韩冰,张天琪,姜晓涵,姬炆羽,张根生
(哈尔滨商业大学 食品工程学院,哈尔滨 150028)
萨拉米发酵香肠是一种典型的西方美食,原料肉通常选用不同部位的猪肉和牛肉,经微生物发酵后干燥而成。因其风味独特、口感良好、可在室温贮存、制作方法简单和食用方法多样,所以深受消费者喜爱。由于萨拉米香肠发酵和干燥周期较长,易引起脂肪和蛋白质过度氧化以及不良菌群的污染,从而严重影响萨拉米发酵香肠的感官品质和安全性[1-2]。影响其品质及生产的主要问题包括大量腐败菌和致病菌污染、亚硝酸盐含量过高、生产时间过长、保鲜技术单一等原因。亚硝酸盐具有延长食品保质期、提高食品风味及保证食品良好色泽的作用,因此广泛应用在萨拉米香肠加工过程中,然而,过量的亚硝酸盐对人体具有潜在风险[3]。摄入的大多数亚硝酸盐会随着尿液排出人体外,但在特定的温度、pH值及部分微生物的作用下,亚硝酸盐会转化为亚硝胺,而亚硝胺最终可以引起人体多种组织发生癌变[4]。因此,找到安全、健康的萨拉米发酵香肠保鲜方法,延长产品的货架期就变得尤为重要。萨拉米发酵香肠的保鲜方法也逐渐成为关注热点。
植物提取物是指以天然植物为原材料,采用物理或化学方法从中提取出符合产品用途的活性物质,在不改变有效成分的基础上富集和纯化活性物质,提高活性物质的作用。植物提取物主要通过抗氧化、抑菌及除臭3个方面对萨拉米发酵香肠进行保鲜。近些年,植物提取物用于食品保鲜的应用日益增多,尤以多酚类化合物的应用最为广泛。Rababah等[5]通过向肉制品中加入绿茶提取物后与其对照组的TBARS值进行对比,结果表明,对照组的TBARS 值显著高于添加组,说明茶多酚能够抑制肉制品的脂肪氧化,延长产品的货架期。 Faria等[6]将海藻中的酚类化合物添加至萨拉米发酵香肠中,结果发现,含酚类物质的萨拉米发酵香肠不但呈现出更高的抗氧化活性,其感官性质与未添加酚类化合物的发酵香肠无明显差异。Kharrat等[7]研究发现花椒提取物中存在的倍他林色素和酚类物质可以用作天然色素、抗氧化剂及抗菌剂使用,且不会改变萨拉米发酵香肠的感官特性。此外,也有研究人员向干发酵香肠中分别加入葡萄籽、栗子及橄榄3种植物提取物,实验结果表明,葡萄籽和栗子提取物可部分取代亚硝酸盐在发酵香肠中的作用,且不改变萨拉米发酵香肠的物理/化学反应和原核生物菌落[8]。综上所述,植物提取物作为一种安全、有效的天然防腐剂,在肉制品中的应用前景十分广阔,也可以通过多种植物提取物协同作用或使用现代技术提取纯度高、作用大及更稳定的植物提取物,使其在肉制品行业发挥更多作用。
香辛料能够赋予产品特定的风味,也被广泛地应用于萨拉米发酵香肠中。孙钦秀等[9]向发酵肠中加入复合香辛料,结果证实,复合香辛料的添加能有效抑制生物胺的生成,提高产品的安全性。姜蕾[10]对迷迭香在萨拉米发酵香肠中的抗氧化作用以及对萨拉米发酵香肠食用品质的影响进行探究,研究表明,与对照组相比,迷迭香添加组pH值能够在较短的时间内达到5.0以下,且添加量为0.02%时的效果要高于添加0.02%异抗坏血酸钠。实验证明迷迭香是一种高效的天然防腐剂。 Hüseyin[11]将百里香油提取物加入发酵的香肠,其酪胺的产生量远低于对照组。综上,香辛料对萨拉米发酵香肠的作用比较全面,是天然防腐剂的较佳选择,但在香辛料选择时要注意该香辛料是否与香肠内源物有拮抗作用,例如:丁香与硝酸盐有消色作用。
细菌素是指由核糖体构成、具有抗菌作用的蛋白质化合物,对革兰氏阳性菌有抑制作用,具有高抑菌、低毒性等优点,极具食品保鲜潜力。Matheus等[12]向萨拉米发酵香肠中加入乳酸菌分离菌株产生的细菌素,发现乳酸菌株产生的细菌素能够抑制李斯特菌的活性,但是需要大量的细菌素才能达到预期的抗菌效果。Barbosa等[13]向低盐萨拉米香肠中加入可以产生细菌素的菌种,结果发现,与对照组相比,添加特殊菌种的萨拉米香肠中腐胺、尸胺、酪胺及总生物胺的含量明显降低。综上,细菌素在萨拉米发酵香肠保鲜方面的应用十分有前景,但细菌素的优势主要集中在杀灭革兰氏阳性菌方面,对于革兰氏阴性菌、霉菌及酵母的杀灭效果相对有限。
