影响，研究显示3个添加水平的芹菜粉组的亚硝酸盐残留量都低于添加亚硝酸盐组［8］。

本试验用美国佛罗里达食品公司（Florida Food Products INC.）生产和销售的发酵芹菜粉（FCP504和FCP506）以及前期开发的发酵芹菜粉（FCPmlz）分别替代亚硝酸盐生产风干肠，同时以添加亚硝酸盐（PC）为阳性对照组，不添加亚硝酸盐（NC）为阴性对照组，探究风干肠成熟后，经真空包装，FCP对其冷藏期间理化指标的影响，以期为开发安全肉制品提供新的途径。

1材料与方法

1.1材料与仪器

新鲜的猪背最长肌和背膘肉：购自天津红旗农贸市场。

白酱油、60°麯酒、白砂糖、食盐、亚硝酸钠、抗坏血酸钠等均为食品级；发酵芹菜粉（Fermented Celery Powder，简称FCP），包括FCP504和FCP5062种：购自美国Florida Food Products INC；自制发酵新鲜芹菜粉（FCPmlz）由本实验室制得。

亚铁氰化钾、乙酸锌、硼砂、对氨基苯磺酸、盐酸奈乙二胺、三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸、氯仿、盐酸、硼酸、氧化镁等均为分析纯：购自国药集团化学试剂有限公司。

BS-224S电子天平：赛多利斯科学仪器有限公司；PB—10 pH计：Sarto－rius公司；UV-180紫外分光光度计：日本岛津公司；CM-5色差仪：KONICA MINOLTA公司；Aw-1/1A水分活度仪：无锡市碧波电子设备厂；ST40R离心机：德国Theromo Scientific；BJ-MM12绞肉机：广东省韶关北江机电厂；FA2高速剪切乳化分散机：上海弗鲁克流体机械制造有限公司；XZ-5L灌肠机：广州旭众食品机械有限公司。

1.2方法

1.2.1试验设计

试验分5组，即阴性对照组（Negative control，NC）、阳性对照组（Positivecontrol，PC）、FCP506、FCP504和FCPmlz，按照表1设计方案加入各种辅料，经拌馅、灌制、烘烤等加工出风干肠，经成熟后进行真空包装，并在4℃下贮藏4周，分别在1、2、3、4周进行pH、水分含量、水分活度（Aw）、亚硝酸盐、脂肪氧化值（TBARS）、挥发性盐基氮值（TVB-N）、色差的测定。

表1　试验设计Table 1Design of the test

1.2.2风干肠的加工工艺

将猪背最长肌用绞肉机（3 mm孔径）绞碎，猪背膘手工切成0.2 cm～0.3 cm见方小丁，瘦肉与肥肉质量比为9∶1，随机分成5份，按照表1加入辅料、真空搅拌均匀，低温腌制，用灌肠机灌入天然肠衣中，每13 cm～14 cm结扎、温水漂洗、刺孔排气后，在多功能烟熏炉中干燥（50℃）20 h～24 h，取出晾挂在通风干燥的地方进行自然风干，完成成熟过程（成熟过程是在4月8日～4月23日进行的）。

1.2.3pH测定

精确称取5 g绞碎的肉，加入15 mL的蒸馏水，匀浆30 s，测定其pH。

1.2.4水分含量的测定

参照GB 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》中直接干燥法。

1.2.5水分活度（Aw）测定

称取8 g绞碎的肉样，采用水分活度仪直接测定。

1.2.6亚硝酸盐残留量的测定

采用GB 5009.33-2010《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中分光光度法测定。

1.2.7TBARS值的测定

参照Liza的方法［9］。准确称取5 g肉样放入具塞刻度试管中，加入15mL含有7.5%TCA（三氯乙酸）、0.1% BHA（丁基羟基茴香醚）和0.1%EDTA（乙二胺四乙酸）的混合溶液，用高速剪切乳化机（A档10 000 r/min）均质30 s后，用Φ7 cm定性滤纸进行过滤，吸取滤液2.5 mL与0.02 mol/L的TBA（2-硫代巴比妥酸）2.5 mL在沸水浴中反应40 min后，迅速用冰将其冷却，再加5 mL氯仿（CHCl3），8 000 r/min离心10 min，吸取上清液（粉红色的丙二醛MDA）在532 nm处测定其吸光度。

