紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸顏色和蛋白質(zhì)降解的影響

金二慶,廖 順,彭 聰,王倩倩,吳建中

(暨南大學(xué)食品科學(xué)與工程系,廣東廣州 510632)

紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸顏色和蛋白質(zhì)降解的影響

金二慶,廖 順,彭 聰,王倩倩,吳建中*

(暨南大學(xué)食品科學(xué)與工程系,廣東廣州 510632)

采用GIM3.439紫紅曲菌發(fā)酵廣式臘腸,研究紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸的色澤、pH、氨基酸態(tài)氮含量和感官品質(zhì)的影響;運(yùn)用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)和高效液相色譜(HPLC)等方法對廣式臘腸中蛋白質(zhì)、肽、游離氨基酸進(jìn)行檢測,分析紅曲菌發(fā)酵過程中廣式臘腸蛋白質(zhì)的降解,初步研究了紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸中游離氨基酸的影響。結(jié)果表明:紅曲菌發(fā)酵能夠加深廣式臘腸的紅色;在發(fā)酵6 h時(shí),發(fā)酵組氨基酸態(tài)氮含量達(dá)0.14%;電泳結(jié)果表明,紅曲菌發(fā)酵對水溶性和鹽溶性大分子蛋白降解均有促進(jìn)作用,能夠增加產(chǎn)品中小分子肽及游離氨基酸的總量;游離氨基酸總量由580 mg/100 g增加到930 mg/100 g。紅曲菌發(fā)酵不僅使產(chǎn)品色澤更加誘人,而且使發(fā)酵后臘腸滋味更加豐富、濃郁,提高了臘腸的感官品質(zhì)和營養(yǎng)價(jià)值。

紅曲菌,發(fā)酵,廣式臘腸,蛋白質(zhì),降解

廣式臘腸是廣東三大傳統(tǒng)特色食品之一,其制作工藝特點(diǎn)是將瘦肉絞碎,肥肉切丁,配以輔料后灌入腸衣中,經(jīng)過干燥而成,每年的消費(fèi)量超過中國臘腸總銷量的50%[1-2]。傳統(tǒng)的廣式臘腸多采用自然發(fā)酵,生產(chǎn)周期長、受天氣影響較大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定[3]。目前工業(yè)生產(chǎn)上多采用太陽能、熱風(fēng)干燥等相對密封的方式進(jìn)行干燥,提高了生產(chǎn)效率,縮短了生產(chǎn)周期,但也導(dǎo)致臘腸產(chǎn)品的發(fā)酵時(shí)間短,缺乏傳統(tǒng)自然接種和發(fā)酵的工藝過程,產(chǎn)品滋味不及傳統(tǒng)臘腸豐富[4]?，F(xiàn)代肉制品加工業(yè)通過精選優(yōu)質(zhì)菌種,制備肉品發(fā)酵劑,用人工控制的微生物發(fā)酵來替代傳統(tǒng)的天然發(fā)酵,達(dá)到改善產(chǎn)品色澤,促進(jìn)風(fēng)味物質(zhì)的生成,抑制臘腸天然發(fā)酵中雜菌滋生等不良狀況,延長臘腸的保藏期[5]。

目前,用于肉制品發(fā)酵的菌種主要有乳酸菌、小球菌、葡萄球菌和紅曲菌等[6-7]。其中紅曲菌是人類使用的傳統(tǒng)發(fā)酵霉菌,在我國釀酒、釀醋、腐乳和醬油等的生產(chǎn)中,紅曲菌已有1000多年的應(yīng)用歷史[8-9]。我國明朝宋應(yīng)星撰寫的《天工開物》中就有紅曲制法的詳細(xì)記載。目前紅曲菌在發(fā)酵肉制品中的應(yīng)用,主要集中在利用紅曲菌發(fā)酵或直接添加紅曲色素來改善肉制品的色澤,抑制腐敗菌的生長等方面,涉及紅曲菌發(fā)酵對發(fā)酵肉制品風(fēng)味影響的很少,涉及紅曲菌對臘腸產(chǎn)品風(fēng)味影響的研究尚未見到。紅曲菌發(fā)酵有助于肉品原料中蛋白質(zhì)成分的降解,產(chǎn)生一些小分子物質(zhì),如肽、氨基酸、醛、有機(jī)酸和胺類,并進(jìn)一步發(fā)生美拉德反應(yīng),生成一系列的風(fēng)味物質(zhì),進(jìn)而對發(fā)酵肉制品滋味產(chǎn)生很大的影響[10-11],因此,深入研究紅曲菌發(fā)酵對發(fā)酵肉制品中蛋白質(zhì)、氨基酸等相關(guān)成分的影響是很有必要的。

