微生物發(fā)酵劑對兔肉脯游離氨基酸含量的影響

薛 菲，蔣云升*，閆婷婷

（1.揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127；2.鹽城師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224002）

微生物發(fā)酵劑對兔肉脯游離氨基酸含量的影響

薛 菲1,2，蔣云升1,*，閆婷婷1

（1.揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127；2.鹽城師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 鹽城 224002）

將植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）、木糖葡萄球菌（Staphylococcus xylosus）、漢遜德巴利酵母菌（Dabaryomyces hansenii）接種于兔肉糜中，發(fā)酵及烘烤制成兔肉脯，研究不同菌種對產(chǎn)品中游離氨基酸含量的影響。結(jié)果表明：三菌種單獨(dú)發(fā)酵處理組中，游離氨基酸總量由高到低分別為：葡萄球菌處理組＞酵母菌處理組＞乳酸菌處理組，3個處理組游離氨基酸總量均高于空白對照組，說明添加發(fā)酵劑促進(jìn)了兔肉脯中蛋白質(zhì)的分解，且其在兔肉脯中分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生游離氨基酸的能力依次遞減；三菌種單獨(dú)發(fā)酵處理組中，各種游離氨基酸的含量有增有減，說明不同發(fā)酵劑對蛋白質(zhì)分解游離氨基酸的影響不同；三菌種混合發(fā)酵處理組總游離氨基酸含量及各氨基酸含量均高于空白對照組和單菌處理組，說明三菌種復(fù)合發(fā)酵分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生游離氨基酸的效果相對最好。

發(fā)酵劑；氨基酸；兔肉脯

兔肉蛋白質(zhì)含量高達(dá)24.25%，是一種對人體十分有益的健身補(bǔ)品，具有特殊的保健價值，堪稱“肉中之王”[1]。兔肉加工產(chǎn)品的品種很多，市面上可見的發(fā)酵兔肉產(chǎn)品如臘兔、板兔、中國兔肉香腸等，未見有發(fā)酵兔肉脯。市面上常見的兔肉脯多為非發(fā)酵制品，如傳統(tǒng)蒸制型兔肉脯、傳統(tǒng)燒烤型兔肉脯等。

發(fā)酵肉制品在成熟過程中發(fā)生著復(fù)雜的化學(xué)變化，其中主要包括碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪的降解[2]。一般認(rèn)為，肉制品中的蛋白質(zhì)在發(fā)酵時同時受到肉組織酶和微生物酶的作用而降解為小分子的肽和游離氨基酸[3-5]。在水溶液中，每種氨基酸和肽類都有自己的滋味，同時它們又與其他成分協(xié)同作用，從而促進(jìn)肉制品最終產(chǎn)品風(fēng)味的形成。蛋白質(zhì)降解生成的多肽、肽、氨基酸和小分子的含氮化合物是形成發(fā)酵肉制品風(fēng)味和感官質(zhì)量的重要前體物質(zhì)，因此發(fā)酵兔肉脯在成熟過程中游離氨基酸含量的變化將直接影響到發(fā)酵兔肉脯的風(fēng)味[6-7]。

本實(shí)驗(yàn)在兔肉脯加工過程中，將植物乳桿菌、木糖葡萄球菌、漢遜德巴利酵母作為發(fā)酵劑接種于其中，測定其游離氨基酸含量的變化，旨在探討在兔肉脯發(fā)酵加工過程中三菌種對游離氨基酸的形成所起的作用，為通過復(fù)合發(fā)酵劑生產(chǎn)發(fā)酵兔肉脯提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 菌株、材料與試劑

1.1.1 菌株

植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）、木糖葡萄球菌（Staphylococcus xylosus）、漢遜德巴利酵母菌（Dabaryomyces hansenii） 揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室保藏。

1.1.2 材料與試劑

兔肉購于揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)貿(mào)市場；白糖、魚露、味精、混合香料、胡椒粉，均為市售優(yōu)級品；錫箔紙、封口膜揚(yáng)州市通達(dá)試劑公司。

磺基水楊酸、茚三酮為分析純 天津市博迪化工有限公司；異亮氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、亮氨酸、絲氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、酪氨酸、甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、胱氨酸等氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品均為優(yōu)級純 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HITACH2L-8500A型自動氨基酸分析儀 日本日立公司；85-1A型磁力攪拌器 江蘇國華儀器廠；1-15 PK高速冷凍離心機(jī) 德國Sigma公司；HG101-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司；HSX型控溫控濕培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠；SW-CJ-1F超凈工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司；YXO.SGH280型高壓滅菌鍋 上海醫(yī)用核子儀器廠；BS224S型電子天平 賽多利斯（北京）有限公司；FJ-200型高速均質(zhì)儀 上海標(biāo)本模型廠。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

