發(fā)酵牛肉制品加工與保藏技術(shù)研究進展

周亞軍 張玉 李圣橈 陳艷

摘 要：發(fā)酵肉制品風(fēng)味獨特、營養(yǎng)均衡，受到眾多消費者的喜愛，是現(xiàn)代肉制品的研究熱點之一。本文主要論述近年來發(fā)酵牛肉制品在發(fā)酵劑應(yīng)用、發(fā)酵工藝、發(fā)酵特性、品質(zhì)評價及保藏等方面的研究進展，提出國內(nèi)發(fā)酵牛肉制品研發(fā)及生產(chǎn)方面存在的主要問題，并對我國發(fā)酵牛肉制品的開發(fā)前景作出展望。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵;牛肉制品;研究現(xiàn)狀;前景展望

Abstract： Fermented meat products have unique flavor and balanced nutrition， which are popular with many consumers. It is one of the research hotspots of modern meat products. In this paper， recent progress in the application of starter cultures in the production of fermented beef products and in studies on the fermentation process and characteristics， quality evaluation and preservation. The main problems existing in the research and development of fermented beef products in China are put out， and future prospects are discussed.

Keywords： fermentation; beef products; current status; future prospects

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190424-087

中圖分類號：TS251.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2019）06-0049-06

引文格式：

周亞軍， 張玉， 李圣橈， 等. 發(fā)酵牛肉制品加工與保藏技術(shù)研究進展[J]. 肉類研究， 2019， 33（6）： 49-54. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190424-087.? ? http：//www.rlyj.net.cn

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牛肉是世界第三消耗肉品，高蛋白、低脂肪、富含多種礦物質(zhì)與維生素、味道鮮美、風(fēng)味濃厚，使其享有“肉中驕子”之美稱。隨著經(jīng)濟的發(fā)展及公眾飲食結(jié)構(gòu)的升級，中高檔牛肉制品受到更多消費者的青睞，占國內(nèi)肉類消費的比重逐年增加。伴隨生物技術(shù)不斷進步，微生物發(fā)酵技術(shù)在肉類加工中的應(yīng)用逐漸深入，并被消費者所認同，微生物發(fā)酵可有效改善產(chǎn)品色澤、風(fēng)味及質(zhì)構(gòu)等，抑制腐敗菌生長繁殖，延長貨架期，提高產(chǎn)品安全性及質(zhì)量穩(wěn)定性，為發(fā)酵牛肉制品的發(fā)展提供了廣闊空間。

1 發(fā)酵牛肉制品概述

發(fā)酵牛肉制品是在天然或人為操作條件下，以牛肉為原料肉，憑借發(fā)酵菌種或生物酶作用產(chǎn)生一系列的生化物化反應(yīng)，從而形成具有獨特風(fēng)味、質(zhì)地、色澤且保質(zhì)期較長[1]的一類將現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)與傳統(tǒng)肉制品生產(chǎn)工藝相結(jié)合的發(fā)酵肉制品。與傳統(tǒng)牛肉制品相比，發(fā)酵過程中發(fā)酵菌種及內(nèi)源細胞代謝產(chǎn)物的系統(tǒng)作用能優(yōu)化產(chǎn)品風(fēng)味、色澤及質(zhì)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量及安全性，縮短生產(chǎn)周期，使得發(fā)酵牛肉制品的優(yōu)勢更加突顯，滿足消費者對肉制品安全、美味及營養(yǎng)的要求，其必然會成為未來肉制品行業(yè)發(fā)展的一個趨勢。