目前,紅曲菌在發(fā)酵肉制品中的應(yīng)用,主要集中在代謝產(chǎn)物紅曲色素的研究上,如通過添加紅曲色素來代替亞硝酸鹽發(fā)色,改善鮮肉制品的色澤[12];同時(shí)利用紅曲菌來抑制肉制品中腐敗菌的生長,延長肉制品的保質(zhì)期[13-14]。但以紅曲菌自身為發(fā)酵劑接入傳統(tǒng)肉制品中進(jìn)行發(fā)酵的研究較少。

本研究選用一種對乙醇有較強(qiáng)耐受力的GIM3.439紫紅曲菌,接種于廣式臘腸中進(jìn)行發(fā)酵。研究紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸色澤、感官指標(biāo)的影響基礎(chǔ)上,確定合適的發(fā)酵時(shí)間,進(jìn)一步研究紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸pH、氨基態(tài)氮指標(biāo)的影響,并采用十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù)(SDS-PAGE)和高效液相色譜法(HPLC)對臘腸中蛋白質(zhì)及其降解產(chǎn)物和游離氨基酸含量進(jìn)行了分析,揭示紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸蛋白質(zhì)降解及其產(chǎn)物的影響,為發(fā)酵廣式臘腸的生產(chǎn)工藝改進(jìn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬腿肉和背膘、鹽、白砂糖、稻花香52°白酒、東北大米 暨南大學(xué)興安超市;標(biāo)準(zhǔn)蛋白 寶生物工程(大連)有限公司;GIM3.439紫紅曲菌(Monascuspurpureus) 廣東省微生物菌種保藏中心;馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA) 廣東環(huán)凱微生物科技有限公司;其它試劑均為國產(chǎn)分析純。

DYY型電泳儀 北京市六一儀器廠;1260型高效液相色譜儀 安捷倫科技(中國)有限公司;YZB型高速冷凍離心機(jī) 賽默飛世爾科技(中國)有限公司;YXQ型手提式壓力蒸汽滅菌鍋 上海華線醫(yī)用核子儀器有限公司;DHG-9123A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;90-2型定溫恒時(shí)磁力攪拌器 上海滬西分析儀器廠有限公司;JYL-B050型料理機(jī) 九陽股份有限公司;SW-CJ-1F型超凈工作臺 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;SPX型智能生化培養(yǎng)箱 寧波江南儀器廠;DZQ400-2D型單室真空包裝機(jī) 依利達(dá)包裝器材有限公司;JA-6灌腸機(jī) 北京利仁科技有限責(zé)任公司;pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;WSD-3C全自動白度計(jì) 北京康光儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 紅曲菌發(fā)酵劑制備流程 取大米100 g打成粉末狀,按如下配方制備紅曲菌擴(kuò)大培養(yǎng)基:米粉6 g、大豆蛋白1.2 g、硫酸鎂0.1 g、磷酸二氫鉀0.05 g、蒸餾水100 mL混勻,高壓滅菌。

取冷凍干燥保藏的紅曲菌菌種,接入121 ℃高壓滅菌后的PDA 試管斜面,30 ℃條件培養(yǎng)7～10 d,觀察紅曲菌生長情況與顏色變化,直至孢子成熟變成紅褐色,取出放入4 ℃冰箱保存,每隔1個月后移接一次,以延長其使用期(移接代數(shù)不超過3代)。

吸取5 mL無菌水注入斜面中,振搖15 min,將紅褐色的孢子洗入滅菌后的紅曲菌擴(kuò)大培養(yǎng)基中,于35 ℃、150 r/min 搖床培養(yǎng)4 d,得到深紅色均勻的紅曲菌種子液;稱取大米90 g平均分裝3個三角瓶中,按大米∶蒸餾水10∶9比例添加蒸餾水到每個三角瓶中,高壓滅菌后放置超凈工作臺中至室溫得大米培養(yǎng)基;取無菌水、紅曲菌種子液、大米培養(yǎng)基按3∶4∶20比例接入大米培養(yǎng)基,并攪拌均勻,30 ℃培養(yǎng)2 d得到深紅色的紅曲米,無菌條件下打漿得紅曲菌發(fā)酵劑[15-16]。