新鮮兔后腿肉→洗凈→切塊→加辛香料腌制→絞肉機(jī)攪成肉糜→加辛香料和發(fā)酵劑→攪拌→發(fā)酵→成型→烘烤→成品→檢測

1.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)分為5組，分別接種不同的菌種，分別測定其成品中的游離氨基酸含量，分組情況見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)分組Table 1 Design of experimental grouping

1.3.3 氨基酸含量的測定

參考沈清武[8]、趙改名[9]等的方法，取1.0 g樣品剪碎后加入10 mL 8 g/100 mL磺基水楊酸溶液，均質(zhì)于4℃、10 000 r/min離心20 min，將上清液于4℃、20 000 r/min再離心15 min，取上清液于自動氨基酸分析儀檢測，在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院測試中心進(jìn)行。儀器分析條件：4.6 mm×60 mm Na+型離子交換柱；緩沖液流速：0.4 mL/min；茚三酮流速：0.35 mL/min；柱溫：57℃；標(biāo)準(zhǔn)氨基酸樣品：10 nmol；每個樣品分析50 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 兔肉脯發(fā)酵過程中的游離氨基酸分析

2.1.1 植物乳桿菌發(fā)酵兔肉脯的游離氨基酸含量分析

圖1 植物乳桿菌發(fā)酵兔肉脯中游離氨基酸的含量Fig.1 Contents of free amino acids in rabbit meat fermented by Lactobacillus plantarum

植物乳桿菌發(fā)酵兔肉脯的游離氨基酸含量測定結(jié)果見圖1。發(fā)酵兔肉脯L處理組的游離氨基酸與CK組的相比，胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、酪氨酸、賴氨酸的含量差異不顯著外，其他氨基酸的含量均有顯著性差異（P＜0.05）。絲氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、谷氨酸7種氨基酸含量有所提高，分別增加107.58%、59.40%、42.92%、35.25%、34.17%、29.51%、11.27%。

2.1.2 木糖葡萄球菌發(fā)酵兔肉脯的游離氨基酸含量分析

圖2 木糖葡萄球菌發(fā)酵兔肉脯中游離氨基酸的含量Fig.2 Contents of free amino acids in rabbit meat fermented by Staphylococcus xylosus

木糖葡萄球菌發(fā)酵兔肉脯的游離氨基酸含量測定結(jié)果見圖2。發(fā)酵兔肉脯C處理組的各游離氨基酸含量均比CK組有所增加（P＜0.05）。12種游離氨基酸中，具體增加程度為：天冬氨酸315.02%、絲氨酸82.52%、異亮氨酸81.80%、組氨酸74.96%、甘氨酸60.95%、蘇氨酸56.13%、苯丙氨酸50.02%、亮氨酸42.86%、纈氨酸31.92%、賴氨酸24.04%、谷氨酸22.93%、丙氨酸21.01%。

2.1.3 漢遜德巴利酵母菌發(fā)酵兔肉脯的游離氨基酸含量分析

圖3 漢遜氏德巴利酵母菌發(fā)酵兔肉脯中游離氨基酸的含量Fig. 3 Content of free amino acids in rabbit meat fermented by Debaryomyces hansenii

漢遜德巴利酵母菌發(fā)酵兔肉脯的游離氨基酸含量測定結(jié)果見圖3。發(fā)酵兔肉脯Y處理組的游離氨基酸與CK組的相比，除組氨酸和精氨酸外，其他游離氨基酸均有所增加，其中差異顯著（P＜0.05）的有8種，按增加程度由大到小依次為：蘇氨酸48.81%、苯丙氨酸45.48%、亮氨酸39.06%、絲氨酸35.03%、甘氨酸32.82%、纈氨酸28.73%、丙氨酸17.11%、谷氨酸16.87%。

2.1.4 三菌種混合發(fā)酵兔肉脯的游離氨基酸含量分析

圖4 三菌種復(fù)合發(fā)酵兔肉脯中游離氨基酸的含量Fig.4 Contents of free amino acids in rabbit meat fermented by the mixed bacteria

