不同發酵劑及其組合對發酵雞肉干品質的影響

孔維洲　卜寧霞　馬浩然　頡向紅　徐昊　張喜康　劉軍　劉敦華

摘要：以植物乳桿菌、木糖葡萄球菌和戊糖片球菌為發酵菌種，通過制備單一和復合發酵劑，制作發酵雞肉干。基于對發酵雞肉干色澤、水分活度、pH、硬度指標的測定，結合頂空-固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術對其揮發性化合物進行分析，研究其在品質上的差異，確定出最佳菌種組合。結果表明，發酵劑組雞肉干的水分活度.pH值均低于對照組;同對照組雞肉干相比，發酵劑組的L*值均增大，a*值、b*值均只有2組降低。此外，發酵劑組雞肉干的硬度顯著低于對照組（P<0.05），揮發性化合物的種類和相對含量有所增長，結合感官評分來看，3種菌種混合（1：1：1，發酵液體積比）發酵是制作發酵雞肉干的最佳發酵劑。

關鍵詞：復合發酵劑;發酵雞肉干;品質特性;風味分析

中圖分類號：TS251.4*2

文獻標識碼：A

文章編號：1000-4440（2019）02-0453-08

雞肉同牛肉豬肉、羊肉相比，含有較低的脂肪，且肉質細嫩、味道鮮美可口，同時，又因其風味溫和、接受性強和易于烹飪加工等原因，深受消費者的喜愛[1]發酵肉干是將發酵技術應用到肉制品，上的一類新型肉類深加工產品，國內外對發酵肉干的研究多基于牛肉、羊肉和鹿肉，而對禽類如雞肉的研究極少，國內對發酵雞肉干的研究幾乎為空白。人工接種發酵劑進行肉品發酵已成為改良傳統發酵肉制品，實現大規模工業化生產的主流做法，可提高產品的安全性、感官品質和益生性[2]。國內外對不同發酵劑在肉制品_上的應用研究十分廣泛，如Montanari等[3]研究了清酒乳桿菌和戊糖片球菌對干發酵香腸品質的影響，Di等[4]人研究了乳桿菌代替亞硝酸鹽，作為保護性發酵劑抑制發酵豬肉中梭狀芽胞桿菌的生長，保護產品安全性。發酵肉制品在內源酶和微生物酶的協同作用下，會在肌肉組織中發生一系列物理生化變化，均會對發酵產品的品質產生影響。

本研究通過探究植物乳桿菌、木糖葡萄球菌、戊糖片球菌的發酵性能，判斷其應用在肉制品上的可行性，并以自然發酵為對照，利用單一和復合菌株作為發酵劑制作發酵雞肉干，探討不同發酵劑制作的發酵雞肉干在理化指標和感官指標上的變化規律及差異，篩選出能達到改善發酵雞肉干嫩度和風味、保證產品安全性等目的的發酵劑組合。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

植物乳桿菌（20265）、戊糖片球菌（20536）、木糖葡萄球菌（21445）均為凍干粉，購于中國工業微生物菌種保藏管理中心（CICC）。

1.2 儀器與設備

BSP-250型生化培養箱，上海博訊實業有限公司醫療設備廠生產;T6新世紀紫外分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司生產;TDL-5-A型低速臺式大容量離心機，上海安亭科學儀器廠生產;FiveEasy plus型pH計，梅特勒_托利多國際貿易有限公司生產;DP-400型色差儀，柯尼卡美能達公司生產;HD-5型水分活度儀，無錫市華科儀器儀表有限公司生產;TA-XTai型質構儀，英國SMS公司生產;GCMS-QP2010氣相色譜-質譜聯用儀，日本島津公司生產;DB-5MS毛細管柱，美國Agilent Technolo-gies公司生產。

1.3 試驗方法

1.3.1 發酵液的特性測定及制備

1.3.1.1 培養基的制備MRS培養基參照王亞男[5]的制備方法，MSA培養基參照張文娟[6]的制備方法，營養瓊脂培養基參照何健葉[7]的制備方法，平板計數瓊脂培養基參照GB4789.2-2016的制備方法。

