香辛料對發(fā)酵香腸風味影響的研究現(xiàn)狀

張根生++于敏++程健博++丁小君

摘 要：香辛料對發(fā)酵香腸的風味具有重要影響，從香辛料成分對發(fā)酵香腸風味的影響及香辛料影響微生物而引起風味的改變兩個方面闡述了香辛料對發(fā)酵香腸風味的影響，并對香辛料在發(fā)酵香腸中的作用機理方向進行了展望，旨在為更好地開發(fā)研究高品質(zhì)發(fā)酵香腸提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵香腸；香辛料；菌群；風味；研究進展

Current Status of Studies on Spices Effect on the Flavor of Fermented Sausages

ZHANG Gensheng， YU Min， CHENG Jianbo， DING Xiaojun

（College of Food Engineering， Harbin University of Commerce， Harbin 150076， China）

Abstract： Spices greatly contribute to the flavor of fermented sausages. This paper expounds the direct contribution of flavor compounds of spices to the flavor of fermented sausages and the effect of spices on microbes in fermented sausages and consequently on its flavor characteristics. At the same time， future directions for research on the mechanism of action of spices in fermented sausages are discussed， which will provide valuable references for the development and research of high-quality fermented meat products.

Key words： fermented sausage； spices； micsroflora； flavor； progress

中圖分類號：TS251.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2015）05-0031-04

doi： 10.7506/rlyj1001-8123-201505008

近些年來，由于人們生活水平的提高，對肉制品的各方面要求也會越來越高。因此，色澤鮮艷、營養(yǎng)豐富、安全性高、保質(zhì)期長、風味良好的的發(fā)酵肉制品尤其是發(fā)酵香腸正快速在人們的餐桌上呈現(xiàn)。發(fā)酵肉制品是指在自然或人工控制條件下，微生物或酶進行發(fā)酵作用后，使原料肉發(fā)生一系列生物化學變化及物理變化，而形成具有特殊風味、色澤和質(zhì)地以及較長保存期的肉制品[1]。通過原料肉中的有益微生物發(fā)酵，達到蛋白質(zhì)的變性和降解，改善了產(chǎn)品質(zhì)地并提高了蛋白質(zhì)的吸收率；微生物發(fā)酵及內(nèi)源酶共同發(fā)揮作用賦予香腸獨特的風味，源于其間形成的酸類、醇類、雜環(huán)化合物等大量芳香類物質(zhì)。而且發(fā)酵香腸形成過程中，亞硝酸鹽的殘留量被顯著降低，降低了食用的安全隱患[2]。我國的發(fā)酵肉制品已經(jīng)經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程，但長期以來仍然是以自然發(fā)酵生產(chǎn)為主而且技術(shù)水平落后[3]。尤其是香辛料對發(fā)酵肉制品風味及微生物的影響等方面，還缺乏深入系統(tǒng)的研究，存在著一定的研究空白。

1 香辛料在發(fā)酵香腸中的作用

香辛料是一類從植物花、莖、葉、根、果實或全草等提煉加工出來的能夠使食品呈現(xiàn)出各種麻辣、辛香、苦甜等典型風味特征的的食用植物香料的統(tǒng)稱[4]。Meynier等[5]研究發(fā)現(xiàn)，香辛料在食品中發(fā)揮著重要的作用，不但起到調(diào)色、調(diào)香、增味作用，還能對食品起到抗菌、防腐以及抗氧化作用。我國的發(fā)酵香腸以自然發(fā)酵為主，這種發(fā)酵依靠的是原料微生物區(qū)系中的有益菌與致病菌的競爭作用，而香辛料是發(fā)酵香腸的重要組成部分，它主要含有酚類和精油（萜類），在香腸制品加工中，這些成分可有效去除原料肉的腥、膻等不良風味，賦予產(chǎn)品良好的風味，并促進了某些有益菌的生長，更有利于有益菌的競爭作用。湯衛(wèi)東等[6]研究得出，發(fā)酵香腸中的混合香辛料能改善口感，顯著提高香腸質(zhì)量的穩(wěn)定性。胡宗蕃[7]提出幾種香辛料同時使用可明顯延長發(fā)酵香腸的貨架期。因此在香腸制作過程中添加的多種香辛料，不僅改善了風味，增加了發(fā)酵香腸的風味成分種類，使風味更加協(xié)調(diào)，而且在一定程度上起到了防腐抗菌的作用，延長了發(fā)酵香腸的保質(zhì)期，它的特殊功能對發(fā)酵香腸來說十分重要，是其他物質(zhì)所不能替代的。

