贵州火腿风味研究进展

2023-12-14 10:18阳,罗
现代食品 2023年17期
关键词:盘县火腿挥发性

◎ 吴 阳,罗 欣

(贵州省分析测试研究院,贵州 贵阳 550014)

干腌火腿是在缺乏制冷技术条件下,古人为了长期保藏食物而产生的一种风味制品,在我国有着悠久的历史。目前,全国中式干腌火腿主要有浙江金华火腿、江苏如皋火腿、云南火腿、四川火腿以及贵州火腿。中国幅员辽阔,由于各地采用猪种、地理气候、香料使用、加工工艺的区别,生产的火腿有各自独特的风味[1]。有大量的研究报道围绕金华火腿、宣威火腿展开,贵州火腿独树一帜,却鲜有研究报道。

本文围绕近年来贵州火腿的研究进展,对火腿加工工艺、发酵微生物、风味改进方法等方面进行梳理,为贵州火腿的品质提升、产品规模化发展提供科学依据。

1 加工工艺与贵州火腿风味形成

贵州威宁火腿,产于贵州毕节市威宁县,以当地的高原瘦肉型良种乌金猪为原料,采用压榨脱水烟熏工艺制成。具体流程为鲜腿修整→香料食盐混合腌制→压榨脱水→熏制→自然晾挂成熟。成熟后,火腿呈琵琶状,腿心丰满,全腿烟熏色泽一致;色泽呈烟熏过的棕褐色或黑色,瘦肉呈红褐色,脂肪呈白色或浅黄色,肉面有绿毛或部分绿毛;有一般火腿特有的香味及特有熏香味[2]。

贵州盘县火腿,产于贵州省盘州市,以当地的地坪猪为原料,采用堆叠腌制、风干发酵工艺制成。具体制作流程为鲜腿修整→食盐腌制堆码→清水洗晒整形→上挂风干→发酵管理。整个加工过程未添加任何食品添加剂。成熟的盘县火腿外皮整齐,腿爪细,腿心丰满,整腿式样美观、整洁;切片后火腿色泽红润明亮,红白分明,有粉面桃花之美感;烹饪后滋味鲜美、清香,鲜咸适口,肥肉香而不腻,具有独特风味[3]。

贵州两地火腿不同的加工工艺赋予了产品各自独特的风味,但长期以来,受地域交通、经济条件限制,贵州火腿一直沿用传统工艺加工发酵,家庭作坊式生产。此外,贵州火腿加工技术主要是手工操作,并依赖于自然气候,产品生产周期长,质量易受自然气候变化影响,导致全年均衡生产困难,火腿在发酵成熟期以及保存期容易腐败变质,产品风味均一性、稳定性较难得到保障[4]。

2 微生物与贵州火腿风味形成

除生产工艺整体差别,风干与发酵阶段是国内外火腿制作过程中差异最大的阶段,该阶段通常被称为成熟阶段或陈化阶段。该过程中原料肉中的脂肪、蛋白质等物质发生了复杂的物理、化学和生物化学变化,产生了大量的香味和滋味物质,最终赋予火腿独特的风味。

与其他发酵食品类似,在火腿风味和滋味的形成过程中,微生物起着至关重要的作用[5]。有益微生物有助于火腿风味的形成,有害微生物会对火腿造成污染,严重时会导致发酵过程失败,最终引起火腿腐败变质。研究表明,火腿发酵过程的优势菌群为霉菌、酵母菌、球菌、乳酸菌,不同品牌火腿的具体菌种有所差异[6]。张诗意等[7]以成熟期一年的威宁火腿为试样,用划线法对其中的优势微生物进行分离并鉴定,分离出10 株微生物,经过菌落培养鉴定和DNA 序列鉴定,最终确定了5 种优势菌群,其中有国内外火腿微生物研究报道较多的马胃葡萄球菌、木糖葡萄球菌、乳酸片球菌,以及鲜少提及的变平滑假丝酵母和近平滑假丝酵母;对其中微生物开展分离鉴定及耐盐、耐亚硝酸盐和耐低温特性研究,结果表明马胃葡萄球菌WN1、变平滑假丝酵母菌WN9 和近平滑假丝酵母菌WN10 对9% NaCl、150 mg·kg-1亚硝酸盐和4 ℃低温条件的耐受能力较强。鉴定优势微生物结果大致与已有文献报道一致,其中差异之处可能是生产环境不同造成的。母雨[8]以6 个不同加工阶段的盘县火腿为试验材料,运用高通量测序技术对火腿自然发酵过程中的菌群变化情况进行测定,结果显示细菌和真菌均呈下降趋势,且细菌丰度各个阶段均高于真菌;采用顶空固相微萃取气质联用仪和基于气相色谱-飞行时间质谱的代谢组学技术,对火腿不同阶段的挥发性风味物质和非挥发性代谢物谱进行挖掘,结果检出50 种挥发性风味物质,其中醛类物质的种类和含量与盘县火腿特殊风味显著相关;通过统计分析微生物与代谢产物两个数据集,结合微生物群落对挥发性风味物质的影响以及与非挥发性代谢产物的相关性,确定盘县火腿发酵过程的关键微生物为葡萄球菌属(Staphylococcus)、曲霉菌属(Aspergillus)、酵母菌属(Debaryomyces)和色盐杆菌属(Chromohalobacter)。