1.3.1.2 菌種生長曲線和產酸特性的測定將乳酸菌（戊糖片球菌和植物乳桿菌）、木糖葡萄球菌的凍干粉分別用MRS培養基、MSA培養基于超凈工作臺中活化2次，以1%的接種量接種到150 ml的培養液中，混勻后分裝于試管中放入37C培養箱中。將新鮮培養基設為對照組，每2h測定試管中菌液的OD值和pH。

1.3.1.3 菌種拮抗作用的測定參照文獻[7]，分別將活化后的菌株在營養瓊脂培養基上劃1條直線，將培養基置于37C下培養1d，然后以與菌落生長垂直的方向以畫直線的方式再接另一種菌種，注意避開前一種菌種的菌落，在37C條件下培養1d，取出辨別是否有抑菌圈。

1.3.1.4 活菌計數將1%的活化好的菌種接種至MRS.MSA培養基中，達到對數生長期后，取出后4000 r/min離心10 min，去除上層液，下層沉淀物用10 ml的無菌生理鹽水懸浮，參考GB4789.2-2010，用系列稀釋和平板計數法進行活菌計數，確認計數結果符合要求后，即得到可用于生產的發酵劑。

1.3.2 發酵雞肉干的制備工藝流程為：原料肉的選擇與預處理→冷凍→切坯→腌制→發酵→烘制→包裝→成品。原料肉的選擇與預處理：選用新鮮、健康的雞胸肉為原材料，注意切除脂肪，浸泡并洗凈。冷凍：修整后放入冰箱，進行冷凍處理，以便于后續分切。切坯：將雞胸肉沿肌肉纖維方向切成4.0cmx2.0 cmx0.8 cm的肉條待用，肉條應厚度均勻且整齊。腌制：肉條中加入2.0%葡萄糖、2.5%鹽.5.0%料酒、2.0%白胡椒粉、2.0%醬油、1.5%味精，在滅菌玻璃罐中充分攪拌后放入4C冰箱中腌制5～6h。發酵：腌制結束后，按一定接種比例將1x107CFU/ml的液體發酵劑均勻注射至肉條中，然后放入到溫度為30C的培養箱中43～44 h。烘制：將發酵后的肉條在65C烘制3 h，95C烘制1 h，每0.5 h翻1次面，以防止肉干粘連，保證受熱均勻。包裝、成品：待肉干自然冷卻至室溫后進行檢驗，達標后包裝即為成品。

分別添加單一和混合菌種（1：1，發酵液體積比）作為發酵劑（1x107 CFU/ml，接入量為2%）制作發酵雞肉干，以自然發酵劑的雞肉干為對照，試驗設7個處理組，其中，A組為植物乳桿菌，B組為木糖葡萄球菌，C組為戊糖片球菌，D組為植物乳桿菌+木糖葡萄球菌（1：1，發酵液體積比），E組為木糖葡萄球菌+戊糖片球菌（1：1，發酵液體積比），F組為植物乳桿菌+戊糖片球菌（1：1，發酵液體積比），G組為植物乳桿菌+木糖葡萄球菌+戊糖片球菌（1：1：1，發酵液體積比）。

1.3.3 發酵雞肉干品質測定利用色差儀測定色澤。每個肉樣隨機測定3個點[8]。利用水分活度儀測定水分。每組樣品測定3次[9]稱取5g樣品，切碎后加入25ml蒸餾水，振蕩攪拌15min，然后用pH計進行測定pH值，每組肉樣測定3次。利用質構儀測定硬度。測前速：1.0 mm/s，測中速：1.0mm/s，測后速：1.0mm/s，深度：4.0mm探頭型號：P/2N[10]揮發性物質利用頂空-固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術測定。固相微萃?。喝?g切碎的肉樣置于20 ml頂空瓶中，水?。?0C，20 min），然后用SPME針頭萃取20 min后直接進樣（250C），解析3min。GC和MS條件：參照丁曄[11]的測定條件。用峰面積歸一化法統計揮發性化合物的相對含量。感官評定：選擇十名具有食品專業知識儲備的老師和同學為感官評定成員，根據感官評分標準表對發酵雞肉干的形態、色澤、風味、口感（表1）進行評價，結果取平均值。

