袁志寧 霍栓 張容 李璐 鄭捷
摘要:以混合菌種(清酒乳桿菌、木糖葡萄球菌)作為發(fā)酵劑,以感官評分和pH為指標(biāo),采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化發(fā)酵鰱魚魚糜香腸的加工工藝,并對產(chǎn)品進(jìn)行指標(biāo)測定。結(jié)果表明,當(dāng)發(fā)酵劑接種量為3%,在 30 ℃下發(fā)酵18 h 時(shí),所得產(chǎn)品香味濃郁,組織緊密,色澤均勻,口感良好,無異味。與未發(fā)酵香腸對比,在此條件下制得的發(fā)酵香腸的pH顯著降低,氨基酸態(tài)氮含量升高,產(chǎn)品的色澤和質(zhì)地得到明顯改善,風(fēng)味物質(zhì)增加,尤其是芳香化合物和醇類化合物。該研究為發(fā)酵魚糜制品的深入研究提供了一定的理論基礎(chǔ),為工業(yè)化生產(chǎn)提供了參考。
關(guān)鍵詞:發(fā)酵;鰱魚魚糜;發(fā)酵香腸;風(fēng)味
中圖分類號:TS201.1????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A???? 文章編號:1000-9973(2024)02-0157-08
Optimization of Processing Technology and Quality Analysis of Fermented Silver Carp Surimi Sausage
Abstract: Using mixed strains (Lactobacillus sake and Staphylococcus xylosus) as the fermentation agents, with sensory score and pH as the indexes, the processing technology of fermented silver carp surimi sausage is optimized by orthogonal experiment, and the indexes of product are determined. The results show that when the inoculation amount of fermentation agents is 3% and the product is fermented at 30 ℃ for 18 h, the obtained product has strong flavor, compact tissue, uniform color, good taste and no peculiar smell. Compared with unfermented sausage, the pH of fermented sausage prepared under these conditions significantly decreases, the content of amino acid nitrogen increases, the color and texture of the product are significantly improved, and the flavor substances increase, especially the aromatic compounds and alcohol compounds. This study has provided a theoretical basis for the further research on fermented surimi products and references for the industrial production.
Key words: fermentation; silver carp surimi; fermented sausage; flavor
我國淡水魚銷量占水產(chǎn)品總銷量的50%以上,但目前主要以鮮食為主,少量被加工制成干制品、罐頭、腌臘制品等。我國對淡水魚深加工程度不足,綜合利用能力有待提高。原料供應(yīng)量大和生產(chǎn)加工技術(shù)落后之間的矛盾導(dǎo)致我國淡水魚領(lǐng)域發(fā)展緩慢,并存在產(chǎn)品價(jià)值低、資源浪費(fèi)等現(xiàn)象[1-2]。因此,加強(qiáng)我國淡水魚類的深加工程度,開發(fā)出一種既營養(yǎng)又便捷的產(chǎn)品是一種可行策略。