對于發(fā)酵牛肉制品：按其產(chǎn)地可分為土耳其清真香腸、意大利辣香腸、黎巴嫩波洛尼亞香腸、塞爾維拉特香腸及薩拉米香腸等;按其水分含量和水分蛋白比可分為半干發(fā)酵牛肉香腸和干發(fā)酵牛肉香腸;按其發(fā)酵程度可分為低酸發(fā)酵牛肉制品（如發(fā)酵牛肉火腿、干發(fā)酵牛肉香腸）和高酸發(fā)酵牛肉制品（如美式半干發(fā)酵牛肉香腸）;按其加工過程中有無熟制處理可分為生制發(fā)酵牛肉制品（主要指發(fā)酵冷鮮調(diào)理牛肉）和熟制發(fā)酵牛肉制品;按其產(chǎn)品加工與肉制品形態(tài)可分為塊狀、餡狀發(fā)酵牛肉制品與可食發(fā)酵牛肉副產(chǎn)品，如發(fā)酵牛肉調(diào)味料、發(fā)酵牛肉干、發(fā)酵牛肉脯和發(fā)酵牛肉醬等。

20世紀末，西式發(fā)酵肉制品生產(chǎn)加工技術(shù)引入國內(nèi)，傳統(tǒng)的臘肉、酸肉、金華火腿等成為中式發(fā)酵肉制品的代表[2]，考慮到我國牛肉資源日漸豐富及牛肉的營養(yǎng)價值，以牛肉為原材料的發(fā)酵牛肉制品被廣泛、深入地研究。

2 發(fā)酵牛肉制品加工技術(shù)研究進展

為研制營養(yǎng)豐富、色香味俱佳的發(fā)酵牛肉制品，國內(nèi)外學(xué)者就發(fā)酵牛肉制品的質(zhì)量特征、發(fā)酵特性及機理等基礎(chǔ)性問題與標準化生產(chǎn)工藝改進[3]等方面做了大量研究工作。

2.1 發(fā)酵劑應(yīng)用

作為發(fā)酵肉制品的核心，發(fā)酵劑的使用可以提高產(chǎn)品品質(zhì)及產(chǎn)率，降低安全隱患。近年來，應(yīng)用于發(fā)酵牛肉制品的發(fā)酵劑已經(jīng)在菌種來源、種類及功能性上取得了一定進展，不再局限于植物源乳酸菌或單一菌種，肉源有益菌、多種菌種混合發(fā)酵及功能性發(fā)酵劑的研發(fā)應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢。進一步理解發(fā)酵菌種在發(fā)酵過程中的作用機制，并根據(jù)具體菌種的作用篩選配制復(fù)合發(fā)酵劑成為研究難點及重點。dos Santos Cruxen等[4]認為，在生物信息學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)上，有可能將宏基因組學(xué)、元轉(zhuǎn)化組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)分析綜合運用到發(fā)酵劑復(fù)配選育中。

目前，對發(fā)酵劑應(yīng)用的研究主要集中于優(yōu)勢發(fā)酵菌種篩選、復(fù)合發(fā)酵劑研發(fā)及不同發(fā)酵菌種對產(chǎn)品品質(zhì)的影響等方面。薛冰等[5]發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵牛肉火腿接種植物乳桿菌和地衣芽孢桿菌可縮短發(fā)酵和干燥時間，改善風(fēng)味和嫩度。胡美忠等[6]經(jīng)對比實驗表明，接種植物乳桿菌R3-1和木糖葡萄球菌P2混合發(fā)酵劑的發(fā)酵牛肉干在色澤、質(zhì)構(gòu)等方面有顯著改善。Albano等[7]得出，乳酸片球菌HA-6111-2可用作發(fā)酵香腸Alheira的抗李斯特菌保護性發(fā)酵劑。Mokhtar等[8]研究表明，乳酸雙歧桿菌與植物乳桿菌混合發(fā)酵時能顯著降低生物胺含量，提高產(chǎn)品安全性。我國發(fā)酵劑的研究具有廣闊的發(fā)展?jié)摿εc空間，加大科技投入，對豐富的微生物資源進行深入探索，從中分離選育出性狀優(yōu)良的菌種，復(fù)配出適合中式發(fā)酵牛肉制品的發(fā)酵劑是未來的研究方向。

2.2 加工工藝與技術(shù)

發(fā)酵牛肉制品品種眾多，其加工方法因原料、輔料、發(fā)酵菌種及發(fā)酵條件等方面的差異而各不相同，但基本加工原理相似，一般加工工藝為：原料肉預(yù)處理→拌料（添加輔料和接種發(fā)酵劑）→發(fā)酵→干燥成熟→（煙熏→）冷卻→包裝→成品[9]。