2 香辛料對發(fā)酵香腸風味的影響

2.1 發(fā)酵香腸中的風味物質(zhì)

19世紀50年代以來，人們就對食品風味進行了初步研究，而后食品風味的重要性被關(guān)注并開始了探索性的研究[8]。風味在各種肉制品中被作為非常重要的質(zhì)量指標[9]。發(fā)酵香腸是肉制品中比較重要的的一類，其中的風味物質(zhì)有很大研究價值，國內(nèi)外研究者對風味進行了大量研究，如Marco等[10]用同時蒸餾萃取法鑒定出發(fā)酵干香腸中的102 種揮發(fā)性風味成分，被檢測出的風味成分種類包括19 種醛、18 種醇、10 種酸、12 種酮、12 種酯、22 種烴、2 種呋喃、4 種含硫化合物和氯仿，F(xiàn)lores等[11]也用同樣的提取方法鑒定出了其中的大部分揮發(fā)性風味成分。Berdague等[12]采用動態(tài)頂空/氣質(zhì)聯(lián)機，鑒定出80 種發(fā)酵香腸中的風味物質(zhì)，其中包括烴、酮、醛、羧酸、醇、含氯化合物及揮發(fā)性氨等物質(zhì)；Johansson等[13]對接種戊糖片球菌和木糖葡萄球菌的發(fā)酵腸采用吹掃捕集/氣質(zhì)聯(lián)機分析了的揮發(fā)性風味成分，鑒定出了88 種風味成分，其中52%的成分是萜類、20%是含硫化合物、其余成分占了23%。趙麗華等[14]采用動態(tài)頂空制樣/吹掃捕集技術(shù)結(jié)合氣-質(zhì)聯(lián)機，對羊肉發(fā)酵干香腸成熟后風味成分進行了鑒定，得出共有52種揮發(fā)性風味成分，主要由10類化合物組成，其中包括酸類、醛類、酮類、烷烴類、醇類、酯類、呋喃類、萜類、芳烴類和含氮化合物，而烷烴類（10 種）種類居于首位，占總種類數(shù)的19.23%；居于第2位的是萜類，占總種類數(shù)的17.5%，對羊肉發(fā)酵香腸的風味起到重要作用。牛爽[15]采用同時蒸餾萃取法以壬烷為內(nèi)標對發(fā)酵干香腸中的揮發(fā)性風味成分進行分析，發(fā)現(xiàn)風味物質(zhì)主要來自于添加的黑胡椒和脂類氧化，最終風味物質(zhì)主要由胡椒類、醛類、醇類、酮類、烷烴類和其他6類成分組成。張未風等[16]采用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析技術(shù)對小尾寒羊風干香腸揮發(fā)性成分進行了分析，共鑒定了82 種化合物。其中主要包括醛類、酯類、醇類、萜類等風味物質(zhì)。通過以上研究結(jié)果不難發(fā)現(xiàn)，不同的提取分析方法、不同的操作工藝條件得出的發(fā)酵香腸中的風味成分的組成、種類不完全相同。