1.3.4 數據處理用Excel2010對數據進行分析并繪圖;用SPSS 20的ANOVA進行方差分析，差異顯著水平為P<0.05。

2 結果與分析

2.1 發酵液特性及制備

2.1.1 菌種生長曲線和產酸特性一般來說，菌種活性最強的時期在對數生長末期到穩定期前期[12]。由圖1可以看出，植物乳桿菌在培養10 h后達到對數生長期，20 h后進入穩定生長期，從pH來看，培養16～18 h產酸速率最大，然后趨于穩定，這與菌種生長曲線趨勢相呼應，在菌種生長代謝旺盛時，其產酸速率隨之增大。由圖2可以看出，木糖葡萄球菌在培養10 h后達到對數生長期，28h后進入穩定生長期，26h后產酸速率迅速增大，整體產酸要小于其他2種菌種，生產中可與其他菌株復合使用。由圖3可以看出，戊糖片球菌在培養8 h后達到對數生長期，16～18 h產酸速率最大，18 h后進入穩定生長期，產酸量在12～24 h不斷增加，然后趨于穩定。

可見，3種菌種的最佳收獲期為：植物乳桿菌培養16～18 h，木糖葡萄球菌培養26～28 h，戊糖片球菌培養16～18h，此時各菌種的活性最強且產酸適中。

2.1.2 菌種拮抗作用多菌種混合發酵可以豐富產品的風味，從而彌補單一菌種發酵的不足[13]，但細菌在代謝過程中可能會產生細菌素，使與其拮抗的細菌受到抑制，無法正常生長繁殖，影響復合菌種的發酵性能，因此應先確定各菌種是否產生拮抗。由表2可以看出，各菌種互相均無拮抗作用，故可以復配成發酵劑接種到雞肉中進行發酵。

2.1.3 活菌計數發酵肉的菌種接種量不得小于1x10°CFU/g，才能獲得良好的產品品質14。本研究中各菌株的活菌計數結果分別為，植物乳桿菌（94+6）x108 CFU/ml;木糖葡萄球菌（32+4）x10CFU/ml;戊糖片球菌（76±6）x10 CFU/ml。計數結果滿足發酵肉菌種接種量的要求，說明試驗所用的3種菌種可用于發酵肉的生產。

2.2 發酵雞肉干品質特性

2.2.1 色澤的測定由表3可以看出，同對照組相比，各發酵劑組的L*值均增大，說明添加發酵劑可以提高雞肉干的亮度，除B組外，其余各發酵組的L*值與對照組相比均呈顯著性差異（P<0.05），其中，F組的L*值最大為48.72，說明添加植物乳桿菌+戊糖片球菌（1：1，發酵液體積比）混合菌種有助于發酵雞肉干亮度的顯著增加。同對照組的a'*值相比，除了E組和G組顯著降低外（P<0.05），其余各發酵組的變化均不顯著（P>0.05），說明添加木糖葡萄球菌+戊糖片球菌（1：1，發酵液體積比）混合菌種、植物乳桿菌+木糖葡萄球菌+戊糖片球菌（1：1：1，發酵液體積比）混合菌種不利于發酵雞肉干紅度的增加，這可能是由于乳酸菌在生長代謝時會產生HO，可以分解亞鐵血紅素，使紅度降低，而只有B組的a*值高于對照組，說明添加木糖葡萄球菌單菌具有提高發酵雞肉干紅度的特性，這與夏秀芳等[15]的研究結果相同，他們研究了不同木糖葡萄球菌接種量對發酵牛肉串品質的影響，結果表明接種木糖葡萄球菌的肉串其a*值高于未接種菌種的空白組，即木糖葡萄球菌的加入可以改善發酵肉制品的紅度。同對照組的b*值相比，D組和F組略有下降且差異不顯著（P>0.05），其余各發酵組均升高，說明這些發酵組的發酵劑具有增加發酵雞肉干黃度的能力。綜合來看，添加外源菌種有改善發酵肉制品色澤品質的作用。