2.2.1 微生物發(fā)酵技術(shù)

發(fā)酵是發(fā)酵牛肉制品生產(chǎn)過程中極為重要的一環(huán)，近年來，國內(nèi)外主要研究發(fā)酵工藝對發(fā)酵牛肉制品品質(zhì)（包括感官、安全性等方面）的影響，通過控制發(fā)酵劑菌種配比及接種量、發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、香辛料配比及添加量等因素，再輔以不同的實驗設(shè)計來優(yōu)化發(fā)酵工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。Purri?os等[10]發(fā)現(xiàn)，西班牙干腌火腿接種漢遜德巴利酵母可以產(chǎn)生大量的酯、醇及酮類物質(zhì)，具有良好的風(fēng)味。夏秀芳等[11]研究表明，木糖葡萄球菌與干酪乳桿菌復(fù)配發(fā)酵生產(chǎn)的發(fā)酵牛肉串具有優(yōu)良的感官特性，質(zhì)構(gòu)較好。郭瑞等[12]優(yōu)化得到植物乳桿菌發(fā)酵風(fēng)干牛肉干的最佳發(fā)酵條件，產(chǎn)品色澤棕紅、醬香味獨特、易咀嚼。張飛等[13]優(yōu)化乳酸乳球菌、植物乳桿菌協(xié)同發(fā)酵冷鮮調(diào)理牛肉的工藝條件。在發(fā)酵牛肉制品中，如何進一步選育優(yōu)質(zhì)菌種、優(yōu)化發(fā)酵工藝，充分發(fā)揮微生物發(fā)酵的作用并改善產(chǎn)品品質(zhì)是廣大學(xué)者繼續(xù)深入研究的課題。

2.2.2 酶及酶制劑的應(yīng)用

在肉制品加工中，酶的應(yīng)用通常體現(xiàn)在肉類嫩化、酶法制取水解蛋白、重組肉凝膠結(jié)構(gòu)改善[14]、肉類保鮮、提高飼料轉(zhuǎn)化率及改善肉質(zhì)等方面。隨著人們對酶在肉制品中所起作用的深入認識，酶及酶制劑也逐漸應(yīng)用到發(fā)酵牛肉制品生產(chǎn)中，并成為其工藝改進的方法之一。王艷玲等[15]研究發(fā)現(xiàn)，添加復(fù)合蛋白酶及米曲霉可增強發(fā)酵牛肉醬的風(fēng)味。徐君強[16]研究表明，發(fā)酵劑和木瓜蛋白酶聯(lián)用可明顯改善發(fā)酵牛肉干的質(zhì)構(gòu)，促進蛋白質(zhì)分解并增加游離氨基酸含量，使產(chǎn)品具有良好的感官品質(zhì)。Sun Fangda等[17]分析彎曲乳桿菌R5分泌的蛋白酶在一定條件下的純化和生化特征，得出該菌株可用作發(fā)酵劑或產(chǎn)酶菌株，以接種哈爾濱干香腸。在發(fā)酵牛肉制品的研究中，科研人員們專注于探索酶及酶制劑在發(fā)酵和成熟過程中的作用，試圖采用酶（如微生物來源的蛋白酶和脂肪酶）發(fā)揮的微生物作用來取代發(fā)酵劑，有利于縮短生產(chǎn)周期，改進生產(chǎn)工藝。

2.2.3 干燥技術(shù)