發(fā)酵食物歷史悠久,因其口感獨(dú)特、營養(yǎng)價(jià)值高、耐儲存的特點(diǎn)深受消費(fèi)者的青睞[3]。近年來,發(fā)酵產(chǎn)品獲得廣泛關(guān)注,國外研究者發(fā)現(xiàn),在肉中加入益生菌可以有效地降低葡萄球菌、假單胞菌等雜菌的數(shù)量,減少生物胺等有害物質(zhì)的含量[4]。并且發(fā)酵過程中碳水化合物和脂肪會分解成有機(jī)酸類、醇類、酮類等風(fēng)味物質(zhì),使產(chǎn)品具有獨(dú)特的發(fā)酵香味[5]。目前利用微生物技術(shù)加工魚糜制品的研究較少,開發(fā)一種新型魚糜制品有助于推動淡水魚資源的利用以及增加產(chǎn)品種類。
本研究以鰱魚魚糜為原料,接種商業(yè)發(fā)酵劑(清酒乳桿菌、木糖葡萄球菌),以pH和感官評分為評價(jià)指標(biāo),經(jīng)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)發(fā)酵工藝,在此基礎(chǔ)上分別檢測未發(fā)酵香腸和發(fā)酵香腸的營養(yǎng)指標(biāo)、理化指標(biāo)和質(zhì)構(gòu)指標(biāo),并進(jìn)行風(fēng)味分析,為研制具有獨(dú)特風(fēng)味、高營養(yǎng)、高品質(zhì)的發(fā)酵淡水魚糜香腸提供了理論基礎(chǔ)。
1 材料與方法
1.1 材料與設(shè)備
1.1.1 材料與試劑
冷凍鰱魚魚糜(AAA級):湖北洪湖市井力水產(chǎn)食品有限公司;白醋、曲酒:天津金元寶濱海農(nóng)產(chǎn)品交易市場;姜汁:躍龍食品旗艦店;食鹽:中國鹽業(yè)股份有限公司;馬鈴薯淀粉、食品級大豆分離蛋白:河南萬邦化工科技有限公司;塑料腸衣:北京德茂科貿(mào)有限公司;商業(yè)發(fā)酵劑(清酒乳桿菌、木糖葡萄球菌,比例為1∶1):北京漢森生物科技有限公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
JYL-C022 斬拌機(jī) 九陽股份有限公司;FE28 pH計(jì) 廈門和譜儀器有限公司;HH-S6數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市白塔新寶儀器廠;K9840 凱氏定氮儀 濟(jì)南海能儀器股份有限公司;MLS-3751L-PC立式壓力蒸汽滅菌鍋 浙江新豐醫(yī)療器械有限公司;SHP-160DA 生化培養(yǎng)箱 天津津立儀器設(shè)備科技發(fā)展有限公司;FA2204B分析天平 上海佑科儀器儀表有限公司;YG268 色差儀 美國三恩時(shí)公司;TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司;MicroMR 低場核磁共振儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司;QP-2010 GC-MS 聯(lián)用儀 日本Shimadzu 公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 工藝流程
冷凍魚糜→冷藏解凍→斬拌→接種→攪拌→灌腸→發(fā)酵→蒸煮→成品。
1.2.2 操作步驟
1.2.2.1 解凍
將冷凍魚糜從冰柜(-20 ℃)中取出,放在冰箱4 ℃恒溫冷藏室內(nèi)自然解凍24 h。
1.2.2.2 斬拌
將解凍好的魚糜切成1 cm×1 cm×1 cm的均勻肉塊,放入斬拌機(jī)先進(jìn)行空斬2 min,放入2%食鹽后進(jìn)行鹽斬3 min,最后和其他輔料混合后進(jìn)行混合斬3 min。
1.2.2.3 接種發(fā)酵劑
將發(fā)酵劑活化后的菌懸液在無菌操作臺上均勻接種于混合肉糜中,使混合鰱魚肉糜中發(fā)酵劑初始數(shù)量約在107 CFU/g。
1.2.2.4 灌腸
用灌腸器將混合好的魚糜灌制成腸,保持適度的松緊度,保證香腸的外觀美感。灌好后用棉線扎成等長度的腸體,每根腸重量約為30 g左右。為防止雜菌污染,使用的器具都需經(jīng)過高溫滅菌。
1.2.2.5 發(fā)酵
將灌好的鰱魚魚糜香腸放入生化培養(yǎng)箱中,在30 ℃下發(fā)酵18 h,待發(fā)酵結(jié)束后,將其放入水浴鍋中蒸煮熟化,擦拭表面水分進(jìn)行真空包裝,冷藏備用。
1.2.3 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸的影響
向解凍好的魚糜中加入輔料,發(fā)酵劑接種量為3%,分別置于20,25,30,35,40 ℃的生化培養(yǎng)箱中對魚糜香腸進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵18 h后蒸煮熟化,測定成品的pH,并進(jìn)行感官評價(jià)。
