钙果猪肉干肠发酵工艺优化及特性研究

程晓强，匡明，王辉，徐红艳，*

（1.延边大学农学院，吉林延吉133002；2.吉林农业科技学院食品工程学院，吉林吉林132101）

钙果猪肉干肠发酵工艺优化及特性研究

程晓强1，匡明2，王辉2，徐红艳1，*

（1.延边大学农学院，吉林延吉133002；2.吉林农业科技学院食品工程学院，吉林吉林132101）

以钙果果汁、猪肉和乳酸菌发酵剂为主要原料，研究具有钙果清香味的猪肉发酵干肠。采用单因素结合正交试验优化钙果发酵干肠工艺，并考察其发酵和成熟期间的特性变化。结果表明：最佳发酵条件为接种量1×107cfu/g（戊糖片球菌∶植物乳杆菌∶啤酒片球菌=1∶1∶1）、发酵温度为30℃、发酵湿度为92%。在发酵期间，乳酸菌成为优势菌群，代谢碳水化合物产生乳酸，使pH值下降，同时水分含量和水分活性也下降，抑制了微生物的繁殖，延长了货架期；在成熟期，菌落总数、TVBN值和TBA值增加缓慢，非蛋白质态氮的含量增加显著，加快了亚硝酸盐的降解，赋予产品良好的色泽。

钙果；干肠；发酵工艺；特性

钙果，又名欧李果，是我国特有的蔷薇科果树资源，主要分布在我国北方大部分省份[1]。据测定，钙果鲜果中Ca、Fe含量分别为600、15 mg/kg，果实中含有17种氨基酸，总量高达3.38 g/kg～4.52 g/kg，因其果酸钙含量极高且易被人体消化吸收，因此称之为“钙果”[2-4]。

发酵香肠是以绞碎的肉为主要原料，添加不同的调味料、香辛料和食品添加剂等混合后灌入肠衣，经微生物发酵加工制成的具有独特风味的发酵肉制品[5]。其独特风味主要经过碳水化合物发酵、脂肪分解、脂质氧化、香辛料等途径产生[6]，同时微生物的存在，蛋白质被分解，这对改善发酵香肠的滋味方面发挥着重要作用[7-9]。关于发酵干肠已经开发的产品种类较多，例如传统发酵干肠，有Nguyen等[10]研制的越南蔡氏发酵肠；添加菌类的，如发酵香菇香肠[11]；添加海产品的，如扇贝发酵香肠[12]；添加谷物的，如糯玉米鸡肉发酵香肠[13]、甜玉米发酵鱼肉肠[14]；添加茶产品的，发酵风味茶鱼肉肠[15]。但直接添加天然水果果汁类的发酵干肠研究报道较少，特别是钙果发酵干肠的研究未见报道。

本文以猪肉为主要原料，在传统发酵干肠的基础上，添加钙果汁，经乳酸菌发酵，制成钙果发酵干肠。采用单因素结合正交试验确定最优工艺，并研究其发酵和成熟期间的特性变化。将钙果高钙且易吸收的特点与发酵干肠的商业价值相结合，不仅可提高产品的营养价值，也可促进钙果在发酵肉制品中的应用，丰富发酵干肠的种类。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

猪肉：市售；啤酒片球菌、植物乳杆菌、戊糖片球菌和小肠肠衣由吉林农业科技学院食品工程学院提供。

斩拌机（ZB-4）：潍坊格瑞食品机械有限公司；熏烤煮三用炉（BYXX）：杭州艾博科技工程有限公司；液压灌肠机（QDG500-A）：诸城市松本食品包装机械有限公司；恒温培养箱（DH6000）：天津市泰斯特仪器厂；数字型pH计（PHS-3C）：上海阳光实验仪器有限公司；Lufft 5803型水分活性值测定仪：天津市泰斯特仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 钙果汁的制备

