發酵牛肉制品加工與保藏技術研究進展

周亞軍 張玉 李圣橈 陳艷

摘 要：發酵肉制品風味獨特、營養均衡，受到眾多消費者的喜愛，是現代肉制品的研究熱點之一。本文主要論述近年來發酵牛肉制品在發酵劑應用、發酵工藝、發酵特性、品質評價及保藏等方面的研究進展，提出國內發酵牛肉制品研發及生產方面存在的主要問題，并對我國發酵牛肉制品的開發前景作出展望。

關鍵詞：發酵;牛肉制品;研究現狀;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. 發酵牛肉制品加工與保藏技術研究進展[J]. 肉類研究， 2019， 33（6）： 49-54. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190424-087.? ? http：//www.rlyj.net.cn

ZHOU Yajun， ZHANG Yu， LI Shengrao， et al. Progress in the development of processing and preservation technologies for fermented beef products[J]. Meat Research， 2019， 33（6）： 49-54. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190424-087.? ? http：//www.rlyj.net.cn

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

1 發酵牛肉制品概述

發酵牛肉制品是在天然或人為操作條件下，以牛肉為原料肉，憑借發酵菌種或生物酶作用產生一系列的生化物化反應，從而形成具有獨特風味、質地、色澤且保質期較長[1]的一類將現代發酵技術與傳統肉制品生產工藝相結合的發酵肉制品。與傳統牛肉制品相比，發酵過程中發酵菌種及內源細胞代謝產物的系統作用能優化產品風味、色澤及質構，提高產品質量及安全性，縮短生產周期，使得發酵牛肉制品的優勢更加突顯，滿足消費者對肉制品安全、美味及營養的要求，其必然會成為未來肉制品行業發展的一個趨勢。

對于發酵牛肉制品：按其產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酵牛肉香腸和干發酵牛肉香腸;按其發酵程度可分為低酸發酵牛肉制品（如發酵牛肉火腿、干發酵牛肉香腸）和高酸發酵牛肉制品（如美式半干發酵牛肉香腸）;按其加工過程中有無熟制處理可分為生制發酵牛肉制品（主要指發酵冷鮮調理牛肉）和熟制發酵牛肉制品;按其產品加工與肉制品形態可分為塊狀、餡狀發酵牛肉制品與可食發酵牛肉副產品，如發酵牛肉調味料、發酵牛肉干、發酵牛肉脯和發酵牛肉醬等。

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

2 發酵牛肉制品加工技術研究進展

為研制營養豐富、色香味俱佳的發酵牛肉制品，國內外學者就發酵牛肉制品的質量特征、發酵特性及機理等基礎性問題與標準化生產工藝改進[3]等方面做了大量研究工作。

2.1 發酵劑應用

作為發酵肉制品的核心，發酵劑的使用可以提高產品品質及產率，降低安全隱患。近年來，應用于發酵牛肉制品的發酵劑已經在菌種來源、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、多種菌種混合發酵及功能性發酵劑的研發應用已成為發展趨勢。進一步理解發酵菌種在發酵過程中的作用機制，并根據具體菌種的作用篩選配制復合發酵劑成為研究難點及重點。dos Santos Cruxen等[4]認為，在生物信息學和統計學的基礎上，有可能將宏基因組學、元轉化組學、蛋白質組學和代謝組學分析綜合運用到發酵劑復配選育中。

目前，對發酵劑應用的研究主要集中于優勢發酵菌種篩選、復合發酵劑研發及不同發酵菌種對產品品質的影響等方面。薛冰等[5]發現，發酵牛肉火腿接種植物乳桿菌和地衣芽孢桿菌可縮短發酵和干燥時間，改善風味和嫩度。胡美忠等[6]經對比實驗表明，接種植物乳桿菌R3-1和木糖葡萄球菌P2混合發酵劑的發酵牛肉干在色澤、質構等方面有顯著改善。Albano等[7]得出，乳酸片球菌HA-6111-2可用作發酵香腸Alheira的抗李斯特菌保護性發酵劑。Mokhtar等[8]研究表明，乳酸雙歧桿菌與植物乳桿菌混合發酵時能顯著降低生物胺含量，提高產品安全性。我國發酵劑的研究具有廣闊的發展潛力與空間，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良的菌種，復配出適合中式發酵牛肉制品的發酵劑是未來的研究方向。

2.2 加工工藝與技術

發酵牛肉制品品種眾多，其加工方法因原料、輔料、發酵菌種及發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：原料肉預處理→拌料（添加輔料和接種發酵劑）→發酵→干燥成熟→（煙熏→）冷卻→包裝→成品[9]。