1.2.4 接種量對發(fā)酵香腸的影響
向解凍好的魚糜中加入輔料,分別接種1%、2%、3%、4%、5%(按肉的質(zhì)量計(jì)),置于30 ℃的生化培養(yǎng)箱中對香腸進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵18 h后蒸煮熟化,測定成品的pH,并進(jìn)行感官評價(jià)。
1.2.5 發(fā)酵時(shí)間對發(fā)酵香腸的影響
向解凍好的魚糜中加入輔料,發(fā)酵劑接種量為3%,置于30 ℃的生化培養(yǎng)箱中對香腸進(jìn)行發(fā)酵,分別發(fā)酵6,12,18,24,30 h,發(fā)酵結(jié)束后蒸煮熟化,測定成品的pH,并進(jìn)行感官評價(jià)。
1.2.6 發(fā)酵工藝正交優(yōu)化
基于單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,選取發(fā)酵溫度、接種量、發(fā)酵時(shí)間3個因素進(jìn)行研究,確定上述3個關(guān)鍵因素的水平范圍,以感官評分為指標(biāo),對3個因素設(shè)計(jì)L9(33)正交實(shí)驗(yàn),正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平見表1。
1.2.7 營養(yǎng)指標(biāo)的測定
參照GB 5009.237-2016[6]對樣品的pH值進(jìn)行測定;參照GB 5009.3-2016[7]對樣品的水分含量進(jìn)行測定;參照GB 5009.4-2016[8]對樣品的灰分含量進(jìn)行測定;參照GB 5009.5-2016[9]對樣品的蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測定;參照GB 5009.6-2016[10]對樣品的脂肪含量進(jìn)行測定。
實(shí)驗(yàn)組:在最優(yōu)發(fā)酵條件下蒸煮得到的發(fā)酵香腸。
對照組:不經(jīng)發(fā)酵直接蒸煮得到的蒸煮香腸。
1.2.8 質(zhì)構(gòu)的測定
參照Trindade等[11]的方法并稍作修改,將制備好的樣品切成直徑為20 mm、高為20 mm的圓柱體,于室溫下靜置平衡30 min后置于物性分析平臺上,選擇質(zhì)構(gòu)分析儀(TPA)進(jìn)行測定。
1.2.9 色差的測定
參照張根生等[12]的方法,利用校準(zhǔn)的色差儀對樣品進(jìn)行測定。
1.2.10 氨基酸態(tài)氮的測定
參照許惠雅等[13]的方法,對樣品中氨基酸態(tài)氮含量進(jìn)行測定。
1.2.11 水分分布的測定
參照王博等[14]的方法,對樣品中水分分布進(jìn)行測定。
1.2.12 電子鼻測定
參考Vidigal等[15]的方法并稍作修改,將不同的香腸樣品攪碎,每個樣品稱取2.0 g裝入10 mL頂空瓶中,將蓋子蓋好并擰緊密封。在室溫條件下放置30 min,使樣品中的風(fēng)味成分能夠充分揮發(fā)達(dá)到平衡狀態(tài)。樣品測定時(shí),將電子鼻的進(jìn)樣針和補(bǔ)氣針同時(shí)插入頂空瓶中。測定參數(shù)設(shè)置:清洗時(shí)間90 s,測定時(shí)間120 s,進(jìn)氣速度400 mL/min。
PEN3電子鼻各傳感器所代表的物質(zhì)見表2。
1.2.13 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定
采用GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀對兩組樣品中的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行檢測。
1.2.13.1 GC-MS測定方法
參照Cai等[16]的方法,準(zhǔn)確稱量2.0 g成品香腸裝入15 mL頂空瓶中,蓋好蓋子并擰緊密封,樣品測定前,先對萃取頭進(jìn)行清洗,清洗結(jié)束后將其放入60 ℃水浴鍋中,將進(jìn)樣針插入頂空瓶中,將萃取頭拔下,對瓶中的氣味進(jìn)行吸附,吸附時(shí)間為30 min,結(jié)束后拔回萃取頭,插入GC-MS儀器中,在250 ℃下解吸15 min。
1.2.13.2 GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀反應(yīng)條件
