長保質期發酵干香腸的工藝研究

穆慧玲，杜鵬，羅麗華，楊昌林，李彤，王若永（空軍航空醫學研究所，北京100142）

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長保質期發酵干香腸的工藝研究

穆慧玲，杜鵬，羅麗華，楊昌林，李彤，王若永
（空軍航空醫學研究所，北京100142）

摘要：為了獲得低酸且保質期長的發酵干香腸，以感官評分、pH和水分活度（Aw）為指標，考察發酵溫度、發酵時間、干燥溫度和干燥時間對香腸發酵工藝的影響。通過正交試驗得到發酵香腸的最佳生產工藝為：發酵溫度25℃，發酵時間48h，干燥溫度60℃，干燥時間4h，所加工的發酵香腸常溫下保質期可以達到2年以上。

關鍵詞：發酵香腸；加工工藝；正交試驗；保質期

發酵香腸是指將絞碎的肉、動物脂肪、鹽、發酵劑和香辛料等混合后灌進腸衣，在自然或人工控制條件下，利用微生物發酵所生產的具有特殊風味的肉制品。參與發酵的微生物主要有細菌、酵母菌和霉菌。目前生產上使用較廣泛的是細菌，主要包括乳酸菌、葡萄球菌和微球菌等。在香腸發酵過程中，乳酸菌能將肉中的蛋白質分解為氨基酸，提高了產品的消化率；同時還形成酸類、醇類、酯類等風味物質，賦予了產品獨特的風味；此外，乳酸菌將肉中的碳水化合物分解為乳酸，使產品的pH下降，對致病菌和腐敗菌起到抑制作用，延長產品的保質期。微球菌和葡萄球菌能夠還原亞硝酸鹽和形成過氧化氫酶，有利于產品發色和分解過氧化物，改善香腸色澤，延緩香腸的酸敗；同時還分解蛋白質和脂肪，改善香腸風味[1-2]。

我國的發酵肉制品——傳統的火腿、香腸產量大，但屬于自然發酵產品，不僅發酵周期長，生產效率低，產品質量還難以控制。近年來，隨著人工發酵劑在發酵肉制品生產中的應用，使得產品的加工時間大大縮短，質量和風味也得到了改善，但是所生產的產品水分活度高，pH較低，口味偏酸，保質期一般為6個月～12個月。為了開發一種低酸、貯存期長的新型發酵干香腸，采用復合發酵劑進行發酵，研究發酵溫度、發酵時間、干燥溫度和干燥時間等參數對香腸發酵工藝的影響。

1材料與方法

1.1材料

豬后腿肉、碎豬肉（肥瘦比為3∶7）、大豆分離蛋白、復配磷酸鹽、食鹽、葡萄糖、味精、香料、復合發酵劑FSC-111（丹麥科漢森）。

1.2儀器和設備

MB-22s CJR絞肉機：北京南常肉食機械有限公司；K+G斬拌機：德國Wetier；VF608灌腸機：德國Handtmann；ASR-3641煙熏爐：德國Maurer-Atmos；DHG-9240A鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；DSⅡ-861電子天平：上海精密儀器儀表有限公司；DZ-500/2S型真空包裝機：山東諸城小康食品包裝機械有限公司；Aqualab Lite水活度儀：美國Decagon；PHS-3C酸度計：上海雷磁儀電科學儀器股份有限公司。

1.3方法

1.3.1發酵肉的制作

1.3.1.1工藝流程

原料肉預處理→乳化物絞制→斬拌→灌裝→發酵→干燥→包裝→蒸煮烘干

1.3.1.2操作要點

1）原料肉選擇：選用肉色鮮紅，氣味正常的豬后腿肉，去除筋膜，切成大約4 cm×4 cm×4 cm大小的方塊。

2）拌料：先將大豆分離蛋白和水斬拌至乳化狀，再加3∶7碎肉斬拌，得到乳化料。

3）斬拌：將斬拌好的乳化料、解凍好的豬肉及其他香辛料進行冷凍斬拌。

4）整理成型：使用真空灌腸機將肉餡灌入蛋白腸衣中，注意避免產生空泡及過度摩擦形成的肉餡乳化等不良現象。

5）發酵：將香腸置于發酵間，按照正交試驗所設定溫度和時間進行發酵。

6）干燥和成熟：按照正交試驗所設定的溫度和時間進行干燥。

7）包裝：采用4層鋁箔袋（PET/AL/NY/PE）進行真空包裝。

8）蒸煮烘干：78℃蒸煮40 min，55℃干燥10 min，烘干。

1.3.2感官評定

由選定5名專業人員組成感官評定小組，飯后2 h～3 h對不同試驗組產品的外觀、組織形態、口味和香味進行感官評分，總分10分，權重系數分別為0.2、0.3、0.3、0.2，感官評價標準如表1[3]。