三菌種復(fù)合發(fā)酵兔肉脯的游離氨基酸含量測定結(jié)果見圖4。發(fā)酵兔肉脯S處理組的游離氨基酸與CK組相比，檢出游離氨基酸16種，其含量均有所增加，并且差異均顯著（P＜0.05），增加程度依次為：天冬氨酸429.18%、絲氨酸157.54%、蛋氨酸105.21%、異亮氨酸93.12%、組氨酸89.96%、蘇氨酸85.40%、甘氨酸84.39%、胱氨酸79.95%、苯丙氨酸57.96%、酪氨酸50.02%、亮氨酸49.51%、賴氨酸40.27%、纈氨酸37.25%、丙氨酸31.12%、谷氨酸11.86%。

2.2 發(fā)酵兔肉脯呈味氨基酸分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果

圖5 發(fā)酵兔肉脯中氨基酸的分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果Fig.5 Contents of different types of free amino acids in fermented rabbit meat

對各處理組產(chǎn)鮮氨基酸（Asp、Glu）和甜味氨基酸（Ser、Gly）的分類統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖5。復(fù)合發(fā)酵兔肉脯S處理組的產(chǎn)鮮氨基酸含量高于CK組和其他單菌種發(fā)酵組，含量順序依次為S處理組＞Y處理組＞C處理組＞L處理組＞CK組。甜味氨基酸含量S處理組最高，依次為S處理組＞L處理組＞C處理組＞Y處理組＞CK組。

3 討論與結(jié)論

目前國內(nèi)外學(xué)者對發(fā)酵肉制品的研究以香腸為主，主要研究在自然發(fā)酵過程中蛋白質(zhì)的降解作用，對發(fā)酵劑在兔肉脯加工中的作用鮮見報(bào)道。

3.1 植物乳桿菌處理對發(fā)酵兔肉脯游離氨基酸的影響

乳酸菌本身對蛋白質(zhì)的分解能力并不強(qiáng)，但其所帶有的蛋白酶可分解食物中的蛋白。譬如有研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌細(xì)胞壁處帶有的蛋白酶對肉類食物中含有的蛋白質(zhì)有一定程度的分解作用[10]。另外，乳酸菌在生長增殖時通過同型乳酸發(fā)酵途徑產(chǎn)生大量的乳酸和少量的醋酸，降低發(fā)酵肉制品的pH值，有研究表明[11]，pH值的降低可促進(jìn)肉中一些組織蛋白酶的釋放和激活，pH值為4.5～5.5是組織內(nèi)源酶最適條件，此時很多蛋白酶的活性最強(qiáng)[12]。因此，乳酸菌在肉制品蛋白質(zhì)分解方面所起的作用是不可忽視的。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加植物乳桿菌發(fā)酵的兔肉脯除胱氨酸與組氨酸含量低于CK組，其余游離氨基酸含量均略有上升，這與于長青[13]和劉璽[14]等的研究結(jié)果有相似之處。

3.2 木糖葡萄球菌處理對發(fā)酵兔肉脯游離氨基酸的影響

葡萄球菌在生長增殖過程中能分泌蛋白酶和脂肪酶，一定程度上可加速蛋白質(zhì)降解為小分子肽、游離氨基酸等物質(zhì)，這些酶解產(chǎn)物很多是重要的揮發(fā)性風(fēng)味前體物質(zhì)，有助于發(fā)酵肉制品特別風(fēng)味的形成[15-16]。Montel等[11]研究發(fā)現(xiàn)葡萄球菌具有蛋白酶和脂肪酶活性可賦予產(chǎn)品強(qiáng)烈的薩拉米風(fēng)味。

木糖葡萄球菌能和乳酸菌很好地共生，促進(jìn)肉制品中蛋白質(zhì)的降解，增加游離氨基酸的含量[17]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加木糖葡萄球菌發(fā)酵的兔肉脯中的必需氨基酸總量是單菌發(fā)酵處理組中最高的，且具有顯著性差異，這可能與葡萄球菌蛋白酶的活性強(qiáng)有關(guān)；另外與空白對照組相比，其鮮味氨基酸的比例下降，甜味氨基酸的比例上升，改變了產(chǎn)品風(fēng)味，這與Aro等[18]對發(fā)酵香腸的研究結(jié)果一致。