色譜條件:Rtx-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),程序升溫:色譜柱初始溫度設(shè)置為40 ℃并保持3 min,然后以4 ℃/min的速度升溫到150 ℃,再以8 ℃/min的速度升溫到250 ℃,保持6 min。載氣為99.999%純度的氦氣,流量為1 mL/min,分流比為5∶1。
質(zhì)譜條件:離子源為EI源;離子源溫度為220 ℃,電子能量為70 eV,質(zhì)量掃描范圍為43~500 amu。
1.2.14 感官評價(jià)
由20名具有食品專業(yè)知識的人員(男、女各10名)組成感官品評小組,對成品按照風(fēng)味、色澤、組織狀態(tài)、口感依次進(jìn)行打分,滿分10分。制定的發(fā)酵香腸感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。
1.2.15 統(tǒng)計(jì)與分析
使用Excel軟件計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平均值,運(yùn)用IBM SPSS Statistics 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及顯著性分析,顯著性水平為0.05,采用Origin 2018軟件作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 單因素實(shí)驗(yàn)
2.1.1 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸的影響
由圖1可知,在不同發(fā)酵溫度下pH呈逐漸下降的趨勢,說明發(fā)酵劑在此發(fā)酵溫度范圍內(nèi)能很好地進(jìn)行代謝活動,但發(fā)酵溫度為20 ℃和40 ℃時(shí),感官評分較低,說明當(dāng)發(fā)酵溫度較低時(shí),發(fā)酵劑生長和代謝活性較弱,發(fā)酵不充分,產(chǎn)品風(fēng)味較差,隨著溫度升高,產(chǎn)品風(fēng)味有所改善,但溫度過高會導(dǎo)致香腸酸味強(qiáng)烈[17]。綜合考慮,選取發(fā)酵溫度25~35 ℃進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。
2.1.2 接種量對發(fā)酵香腸的影響
由圖2可知,隨著接種量的增加,感官評分先升高后降低,當(dāng)接種量為1%時(shí),產(chǎn)品中微生物含量較少,導(dǎo)致發(fā)酵不充分,pH不能降到理想范圍(pH<5.3),香腸發(fā)酵風(fēng)味較淡,產(chǎn)品安全性不能得到保障[18]。發(fā)酵劑接種量越大,pH值下降幅度越大,這是因?yàn)槿樗峋_始大量繁殖且成為優(yōu)勢菌,分解香腸中的碳水化合物,產(chǎn)生有機(jī)酸,從而導(dǎo)致pH出現(xiàn)不同程度的下降。當(dāng)接種量為5%時(shí),香腸品質(zhì)劣化,出現(xiàn)酸味過高的現(xiàn)象,影響口感。綜合考慮,選取接種量2%~4%進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。
2.1.3 發(fā)酵時(shí)間對發(fā)酵香腸的影響
由圖3可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的增加,pH呈下降趨勢,18~30 h內(nèi)pH的變化變緩,導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是魚糜中的營養(yǎng)物質(zhì)逐漸被消耗,導(dǎo)致發(fā)酵菌種的代謝速率變慢[19]。發(fā)酵時(shí)間在18 h時(shí)感官評分最高,為8.8,此時(shí)pH為5.16,其風(fēng)味大大改善,發(fā)酵魚糜香腸的切片性也有提高,發(fā)酵時(shí)間為30 h時(shí)感官評分最低,發(fā)酵時(shí)間過長,發(fā)酵魚糜香腸出現(xiàn)過大孔洞,并有強(qiáng)烈酸味,色澤較差。綜合考慮,選取發(fā)酵時(shí)間12~24 h進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。
2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果