1.2.2 廣式臘腸的制備 參考GB/T 23493-2009 中式香腸國家標(biāo)準(zhǔn)中制作方法并加以改進(jìn)。

發(fā)酵組:將豬背膘肉預(yù)先在-18 ℃條件下冷凍2 h,取出,切成3 mm×3 mm的小塊作為肥肉原料;另取豬前腿肉作為瘦肉原料,絞碎,按照8∶2的比例將瘦肉糜和肥肉丁混合均勻。其他配料按混合后的肉重計(jì),加入食鹽2%、白砂糖4%、白酒2%和蒸餾水10%,混合均勻。接入5%紅曲菌發(fā)酵劑,攪拌均勻后灌入蛋白腸衣中,扎孔放氣,放于30 ℃條件下發(fā)酵,分別經(jīng)過0、3、6、9、12 h取出臘腸樣品放入4 ℃冰箱中,直至最后一批完成,取全部臘腸放入熱泵干燥器中干燥到水分含量為20%左右,干燥完成后,真空包裝,-18 ℃條件下保存,得到紅曲菌發(fā)酵廣式臘腸發(fā)酵組。

對照組:將豬背膘肉預(yù)先在-18 ℃條件下冷凍2 h,取出,切成3 mm×3 mm的小塊作為肥肉原料;另取豬前腿肉作為瘦肉原料,絞碎,按照8∶2的比例將瘦肉糜和肥肉丁混合均勻。其他配料按混合后的肉重計(jì),加入食鹽2%、白砂糖4%、白酒2%和蒸餾水10%,混合均勻后,不添加紅曲菌發(fā)酵劑,直接灌入蛋白腸衣中,扎孔放氣,同樣在30 ℃條件下經(jīng)過0、3、6、9、12 h取出臘腸樣品放入4 ℃冰箱中,直至最后一批完成,取全部臘腸放入熱泵干燥器中干燥到水分含量為20%左右,干燥完成后,真空包裝,-18 ℃條件下保存,得到廣式臘腸對照組。

1.2.3 色澤的測定 采用WSD-3C全自動白度計(jì),以標(biāo)準(zhǔn)白板作為對照,對樣品的L*、a*、b*進(jìn)行測定,每組測定3個樣品,每個樣品進(jìn)行3次平行測定,結(jié)果取平均值。測定廣式臘腸在發(fā)酵過程中的顏色變化情況。

1.2.4 pH的測定 參考GB/T 9695.5-2008肉與肉制品pH測定。分別取兩組臘腸各10 g,加90 mL蒸餾水,靜置30 min后抽濾,收集濾液,測定pH。

1.2.5 氨基酸態(tài)氮含量的測定 參考GB/T 5009.39-2003醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的測定方法,測定食品中氨基態(tài)氮含量。將臘腸除去脂肪,絞碎均勻,稱取約10 g,加水定容到100 mL,不時(shí)震搖,浸漬30 min后離心提取上清液,放冰箱備用。分別測定兩組臘腸中氨基態(tài)氮的含量。

1.2.6 臘腸中總蛋白質(zhì)的SDS-PAGE分析 電泳用分離膠濃度為12%,濃縮膠濃度為5%,上樣量為10 μL,采用恒流12 mA進(jìn)行電泳分離。電泳結(jié)束后用考馬斯亮藍(lán)R250染色20 min,脫色12 h后分析電泳條帶[17]。

稱取臘腸10 g,加入75 mL的0.03 mol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH=7.0),在料理機(jī)中勻漿5 min,4 ℃條件下磁力攪拌浸提90 min,離心(10000 r/min,20 min,4 ℃),收集上清液,將所得沉淀分散于75 mL的0.03 mol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH=7.0)中,重復(fù)上述操作,合并兩次離心后的上清液,分別取1 mL分裝于1.5 mL離心管,-18 ℃冷凍保存,即為水溶性蛋白(肌漿蛋白)。

將上述沉淀分散于35 mL的磷酸鹽緩沖液(0.1 mol/L,pH=7.4,含1.1 mol/L的KCl)中,在勻漿機(jī)中勻漿5 min,4 ℃下浸提18 h,并不時(shí)攪拌,離心(10000 r/min,20 min,4 ℃),所得上清液為鹽溶性蛋白。將提取得到的鹽溶性蛋白放置于-18 ℃冷凍后,取出放于4 ℃冰箱解凍,最先解凍出來的溶液即是脫鹽的鹽溶性蛋白,分別取1 mL分裝于1.5 mL離心管于-18 ℃冷凍保存,即為鹽溶性蛋白[18-19]。