2.2.2 水分活度由圖4可以看出，各發酵劑組的水分活度值均小于對照組，說明接入發酵劑可降低雞肉干中的水分。其中A組、B組、D組與對照組差異顯著（P<0.05），說明植物乳桿菌、木糖葡萄球菌單菌及二者的復合發酵劑均可顯著降低雞肉干的水分活度（P<0.05）。常見食源性致病菌如李斯特菌和大腸桿菌等在低水分活度條件下受到顯著抑制[，因此，發酵后的雞肉干具有較高的安全性和耐貯性。

顯著低于對照組（P<0.05），其中，F組pH值最低（P<0.05），說明添加植物乳桿菌+戊糖片球菌（1：1，發酵液體積比）可顯著降低雞肉干的pH值，低酸環境有利于雞肉中的蛋白質、脂肪等物質發生物理、化學的分解反應，提高產品的風味品質，產生多種利于人體消化吸收的氨基酸和脂肪酸，同時，低pH值還可抑制腐敗菌和致病菌的繁殖進而降低細菌毒素的產生[13]

2.2.3 pH 值由圖5可以看出，各處理組的pH值

2.2.4 硬度硬度指使物體變形或被穿透所需的力，是食品維持其形狀的內部結合力[16]。由圖6可以看出，各發酵組的硬度顯著低于對照組（P<0.05），各發酵劑組間差異顯著（P<0.05），說明發酵劑的添加可顯著降低雞肉干的硬度，這是因為這3種菌種都能產生蛋白酶，可促使雞肉中肌漿蛋白與肌原纖維蛋白的分解，破壞肉產品內部的結合力，使其質地變得柔嫩，方便咀嚼，改良了傳統肉干干硬的缺點。

2.2.5 揮發性物質通過SPME-GC-MS檢測8種樣品一共分析得到118種揮發性化合物，分別為烯烴類31種、雜環化合物30種、烷烴14種、酯類13種、醇類12種、酮類7種、醛類6種、酸類3種、酚類1種、醚類1種。

由表4可以看出，對照組、A組、B組、C組、D組、E組、F組、G組分別檢出32、36、34、35、35、32、3333種揮發性物質，除E組外，其余各處理組揮發性化合物種類均高于對照組，其中，烯烴類、醇類化合物種類明顯增加，除了β-月桂烯、D-檸檬酸、庚醛、松油烯-4-醇等各組均有的化合物外，處理組還出現了對照組未檢出的化合物，如：芳樟醇、2，6-二甲基-4-庚酮、辛酸乙酯、辛醚等。