2.2.1 微生物發酵技術

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

2.2.2 酶及酶制劑的應用

在肉制品加工中，酶的應用通常體現在肉類嫩化、酶法制取水解蛋白、重組肉凝膠結構改善[14]、肉類保鮮、提高飼料轉化率及改善肉質等方面。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用到發酵牛肉制品生產中，并成為其工藝改進的方法之一。王艷玲等[15]研究發現，添加復合蛋白酶及米曲霉可增強發酵牛肉醬的風味。徐君強[16]研究表明，發酵劑和木瓜蛋白酶聯用可明顯改善發酵牛肉干的質構，促進蛋白質分解并增加游離氨基酸含量，使產品具有良好的感官品質。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酵劑或產酶菌株，以接種哈爾濱干香腸。在發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）發揮的微生物作用來取代發酵劑，有利于縮短生產周期，改進生產工藝。

2.2.3 干燥技術

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

2.3 發酵特性

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

張麗等[23]發現，在發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，隨著發酵時間的延長，果蔬復合肉糜的水分含量、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 種不同發酵劑的發酵牛肉香腸進行蛋白質水解實驗，發現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。國內現階段對發酵特性的研究還處于測定理化指標并認識其變化規律，對于更深層次發酵機理的分析十分有限，應當在此方面作出更多的探索與研究。

2.4 品質評價

品質評定對發酵牛肉制品的研究與開發具有重要意義。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、質地剖面分析（texture profile analysis，TPA）法[27]、色差法、比色法、氣相/液相色譜-質譜聯用法、電子鼻法[28]、指紋圖譜技術及電子舌法等。沙坤等[29]采用固相微萃取法萃取發酵牦牛肉中的揮發性香氣成分，并利用氣相-嗅聞-質譜聯用法對其進行定性和定量分析。范文教等[30]將電子舌技術應用于發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可對發酵牛肉干干燥過程中的各項理化、感官指標進行有效監控及預測。

Berardo等[32]通過液相色譜與質譜聯用對干發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。理化指標檢測技術隨著生物工程技術的發展日益先進，檢測項目日益完善，為發酵牛肉制品的品質評定及監控奠定了基礎。

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，脂質和蛋白質氧化加速，有助于維持香腸貯藏期間總血紅素含量。章斌等[56]發現，超聲波與中草藥液的協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運用到發酵牛肉制品中，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聯用是繼續研究的重點。

研究者們同樣重視在貯藏過程中發酵牛肉制品的品質變化。Slima等[57]發現，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的感官特征及衛生安全。梁成云等[58]對比發酵牛肉干與傳統牛肉干貯藏期間的品質，結果表明，發酵明顯改善了牛肉嫩度。高偉[59]研究牛肉干發酵香腸貯藏期間的品質變化，發現乳酸菌發酵能有效抑制有害菌的生長并延長其保質期。發酵牛肉制品貯藏期間的品質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的應用，盡可能在不影響產品品質的基礎上延長其保質期是科研工作者們進一步探索的內容。

4 我國發酵牛肉制品研發及生產中存在的主要問題

雖然我國是肉類生產和消費大國，但國內對發酵牛肉制品的工業化生產及系統化研究起步較晚，存在優質發酵劑匱乏、相關標準不完善、產率低及成本高等問題，嚴重制約我國發酵牛肉制品的進一步發展。國內發酵牛肉制品在研發過程中還有一些關鍵技術未解決，包括優良發酵劑的篩選、復配及其作用條件、機理，如引入基因技術來構建強細菌素、快速產酸等菌種選育;無損、高效、快捷、簡便的發酵牛肉制品理化指標測定技術，如可用質譜的蛋白質組學技術鑒定成熟過程中產生的肽[60]等。相比而言，國外研發科技較為先進成熟，我國的發酵牛肉制品產業基礎較為薄弱。因此深入研究相關加工及保藏技術、提高發酵牛肉制品品質、建立相關質量安全標準及指標監測體系、實現產業化生產迫在眉睫。

5 發酵牛肉制品開發前景展望

發酵牛肉制品具有營養價值高、安全方便、保質期長等優點，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。我國發酵牛肉制品的發展應將國外先進科技與國內傳統工藝相結合，綜合應用微生物育種、發酵工程等生物技術，篩選性能優良的發酵菌種，并推動發酵劑的開發，改善產品發酵特性，使之適應中式消費習慣;同時有針對性地改進發酵工藝、規范技術標準，進一步提高發酵牛肉制品的安全性;改良滅菌和包裝工藝等保藏技術，延長貨架期，生產出營養均衡、風味獨特、品質更好的發酵牛肉制品。深化科技研究，推動發酵牛肉制品關鍵技術問題的解決與新產品的開發，使我國發酵牛肉制品生產向實現工業化、規模化、標準化的方向邁進，促進我國發酵牛肉制品的發展。

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