1.2.7 游離氨基酸的分析 運(yùn)用12.5 mol/L pH7.20的磷酸鹽緩沖液+5 mL四氫呋喃做流動相A,12.5 mol/L pH7.20的磷酸鹽緩沖液+350 mL甲醇+150 mL乙腈做流動相B,運(yùn)用HP Hypersil ODS 5 μm(125 mm×4.0 mm)的色譜柱,柱溫:40 ℃。將樣品中游離氨基酸經(jīng)HPLC反相分離后,用紫外檢測,參考《實(shí)用食物營養(yǎng)成分分析手冊》測定游離氨基酸含量[20]。

1.2.8 感官評價(jià) 依據(jù)GB/T 22210-2008肉與肉制品感官評定規(guī)范,于暨南大學(xué)食品科學(xué)與工程系教師及學(xué)生中,挑選7名感官評價(jià)人員,男女比例(3男,4女),以氣味、滋味、外觀和組織狀態(tài)作為感官評定的指標(biāo),重點(diǎn)在于對比臘腸發(fā)酵前后及不同發(fā)酵時(shí)間對廣式臘腸食用價(jià)值的影響。感官評價(jià)實(shí)驗(yàn)在感官評價(jià)研究室中進(jìn)行,采用評分檢驗(yàn)法。

表1 感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 17.0(美國SPSS公司)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析,所有數(shù)據(jù)取三次重復(fù)的平均值;Origin 7.5軟件(美國OriginLab公司)對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合以及圖形化處理。

2 結(jié)果與討論

2.1 發(fā)酵時(shí)間對廣式臘腸色澤的影響

分別取兩組真空包裝好的臘腸各40 g,絞碎后進(jìn)行L*、a*、b*測定,結(jié)果如圖1所示。

圖1 紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸L*、a*、b*值的影響Fig.1 Influence of Monascus fermentation on the L*、a*、b* value of the Cantonese sausage

L*代表亮度,表示亮度由(L=100)到黑暗(L=0)之間變化;a*表示紅色度,表示顏色由綠色(-a)到紅色(+a)之間變化;b*代表黃色度表示藍(lán)色(-b)到黃色(+b)之間的變化。

由圖1中a、b、c可知,兩組臘腸L*值均逐漸下降,且對照組的L*始終高于發(fā)酵組樣品,發(fā)酵12 h后,兩組L*差距變小,分析原因?yàn)榧t曲菌在發(fā)酵的過程中降低了臘腸的水分含量,致使兩組臘腸的亮度隨著發(fā)酵時(shí)間的延長而降低,發(fā)酵6 h后對照組顯著下降(p<0.05),分析原因?yàn)閷φ崭瘮【罅糠敝?使臘腸趨于腐敗;兩組臘腸a*呈一直升高的趨勢,且發(fā)酵組遠(yuǎn)高于對照組,原因?yàn)榧t曲菌發(fā)酵降低了臘腸的水分含量,進(jìn)而加深了臘腸的紅色;6 h后,發(fā)酵組a*達(dá)到(14.73±0.43),對照組為(10.01±0.21);b*均隨時(shí)間的變化是先減小后增大,發(fā)酵組始終高于對照組。由于紅曲色素色調(diào)柔和、蛋白質(zhì)著色性強(qiáng),且對pH穩(wěn)定,故在臘腸發(fā)酵期間,發(fā)酵組樣品的色澤遠(yuǎn)優(yōu)于對照組。

2.2 發(fā)酵時(shí)間對廣式臘腸感官品質(zhì)的影響

由圖2可知,對照組臘腸色澤較淺,滋味一般,于6 h后開始出現(xiàn)色澤暗淡、腐臭等異味,9 h 后徹底腐敗變質(zhì),無法食用;發(fā)酵組于3 h后,臘腸呈棗紅色,外表有光澤;有臘香和醇香味,滋味較好,6 h 后臘香味純正濃郁,具有中式香腸(臘腸)固有的風(fēng)味,滋味鮮美,感官評價(jià)遠(yuǎn)優(yōu)于對照組,9 h 后發(fā)酵味(類似于豆腐乳的味道)過重,開始出現(xiàn)異味,但滋味較鮮美。12 h后顏色進(jìn)一步變差、出現(xiàn)腐臭味,因此未進(jìn)行滋味評價(jià)。由此可知,紅曲菌發(fā)酵能夠有效改善廣式臘腸的感官品質(zhì),改善臘腸保水性,使臘腸有較好的質(zhì)構(gòu),發(fā)酵6 h后,廣式臘腸不僅在色澤方面有很大改善,而且與未發(fā)酵廣式臘腸比較,臘腸滋味更加鮮美、醇厚、無異味。為探究紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸滋味的影響,分別研究了紅曲菌發(fā)酵廣式臘腸pH、氨基酸態(tài)氮含量、蛋白質(zhì)、肽、游離氨基酸等隨發(fā)酵時(shí)間的變化情況。