另外，各發酵劑組的揮發性化合物總相對含量均高于對照組，其中，除醛、酮、酚、酸類化合物有所降低外，烯烴類、醇類增加較多，說明同對照組相比，發酵劑組在經過發酵后可以增加雞肉干的揮發性物質，這是由于在發酵肉制品的成熟過程中，在菌體生長代謝和外界環境因素的共同作用下，肉中的蛋白質、脂類和碳水化合物發生降解，脂肪分解的游離脂肪酸和蛋白質分解的游離氨基酸可以作為風味成分的前體物質，經過復雜的酶促反應和非酶促反應，產生多種揮發性化合物，如醇、醛、酮、酯、羧酸、吡嗪及某些含硫、含鹵素的物質等，直接影響產品的風味。產品的最終風味品質取決于不同揮發性化合物的種類、含量和閾值[17]。烯烴類在各發酵劑組中的相對含量最高，均高于40%，多來源于調味的香辛料，如胡椒會產生3-蒈烯、β-蒎烯、月桂烯等特殊的風味，石竹烯具有辛香、藥草味道[18]，a-水芹烯具有黑胡椒和薄荷香氣[19]，發酵劑組烯烴類化合物的增加說明發酵作用可提高香辛料中的揮發性化合物，唐鑫等[20]用植物乳桿菌和酵母菌發酵辣椒汁，測定揮發性成分也發現烯烴類的相對含量有所增加。還原糖和氨基酸兩者間發生的美拉德反應會產生雜環化合物，多具有肉類特有的香氣，檢測出吡嗪類、芳香烴類化合物的相對含量較高，這2種化合物的閾值較低，具有特殊香氣，如2，5-二甲基吡嗪具有馬鈴薯片香味[21]。閾值普遍偏高的烷烴類化合物對風味的改良能力弱，但卻是合成某些大分子物質的基礎。酯類物質閾值偏低，被認為是發酵香腸香味的主要提供者[22]。醇類物質中，不飽和醇對肉制品的風味有一定貢獻，如檢出的化合物中含量較高的物質松油烯-4-醇具有胡椒香[21]。酮類大多閾值高，對風味的呈現貢獻低[23]，但部分酮類可作為中間物質有助于形成雜環化合物，對肉味的形成仍有不可或缺的作用。醛類物質具有甜香味和水果香[24]，對發酵肉風味的貢獻較大，檢測出的壬醛和庚醛含量較高，有研究結果表明耗牛肉經微波加熱后也產生了高含量的這2種醛類物質，它們是熟牦牛肉的特征風味[25]。酚類物質閾值較低，是構成煙熏肉制品獨特風味的重要成分[26]。醚類、酸類的相對含量較少，對風味的貢獻不大。

2.2.6 感官評定由圖7可以看出，同對照組相比，各處理組的感官評分值均增大，說明菌種的發酵作用可提高雞肉干的感官品質，且C組、D組、E組、F組、G組均顯著高于對照組（P<0.05），而這5組組間的差異不顯著（P>0.05），G組的感官評分值最高為89分。表明，加入適宜適量的菌種可以提高發酵雞肉干的綜合感官品質。

3 討論

植物乳桿菌、木糖葡萄球菌、戊糖片球菌分別在培養至10h、10h、8 h時進入對數生長期，植物乳桿菌戊糖片球菌的菌種最佳收獲期均為16～18 h，產酸性強，木糖葡萄球菌在26～28h達到最佳收獲期，但產酸性差。發酵劑組雞肉干的水分活度均低于對照組，發酵劑組的pH值顯著低于對照組（P<0.05），低水分活度可以抑制腐敗菌的繁殖，同時，低pH值還可阻止致病菌的生長。發酵劑組雞肉干的色澤測定結果中，同對照組相比，L*值均增大，a*值只有2組顯著降低（P<0.05），b*值只有2組略有下降。發酵劑組的硬度較對照組顯著降低（P<0.05），揮發性化合物的種類和相對含量也有所增長：對照組、A、B、C、D、E、F、G組分別檢出32、36、3435.35.3233.33種揮發性化合物。

綜合來看，植物乳桿菌、木糖葡萄球菌、戊糖片球菌可以作為雞肉干發酵劑來提高雞肉干的品質，添加3種菌種混合發酵劑制得的雞肉干各項測定結果較好，且感官評分值最高，是發酵雞肉干的最佳組合。

參考文獻：

[1]GIBBSR A，RYMER C，GIVENS D I.Fatty acid composition of cooked chicken meat and chicken meat products as influenced by price range at retail[J].Food Chemistry，2013，138（2/3）：1749-1756.

[2]龍強，聶乾忠，劉成國.發酵肉制品功能性發酵劑研究現狀[J].食品科學，2016（17）：263-269.

