微生物發酵劑對風干腸風味形成及變化的影響

陳援援，馬凱華，牛文秀，孫慧娟，任小青，馬儷珍*

（天津農學院食品科學與生物工程學院，天津 300384）

風干腸作為一種傳統的發酵肉制品，因其營養價值高、風味獨特而深受消費者的喜愛。傳統風干腸的制作大多采用自然發酵的方式，在自然發酵過程中，風干腸中的微生物主要來源于原料肉、輔料和周圍環境形成特定的微生物群落，但自然發酵肉制品的質量可能會隨著生產環境中微生物群落的變化而發生變化。為了規范生產工藝，采用接種發酵劑的方法，可以確保產品獨特風味的形成，同時提高產品的品質和安全。目前，在發酵肉制品中常添加的發酵劑有植物乳桿菌、木糖葡萄球菌、戊糖片球菌、清酒乳桿菌等。肉制品風味和滋味的形成不僅來源于加入的調味料，還來源于內源性酶和微生物酶作用于碳水化合物、蛋白質、脂質的反應結果。據報道，蛋白質經內源性蛋白酶和微生物酶代謝產生的低分子質量肽（＜3 kDa）和游離氨基酸直接或間接地促進了干發酵香腸中風味化合物的形成。研究表明一些乳酸菌菌株（如清酒乳桿菌和乳酸片球菌）具有抗氧化能力，因為它們具有抗氧化酶、細胞表面蛋白、多糖和胞外分泌物，能抑制脂質和蛋白質的過度氧化，減少與酸敗相關的揮發性化合物的含量。曹辰辰等采用10CFU/g接種量，按照1∶1接種植物乳桿菌CD101和模仿葡萄球菌NJ201進行發酵，制作發酵香腸，發現該功能性發酵劑能夠抑制產品的脂肪氧化和蛋白氧化，顯著增加揮發性風味物質種類。Hu Yingying等研究表明，彎曲乳桿菌、戊糖片球菌、木糖葡萄球菌在干香腸發酵過程中對香腸的風味、色澤和質地的形成起重要作用。因此，接種適宜的發酵劑對確保發酵肉制品的感官特性、品質和安全具有至關重要的作用。

本實驗在前期研究優選出的外源添加物發酵牛骨調味基料復合抗氧化劑（fermented beef flavorings and compound antioxidant，FBFA）和風干腸基本加工工藝的基礎上，再接種3 種商業發酵劑（SHI-59、WBL-45、PRO-MIX5），以不接種發酵劑為空白對照組（CK），在風干6、12 d取樣測定4 組風干腸樣品的游離氨基酸含量，同時采用電子鼻、電子舌和氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）儀對風干腸成品（12 d）的風味變化進行測定。研究FBFA與乳酸菌協同作用對風干腸風味、滋味、游離氨基酸及其呈味貢獻的影響，旨在為我國風干腸生產中風味鑒定以及品質評價提供理論依據和數據參考，有助于風干腸的標準化和工業化生產。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷卻排酸成熟24 h的三元白豬（體質量101 kg，飼喂時間150 d）豬后腿肉、豬肥膘，購自天津二商迎賓肉類食品有限公司；食鹽、白砂糖、曲酒、味精、醬油天津市紅旗農貿批發市場；茶多酚、迷迭香 豫中生物科技有限公司；VE、VC、VB蘇州佰億鑫生物科技有限公司；SHI-59（木糖葡萄球菌、戊糖片球菌、植物乳桿菌）、WBL-45（木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌、清酒乳桿菌）、PRO-MIX5（木糖葡萄球菌、清酒乳桿菌、類植物乳桿菌） 意大利薩科公司；膠原蛋白腸衣（牛二層皮提取、孔徑30 mm） 神冠控股（集團）有限公司；2-甲基3-庚酮（分析純） 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