3.3 漢遜德巴利酵母菌處理對發(fā)酵兔肉脯游離氨基酸的影響

漢遜德巴利酵母菌是發(fā)酵肉制品中常用的發(fā)酵劑，一方面能使肉品發(fā)色反應(yīng)穩(wěn)定，賦予產(chǎn)品特有的色澤，另一方面其產(chǎn)生的一些代謝產(chǎn)物可作為芳香物質(zhì)賦予肉制品特有的風(fēng)味[19]。酵母菌和乳酸菌類似，具有一定的產(chǎn)酸能力，降低產(chǎn)品的pH值，故可提高蛋白酶的活性。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，漢遜德巴利酵母菌處理組的鮮味氨基酸含量在各單菌處理組中最多，說明漢遜德巴利酵母菌在發(fā)酵和成熟過程中分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生鮮味氨基酸的能力較強(qiáng)，并賦予產(chǎn)品更好的風(fēng)味。

3.4 復(fù)合處理對發(fā)酵兔肉脯游離氨基酸的影響

根據(jù)前期實(shí)驗(yàn)，球菌、酵母菌兼有產(chǎn)香產(chǎn)鮮特性，乳酸菌產(chǎn)酸可抑制病原菌生長，提高產(chǎn)品的安全性，且對所選球菌、酵母菌株無抑制作用，設(shè)計(jì)出復(fù)合發(fā)酵組三菌種質(zhì)量比為1∶4∶1[20]。

游離氨基酸的產(chǎn)生受底物、pH值、微生物以及菌群間協(xié)同作用等諸多因素影響，單一發(fā)酵劑和復(fù)合發(fā)酵劑對兔肉脯游離氨基酸含量的影響不同。本實(shí)驗(yàn)中，三菌種混合處理組中各種游離氨基酸的含量比所有單菌種發(fā)酵組都高，說明混合菌種分解產(chǎn)生游離氨基酸的能力很強(qiáng)。三菌種混合處理組氨基酸的組成比例最佳，使氨基酸的比例更接近于人體的氨基酸需要模式。這可能與在復(fù)合發(fā)酵過程中，發(fā)酵條件較好，3種菌能很好的共生，并協(xié)同作用有關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）、木糖葡萄球菌（Staphylococcus xylosus）、漢遜氏德巴利酵母菌（Dabaryomyces hansenii）接入兔肉糜，經(jīng)發(fā)酵、烘干制成的兔肉脯中游離氨基酸含量高于未接菌組，尤其三菌種質(zhì)量比1∶4∶1組游離氨基酸總量最高，各類氨基酸比更接近人體需要量模式。

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Effects of Microbial Culture Starters on the Contents of Free Amino Acids in Dried Rabbit Meat Slice

XUE Fei1,2, JIANG Yun-sheng1,*, YAN Ting-ting1
(1. School of Food Science and Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225127, China; 2. School of Life Science and Technology, Yancheng Teachers University, Yancheng 224002, China)

In this paper, one or all of the three bacterial strains Lactobacillus plantarum, Staphylococcus xylosus and Debaryomyces hansenii, were inoculated into ground rabbit meat. After fermentation and drying, dried meat slices were made. The effects of different fermentation starters on the contents of free amino acids in dried rabbit meat slices were analyzed. The results were shown as follows: (1) The content of total free amino acids in rabbit meat fermented by the three strains was higher than that of blank control (CK), showing a decreasing order: Staphylococcus xylosus > Debaryomyces hansenii > Lactobacillus plantarum. Therefore, fermentation by these strains could promote the decomposition of protein in rabbit meat; (2) There were differences in their effect in decomposing protein; (3) Higher individual and total contents of free amino acids were obtained by mixed strain fermentation than single strain fermentation and blank control, indicating that mixed strain fermentation is the most effective in decompose protein to form free amino acids.

culture starters; amino acid; dried rabbit meat crisp

TS251.54

A

1002-6630（2014）05-0156-04

10.7506/spkx1002-6630-201405031

2013-04-07

江蘇省科技廳農(nóng)業(yè)科技支撐項(xiàng)目（蘇北專項(xiàng)）（BE2012139）；啟東市科技局農(nóng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目（201206）

薛菲（1981—），女，講師，碩士，研究方向?yàn)槭称肺⑸飳W(xué)與食品營養(yǎng)學(xué)。E-mail：yingmufeixue@126.com

*通信作者：蔣云升（1962—），男，教授，本科，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail：jysqd62@163.com