干腌火腿的变质问题是一个长期性、世界性的难题,贵州火腿也不例外。母雨[9]等以正常与腐败盘县火腿为样品,对其理化性质进行测定、比较,并应用高通量测序手段深入、精确地对两类火腿微生物菌落组成进行鉴定,使用固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术测定两类火腿的标志性挥发性风味化合物。理化指标测定结果表明,腐败火腿含盐量较低,但水分活度、pH 和水分含量均较高。微生物种群鉴定与风味物质之间的网络分析显示,肠杆菌科(Enterobacteriaceae)微生物是形成腐败火腿挥发性风味物质的优势微生物。该研究确定了腐败盘县火腿含有高比例的肠杆菌科微生物,挥发性风味物质中苯酚、苯乙醛、1-十五烯、3-甲基丁酸及二甲基二硫醚含量较高,这对预防和减少盘县火腿的腐败具有重要意义。

周洁等[10]对贵州干腌火腿进行了深入研究,以贵州干腌火腿在内的9 种发酵肉为研究对象,分离鉴定得到1 株乳酸菌,经DNA 测序后鉴定为植物乳杆菌SJ-4。该菌株具有降解蛋白质和促进产品风味形成的功能,对150 mg·kg-1NaNO2、6 g/100 mL NaCl 有一定耐受力,不产H2S、H2O2与NH3,无氨基酸脱羧酶活性,无分解脂肪能力。该菌株应用于火腿发酵,会使成品火腿滋味更丰富,醛类等特征风味物质含量增高,可改善产品风味品质。

酵母在干腌火腿的风味形成过程中起着至关重要的作用。GONG 等[11]从不同加工阶段的火腿中分离出了41 种酵母菌株,其中汉逊德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)最具优势,在不同加工阶段的干腌火腿中都有检出;其次是泽兰假丝酵母,主要在盐析阶段检出;在干腌火腿的第一、二阶段检测到了耶氏酵母菌属的Yarrowia bubula和Yarrowia alimentaria。在酶的活性方面,只有4 个菌株对肉蛋白具有蛋白水解活性。基于香气活度值和PLS 回归分析发现,酵母D.hanseniiS25 与干腌火腿的总体风味和关键挥发性化合物相关性较强,可作为潜在的起始培养物。

3 贵州火腿风味改良方法

贵州干腌火腿通常由微生物自然发酵成熟,整个加工过程除了食用盐外不使用任何其他添加剂,因加工时间长,火腿表面及内部的微生物会大量繁殖生长,对火腿的风味及安全都有影响,因此绿色减菌工艺成为新的研究方向。白晶[12]以盘州火腿为研究对象,在传统白酒涂抹工艺的基础上,以减菌率为考察指标,采用Box-Behnken 响应面法优化确定了最佳火腿减菌工艺条件为紫外照射30 min、复配酒精浓度75%、乳酸使用量5 mL/100 g。该工艺可提高火腿原料肉的品质,避免因初始卫生条件不佳造成火腿腐败。与对照组相比,经白酒处理后,理化指标结果中水分含量、水分活度、pH 值等均无明显变化,但是食盐渗透被抑制,火腿内部盐分含量降低,可阻碍火腿氧化过程。同时风味物质分析结果显示,该工艺条件下,酮类及其他对火腿风味有积极促进作用的风味物质种类和含量均有上升。该研究表明,涂抹白酒对发酵期火腿有减菌效果,可阻碍火腿氧化,可作为一种改良火腿风味的方法。

火腿的加工周期较长,因此其脂质氧化程度的控制也备受关注。研究表明,在火腿发酵成熟过程中,脂质分解对独特风味的形成有非常重要的影响[13]。在内外因素的共同作用下,脂质先发生初氧化,随着发酵过程的继续,后期大量初氧化产物会进一步氧化,最终形成醛、酮、烃类等小分子挥发性风味物质。同时,长期发酵后,火腿中的不饱和脂肪酸会发生过氧化反应产生一些刺激性气味物质,影响火腿产品风味。COUTRON-GAMBOTTI 等[14]研究了Corsican 火腿从制作到成熟以及保存两年过程中,皮下脂肪水解、氧化情况,发现Corsican 火腿经过两年保存皮下脂肪会变黄,并产生腐败气味和滋味。为改善火腿抗菌、抗氧化的现状,陈玉芹[15]以盘县火腿为研究对象,制备了明胶/壳聚糖/肉桂精油纳米复合薄膜,在发酵期前将其涂于盘县火腿表面,观察火腿脂质过氧化和微生物生长状况。结果表明,薄膜能有效阻隔氧气、二氧化碳,抑制脂质氧化和细菌滋生,涂膜处理的火腿增加了13 种具有积极作用的挥发性风味物质。该研究表明,涂膜材料的应用可促进火腿品质及风味的提升。

干腌火腿在加工制作过程中易受害虫取食,火腿中的害虫可作为媒介携带雷氏普罗威登斯菌(Providencia rettgeri)等多种有害菌,引起食品安全问题[16]。毕晟晖等[17]总结了干腌火腿虫害防治方法,包括可食性膜与涂膜剂、空间隔绝法、温度控制法、气调控制法、光照控制法、辐照、射线与微波法等物理防治方法,以及硫酰氟、磷化氢、植物源杀虫剂、化学引诱剂等化学防治方法。两类方法各有优缺点,物理方法成本高、效果差、装置复杂;化学方法中化学试剂的安全剂量有待研究,且无合适替代品,因此急需寻找新型虫害防治方法。

4 结语

目前国内外对贵州火腿的研究较少,已有的研究多集中在贵州火腿加工工艺、微生物菌落多样性、火腿风味以及火腿腐败防治方面,贵州火腿加工原料、独特的地理气候对火腿产品品质的影响、产品营养特性、产品规模化生产等方面还需进一步探究。本文综述了贵州火腿的研究进展,为传统火腿生产工艺改进升级和产品品质提升提供了科学依据,以期促进贵州火腿工业化现代化生产,带动地方经济快速高质量发展。

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