GCMS-QP2010Plus氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司；65 μm PDMS/DVB萃取頭 美國Supelco公司；20 mL頂空進樣瓶 多文醫療器材有限公司；Hamilton微量進樣針（10 mL） 天津市琛航科技儀器有限公司；HeraclesII超快速氣相電子鼻 法國Alpha M.O.S公司；TS-5000Z電子舌 日本INSENT公司；AS220R2分析天平波蘭RADWAG公司；S-43000氨基酸分析儀 德國SYKAM公司；CLIMACELL恒溫恒濕箱 艾力特國際貿易有限公司；BVBJ-30F真空攪拌機 浙江嘉興艾博實業有限公司；XZ-5L灌腸機 廣州旭眾食品機械有限公司；真空冷凍干燥機 美國Thermo Fisher公司。

1.3 方法

1.3.1 FBFA的制備

FBFA是由發酵牛骨調味基料（fermented beef flavorings，FBF）和復合抗氧化劑（compound antioxidants，CA）復配而成。FBF制備參照樊曉盼等的方法，其添加量為肉質量的2%，CA添加量按照熊鳳嬌等的方法，即茶多酚、迷迭香、VE和抗壞血酸鈉添加量（按肉質量）分別為60.14 、60.11、60.00 mg/kg和60.00 mg/kg。

1.3.2 風干腸的制作

腌制：將豬后腿瘦肉剔除筋膜、脂肪后，用絞肉機絞碎（篩板孔徑8 mm），背膘用切絲機切碎，按照肥瘦比1∶9的比例放入真空攪拌機中，加入占肉總質量1.8%的食鹽、0.01%的亞硝酸鈉（事先用少量水溶解）和抗壞血酸鈉0.55 g/kg，真空攪拌5 min，取出后放入不銹鋼盆中，緊貼肉表面蓋一層保鮮膜，于0～4 ℃冷庫中腌制24 h。

拌餡：將腌制好的肉再次倒入真空攪拌機中，依次加入4%糖、1.5%曲酒、0.2%味精、0.3%生抽、10%水，微生物發酵劑添加量為10 g/100 kg（按肉質量計，CK組不加），真空攪拌8 min。

灌腸：將制好的肉餡灌入膠原蛋白腸衣中，結扎（每節13～15 cm）、排氣。

風干：將灌制好的肉腸放入恒溫恒濕培養箱中風干12 d，恒溫恒濕培養箱內的溫度、相對濕度和風速參數如表1所示。

表1 風干腸工藝參數Table 1 Processing parameters for production of air-dried sausage

1.3.3 實驗設計

在風干腸加工的基礎配方基礎上，實驗設計4 組，每組均加入FBFA（按照1.3.1節），CK組不接種，其他3 組（SHI組、WBL組、PRO組）分別接種SHI-59、WBL-45、PRO-MIX5微生物發酵劑添加量為10 g/100 kg（活菌數分別為10、10、10CFU/g）。分別在風干6、12 d取樣測定4 組風干腸樣品的游離氨基酸含量，并采用HeraclesII超快速氣相電子鼻、電子舌和GC-MS對風干腸12 d的氣味、滋味和揮發性風味物質含量進行測定。

1.3.4 指標測定

1.3.4.1 游離氨基酸測定

取5 g攪碎且經真空冷凍干燥后的樣品于離心管中，加入20 mL磺基水楊酸溶液（質量濃度3 g/100 mL），均質1 min，4 ℃、1 000h離心15 min，向上清液中加入2 mL正己烷，用旋渦振蕩器振蕩搖勻，用0.02 mol/L鹽酸溶液定容至50 mL，分層后取水相用0.22 μm濾膜過濾，用氨基酸分析儀進行檢測。