由表4可知,A2B2C2為發(fā)酵工藝的最優(yōu)組合,由極差分析結(jié)果可知,3個因素對品質(zhì)變化的影響由高到低為B>C>A,即接種量>發(fā)酵時(shí)間>發(fā)酵溫度,可知發(fā)酵溫度、接種量和發(fā)酵時(shí)間均對發(fā)酵鰱魚魚糜香腸的感官品質(zhì)有顯著的影響(P<0.05),最終得到的最優(yōu)發(fā)酵工藝為發(fā)酵溫度30 ℃、接種量3%、發(fā)酵時(shí)間18 h。對最優(yōu)發(fā)酵工藝進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)(見表5),得到的感官評分為9.2,所得的成品腸切面完整,腸體飽滿,堅(jiān)實(shí)有彈性。不同批次香腸品質(zhì)的穩(wěn)定性良好,均高于正交方案組中的感官評分。
2.3 產(chǎn)品指標(biāo)的測定
2.3.1 產(chǎn)品營養(yǎng)指標(biāo)的測定
由表6可知,除脂肪含量較低外,發(fā)酵魚肉香腸符合國標(biāo)GB/T 20712-2006中的特級要求。
2.3.2 產(chǎn)品理化指標(biāo)的測定
由表7可知,實(shí)驗(yàn)組由于添加了發(fā)酵劑,微生物分解碳水化合物產(chǎn)生乳酸與醋酸等有機(jī)酸,導(dǎo)致pH下降。但蒸煮熟化過程中也會生成部分溶于水的非蛋白氮與含氮類揮發(fā)性物質(zhì),使pH略微上升[20],最終產(chǎn)品的pH值為5.18。發(fā)酵18 h產(chǎn)品的L*值和b*值有所提升,白度達(dá)到50.15,明顯大于對照組。胡永金[21]研究發(fā)現(xiàn),魚糜香腸的白度提升有助于人們提高對其的喜愛程度。魚肉中的蛋白質(zhì)會因?yàn)樗釅A度的變化而失去原有的構(gòu)象,形成膠狀組織[22]。蛋白質(zhì)具有吸水特性,因此當(dāng)pH下降導(dǎo)致蛋白質(zhì)凝膠化時(shí),其中一部分水分會被鎖定在凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,水分也會散布在肉品的表面,導(dǎo)致L*值增加。氨基酸態(tài)氮含量表示產(chǎn)品中以氨基酸形式存在的氮元素,可作為產(chǎn)品蛋白質(zhì)水解程度的指標(biāo)。與對照組相比,實(shí)驗(yàn)組有更高的氨基酸態(tài)氮含量。原因可能是微生物生長繁殖并成為發(fā)酵過程中的優(yōu)勢菌,分泌的蛋白水解酶加速了蛋白質(zhì)水解,從而使蛋白質(zhì)發(fā)生降解產(chǎn)生多肽、游離氨基酸等物質(zhì)。
2.3.3 產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的測定
由表8可知,在混合發(fā)酵劑發(fā)酵后,鰱魚魚糜香腸的硬度和咀嚼性都明顯提高,尤其是在硬度方面,由原來的1 674 g提高到2 692 g。質(zhì)構(gòu)結(jié)果表明添加菌種會有效改善發(fā)酵香腸的質(zhì)構(gòu)特性,尤其是對硬度、咀嚼度的影響較大,有助于香腸被切成薄片,其原因可能是在酸性環(huán)境下蛋白質(zhì)發(fā)生變性,酸誘導(dǎo)凝膠使硬度和咀嚼性上升[23]。本實(shí)驗(yàn)研制的發(fā)酵魚肉香腸與市售的魚肉香腸對比,發(fā)酵魚肉香腸的指標(biāo)更接近于市售香腸,表明發(fā)酵魚肉香腸的口感可接受程度較高。
2.3.4 水分分布的測定
在低場核磁共振圖中,T21代表和大分子緊密相連的結(jié)合水,其橫向弛豫時(shí)間定義為小于10 ms;T22代表蛋白質(zhì)內(nèi)部的不易流動水,其橫向弛豫時(shí)間介于10~100 ms之間;T23代表肌纖維外的自由水,其橫向弛豫時(shí)間大于100 ms。
由圖5可知,發(fā)酵鰱魚魚糜香腸的T22的弛豫時(shí)間逐漸向左偏移,說明水的移動性下降。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是發(fā)酵過程中魚糜香腸逐漸形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將水分鎖在凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,凝膠的鎖水能力隨著凝膠強(qiáng)度的增大而增強(qiáng)。另外,T23的峰值呈上升趨勢,這表明肌原纖維蛋白中部分不易流動水的活動增強(qiáng),可能會向T22流動,或者轉(zhuǎn)化為自由水后遷移至魚糜香腸表面,這與王博等[14]的研究結(jié)果相符。
2.4 產(chǎn)品風(fēng)味分析
2.4.1 電子鼻測定