干燥工序可降低產(chǎn)品水分含量、抑制微生物腐敗、延長保存期、提高產(chǎn)品質(zhì)量，對發(fā)酵牛肉制品的生產(chǎn)加工有重要作用。學(xué)者們主要著眼于比較不同干燥方式對產(chǎn)品品質(zhì)的影響、干燥技術(shù)與新技術(shù)結(jié)合使用、干燥工藝的優(yōu)化、干燥機理與動力學(xué)等的深入分析。陳利忠[18]在發(fā)酵牛肉干干燥熟化時使用階段式烘烤工藝，能迅速降低產(chǎn)品水分含量及水分活度，并起到殺菌作用。謝小雷等[19]發(fā)現(xiàn)，中紅外-熱風(fēng)組合干燥能夠改善牛肉干的色澤、嫩度、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性。趙巖等[20]研究表明，真空干燥是果蔬復(fù)合發(fā)酵鹿肉脯的最佳干燥方法，為發(fā)酵牛肉制品干燥特性的研究提供了參考。如何開發(fā)適合于發(fā)酵牛肉制品的新型節(jié)能干燥技術(shù)及專用干燥設(shè)備，既保證產(chǎn)品品質(zhì)，又能降低營養(yǎng)及風(fēng)味損失，目前仍有很多問題亟待解決。

2.3 發(fā)酵特性

對發(fā)酵過程中理化指標及其變化規(guī)律進行測定和分析，才能深入理解發(fā)酵牛肉制品的發(fā)酵機理及發(fā)酵特性。趙巖等[21]研究不同因素對接種乳酸菌塊狀發(fā)酵牛肉理化性質(zhì)的影響，并優(yōu)化其發(fā)酵工藝。白菊紅等[22]發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵菌種對牦牛肉灌腸中肽的變化規(guī)律有顯著影響，且清酒乳桿菌是快速生成肽的良好發(fā)酵劑。

張麗等[23]發(fā)現(xiàn)，在發(fā)酵過程中兩品系牦牛肉肉色逐漸加深，彈性增加，硬度、咀嚼性降低。周亞軍等[24]研究表明，隨著發(fā)酵時間的延長，果蔬復(fù)合肉糜的水分含量、pH值和亞硝酸鹽含量逐漸降低，游離氨基酸含量逐漸升高。Candogan等[25]對接種4 種不同發(fā)酵劑的發(fā)酵牛肉香腸進行蛋白質(zhì)水解實驗，發(fā)現(xiàn)在加工過程中肌球蛋白、肌動蛋白等被降解，非蛋白氮含量增加。國內(nèi)現(xiàn)階段對發(fā)酵特性的研究還處于測定理化指標并認識其變化規(guī)律，對于更深層次發(fā)酵機理的分析十分有限，應(yīng)當(dāng)在此方面作出更多的探索與研究。

2.4 品質(zhì)評價

品質(zhì)評定對發(fā)酵牛肉制品的研究與開發(fā)具有重要意義。評定指標可分為感官、理化及微生物指標[26]三大部分，評價方法分為感官評價和客觀測定。其中客觀測定主要包括剪切力法、質(zhì)地剖面分析（texture profile analysis，TPA）法[27]、色差法、比色法、氣相/液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、電子鼻法[28]、指紋圖譜技術(shù)及電子舌法等。沙坤等[29]采用固相微萃取法萃取發(fā)酵牦牛肉中的揮發(fā)性香氣成分，并利用氣相-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用法對其進行定性和定量分析。范文教等[30]將電子舌技術(shù)應(yīng)用于發(fā)酵川味香腸的氣味研究，識別效果顯著。程健博等[31]研究表明，利用低頻核磁共振技術(shù)可對發(fā)酵牛肉干干燥過程中的各項理化、感官指標進行有效監(jiān)控及預(yù)測。

Berardo等[32]通過液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用對干發(fā)酵香腸中肌原纖維蛋白強烈水解得到的小肽和游離氨基酸進行了鑒定。理化指標檢測技術(shù)隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展日益先進，檢測項目日益完善，為發(fā)酵牛肉制品的品質(zhì)評定及監(jiān)控奠定了基礎(chǔ)。

Larissa等[55]研究得出，意大利香腸超聲處理9 min時乳酸菌和微球菌科生長增強，脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化加速，有助于維持香腸貯藏期間總血紅素含量。章斌等[56]發(fā)現(xiàn)，超聲波與中草藥液的協(xié)同作用可使牛肉丸在0～4 ℃條件下貯藏12～15 d左右，有較好的保鮮效果。為了更好地將超聲波技術(shù)運用到發(fā)酵牛肉制品中，研究其影響肉源微生物的作用機理及將其與其他殺菌技術(shù)聯(lián)用是繼續(xù)研究的重點。