式中：A是吸光度；V是样品体积，mL；M是丙二醛分子量72.063 g/mol；ε是摩尔吸光系数156 000 L/（mol·cm）；L是光程，cm；m是肉样质量，g。

1.2.8挥发性盐基氮（TVB-N）测定

采用半微量凯氏定氮法，参照GB/T 5009.44-2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》。

1.2.9色差的测定

用色差仪测定，先利用仪器自带的白板进行校正，测定样品a*值。

2结果与分析

2.15组风干肠在冷藏期间pH的变化

5组风干肠在冷藏期间pH的变化情况如图1所示。

图1　冷藏时间对不同风干肠pH的影响Fig.1Effect of cold storage time on the pH value of dried sausages

由图1可以看出，5组风干肠均呈现先升高（前2周）后降低的变化趋势，但整体看pH缓慢下降。出现这种现象的原因可能是由于经过干燥成熟的风干肠内的水分活度降低，不足以维持一些产酸微生物的繁殖代谢，而风干肠中的蛋白质也可能由于蛋白酶的作用而降解，产生碱性物质，导致贮藏初期pH的回升，之后降低，可能是由于真空包装条件下，兼性厌氧的乳酸菌有可能生长繁殖产酸，导致pH有微弱降低。

2.25组风干肠在冷藏期间水分含量的变化

5组风干肠在冷藏期间水分含量的变化如图2所示。

由图2可以看出，5组风干肠在冷藏期间水分含量变化不明显，说明风干肠经过包装，可以有效保持水分，防止水分散失。

2.35组风干肠在冷藏期间水分活度的变化

5组风干肠在冷藏过程中水分活度的变化情况如图3所示。

图2　冷藏时间对不同风干肠水分含量的影响Fig.2Effect of cold storage time on the water content of dried sausages

图3　冷藏时间对不同风干肠Aw值的影响Fig.3Effect of cold storage time on the Aw value of dried sausages

由图3可以看出，在贮藏0到1周时，FCP506、FCP504组和NC组中的Aw值有一个明显的升高现象，随后与水分含量的变化趋势基本一致，呈现微弱的降低趋势。Aw能够反映风干肠中水分存在的状态及微生物对水分的可利用性。因为各种微生物的生长繁殖对Aw的要求都有一定阈值，本试验中各组的Aw值在0.65～0.70范围内变化，能够抑制其中腐败微生物的生长繁殖，从而达到延长产品保质期的目的。

2.45组风干肠在冷藏期间TBARS的变化

5组风干肠的TBARS值在冷藏过程中的变化情况见图4。

图4　冷藏时间对不同风干肠TBARS值的影响Fig.4Effect of cold storage time on the TBARS value of dried sausages

从图4可以看出，在整个贮藏过程中，各组风干肠均呈现缓慢的上升趋势，NC组的TBARS值始终处于最高水平，远远高于其它4组。这是因为NC组中没有添加亚硝酸盐，而亚硝酸盐具有一定的抗氧化作用。由于PC、FCPmlz、FCP504和FCP5064组含有不同形式的亚硝酸盐，所以他们4组的TBARS值变化趋势一致，其值均低于0.56，试验表明，FCP替代亚硝酸盐可以起到明显的抗氧化作用。

2.55组风干肠在冷藏期间TVB-N值的变化

图5反应了5组风干肠在冷藏期间TVB-N的变化情况。

图5　冷藏时间对不同风干肠TVB-N值的影响Fig.5Effect of cold storage time on the TVB-N value of dried sausages