2.2 香辛料對發(fā)酵香腸風味的影響

香辛料本身含有多種風味成分，影響著發(fā)酵香腸的風味，但對于發(fā)酵香腸中來源于香辛料本身的風味物質(zhì)的研究并不是很多。發(fā)酵香腸的發(fā)酵過程中會產(chǎn)生有異味的揮發(fā)性酸，而香辛料的加入使它們的生成和揮發(fā)速度被有效地減緩，但主要是香辛料本身風味發(fā)揮的作用，掩蔽肉類的不良風味來達到除臭目的[17]。香辛料中的風味物質(zhì)占發(fā)酵香腸中揮發(fā)物的60%，發(fā)酵香腸中的的香辛料以胡椒、花椒和丁香為主，對其風味影響較大。李祖光等[18]對胡椒風味物質(zhì)研究得出，揮發(fā)性風味物質(zhì)大多是一些不同結(jié)構(gòu)的單萜類化合物、單萜類氧化物和倍半萜類化合物，其中含量大于1%的β-石竹烯、3-蒈烯、β-水芹烯、胡椒烯、δ-欖香烯、β-蒎烯、α-律草烯，都是胡椒的特征風味成分，對發(fā)酵香腸的風味有重要影響。花椒的香味成分和麻味成分構(gòu)成花椒的風味物質(zhì)。其中麻味成分主要是來自一些酰胺類物質(zhì)，它們具有濃烈的刺激性。而香味成分來源于花椒揮發(fā)油，由烴類含氧有機化合物和一些烯烴類化合物組成[19]。張慧[20]對花椒的風味物質(zhì)的進行研究，從花椒中共分離出56 個組分，其中鑒定出化學成分有32 個，在組分中含量最高的是單菇烯類化合物，共12 種，占揮發(fā)油總量的44.60%；醇類化合物共有7 種，占揮發(fā)油總量的17.74%；其余物質(zhì)為酯類、醚類、醛類、酚類、酮酚類等，這些成分都是影響發(fā)酵香腸風味的重要物質(zhì)。趙晨曦等[21]已經(jīng)明確了丁香中有46 種化合物，具有生物活性的化合物丁香酚和石竹烯在丁香果揮發(fā)油分別為22.667%和7.147%，此外還有水楊酸甲酯、甲基正戊基酮等這些成分都對發(fā)酵香腸的風味有著重要作用。

3 香辛料對發(fā)酵香腸中微生物的影響進而導致風味的變化

大量研究表明，微生物對發(fā)酵香腸的風味是有貢獻的，微生物的變化也影響最終風味的形成。發(fā)酵香腸的風味形成是由復合菌系共同起作用的，主要是乳酸菌、霉菌、酵母、微球菌和葡萄球菌，此外還有一些鏈球菌，他們在發(fā)酵香腸中都發(fā)揮著各自的作用[22-24]。而我國發(fā)酵香腸多數(shù)屬于自然發(fā)酵，即完全由肉、混合香辛料及環(huán)境中的微生物共同作用來完成發(fā)酵和成熟而形成特有的風味。香辛料對香腸發(fā)酵過程中微生物的變化情況產(chǎn)生一定影響，分析微生物的變化對發(fā)酵香腸風味物質(zhì)所帶來的影響，同時使微生物的變化向良好風味方向發(fā)展，是近年來熱門的研究方向。

3.1 香辛料對發(fā)酵香腸中微生物的影響

自20世紀70年代，我國的發(fā)酵肉制品大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)以來，眾多學者已對發(fā)酵肉制品中香辛料對微生物的作用進行了廣泛的探討。很多研究表明發(fā)酵香腸中香辛料的加入對促進有益菌，抑制有害菌的生長起到了一定的作用。毛學英[25]研究確定了發(fā)酵香腸中天然香辛料促進了發(fā)酵過程中的乳酸菌產(chǎn)酸，從而使腐敗菌及致病菌的生長得到了有效的抑制，不僅加快了發(fā)酵速度、縮短了發(fā)酵周期，而且保證了發(fā)酵香腸的質(zhì)量。趙麗華[26]研究得出黑胡椒中的大量萜類物質(zhì)可明顯抑制發(fā)酵香腸生產(chǎn)過程中脂肪的氧化和微生物的生長，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量和安全，其中黑胡椒對促進乳酸菌生長的效果明顯，使乳酸菌數(shù)顯著增加，有效抑制了雜菌的生長，同時在發(fā)酵后期又大大促進了葡萄球菌的生長，有利于發(fā)酵香腸的良好風味和感官品質(zhì)的形成。顧仁勇等[27]通過對丁香精油的抑菌性研究明確，丁香對大腸桿菌、釀酒酵母、魯氏酵母及霉菌等都有較強的抑制作用。李巧如等[28]研究證明，丁香提取液對產(chǎn)酸桿菌、金黃色葡萄球菌、陰溝桿菌、產(chǎn)硫桿菌等有害菌均有較強的抑制作用。周建新等[29]提出，丁香對熱較穩(wěn)定，抑菌能力較強，可同時做冷、熱各種加工食品的防腐劑；且抗菌譜廣，抑菌效力強，對細菌、酵母及霉菌抑制作用強。