表1發酵香腸感官評價評分標準Table 1 Sensory standards of fermented sausage

產品處理：發酵肉制品去除包裝，切成1 cm薄片，室溫下平衡30 min后進行品嘗。

1.3.3保質期試驗

將產品置于庫房中進行常溫保存，保存2年后對產品進行檢測，檢測指標包括過氧化值、酸價、菌落總數、大腸菌群及致病菌（沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、志賀氏菌）。根據GB2726-2005《熟肉制品衛生標準》[4]等相關食品參考標準，以過氧化值≤0.25 g/100 g作為發酵香腸保質期的終點。

1.3.4理化指標測定

1.3.4.1水分活度（water activity，Aw）

取5 g香腸樣品，剪成細小的顆粒狀，使用水活度儀進行測定。水活度儀在使用前先用6．0 mol/L NaCl （25℃，Aw＝0.76）飽和溶液校準。

1.3.4.2 pH

取肉樣10 g，搗碎后加90 mL蒸餾水，斬拌振蕩30 min后，濾取上清液用酸度計測定。

1.3.4.3過氧化值、酸價

按GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛生標準的分析方法》中規定的方法進行檢測。

1.3.4.4菌落總數、大腸菌群及致病菌

按GB/T 4789.17-2003《食品衛生微生物學檢驗肉與肉制品檢驗》中規定的方法進行檢測。

2結果與分析

根據相關參考文獻[5-10]和廠家多年生產經驗，確定以發酵溫度、發酵時間、干燥溫度和干燥時間為因素進行正交試驗，正交試驗因素水平表見表2。

表2正交試驗因素水平表Table 2 The factors and levels of orthogonal experiment

2.1感官評定結果

感官評定結果見表3。

由表3可知，感官評價總分最高為試驗1（A1B1C1D1），其次為試驗7（A3B1C3D2）、試驗5（A2B2C3D1），影響因素的順序分別為：發酵時間＞發酵溫度＞干燥溫度＞干燥時間。極差分析表明，各因素水平的最優組合應為A1B1C3D2。

2.2 pH評價

pH評價見表4。

表3感官評價總分統計結果Table 3 The results of sensory evaluation

表4 pH統計結果Table 4 The results of pH

表4的正交試驗結果表明，發酵香腸的pH為4.66~4.86，對pH影響較大的因素按照從高到低的順序分別為干燥時間、發酵時間、干燥溫度、發酵溫度。極差分析表明，最優比為A2B2C3D3。

pH是決定發酵肉制品風味的重要因素。pH降低可有效抑制致病菌和腐敗菌的生長和繁殖、提高產品的穩定性和貨架期，但pH過低會使產品的酸度過高，影響產品的接受性；而pH過高則不能體現發酵香腸獨特的風味。因此，適宜的酸度對于發酵肉制品的推廣具有重要意義。結合感官評價結果，發現pH為4.71~4.78的發酵香腸接受性較高。因此，在制作發酵香腸的過程中，注意調節干燥時間和發酵時間，以便生產出風味最佳酸味適中的產品，提高產品的接受度。2.3 Aw評價

Aw評價結果見表5。

表5 Aw統計結果Table 5 The results of Aw

由表5的正交試驗結果可知，試驗1對應的Aw值最高，說明Aw對于改善產品的口感影響較大。但為了確保產品的保質期，應當適當降低產品的Aw。由統計結果可以看到，發酵溫度、發酵時間對Aw影響較大，適當增加發酵溫度和發酵時間可降低Aw。本研究未能得出干燥溫度、干燥時間與Aw值的相關關系，可能與正交試驗設計時各因素水平之間差別較小有關。