发酵剂是发酵香肠不可或缺的加工助剂,在萨拉米发酵香肠成熟过程中,发酵剂可以分解糖产生有机酸,降低pH值,抑制有害菌和腐败菌的生长,降解脂肪和蛋白质生成的挥发性风味物质,赋予萨拉米香肠独特的风味。Gilliland[14]认为肉制品发酵剂应满足耐酸、耐盐、耐亚硝酸盐、无致病性等条件。李珊珊等[15]则认为良好的肉制品发酵剂应对产品感官品质具有积极影响,同时能够抑制有害菌及腐败菌的生长、不产生过氧化氢等特点。赵丽华等[16]将复合发酵剂与自然发酵组的羊肉发酵香肠进行对比,实验结果发现,复合发酵剂组的发酵香肠pH值、Aw值及水分含量迅速降低,抑菌效果明显,且能够有效提高羊肉发酵香肠的保藏期。Perez等[17]在萨拉米发酵香肠中加入益生菌,研究结果发现,老年人食用含有益生菌的萨拉米发酵香肠,其体内炎症环境降低。Ferrara等[18]使用真菌(纳吉欧文氏菌)接种在发酵香肠肠衣上,发现真菌不但能对香肠表面起到保护作用,还能抑制不良菌群的生长。近年来,随着发酵剂相关研究的深入,发酵香肠的发酵剂品种也日渐丰富,商业化生产中常用的发酵剂主要包括酵母菌、乳酸菌及霉菌等[19-20]。
应用于萨拉米发酵香肠中的细菌主要有乳酸菌、球菌及片球菌等。乳酸菌在萨拉米发酵香肠中的应用具有降低pH值、生成乳酸、抑制腐败菌生长等多种优点,对产品的稳定性起到关键作用[21]。杜静芳等[22]对乳酸菌在西式发酵香肠中的作用与功能进行探究,发现乳酸菌对发酵香肠的品质、安全性、降解有毒代谢物质及抑制致病菌方面均有积极影响。田建军等[23]向发酵香肠内加入瑞士乳杆菌与木糖葡萄球菌,由结果可知,加入发酵剂可以有效降低发酵香肠中的亚硝酸盐及饱和脂肪酸含量。葡萄球菌和微球菌通常作为复配发酵剂使用,在萨拉米香肠的发酵过程中能够改善香肠的感官品质,抑制生物胺的生成。张一凡等[24]研究了不同种菌株对低盐发酵香肠的影响,发现戊糖片球菌和肉葡萄球菌的生长特征和产酸效果最优。Coppola等[25]对从意大利萨拉米发酵香肠中分离出的138株微球菌和葡萄球菌进行了还原硝酸盐测定,结果发现大部分的菌株都对硝酸盐具有还原性。
霉菌常作为发酵剂添加到萨拉米发酵香肠的肠体表面,在萨拉米发酵香肠生产过程中用到的霉菌都是好氧菌,霉菌在萨拉米发酵香肠反应体系内主要的作用是剥夺有害菌的生长条件,抑制其生长,使产品形成特有的外观品质。陈杰[26]、Rodríguez M等[27]的研究发现霉菌可以提高发酵肉制品的品质,抑制腐败菌生长,同时能够延长产品的保鲜期。蔡嘉铭等[28]将霉菌发酵剂接种到发酵香肠中,并对干发酵香肠的理化指标、风味及氧化程度进行了研究,结果发现,霉菌发酵剂对干发酵香肠的理化指标及风味具有促进作用。综上所述,在萨拉米香肠中接种霉菌发酵剂可以丰富发酵香肠的口感,改善香肠的质感,同时可以抑制不良菌种生长,对萨拉米香肠的保鲜具有一定作用。
酵母菌常与葡萄球菌及乳酸菌作为混合发酵剂应用于干发酵香肠中。在萨拉米香肠发酵过程中酵母菌不但能够消耗馅料中残留的氧气,降低pH值,还可以使肠体产生良好的色泽,同时能够分解脂肪和蛋白质,改善香肠的风味,此外,酵母菌还能够抑制金黄色葡萄球菌的增殖,延长产品的货架期。Ozturk等[29]对干发酵香肠进行菌种分离,筛选出的47株酵母菌均具有过氧化氢酶活性,这些菌株可有效降低干发酵香肠的氧化速率,延长发酵香肠的保质期。Flores等[30]研究证实了这一观点,他们将汉逊氏德巴利酵母菌接种在发酵香肠中,发现该菌能够降低氧化反应,并促进风味物质的生成,改善发酵香肠的品质。酵母菌在萨拉米发酵香肠的保鲜应用上具有一定作用,但使用单一菌种效果不够明显,需要与其他菌种联合使用才能提升保鲜效果。
