发酵肉制品的研究进展

田文广 张俊杰 石亚萍 张 静 郑彩燕

河南双汇投资发展有限公司 河南漯河 462000

发酵肉制品是指在一定条件下，以畜禽肉为原料，采用特定微生物发酵或酶的作用，加工制成的一类可即食肉制品，其成品具有独特风味。

在中国发酵肉制品的生产与食用有着悠久的历史，例如著名的金华火腿已经有900多年的历史，板鸭作为我国著名的传统肉制品在300多年前就已深受人们的喜爱。西式发酵香肠起源于2000多年前的地中海地区，主要通过自然发酵和成熟干燥制成干发酵香肠[1]。在1940年前后，人们开始研究肉类发酵过程中的科学原理，有人将乳酸菌应用在发酵香肠中，并获得专利，这也是人们首次将纯化的发酵剂用于发酵肉制品中[2]。

1 发酵肉制品的种类及特点

1.1 发酵肉制品的分类

按照终产品形态的差异主要分为两类：一类是发酵灌肠制品，中国的广式腊肠、川味香肠、意大利的萨拉米香肠等是较为典型的代表；另一类为发酵火腿制品，如金华火腿、宣威火腿等至今仍受到广大消费者的喜爱。

按照发酵程度的不同，发酵肉制品分为低酸发酵肉制品和高酸发酵肉制品两类。低酸发酵肉制品发酵温度一般控制在0～25℃，pH值在5.5以上，如各种发酵火腿、萨拉米等干制发酵香肠；高酸发酵肉制品发酵温度一般控制在25℃以上，pH值在5.5以下[3]。

按照肉制品发酵种类的不同，可分为自然发酵肉制品，如传统的腊肠、发酵火腿；即食性肉制品，在我国南方地区，人们将肉切成薄片，使用高浓度盐腌渍，或预腌后加入米饭，密闭发酵；干式或半干式发酵香肠，是发酵肉制品的典型代表，也是目前工业化程度最高的一个种类。

依据加工过程中产品水分的散失情况，人们还习惯将香肠分为干香肠(包括风干肠和熏干肠)、半干香肠和不干香肠，这种分类方法被业内人士和消费者广泛接收。其中干香肠的干燥失重一般>20%，半干肠干燥失重一般<20%，不干香肠干燥失重一般<10%[4]。

1.2 发酵肉制品的特点

发酵肉制品具有典型的发酵香味和稳定的微生物特性，其风味的形成较为复杂，蛋白质降解、美拉德反应、脂质氧化、微生物发酵等过程共同作用，形成特征风味[5]。经过一系列复杂反应，发酵肉制品具有以下特点。

1.2.1 营养丰富易吸收

发酵过程中，在微生物和酶共同作用下，蛋白质、脂质发生降解，使肉制品变得易于消化吸收。刘会平[6](1999)等研究显示，使用猪肉和牛肉为原料制成的混合香肠，经22d发酵后，蛋白质的消化率升高4.9%，粗蛋白的消化率升高2.1%。

1.2.2 色泽美观、风味独特

腌制剂、发酵剂等在改善肉色泽、结构、品质的同时，呈现多种风味物质。2015年有学者研究发现乳酸菌发酵产生能给予发酵香肠良好的色泽，且热处理后也不会有明显的不良影响[7]；李佳[8](2019)等指出，在产品发酵及成熟过程中，产生多种挥发性成分，如酮类、酯类等化合物，这些挥发性的呈味物质也是评价香肠品质的重要指标。

1.2.3 具有较低pH值

发酵肉制品能够通过产生乳酸降低pH值，腐败菌和致病菌的生长在较低pH值下被有效抑制，从而提高产品的安全性，延长产品货架期[9]。

2 发酵香肠工艺及加工特性

广义上讲，我国传统的腌腊肉制品、火腿、发酵香肠等均属于发酵肉制品的重要组成部分。发酵香肠是发酵肉制品中产量最大的一类代表性产品，已逐步迈入规模化、标准化的现代化生产阶段[10]。所有的发酵香肠都具有类似的基本加工工艺，但由于原辅料、发酵剂、具体工艺参数等的不同，产品最终呈现不同的口感及风味。