从图5可以看出，各组TVB-N值在贮藏过程中缓慢增加。在整个贮藏期间，NC组在各贮藏点均明显高于其他4组。PC、FCPmlz、FCP504和FCP5064组之间差异不显著（P＞0.05）。造成这一现象的原因是因为这4组风干肠中含有亚硝酸盐，能够抑制微生物的生长，从而减缓了蛋白质的水解，最终导致游离的盐基态氮类物质的产量减小，TVB-N较低。

2.65组风干肠在冷藏期间亚硝酸盐残留量的变化

5组风干肠在冷藏期间亚硝酸盐残留量的变化情况如图6所示。

图6　冷藏时间对不同风干肠亚硝酸盐残留量的影响Fig.6Effect of cold storage time on the nitrite residual of dried sausages

从图6可以看出，5组风干肠在整个贮藏过程中的亚硝酸盐残留量都处于动态平衡，无明显变化趋势，亚硝酸盐残留量远远低于国家标准（30 mg/kg）。风干肠的亚硝酸盐残留量较低的原因，可能是亚硝酸盐经过化学反应形成更多的NO，NO与肌红蛋白反应形成NO-Mb，形成风干肠美丽的红色（见图7）。

2.75组风干肠在冷藏期间色差的变化

5组风干肠在冷藏过程中红度值a*的变化情况如图7所示。

图7　冷藏时间对不同风干肠a*值的影响Fig.7Effect of cold storage time on the a*value of dried sausages

从图7可以看出，在整个贮藏过程中NC组的a*值显著低于其他4组（P＜0.05）。而其他4组之间的a*值差异不显著（P＞0.05），a*值均在12以上，产品外观呈现鲜亮的红色。

3结论

5组风干肠在冷藏过程中，pH、Aw和水分含量变化差异不显著，pH均呈现先升高再降低的趋势；NC组的TBARS值和TVB-N值明显高于其他4组（P＜0.05），FCP506组和FCP504组低于PC组和FCPmlz组，而FCPmlz组与PC组差异性不显著；5组风干肠的亚硝酸盐残留量均低于10 mg/kg，远远低于国家标准；但从色差方面考虑，NC组的a*值显著低于其他4组（P＜0.05），PC组、FCP504组、FCP506组和FCPmlz组差异不显著（P＞0.05），说明FCP可以替代化学合成型亚硝酸盐作为天然食品腌制剂应用于肉制品中。

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Effect of Fermented Celery Powder on the Physicochemical Properties of Dried Sausage during Cold Storage

REN Xiao-qing，LIU Cai-hong，MA Li-zhen*
（College of Food Science and Biotechnology，Tianjin Agricultural University，Tianjin Engineering and Technology Research Center of Agricultural Products Processing，Tianjin 300384，China）

Fermented celery powder（FCP）was used to make the dried sausage in this experiment.Five groups of dried sausages were set up：FCP506，FCP504，FCPmlz，PC（with 0.1 g/kg sodium nitrite）and NC（without sodium nitrite）and the pH，content of water，Aw，nitrite residue，TBARS value，TVB-N value and a*value were measured during cold storage.The results showed during cold storage，Aw，water content and pH in 5groups of dried sausage were not significant difference；TBARS value and TVB-N value in the dried sausage with NC were significantly higher than the others（P＜0.05），nitrite residue and a*value in the dried sausage with NC were significantly lower than the others（P＜0.05），and the FCP506，FCP504，FCPmlzand PC group were not significant difference.Therefore，these results indicated that FCPwas a useful alternative for cured meat products.

fermentation celery powder；dried sausage；cold storage；physicochemical properties

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.17.006

2015-08-04

天津市科技型中小企业技术创新基金项目（13ZXCXNC02700）

任小青（1976—），女（汉），副教授，博士，从事发酵面制品和肉制品的研究工作。

马俪珍（1963—），女（汉），教授，博士，研究方向：畜产食品科学与技术。