2.3 發(fā)酵時(shí)間對廣式臘腸氨基態(tài)氮含量和pH的影響

由圖3可知,0～9 h內(nèi),紅曲菌發(fā)酵組pH呈穩(wěn)定的下降趨勢,前3 h內(nèi)pH下降較對照組慢,分析原因可能是紅曲菌菌絲體在發(fā)酵前期有一定的抑菌作用,抑制了腐敗菌的繁殖產(chǎn)酸,發(fā)酵6 h時(shí)pH為(5.62±0.24),此時(shí)臘腸堅(jiān)實(shí)有彈性,發(fā)酵9 h時(shí)pH達(dá)到(5.27±0.12),之后開始上升;對照組臘腸在6 h內(nèi)pH降低至(5.39±0.07),之后開始升高。在發(fā)酵初期,微生物利用糖類、脂肪等物質(zhì)經(jīng)過發(fā)酵產(chǎn)生乳酸、醋酸等有機(jī)酸,使臘腸的pH降低,發(fā)酵6 h后,當(dāng)糖類物質(zhì)逐漸減少,微生物轉(zhuǎn)而利用蛋白質(zhì)及其他含氮物質(zhì)分解產(chǎn)生氨基酸,這些物質(zhì)進(jìn)一步生成胺類等堿性物質(zhì),導(dǎo)致臘腸的pH升高。

圖3 紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸氨基態(tài)氮含量和pH的影響Fig.3 Influence of Monascus fermentation on the AAN content and pH value of the Cantonese sausage

在開始階段,兩組臘腸氨基態(tài)氮含量稍有差別,說明紅曲菌發(fā)酵劑的加入帶入了少量氨基態(tài)氮,但并不影響總體的趨勢;隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,兩組臘腸氨基肽含量均先升高后降低,發(fā)酵組氨基態(tài)氮含量在發(fā)酵3 h后遠(yuǎn)高于對照組,發(fā)酵組在前3 h內(nèi)氨基態(tài)氮含量增加速度較快,可能是因?yàn)榧t曲菌產(chǎn)生的蛋白酶作用于大分子蛋白,使其分解為小分子多肽和游離氨基酸;6 h時(shí),發(fā)酵組氨基態(tài)氮含量達(dá)到(0.139%±0.002%),遠(yuǎn)高于對照組(0.097%±0.004%),紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸中氨基酸含量有顯著影響(p<0.05),而后續(xù)速度逐漸減慢直到9 h后開始減少,原因有可能是由于發(fā)酵后期脂肪氧化產(chǎn)生較多的醛、酮類物質(zhì),這些物質(zhì)繼而與氨基酸進(jìn)行美拉德反應(yīng),進(jìn)而產(chǎn)生更多的風(fēng)味物質(zhì)。由此可知,紅曲菌發(fā)酵有助于臘腸蛋白質(zhì)的降解,改善了臘腸的滋味,提高了臘腸的營養(yǎng)價(jià)值。

2.4 廣式臘腸在發(fā)酵過程中總蛋白的SDS-PAGE分析

以分子量為10～170 kDa的marker為標(biāo)準(zhǔn)蛋白樣品,分別取對照組和發(fā)酵組臘腸的水溶性和鹽溶性蛋白,利用SDS-PAGE電泳技術(shù)測定兩組樣品中蛋白質(zhì)質(zhì)量分布的變化情況。