2.1 发酵香肠加工工艺

2.1.1 半干发酵香肠加工工艺

原料肉→绞制、混合→填充→发酵→干燥→(烟熏)→加热→流通。

2.1.2 干发酵香肠加工工艺

原料肉→绞制、混合→填充→发酵→干燥→成熟→流通。

2.1.3 加工操作要点

接收合格的原料，按照一定肥瘦比进行搭配，原料肉合适的pH有利于发酵的进行，并使发酵过程中有合适的pH降低速率，一般猪肉的pH值应控制在5.6～5.8之间。

绞制前原料肉的温度一般在0～4℃，脂肪温度控制在-8℃左右，将各类辅料包括食盐、腌制剂、发酵剂等加入原料肉，并混合均匀。选取合适的肠衣灌装肉馅，肠衣应有较好的透水、透气性。

充填好的半成品进行发酵，发酵过程可采用自然发酵和接种发酵。工业化生产一般采用接种恒温发酵。对于干发酵香肠，控制温度为21～24℃，相对湿度75%～90%，发酵时间1～3d；半干发酵香肠发酵温度一般为30～37℃，相对湿度75%～90%，发酵时间8～20h。

干燥的程度对产品的理化性质、货架期、口味品质有着重要影响。干燥的过程也使产品成熟的过程，风味物质在此过程中大量形成。

干发酵香肠不需要蒸煮和烟熏，由于其水分活度和pH较低，贮运和销售过程不需冷藏。半干发酵香肠一般需要烟熏，较高的水分活度使其在流通过程中需要冷藏防止微生物繁殖。

为了便于运输和贮藏，保持产品的颜色和避免脂肪氧化，成熟后的香肠通常采用真空包装的方式。

2.2 不同营养素在发酵过程中的变化

2.2.1 蛋白质在发酵过程中的变化

发酵时，在微生物和酶的作用下，蛋白质被分解形成游离氨基酸，进一步生成小分子的羧酸、醇类、酯类等，这些小分子物质对产品最终风味的形成起着重要作用[11]。蛋白质的降解作为发酵及储藏过程中重要的化学变化之一，适度降解能够有效提升产品风味和营养价值，但降解过程中伴随的过度氧化也会给产品品质带来一系列的劣变，如发酵肉制品的色泽、口感、风味、保水性能等均会受到不利的影响[12]。蛋白质氧化时，氨基酸侧链和肽键断裂形成羰基，并与二硫键作用，使蛋白质交联，从而导致蛋白质功能特性的下降[13]。研究表明，随着时间延长，蛋白质氧化程度不断加深，检测出的羰基值不断增大。为了降低发酵肉制品在储存过程中蛋白质的过度氧化导致的劣变，学者做了不同研究，吴雪燕[14](2014)、曹辰辰[15](2019)等发现添加功能性发酵剂能够有效抑制蛋白的氧化，祝智超[16](2015)等报道添加不同浓度的肽液能够有效抑制广式腊肠中的蛋白质氧化。

2.2.2 脂肪在发酵过程中的变化

脂肪是脂肪酸和脂溶性维生素的重要来源，直接影响产品的硬度、多汁性等口感，适度的脂肪添加量有助于产品风味的形成[17]。扈莹莹[18](2019)等研究发现，脂肪添加量对发酵香肠蛋白质、脂质的氧化、挥发性化合物的形成有一定影响，脂肪添加量为15%时，产品风味达到最佳。发酵过程伴随的脂肪氧化是产品发酵过程中的关键的化学反应，对产品风味的形成有着至关重要的作用。脂肪作为风味物质的载体，对风味物质的蓄积起着重要最用，同时还能提供风味物质反应场所，适度的脂肪氧化有助于挥发性小分子的形成，提供产品的独特风味，过度氧化则会导致产品丧失应有的结构特性及色泽，也同时伴随营养物质的损失，影响消费者对产品的接受程度[10]。pH也会影响脂肪的水解，进而影响风味物质的释放，对发酵香肠品质产生影响[20]。