3.2 發(fā)酵肉香腸中的微生物變化對風味的影響

發(fā)酵香腸中的多種微生物需要在一定條件下共同作用才能形成獨特風味，已經(jīng)被大量研究所證明。王海燕等[30]通過對自然發(fā)酵和添加微生物發(fā)酵劑的兩組發(fā)酵香腸中揮發(fā)性成分進行研究，發(fā)現(xiàn)添加發(fā)酵劑顯著增加了酯類的含量，從而提高了香腸的風味品質(zhì)，而風味成分中的酯類來源于微生物作用下醇類和酸類的酯化反應。同時，鑒定出的3 種醇和一種酮，都來自微生物代謝碳水化合物所生成的產(chǎn)物，這些物質(zhì)都對發(fā)酵香腸特征風味的形成有重要作用。乳酸菌在發(fā)酵香腸形成過程中將碳水化合物分解成乳酸而降低pH值，有利于改善香腸的組織結(jié)構(gòu)，抑制病原微生物的生長和毒素的產(chǎn)生，顯著提高香腸的營養(yǎng)價值，賦予產(chǎn)品獨特的發(fā)酵風味[31]。乳酸菌在發(fā)酵香腸中產(chǎn)生大量的乳酸，在酸性條件下，香腸中的蛋白質(zhì)和脂肪更容易發(fā)生一系列的物理、化學和生物反應，提高了游離氨基酸和脂肪酸的含量，同時提高了蛋白質(zhì)的消化率[32-33]。郭松年等[34]還得出乳酸菌在發(fā)酵中產(chǎn)生的乳酸、丙酸、醋酸等有機酸，使香腸產(chǎn)生柔和的酸味，同時與醇、酮、醛等物質(zhì)相互作用產(chǎn)生新的呈味物質(zhì)。香辛料的添加促進了乳酸菌的生長，更有利于香腸形成良好地風味。馬長偉等[35]研究得出葡萄球菌可以分解蛋白質(zhì)和脂肪生成醛、酮、醇等風味物質(zhì)，對發(fā)酵香腸形成良好的干腌風味起促進作用，在呈味方面作用極其顯著。王永霞等[36]得出葡萄球菌除了能夠改善風味外，還能改善產(chǎn)品色澤及延緩酸敗。而黑胡椒的加入促進了葡萄球菌的生長，也就有利于改善香腸色澤及延緩酸敗，并促進干腌風味的形成，使風味向良好方向發(fā)展。

由此可看出，發(fā)酵香腸原料肉中必需的香辛料對發(fā)酵過程中的微生物生長起到重要作用，促進了有益菌的生長，抑制了有害菌的繁殖，而微生物的變化又會對風味的形成有重要影響，因此合理添加香辛料既提高了香腸的食用安全性同又使風味得以改善。

4 結(jié) 語

自從上世紀60年代以來，就有關(guān)于發(fā)酵香腸中揮發(fā)性風味物質(zhì)及菌群變化的研究報道出現(xiàn)，但大多數(shù)是研究的發(fā)酵香腸的表層機理。香辛料的加入對發(fā)酵過程中的菌群和風味都有影響，所以深入細致研究發(fā)酵香腸中比較重要的香辛料對發(fā)酵香腸制作過程中的菌群及風味變化的影響規(guī)律，進而深入探究微生物變化與風味之間的關(guān)系是未來機理探索的重要方向之一。根據(jù)目前公開資料，國內(nèi)外關(guān)于利用動態(tài)頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用，分析發(fā)酵香腸揮發(fā)性風味成分的研究報道還很少，對于用此方法分析香辛料對發(fā)酵香腸中揮發(fā)性風味成分的影響研究幾乎未見報道，此方向可進一步做更細致的探索。另外，微生物的變化直接影響風干腸的食用安全性和貨架期，明確幾種重要香辛料對發(fā)酵香腸整個生產(chǎn)過程中幾大類菌群所產(chǎn)生的影響，分析其是否促進有益菌，使有益菌成為優(yōu)勢菌，這將對發(fā)酵肉制品行業(yè)的未來發(fā)展有極為重要的意義。

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