酶法保鲜是采用脂肪酶、几丁质酶及过氧化氢酶等来抑制有害菌及腐败菌的生长。Karine等[31]在萨拉米发酵香肠表面接种胰高血糖酶和几丁质酶并观察真菌污染物的生长情况,结果发现使用50%的胰高血糖酶和40%的几丁质酶时对于丝状真菌的抑制效果最好。景智波[32]通过探究乳酸菌产脂肪酶对羊肉发酵香肠的影响,发现乳酸菌产脂肪酶可以有效改善羊肉发酵香肠的风味及品质。除上述提到的抗氧化酶外,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶及谷胱甘肽过氧化物酶均具有抗氧化性[33]。抗氧化酶可以有效降低萨拉米发酵香肠的氧化速率,延长产品的货架期,对萨拉米香肠的保鲜具有一定效果。目前,对于酶法保鲜在萨拉米发酵香肠中的应用研究较少,但随着研究人员对酶法保鲜的进一步研究,酶法保鲜在萨拉米发酵香肠中的应用前景将会变得更加广泛。
热加工技术处理时间长、耗能高,会造成食品的营养成分损失。相比之下,冷加工技术更适合于食品保鲜。Andreja等[34]对使用脉冲紫外光处理的萨拉米发酵香肠的化学品质进行了探究,通过进行化学分析与感官分析发现该方法既可净化食品接触材料,又可净化发酵香肠片,并有助于控制这些操作过程中的交叉污染,有效提升萨拉米香肠的保鲜效果,将萨拉米香肠的货架期延长5 d左右。但紫外光处理可能会使萨拉米香肠的颜色变淡,影响感官效果。Oddvin等[35]实验发现了使香肠在紫外照射后保持良好色泽的方法:一是在避光处保存香肠;二是确保在紫外光线照射开始时保证残留氧气的浓度低于临界水平。除了使用紫外照射进行冷杀菌保鲜外,还可使用超高压和辐照等冷杀菌技术。Bonilauri等[36]将超高压应用于萨拉米发酵香肠的生产过程,结果发现,高压处理能够抑制沙门氏菌的增殖,实验还采用线性回归模型分析沙门氏菌的衰变过程,结果显示:沙门氏菌总数减少至0.97~5.84 log10CFU/g,证明超高压处理可以用于萨拉米发酵香肠保鲜。刘福莉等[37]分别使用γ射线辐照和电子束辐照对牛肉香肠馅饼进行处理,结果发现,两种辐照处理对馅饼均具有保鲜效果。两者相比较,γ射线辐照抑菌能力要强于电子束辐照,当γ射线为10 kGy时抑菌作用明显,保鲜效果显著提升,且对发酵香肠感官品质的影响较小。Pietrasik等[38-39]实验发现,超高压对腐败菌和致病菌的生长有很强的抑制作用,能够在不降低产品感官品质的前提下,有效提升保鲜效果,并将发酵肉制品的保质期延长至12周。与热加工技术相比,冷加工技术能够更好地保证食品的感官品质和营养成分,但目前冷加工技术在萨拉米发酵香肠方面的应用较少,研究人员可通过更加规范化、具体化的研究拓宽非热技术在萨拉米发酵香肠方面的应用。
萨拉米发酵香肠可通过使用添加剂、发酵剂、酶法保鲜和冷加工技术来提升保鲜效果。但在使用添加剂时要注意是否会与发酵香肠内源物产生拮抗作用,例如:丁香与硝酸盐一同使用会产生消色作用,使发酵香肠颜色变淡。使用发酵剂时由于单一菌种保鲜效果不够明显,因此需要多菌种的协同使用才能提升发酵香肠的保鲜效果。使用酶法保鲜时要注意复合酶的最适添加量及添加比例,以达到最佳的保鲜效果。使用冷加工技术时要重点关注处理时间和处理程度,防止过度处理造成的感官品质下降。例如,过高的压力会造成产品颜色变暗,影响产品品质。目前,对于萨拉米发酵香肠的保鲜研究较少,相信随着科研人员的进一步深入探究和栅栏保鲜技术的应用,萨拉米发酵香肠的保鲜技术将会逐步增多,逐步完善。