電子鼻分析可以靈敏地檢測不同樣品香氣成分的細(xì)微變化和差異。PCA圖能夠反映樣本間的區(qū)別,包括PC1(主軸1)和PC2(主軸2),圖中的圈表示每個樣品,點(diǎn)表示每個樣品的取樣點(diǎn);雷達(dá)圖顯示了不同傳感器對不同氣體的敏感響應(yīng)值,由此鑒別風(fēng)味物質(zhì)的種類,圖中每個坐標(biāo)軸代表各個傳感器所對應(yīng)的一類物質(zhì),坐標(biāo)軸上的點(diǎn)表示樣品中檢測到的風(fēng)味物質(zhì)的相對強(qiáng)度值[24]。對照組和實(shí)驗(yàn)組的電子鼻PCA分析和雷達(dá)圖分析見圖6。
由圖6中a可知,第一主成分PC1和第二主成分PC2的貢獻(xiàn)率分別為99.73%和0.17%,二者總貢獻(xiàn)率(99.9%)在90%以上,對照組和實(shí)驗(yàn)組的分析數(shù)據(jù)點(diǎn)分別分布在各自的區(qū)域內(nèi),彼此之間沒有重疊,說明對照組和實(shí)驗(yàn)組之間揮發(fā)性氣味有明顯差異性,主成分能夠準(zhǔn)確地反映兩者的風(fēng)味特征。
由圖6中b可知,對照組和實(shí)驗(yàn)組雷達(dá)圖的外形輪廓不同,說明發(fā)酵后的實(shí)驗(yàn)組和對照組的風(fēng)味物質(zhì)之間具有差異性。R1、R3、R7、R8這4個傳感器的響應(yīng)值較高,表明這些傳感器對E-nose的檢測結(jié)果起著重要作用,樣品間的風(fēng)味物質(zhì)差異主要體現(xiàn)在這4個傳感器上,香腸中的芳香成分、硫化物及醇類、萜烯類化合物有所增加;R2、R4、R5、R6、R9、R10這6個傳感器的響應(yīng)值隨著發(fā)酵時(shí)間的增加變化不是很明顯,說明這些傳感器對發(fā)酵樣品產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)不敏感[25]。從傳感器信號響應(yīng)的強(qiáng)弱可以初步判斷樣品間芳香成分、硫化物及醇類、萜烯類化合物存在差異。結(jié)合感官評價(jià),發(fā)酵魚糜香腸的風(fēng)味物質(zhì)增加,風(fēng)味更加濃郁。
2.4.2 GC-MS測定
利用GC-MS技術(shù)從發(fā)酵組與對照組中共檢測出46種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),包括醇類11種、醛類8種、酯類9種、烴類6種、酮類5種、酸類4種、其他類3種共7類。兩種香腸中各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對含量見表9,香腸發(fā)酵前后各揮發(fā)性成分的相對含量變化見表10,這些物質(zhì)主要來源于香腸制作過程中添加的香料以及香腸發(fā)酵過程中發(fā)生的碳水化合物的代謝、蛋白質(zhì)的分解和脂肪的水解與氧化。對照組中的揮發(fā)性成分主要為酯類>醛類>醇類>烴類>酮類>其他類,而發(fā)酵組的揮發(fā)性成分主要為酯類>醇類>醛類>烴類>酸類>酮類>其他類。其中,發(fā)酵組香腸揮發(fā)性物質(zhì)種類較對照組多14種,表明利用復(fù)合發(fā)酵劑進(jìn)行發(fā)酵香腸制作可以豐富香腸的風(fēng)味。
2.4.2.1 醛類物質(zhì)變化分析
醛類化合物多為脂肪氧化產(chǎn)物,通常具有青草味、糖果味、堅(jiān)果味、干酪味和脂香味,其中己醛、壬醛、庚醛等常在水產(chǎn)制品中檢測出,由表9和表10可知,經(jīng)過脫腥處理制作的蒸煮魚肉香腸揮發(fā)性成分中仍能檢測出相對含量較高的己醛、壬醛,與對照組相比,實(shí)驗(yàn)組中的醛類化合物明顯下降,表明接種發(fā)酵可以有效降低腥味物質(zhì),抑制產(chǎn)品氧化。此外,苯甲醛(杏仁味)對其風(fēng)味也起很重要的作用[26]。
2.4.2.2 醇類物質(zhì)變化分析
醇類物質(zhì)對發(fā)酵香腸的風(fēng)味有著非常重要的貢獻(xiàn)作用,由表9和表10可知,在本實(shí)驗(yàn)中共檢測到11種醇類物質(zhì),其中乙醇含量最高,可能是曲酒中含有一定量的乙醇。芳樟醇、4-萜烯醇、桉葉油醇、α-松油醇等閾值較低的醇類物質(zhì)大多來源于發(fā)酵香腸中添加的輔料。Iglesias等[27]研究發(fā)現(xiàn),1-辛烯-3-醇呈現(xiàn)出淡淡的蘑菇氣味,并常在水產(chǎn)制品中檢出,經(jīng)過添加復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵后,其相對含量降至0.52%。
2.4.2.3 酯類物質(zhì)變化分析