[3]MONTANARI C，GATTO V，TORRIANI S，et al.Effects of the diameter on physico-chemical ，microbiological and volatile profile in dry fermented sausages produced with two different starter cultures[J].Food Bioscience，2018，22：9-18.

[4]DI GIOIA D，MAZZOLA G，NIKODINOSKA I，et al.Lactic acid bacteria as protective cultures in fermented pork meat to prevent Clostridium spp. growth[J].International Journal of Food Microbiology，2016，235：53-59.

[5]王亞男.乳酸菌對牛肉雞肉混合肉糜發酵特性的影響研究[D].長春：吉林大學，2014.

[6]張文娟.微生物發酵劑對兔肉香腸品質的影響[D].揚州：揚州大學，2010.

[7]何健葉.肉用發酵劑及其在發酵香腸中的應用研究[D].合肥：安徽農業大學，2014.

[8]陳星.酸辣豬肉干加工工藝及產品特性研究[D].武漢：華中農業大學，2016.

[9]杜智慧.不同發酵劑對發酵香腸品質影響的研究[D].太原：山西農業大學，2014.

[10]王志江，吳小勇，陳麗香.地瓜豬肉干加工工藝研究[J].肉類工業，2015（8）：8-11.

[1]丁曄，劉敦華，雷建剛，等.不同處理羊羔肉揮發性風味物質的比較及主成分分析[J].食品與機械，2013（3）：16-20，33.

[12]岳林芳，王俊國，薩如拉，等.培養條件對乳酸菌發酵劑抗冷凍干燥性能影響的研究進展[J].食品科學，2016（11）：270-276.

[13]李湘麗，袁廷香，閆吉美.乳酸菌在發酵香腸生產過程中的應用研究進展[J].食品與機械，2014（6）：233-237.

[14]李輕舟，王紅育.發酵肉制品研究現狀及展望[J].食品科學，2011（3）：247-251.

[15]夏秀芳，張金鐸，孔保華.木糖葡萄球菌添加量對發酵牛肉串品質特性的影響[J].食品科學，2013（7）：47-50.

[16]王新惠，李俊霞，譚茂玲，等.復合發酵劑對發酵豬肉干品質的影響[J].食品工業科技，2015（17）：165-169.

[17]劉靜，吳曉彤.發酵肉制品的風味物質來源及其研究進展[J].內蒙古科技與經濟，2016（15）：95-96.

[18]常海軍，周文斌，朱建飛重慶城口香腸揮發性風味成分的分離與鑒定[J].食品科學，2016（6）：146-152.

[19]劉洋，張寧，徐曉蘭，等.SDE/GC-MS分析火鍋底料的揮發性風味成分[J].中國食品學報，2014，14（2）：283-291.

[20]唐鑫，夏延斌，吳燦.辣椒汁發酵過程中揮發性成分的變化[J].食品科學，2014（16）：197-201.

[21]劉艷敏，吳擁軍，王亞娟，等.貴州油辣椒揮發性風味物質分析[J].食品科學，2013（20）：221-227.

[22]GARCIA L，MONICA F，BELLOCH C.Molecular characterization and aromatic potential of Debaryomyces hansenii strains isolated from naturally fermented sausages[J].Food Research Intermational，2013，52（1）：42-49..

[23]申光輝，馮孟，張志清，等.乳酸菌發酵低糖桑葚復合果醬工藝優化及其風味成分分析[J].江蘇農業學報，2018，34（1）：158-165.

[24]武蘇蘇，趙改名，柳艷霞，等.基于主成分分析法的煮制時間對鹵制雞肉風味的影響分析[J].食品與發酵工業，2014（10）：194-199.

[25]羅章，馬美湖，孫術國，等.不同加熱處理對牦牛肉風味組成和質構特性的影響[J].食品科學，2012（15）：148-154.

[26]朱建軍，王曉宇，胡萍，等.貴州傳統與現代工藝臘肉風味物質對比[J].食品科技，2013（10）：165-169.