脂肪添加量越高，发酵过程中脂肪氧化越显著，与此同时，蛋白质的氧化程度也有明显增强，其原因可能为脂肪氧化过程中产生的自由基对蛋白质进行攻击，导致蛋白质发酵过程中产生的羰基继续氧化，醛类物质含量进一步增加[21]。

2.2.3 碳水化合物在发酵过程中的变化

在发酵香肠中添加适量碳水化合物是相对常规的一种做法，淀粉等碳水化合物作为天然的保水剂，对产品结构有一定的影响。但过多添加碳水化合物会导致馅料初始水分活度太低，发酵过程难以启动，进而影响产酸速率和pH值的下降[1]。还原糖的添加可以与馅料中的氨基酸及羰基化合物发生美拉德反应，是产品特征风味形成的重要途径[22]。但由于发酵肉制品干燥和发酵阶段的温度通常较低，美拉德反应过程中产生的具有芳香气味的吡嗪通常较少，火腿中主要的吡嗪成分通常是甲基吡嗪[5]。

3 发酵剂的研究现状

发酵剂是发酵过程中使用的，活的或休眠状态的微生物制剂。发酵剂也是发酵肉制品生产的重要环节之一，在发酵过程中可以促进肉制品发酵，同时承担抑菌防腐的作用，保证产品最终质量，良好的代谢活性也能改善发酵肉制品的感官品质[23]。传统发酵肉制品更多的采用自然发酵，由于缺少明确的质量标准衡定，安全性难以得到保障，发酵剂的添加大大缩短了生产周期，同时能够抑制杂菌生长，提高了产品安全性和稳定性，更适合工业化生产与流通[24,25]。

通过有益微生物改善产品发酵品质是发酵肉制品实现工业化的必经之路[26]。目前肉制品中常见的发酵剂有两种：一种是乳酸菌，在发酵过程中使pH值快速下降，以减少非微生物反应引起的不良变化、抑制腐败微生物的生长，进而改善产品品质，延长产品货架期[27]；另一种是葡萄球菌和微球菌，通常用于改善产品色泽、改良产品风味[28]。

近年来，不少学者致力于优良发酵剂的选择，并对其功能特性做了深入研究与探讨。如汉逊酵母P2能够增加脂肪分解，抗氧化；同时可以降低盐的含量、降解氨基酸，改变感官特性，掩盖肉品本身异味[29,30]；戊糖片球菌R1有较强的抗氧化性，能够抑制脂质过氧化，清除自由基[11]；有研究显示，哈尔滨干香肠中分离出戊糖片球菌、短乳杆菌、弯曲乳杆菌和发酵乳杆菌，并对以上菌种的抗氧化活性进行评价，戊糖片球菌具有最强的DPPH自由基清除活性、H2O2抗性、还原能力和抑制脂质过氧化作用[31]。混合发酵剂也是研究的另外热点，接种混合发酵及能够有效抑制香肠在发酵成熟中过度氧化[32]；在香肠中，肉葡萄球菌和植物乳杆菌混合发酵剂能很好地抑制酪胺的产生[33]。

4 展望与结论

本文综述了发酵肉制品的分类与特点，发酵香肠生产工艺及发酵过程中各个营养素的变化，以及发酵剂在行业中所发挥的重要作用，为发酵肉制品的生产和推广提供了参考。

改进发酵制品生产工艺，改善传统发酵制品工艺流程，使其满足工业化量产需求，保障产品安全性能是发酵肉制品的一大研究方向；构建筛选具有良好性状的微生物菌种、功能性菌株、混合发酵剂的开发等是发酵剂研究的重点，发酵剂的研究和改良也有助于发酵肉制品品质的提升；降低、减缓发酵过程中脂肪和蛋白质氧化引起的产品品质劣变也是重要课题之一。

发酵肉制品拥有悠久的历史，经过长久的发展，尤其是近年来工业化程度的逐渐提升，消费升级也驱动大量进口的发酵香肠销往中国市场，发酵肉制品萌生出新的生命力。如何结合市场需求，推动整个发酵肉品行业向前发展显得尤为重要。