酯類是微生物代謝產(chǎn)生的醇和酸經(jīng)過酯化反應(yīng)形成的一類化合物,主要源于發(fā)酵或脂質(zhì)代謝。酯類物質(zhì)是魚肉香氣的主要成分,主要表現(xiàn)為果香味的酯是由短鏈脂肪酸生成的,油脂味的酯是由長鏈脂肪酸生成的。
發(fā)酵過程中乙醇和短鏈酸結(jié)合,促進(jìn)了乙酯類風(fēng)味化合物的產(chǎn)生,乙酯類物質(zhì)能夠賦予魚肉奶油香味和果香味,構(gòu)成了發(fā)酵鰱魚魚糜香腸獨(dú)特風(fēng)味形成的重要成分。己酸乙酯具有香蕉和菠蘿的味道,而辛酸乙酯具有白蘭地酒香[28]。加入曲酒蒸煮魚肉香腸中酯類含量也相對較高。
2.4.2.4 酮類物質(zhì)變化分析
酮類化合物具有獨(dú)特的花果香味。發(fā)酵鰱魚魚糜香腸中酮類物質(zhì)的種類和含量都很低,其中2,5-辛二酮和魚體腥味成分的產(chǎn)生直接相關(guān)[29],3,5-辛二酮表現(xiàn)為奶香味,2,5-辛二酮在實(shí)驗(yàn)組中未檢測到,3,5-辛二酮含量有所上升。Wang等[29]在發(fā)酵酸魚實(shí)驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)發(fā)酵能使酮類物質(zhì)減少。
2.4.2.5 烴類物質(zhì)變化分析
檢測出的烴類揮發(fā)性風(fēng)味成分共有5種。發(fā)酵后的烴類化合物變化不大。烴類化合物在魚露中主要是由脂肪酸烷氧自由基的均裂產(chǎn)生的,對魚露的風(fēng)味有貢獻(xiàn)的是烷基苯和支鏈烷基。在本研究中檢測到了一定含量烷烴,但由于烷烴的閾值較高,預(yù)測這些物質(zhì)對產(chǎn)品整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)不會太大。
2.4.2.6 酸類及其他物質(zhì)變化分析
酸類物質(zhì)是發(fā)酵香腸中具有代表性的風(fēng)味物質(zhì)之一,并在酯類的形成中起重要作用。對照組中未檢測出任何酸味物質(zhì),然而經(jīng)過發(fā)酵的香腸中檢測出4種酸味化合物,它們的閾值很低,發(fā)酵香腸中常常會發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)。碳水化合物的分解和氨基酸的代謝是產(chǎn)生這些物質(zhì)的主要原因。Stahnke[30]證實(shí)了木糖葡萄球菌可以利用纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸產(chǎn)酸,Larrouture等[31]也分析了乳酸菌和葡萄球菌均有能力通過亮氨酸產(chǎn)酸。
其他類物質(zhì)中檢出2-正戊基呋喃、莰烯和蒎烯,相對含量為0.65%。2-正戊基呋喃(豆香、酯香)是典型的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。有研究表明[32],萜類物質(zhì)具有抗氧化和抑菌特性,可以有效地抑制發(fā)酵香腸生產(chǎn)過程中脂肪的氧化和微生物的生長,從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。因此,在發(fā)酵香腸配方中添加香辛料可以為其提供獨(dú)特的風(fēng)味和口感。
3 結(jié)論
以pH和感官評分為指標(biāo),通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化發(fā)酵工藝,得出最佳發(fā)酵工藝為發(fā)酵溫度30 ℃、接種量3%、發(fā)酵時(shí)間18 h。與蒸煮魚糜香腸相比,發(fā)酵魚糜香腸口味酸爽,白度、硬度和咀嚼度提升,氨基酸態(tài)氮含量升高。利用電子鼻分別對發(fā)酵鰱魚魚糜香腸和蒸煮魚糜香腸的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,電子鼻能有效識別發(fā)酵鰱魚魚糜香腸和蒸煮魚糜香腸,兩個樣品之間芳香成分、硫化物及醇類、萜烯類化合物存在差異,發(fā)酵魚糜香腸的風(fēng)味物質(zhì)增加,風(fēng)味更加濃郁。對新型發(fā)酵鰱魚魚糜香腸的研制進(jìn)行了研究,技術(shù)成果可為發(fā)酵水產(chǎn)品加工提供參考價(jià)值,加快工業(yè)化進(jìn)程,提升低值水產(chǎn)加工的附加值,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
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