采用酶法制备，即果胶酶加酶量为0.04%、酶解时间5.0 h、酶解温度40℃制备钙果果汁。

1.2.3 感官评定方法

随机选取10名有经验的感官评分员，以口感、风味、色泽和组织状态为指标，对产品进行感官分析。评分标准见表1[16]。

表1 感官评分标准Table 1 The standard of sensory evaluation

1.2.4 单因素试验

采用感官评价法，分别考察接种量对pH值的影响、发酵温度和湿度对产品质量的影响。

1.2.5 正交试验优化干肠发酵工艺

在单因素试验的基础上，以发酵温度、接种量和发酵湿度为因素，通过L9（33）正交试验和感官评分标准，研究钙果猪肉干肠的最佳发酵工艺。因素水平表见表2。

表2 正交试验因素水平表Table 2 The orthogonal test factor level table of fermentation process

1.2.6 测定干肠发酵期间的特性

以添加0.25%食盐、0.26%的混合香辛料、14%的脂肪、20%的钙果汁、1.4%的糖（葡萄糖∶蔗糖=1∶1），接种1×107cfu/g的发酵剂（戊糖片球菌∶啤酒片球菌∶植物乳杆菌=1∶1∶1），于 30 ℃、发酵湿度为 92%的条件为基础，分别测定48小时内发酵期的水分含量、pH值、Aw、乳酸菌数以及30天成熟期的菌落总数、NPN、TBA、TVBN以及亚硝酸盐含量。同时以相同条件不添加混合发酵剂为对照组，观察其变化。

1.2.6.1 水分含量

按GB 5009.3-2010《食品安全国家标准食品中水分的测定》规定的方法测定干肠的水分含量[17]。

1.2.6.2 pH值的测定。

取发酵肠样品10 g，粉碎后添加入100 mL的三角瓶中，再用蒸馏水定容，浸提45 min后过滤，取上层的澄清滤液，用PHS-3C型酸度计测量pH值[18]。

1.2.6.3 乳酸菌数

按GB 4789.35-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》规定的方法测定干肠的乳酸菌数[19]。

1.2.7 测定干肠在成熟期间的特性

将制作的钙果猪肉发酵干肠真空包装后，置于0～4℃下，贮藏30 d，每隔5天测定成熟期菌落总数、TVBN值、NPN值、TBA值和亚硝酸盐含量。

1.2.7.1 菌落总数

按GB 4789.2-2010《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》规定的方法测定干肠的菌落总数[20]。

1.2.7.2 挥发性盐基态氮（TVBN值）

按GB 5009.228-2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮测定》规定的方法测定干肠的挥发性盐基氮[21]。

1.2.7.3 非蛋白态氮（NPN）

按GB 5009.5-2010《食品安全国家标准食品中蛋白质测定》规定的方法测定干肠的非蛋白态氮[22]。

1.2.7.4 过氧化物值（TBA值）

按硫代硫酸钠滴定法测定干肠的过氧化物值[23]。

1.2.7.5 亚硝酸盐

按GB 5009.33-2010《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》规定的方法测定干肠的亚硝酸盐[24]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 接种量对pH值的影响

在瘦肉中分别接种 1×105、1×106、1×107、1×108、1×109cfu/g发酵剂（戊糖片球菌∶啤酒片球菌∶植物乳杆菌=1∶1∶1）的条件下，通过测定其 pH 值变化，确定最佳接种量，见图1。

图1 不同接种量与pH值的关系Fig.1 The relation between different inoculation amount and pH

表3 产品感官指标Table 3 The product sensory indicators

从图1可以看出，接种量不同，发酵产酸的速度也不同。接种量低于1×107cfu/g时，发酵48 h的pH值不符合发酵肠的要求；从表3可以看出，接种量高于1×107cfu/g时，发酵产酸的速度过快，产品酸味重，不适合国内消费者的消费习惯。所以，初步确定接种量为1×107cfu/g。

2.1.2 发酵温度对产品质量的影响

90%湿度条件下分别于 24、26、28、30、32℃发酵48 h，通过测定其pH值变化和感官评定，确定最佳发酵温度。见表4。

表4 发酵温度对产品质量的影响Table 4 The effect of fermentation temperature on product quality

从表4可以看出，发酵温度低于30℃时，发酵剂的活力受到抑制，在发酵过程中不能成为优势菌群，48 h后pH值下降缓慢；发酵温度高于30℃时，虽然发酵48 h后pH值为5.18，但口味过酸、口感差、色泽淡，所以，最佳的发酵温度为30℃。