研究者們同樣重視在貯藏過程中發(fā)酵牛肉制品的品質(zhì)變化。Slima等[57]發(fā)現(xiàn)，牛肉香腸接種植物乳桿菌TN8與乳酸片球菌MA18/5M明顯改善了其貯藏期內(nèi)的感官特征及衛(wèi)生安全。梁成云等[58]對比發(fā)酵牛肉干與傳統(tǒng)牛肉干貯藏期間的品質(zhì)，結(jié)果表明，發(fā)酵明顯改善了牛肉嫩度。高偉[59]研究牛肉干發(fā)酵香腸貯藏期間的品質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)乳酸菌發(fā)酵能有效抑制有害菌的生長并延長其保質(zhì)期。發(fā)酵牛肉制品貯藏期間的品質(zhì)變化影響消費者對其的可接受程度，如何通過控制貯藏條件及保藏技術(shù)的應(yīng)用，盡可能在不影響產(chǎn)品品質(zhì)的基礎(chǔ)上延長其保質(zhì)期是科研工作者們進一步探索的內(nèi)容。

4 我國發(fā)酵牛肉制品研發(fā)及生產(chǎn)中存在的主要問題

雖然我國是肉類生產(chǎn)和消費大國，但國內(nèi)對發(fā)酵牛肉制品的工業(yè)化生產(chǎn)及系統(tǒng)化研究起步較晚，存在優(yōu)質(zhì)發(fā)酵劑匱乏、相關(guān)標準不完善、產(chǎn)率低及成本高等問題，嚴重制約我國發(fā)酵牛肉制品的進一步發(fā)展。國內(nèi)發(fā)酵牛肉制品在研發(fā)過程中還有一些關(guān)鍵技術(shù)未解決，包括優(yōu)良發(fā)酵劑的篩選、復(fù)配及其作用條件、機理，如引入基因技術(shù)來構(gòu)建強細菌素、快速產(chǎn)酸等菌種選育;無損、高效、快捷、簡便的發(fā)酵牛肉制品理化指標測定技術(shù)，如可用質(zhì)譜的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)鑒定成熟過程中產(chǎn)生的肽[60]等。相比而言，國外研發(fā)科技較為先進成熟，我國的發(fā)酵牛肉制品產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱。因此深入研究相關(guān)加工及保藏技術(shù)、提高發(fā)酵牛肉制品品質(zhì)、建立相關(guān)質(zhì)量安全標準及指標監(jiān)測體系、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)迫在眉睫。

5 發(fā)酵牛肉制品開發(fā)前景展望

發(fā)酵牛肉制品具有營養(yǎng)價值高、安全方便、保質(zhì)期長等優(yōu)點，在滿足人們對于肉制品需求的同時，又降低了人們正常飲食中脂肪、膽固醇的攝入，是未來健康食品的首選。我國發(fā)酵牛肉制品的發(fā)展應(yīng)將國外先進科技與國內(nèi)傳統(tǒng)工藝相結(jié)合，綜合應(yīng)用微生物育種、發(fā)酵工程等生物技術(shù)，篩選性能優(yōu)良的發(fā)酵菌種，并推動發(fā)酵劑的開發(fā)，改善產(chǎn)品發(fā)酵特性，使之適應(yīng)中式消費習(xí)慣;同時有針對性地改進發(fā)酵工藝、規(guī)范技術(shù)標準，進一步提高發(fā)酵牛肉制品的安全性;改良滅菌和包裝工藝等保藏技術(shù)，延長貨架期，生產(chǎn)出營養(yǎng)均衡、風(fēng)味獨特、品質(zhì)更好的發(fā)酵牛肉制品。深化科技研究，推動發(fā)酵牛肉制品關(guān)鍵技術(shù)問題的解決與新產(chǎn)品的開發(fā)，使我國發(fā)酵牛肉制品生產(chǎn)向?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化、規(guī)?；?、標準化的方向邁進，促進我國發(fā)酵牛肉制品的發(fā)展。

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