圖4中a、b代表兩組臘腸水溶性蛋白質(zhì)分子量隨著發(fā)酵時(shí)間的變化的分布情況,水溶性蛋白中的肌漿蛋白是主要成分,包括清蛋白、糖酵解酶、肌酸激酶、肌紅蛋白等。在SDS-PAGE圖譜上可清晰分辨出10～20條蛋白條帶,對比對照組0 h和發(fā)酵組0 h的電泳條帶可知,紅曲菌發(fā)酵劑的添加并未帶入新的水溶性蛋白質(zhì)片段;對照組中分子質(zhì)量為170 kDa的蛋白條帶一直存在,分子質(zhì)量為100 kDa的蛋白條帶,經(jīng)過9 h后消失,分子量40～55 kDa的蛋白條帶逐漸變淡;發(fā)酵組中分子質(zhì)量為170 kDa的蛋白條帶于6 h后消失,分子質(zhì)量為100 kDa的蛋白條變化不大,分析原因有可能是紅曲菌抑制了其它雜菌生長,而其本身分解此類蛋白能力不強(qiáng),分子量40～55 kDa的蛋白條帶逐漸變淡,且降解速度明顯快于對照組,分子質(zhì)量在15 kDa的蛋白質(zhì)條帶在發(fā)酵3 h后消失,產(chǎn)生了分子質(zhì)量為10 kDa的蛋白質(zhì)片段;兩組中分子量在35～40 kDa的蛋白片段比較穩(wěn)定,很難降解;水溶性蛋白是存在于肌肉細(xì)胞肌漿中的水溶性蛋白質(zhì)的總稱,含有很多與物質(zhì)代謝有關(guān)的酶蛋白,主要影響肉的呈味特性和色澤[21-22],由以上可知，紅曲菌發(fā)酵廣式臘腸其水溶性大分子蛋白總體有下降的趨勢,紅曲菌發(fā)酵有利于廣式臘腸產(chǎn)生更多的小分子多肽,對廣式臘腸的滋味方面有很大改善作用。

圖4中c、d代表兩組臘腸鹽溶性蛋白質(zhì)分子量隨著發(fā)酵時(shí)間的變化的分布情況,典型的鹽溶性蛋白肌是肌原纖維蛋白,主要成分是肌動蛋白、肌球蛋白及一些小分子量蛋白。對比對照組0 h和發(fā)酵0 h的電泳條帶可知,紅曲菌發(fā)酵劑的添加帶入少許100～70 kDa蛋白片段,這與2.3中發(fā)酵時(shí)間對廣式臘腸氨基態(tài)氮含量的影響結(jié)果一致;對照組臘腸170 kDa的蛋白片段于6 h后消失,40～55 kDa的蛋白片段于6 h后逐漸變淡;發(fā)酵組分子量170 kDa的蛋白片段于3 h后消失,產(chǎn)生了130 kDa的蛋白片段,40～55 kDa的蛋白片段于3h后逐漸消失,而分子量在35～40 kDa之間的蛋白質(zhì)比較穩(wěn)定,兩組都無變化,分子量在15～25 kDa的片段對照組和發(fā)酵組變化差異較明顯;鹽溶性蛋白是由肌球蛋白、肌動蛋白、肌動球蛋白和肌鈣蛋白等形成的復(fù)合體,與肉的持水性、乳化性和凝膠性有密切的聯(lián)系,是肌肉中重要的蛋白質(zhì)[23],由以上可知發(fā)酵組鹽溶性蛋白在紅曲菌的發(fā)酵作用下,大分子蛋白逐漸減少,小分子蛋白有增多,紅曲菌發(fā)酵能加快廣式臘腸鹽溶性蛋白質(zhì)的降解速度。

圖4 對照組和發(fā)酵組臘腸發(fā)酵過程中水溶性蛋白和鹽溶性蛋白的SDS-PAGE圖譜Fig.4 SDS-PAGE pattern of water-soluble proteins and salt-soluble proteins throughout the fermenting in two groups注：a是對照組的水溶性蛋白，b是發(fā)酵組的水溶性蛋白，c是對照組的鹽溶性蛋白，d是發(fā)酵組的鹽溶性蛋白。

2.5 紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸中游離氨基酸含量變化的影響

由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),選擇未發(fā)酵0 h組、發(fā)酵0 h組和發(fā)酵6 h組廣式臘腸進(jìn)行HPLC分析,測定發(fā)酵前后游離氨基酸含量的變化情況,結(jié)果見表2。