2.1.3 发酵湿度对产品质量的影响

30℃条件下分别于86%、88%、90%、92%、94%的相对湿度下，发酵48 h。通过测定其pH值变化和感官评定，确定最佳的发酵湿度，见表5。

表5 发酵湿度对产品质量的影响Table 5 The effect of fermentation humidity on product quality

从表5可以看出，发酵湿度低于90%时，发酵剂的活力受到抑制，而且产品表面形成硬壳；发酵湿度高于90%时，虽然发酵48 h后pH值下降速度快，但肠体表面有霉菌和酵母菌的过多繁殖，可能产生毒素，影响安全性。所以，最佳的发酵湿度为90%。

2.2 发酵工艺的优化

发酵工艺正交试验极差分析见表6，方差分析见表7。

从表6可以看出，发酵工艺条件的最佳组合为：A2B2C3，即接种量为 1×107cfu/g、发酵温度为 30 ℃、发酵湿度为92%。通过极差R值可以看出，影响发酵工艺的主次因素为A＞B＞C，即接种量＞发酵温度＞发酵湿度，接种量是影响发酵工艺的主要因素，其次为发酵温度和发酵湿度。由表7可以看出，接种量、发酵温度、发酵湿度对产品的感官影响不显著，这可能与选择的发酵剂种类有关。

表6 发酵工艺正交试验极差分析表Table 6 Analysis of orthogonal test of fermentation process

表7 主体间效应的检验方差分析表Table 7 The inspection analysis of variance test table among main effects

2.3 发酵干肠在发酵期间的特性变化

2.3.1 水分含量的变化

钙果猪肉干酵干肠发酵48 h的水分含量变化，见图2。

由图2可以看出，试验组在6 h内，水分下降缓慢，12 h后下降速度加快。至48 h时，水分含量为52.4%；而对照组的水分含量下降缓慢，至48 h时，水分含量为59.6%。

图2 水分含量变化Fig.2 The change of moisture content

2.3.2 pH值的变化

钙果猪肉发酵干肠发酵48h的pH值变化，见图3。

图3 pH值的变化Fig.3 The change of pH

由图3可以看出，试验组在6 h内，pH值下降缓慢，12 h后下降速度加快，至48 h时，pH值为5.28；而对照组的pH值下降缓慢，至48 h时，pH值为5.55。pH值的下降表明乳酸菌成为优势菌群，同时也受发酵湿度、发酵温度的影响。

2.3.3 Aw的变化

钙果猪肉发酵干肠发酵48 h的Aw变化，见图4。

图4Aw的变化Fig.4 The change of Aw

由图4的结果可以看出，试验组在6 h内，Aw下降缓慢，12 h后下降速度加快，至48 h时，达到最低Aw为0.84；而对照组的Aw下降缓慢，至48 h时，Aw为0.86。Aw的下降，能抑制微生物的生长繁殖，延长货架期。

2.3.4 乳酸菌数的变化

钙果猪肉发酵干肠发酵48 h的乳酸菌数变化，见图5。

图5 乳酸菌数的变化Fig.5 The change of lactic acid bacteria amount

由图5可以看出，试验组在6 h内，乳酸菌增长缓慢，12 h～30 h时急速增长，说明乳酸菌处于生长对数期，30 h～48 h时增长平缓，说明乳酸菌处于生长稳定期。乳酸菌的生长繁殖能代谢糖类，产生乳酸，使产品的酸度增加，pH值下降。

2.4 发酵干肠在成熟期间的特性变化

2.4.1 菌落总数的变化

钙果猪肉发酵干肠贮藏30 d的菌落总数变化，见图6。

图6 菌落总数的变化Fig.6 The change of total number colonies

由图6可以看出，试验组在贮藏0天时，菌落总数高于对照组，主要是因为试验组有大量乳酸菌的存活；贮藏过程中，试验组的菌落总数增长缓慢，而对照组急速增长，说明试验组的乳酸菌处于优势菌群，抑制了杂菌的繁殖。