Aw是決定食品品質和穩定性的重要因素，主要反映食品中水分存在的狀態及微生物對水分的可利用性。各種微生物的生長繁殖對Aw的要求都有一定閾值，Aw低于0.9時，細菌不能生長；Aw低于0.8時，大多霉菌不能生長；Aw低于0.60時幾乎所有的微生物均不能生長[11]。此外，Aw還會影響發酵香腸質地和口感，Aw過高會使香腸松軟、無彈性，過低則會影響香腸的口感和嫩度。因此，適宜的Aw加上合理的包裝和儲運方法，可有效延長發酵香腸的貨架壽命。研究發現，發酵香腸Aw越低其貯存穩定性越高[12]。但是，過低的Aw不僅影響香腸的口感，還會降低出品率，增加生產成本。美國農業部食品安全檢查局指出，肉干類制品在Aw<0.85的情況下可抑制包括金黃色葡萄球菌在內的多種致病菌的生長[13]。FDA罐頭食品管理規定中也免除了對Aw<0.85肉罐頭類食品的檢查。因此，本研究將發酵香腸的Aw設定為低于0.85，符合條件的有試驗5、7、8、9。結合感官評價和pH評價結果發現，試驗8（A3B2C1D3）和9（A3B3C2D1）加工的發酵香腸雖然Aw低，但是感官評分很低，且酸度也不適宜；而試驗5（A2B2C3D1）和7（A3B1C3D2）加工的發酵香腸Aw、感官評分、pH 3項指標均滿足要求。

綜合上述分析結果，發酵溫度（因素A）和發酵時間（因素B）對產品的感官評分和Aw影響較大，適當增加發酵溫度和發酵時間可降低Aw，保證產品的貨架壽命，故確定為A2B2；對于干燥時間（因素D），干燥時間太長會影響產品的口感，且pH會在干燥過程中不斷升高，使得發酵香腸酸味不足[10]，故確定為D2；對于干燥溫度（因素C），增加干燥溫度可以縮短干燥時間，使產品具有較好的感官和適宜的pH，故確定為C3；所得到的最佳生產工藝為A2B2C3D2。驗證試驗表明，按照最佳生產工藝加工的發酵香腸，感官評分為8.11，pH為4.75，Aw為0.833。

2.4發酵香腸保質期

產品在庫房中常溫（25℃，相對濕度40 %）條件下存放2年后，各檢測指標結果見表6。

表6常溫下存放2年后發酵香腸檢測結果Table 6 The results of fermented sausage under room temperature for 2 years

由表6可知，常溫存放2年后，產品的過氧化值未超過發酵香腸保質期的終點0.25 g/100 g，菌落總數、大腸菌群及致病菌（沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、志賀氏菌）均符合GB2726-2005《熟肉制品衛生標準》這說明產品的保質期可以達到2年以上。

3　結論

1）通過生產工藝對感官評價、pH、Aw值影響的極差分析，考慮最佳生產工藝為為A2B2C3D2。即發酵溫度25℃，發酵時間48 h，干燥溫度60℃，干燥時間4 h。所加工的發酵香腸的常溫下保質期可以達到2年以上。

2）發酵香腸pH為4.71~4.78時，產品的接受度較高。生產工藝中對產品pH影響較大的因素有干燥時間和發酵時間。

3）發酵香腸Aw值低于0.85，對于確保產品的貨架期具有重要意義。影響發酵香腸Aw的因素主要包括原料、輔料、生產過程中的工藝參數的選擇、產品的pH變化和水分含量等。本研究僅對生產工藝對Aw的影響進行了研究，生產過程中可通過適當增加發酵溫度和發酵時間來降低Aw值，進而保障產品的貨架期。

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Study on Process of Long Shelf Dry Fermented Sausage

MU Hui-ling，DU Peng，LUO Li-hua，YANG Chang-lin，LI Tong，WANG Ruo-yong
（Institute of Aviation Medicine，Air Force，Beijing 100142，China）

Abstract：In order to obtain fermented sausage with low pH and long shelf-life，the influence to processing technology caused by fermented temperature，fermented time，drying temperature and drying time were investigated. Through orthogonal test，the optimized processing technology was 25℃for fermented temperature，48 h for fermented time，60℃for drying temperature and 4 h for drying time. The shelf life of fermented sausage was 2 years under room temperature.

Key words：fermented sausage；processing technology；orthogonal test；shelf life

收稿日期：2014-10-21

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.02.026

作者簡介：穆慧玲（1983—），女（漢），助理實驗師，碩士，研究方向：營養與功能食品。