表2 紅曲菌發(fā)酵廣式臘腸游離氨基酸含量的變化

由表2中未發(fā)酵0 h組和發(fā)酵0 h組可知,紅曲菌發(fā)酵劑的添加帶入少部分游離氨基酸,但小于發(fā)酵6 h后產(chǎn)生的游離氨基酸含量,紅曲菌發(fā)酵使臘腸蛋白發(fā)生一定程度的降解,產(chǎn)生游離氨基酸,對臘腸滋味具有很大增強(qiáng)作用,廣式臘腸經(jīng)過紅曲菌發(fā)酵后游離氨基酸總量顯著增加(p<0.05),發(fā)酵6 h后其總量氨基酸增加到930 mg/100 g;各類呈味氨基酸含量均有增加,使發(fā)酵組滋味更加豐富、濃郁,其中含量最高的為食品鮮味谷氨酸,增加了2倍,具有花香氣味的丙氨酸高居第二,含量大幅度增加,具有肉香味的亮氨酸和甜味的脯氨酸依次排列,天冬氨酸增加了2倍,是臘腸鮮味的主要貢獻(xiàn)者;呈甜味的絲氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和丙氨酸都有1～2倍的增加幅度,使紅曲發(fā)酵臘腸味道更加甘甜,這幾種氨基酸對臘腸制品最終的特征風(fēng)味有重大影響[24]。游離氨基酸含量增加,有助于改善臘腸的風(fēng)味,肉中內(nèi)源酶分解和微生物發(fā)酵均會使游離氨基酸含量增加[25-26],由此可見,廣式臘腸經(jīng)過紅曲菌發(fā)酵后游離氨基酸總量顯著增加,使發(fā)酵組滋味更加豐富、濃郁。

3 結(jié)論

紅曲菌發(fā)酵能夠加深廣式臘腸的紅色、增加氨基酸態(tài)氮含量,使產(chǎn)品色澤更加誘人，滋味更加醇厚;紅曲菌發(fā)酵對廣式臘腸中水溶性蛋白質(zhì)及鹽溶性蛋白質(zhì)中的大分子蛋白降解均有促進(jìn)作用,增加了產(chǎn)品中小分子肽及游離氨基酸的總量,游離氨基酸總量增加到930 mg/100 g,其中谷氨酸、丙氨酸、肉香味的亮氨酸和甜味的脯氨酸含量都有顯著增多(p<0.05)。改善了廣式臘腸的滋味,提高了廣式臘腸的營養(yǎng)價(jià)值。

[1]夏文水. 肉制品加工原理與技術(shù)[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2005:195-213.

[2]吳燕濤,穆同娜,李蓓,等. 我國廣式臘腸研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué),2011,32(1):246-250.

[3]Zeng W,Wen W,Deng Y,et al. Chinese ethnic meat products:Continuity and development[J]. Meat Science,2016,120:37-46.

[4]劉成國,龍昊,婁愛華,等. 熱風(fēng)干燥條件對中式臘腸微生物及質(zhì)構(gòu)特性的影響[J]. 食品與機(jī)械,2012(4):42-46.

[5]張文龍,杜明,洛鐵男,等. 肉品發(fā)酵劑的研究發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(19):377-381.

[6]李湘麗,袁廷香,閆吉美. 乳酸菌在發(fā)酵香腸生產(chǎn)過程中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 食品與機(jī)械,2014(6):233-237.

[7]王愷,慕妮,李亮,等. 不同發(fā)酵劑對發(fā)酵香腸揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響[J]. 食品工業(yè)科技,2013,34(14):177-181.

[8]傅金泉.中國紅曲實(shí)用技術(shù)[M]. 北京:中國輕工業(yè)出版社,1997:1-23.

[9]Shen F,Wang C L,Shyu Y T. Fermentation ofMonascuspurpureus on Bacterial Cellulose-nata and the Color Stability of Monascus-nata Complex[J]. Journal of Food Science,2000,65(2):342-345.

[10]Liu D C,Wu S W,Tan F J. Effects of addition of anka rice on the qualities of low-nitrite Chinese sausages[J]. Food Chemistry,2010,118(2):245-250.

[11]Kim D W. Quality characteristics of sausage added red yeast rice[J]. Korean Journal of Food Preservation,2013,20(6):805-809.

[12]Vendruscolo F,Buhler R M M,De Carvalho J C,et al.Monascus:a Reality on the Production and Application of Microbial Pigments[J]. Applied Biochemistry and Biotechnology,2016,178(2):211-223.

[13]周文斌,賈瑞博,李燕,等. 紅曲色素組分,功效活性及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 中國釀造,2016,35(7):6-10.

[14]Yu X,Wu H,Zhang J. Effect ofMonascusas a nitrite substitute on color,lipid oxidation,and proteolysis of fermented meat mince[J]. Food Science and Biotechnology,2015,24(2):575-581.