2.4.2 NPN值的变化

钙果猪肉发酵干肠贮藏30 d的NPN值变化，见图7。

图7 NPN值的变化Fig.7 The change of NPN value

由图7可以看出，试验组在贮藏过程中，NPN值增加较快，主要是因为在钙激活酶、组织蛋白酶及成熟时自然接种的霉菌或酵母菌分解蛋白质时游离氨基酸、核苷酸等的含量增加，从而提高了蛋白质的消化吸收率。

2.4.3 TBA值的变化

钙果猪肉发酵干肠贮藏30 d的TBA值变化，见图8。

图8 TAB值的变化Fig.8 The change of TAB value

由图8可以看出，试验组在贮藏过程中，TBA值增加平缓，表明钙果中的维生素C具有抑制脂肪氧化的作用。

2.4.4 TVBN值的变化

钙果猪肉发酵干肠贮藏30 d的TVBN值变化，见图9。

图9 TVBN值的变化Fig.9 The change of TVBN value

由图9可以看出，试验组在贮藏过程中，TVBN值增加平缓，表明在低水分含量、低Aw、低pH值等的综合作用下，能延缓蛋白质的腐败变质。

2.4.5 亚硝酸盐的变化

干肠在成熟期间，试验组的亚硝酸盐含量在贮藏30 d后为3.5 mg/kg，而对照组为28 mg/kg，表明乳酸菌发酵剂具有分解亚硝酸盐活性的作用。

3 结论

本研究以钙果果汁、猪肉和乳酸菌发酵剂为原料，通过单因素和正交试验，以感官评分为标准，最终确定钙果猪肉发酵干肠的最佳发酵条件：接种量为1×107cfu/g（戊糖片球菌∶植物乳杆菌∶啤酒片球菌=1∶1∶1）、发酵温度为30℃、发酵湿度为92%。

通过对钙果猪肉发酵干肠在发酵及贮藏期间指标的测定发现，在发酵期间，乳酸菌成为优势菌群，代谢碳水化合物产生乳酸，使pH值下降，同时水分含量和水分活性也下降，抑制了微生物的繁殖，延长了货架期；在成熟期间，菌落总数、TVBN值和TBA值增加缓慢，非蛋白质态氮的含量增加显著，加快了亚硝酸盐的降解，钙果中的维生素C也起到稳定肉色的作用，同时，可以防止二甲基亚硝胺的生产，赋予产品良好的色泽。

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Research of Fermentation Process Optimization and Characteristics of Cerasus humilis-Pork Dry Sausage

CHENG Xiao-qiang1，KUANG Ming2，WANG Hui2，XU Hong-yan1，*
（1.Agricultural College of Yanbian University，Yanji 133002，Jilin，China；2.College of Food Engineering，Jilin Agriculture Science and Technology University，Jilin 132101，Jilin，China）

The fermented of pork dry sausage with Cerasus humilis scent was developed with Cerasus humilis juice，pork and lactic acid bacteria as main raw materials.The fermentation process was optimized using combination of single factor method and orthogonal design，and the characteristic changes were investigated in fermentation process and maturation period.Results indicated that the best fermentation technology was that the bacteria inoculation was of 1×107cfu/g（pentosaceus∶Lactobacillus∶beer Pediococcus=1 ∶1 ∶1），the fermentation temperature was 30℃ and the fermentation humidity was 92%.During the fermentation，the lactic acid bacteria became the dominant bacteria，produced lactic acid via carbohydrate metabolism，and caused the decreasing of pH；at the same time，the water content and water activity also decreased，and the growth of microbes was inhibited and the shelf life of dry sausage was prolonged.During the aging period，the total number of colonies，TVBN and TBA increased slowly，and the content of non-protein nitrogen increased significantly，accelerating the degradation of nitrite and giving the product a favourable color.

Cerasus humilis；dry sausage；fermentation process；characteristics

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.21.017

吉林省科技发展计划资助项目（20150204063NY）

程晓强（1994—），女（汉），硕士研究生，主要从事食品加工与安全方面的研究。

*通信作者：徐红艳（1975—），女，讲师，博士，研究方向：天然活性物质分离与功能性食品。

2017-03-08