[15]Chen W,He Y,Zhou Y,et al. Edible filamentous fungi from the speciesMonascus:early traditional fermentations,modern molecular biology,and future genomics[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2015,14(5):555-567.

[16]Nimnoi P,Lumyong S. Improving solid-state fermentation ofMonascuspurpureus on agricultural products for pigment production[J]. Food and Bioprocess Technology,2011,4(8):1384-1390.

[17]Hughes M C,Kerry J P,Arendt E K,et al. Characterization of proteolysis during the ripening of semi-dry fermented sausages[J]. Meat Science,2002,62(2):205-216.

[18]Yin L J,Lu M C,Pan C L,et al. Effect ofMonascusfermentation on the characteristics of mackerel mince[J]. Journal of Food Science,2005,70(1):S66-S72.

[19]索化夷,騫宇,闞建全. 傳統(tǒng)發(fā)酵永川毛霉型豆豉蛋白質(zhì)提取方法比較與降解規(guī)律研究[J]. 食品科學(xué),2013,34(23):180-183.

[20]楊月欣. 實(shí)用食物營養(yǎng)成分分析手冊[M]. 北京:中國輕工業(yè)出版社,2006:47-52.

[21]Joo S T,Kauffman R G,Kim B C,et al. The relationship of sarcoplasmic and myofibrillar protein solubility to colour and water-holding capacity in porcine longissimus muscle[J]. Meat Science,1999,52(3):291-297.

[22]Gallagher S R. One-Dimensional SDS Gel Electrophoresis of Proteins[J].Current Protocols in Protein Science,2012,10:A.3F.1-A.3F.38.

[23]Sun W,Zhou F,Sun D W,et al. Effect of Oxidation on the Emulsifying Properties of Myofibrillar Proteins[J]. Food & Bioprocess Technology,2013,6(7):1703-1712.

[24]石琳,尹園,王帥,等. 紅曲霉發(fā)酵高溫豆粕高產(chǎn)可溶性多肽[J]. 食品科學(xué),2015,36(19):137-142.

[25]Lopez C M,Bru E,Vignolo G M,et al. Identification of small peptides arising from hydrolysis of meat proteins in dry fermented sausages[J]. Meat Science,2015,104:20-29.

[26]Demasi T W,Wardlaw F B,Dick R L,et al. Nonprotein Nitrogen(NPN)and free amino acid contents of dry,fermented and nonfermented sausages.[J]. Meat Science,1990,27(1):1-12.

Effect ofMonascusfermentation on color and proteolysis of Cantonese sausage

JIN Er-qing,LIAO Shun,PENG Cong,WANG Qian-qian,WU Jian-zhong*

(Department of Food Science and Engineering,Jinan University,Guangzhou 510632,China)

The effects of GIM3.439Monascusfermentation on the Cantonese sausage was determined during fermentation conditions by comparing the color,pH,amino acidic nitrogen and sensory quality. The SDS-polyacrylamide gelelectrophoresis(SDS-PAGE)and high performance liquid chromatography(HPLC)were used to study the changes of protein,peptide and free amino acid(FAA)during fermentation in Cantonese sausage. The results showed that the color of the fermented sausages is much redder than the control group. The content of amino acidic nitrogen of fermented sausages increased to 0.14%. SDS-PAGE pattern of water-soluble proteins and salt-soluble proteins throughout the fermenting in two groups indicated that fermentation ofMonascuscan promote the degradation of water-soluble and salt-soluble macromolecule proteins,and increase the total amount of small peptide and free amino acid in the product. The total amount of free amino acids increased from 580 mg/100 g to 930 mg/100 g.Monascusfermentation not only makes the product more attractive color,but also enriched the free amino acid content of sausage,and improve the sensory quality and nutritional value of sausage.

Monascus;fermentation;Cantonese sausage;protein;proteolysis

2016-11-17

金二慶(1992-)，女，碩士研究生，研究方向：肉制品與蛋白質(zhì)，E-mail:JIN132491@163.com。

*通訊作者:吳建中(1964-)，男，博士，副教授，研究方向：農(nóng)副產(chǎn)品的深加工及綜合利用，E-mail：wjzxlyx@sina.com。

農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目(2014GB2E000037)；廣東省星火計(jì)劃科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B020503051)。

TS251.5

A

1002-0306(2017)09-0139-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.09.018