采用滋味強度值（taste activity value，TAV）評價單個游離氨基酸對風干腸滋味的貢獻，TAV計算如式（1）所示：

式中：為呈味化合物的含量/（mg/100 g）；為呈味化合物的滋味閾值/（mg/100 g）。

TAV大于1，認為該物質對滋味有貢獻，比值越大，滋味貢獻越高；TAV小于1，認為該物質對滋味貢獻小，呈味作用不明顯。

1.3.4.2 HeraclesII超快速電子鼻分析

將4 組風干腸樣品絞碎，稱取4 g樣品于20 mL頂空進樣瓶，蓋緊瓶蓋，將樣品放入50 ℃的恒溫水浴鍋中水浴24 min。用10 mL進樣針吸取頂空瓶中5 mL氣體，手動進樣注射入HeraclesII超快速電子鼻中，儀器分析參數，進樣口溫度200 ℃；進樣持續時間40 s；捕集阱初始溫度40 ℃；捕集阱分流速度10 mL/min；捕集阱最終溫度200 ℃；柱溫的初始溫度50 ℃；柱溫的程序升溫方式0.5 ℃/min-100 ℃、1 ℃/min-200 ℃；采集時間140 s；火焰離子化檢測器溫度260 ℃。

1.3.4.3 電子舌分析

將樣品絞碎，待溫度恢復至室溫后，分別稱取30 g樣品至于250 mL燒杯中，添加150 mL純凈水，攪拌均勻，置于超聲波清洗機中超聲5 min，1 000h離心5 min，濾紙過濾，取上清液測試。傳感器介紹如表2所示。

表2 傳感器介紹Table 2 Performance description of electronic tongue sensors

1.3.4.4 揮發性風味物質GC-MS檢測

參照雷虹的方法并修改，稱取4 g絞碎的風干腸樣品于20 mL的頂空瓶中，加入5 mL的飽和氯化鈉溶液和2 μL的2-甲基-3-庚酮溶液（0.816 μg/μL），放入自動進樣盤上進行自動進樣，將老化的萃取頭插入樣品瓶使石英纖維頭暴露于樣品上部空間，在60 ℃吸附45 min后拔出，萃取頭在GC進樣口250 ℃解吸附4 min。

GC條件：DB-WAX毛細管色譜柱（30 mh 0.25 mm，0.25 μm），載氣為He，載氣流速1.0 mL/min，傳輸線溫度250 ℃，不分流進樣，自動進樣；升溫程序：45 ℃保持2 min，以6 ℃/min升溫到230 ℃，保持5 min。

MS條件：離子源溫度250 ℃，進樣口溫度250 ℃，質量掃描范圍/30～400；溶劑延遲時間為1 min。

風味化合物相對于2-甲基-3庚酮的含量，按式（2）計算：

式中：為所測定揮發性化合物含量/（μg/kg）；A為測定揮發性化合物的峰面積/（AUgmin）；為內標物的質量濃度（0.816 μg/μL）；為內標物的峰面積/（AUgmin）；為內標物的進樣量/μL；為所測定樣品的質量/g。

1.3.4.5 氣味活度值（odor activity value，OAV）測定

OAV計算參考張凱華等的方法，按式（3）計算：

式中：為實驗測定計算所得揮發性化合物含量/（μg/kg）；為同物質在水中的察覺閾值/（μg/kg）。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2010軟件計算平均值和標準差，用SPSS 19.0軟件下的Duncan進行顯著性分析，Origin 2018軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 微生物發酵劑對風干腸在風干6、12 d游離氨基酸組成的影響

蛋白質水解是風干腸成熟過程中發生的主要機制之一，微生物發酵劑對風干腸在風干6、12 d的游離氨基酸組成及相對含量如表3所示。4 個風干腸樣品中共檢測出25 種游離氨基酸，包括8 種必需氨基酸，9 種非必需氨基酸，8 種非蛋白氨基酸。與風干6 d游離氨基酸種類和含量比較，風干12 d CK組的蛋氨酸、色氨酸、牛磺酸、尿素有所下降，SHI、WBL組的蛋氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、磷酸絲氨酸、牛磺酸、-氨基丁酸、-氨基丁酸有所下降。有報道表明，游離氨基酸是美拉德反應和Strecker降解的中間產物，美拉德反應和Strecker降解會導致游離氨基酸的減少。到風干12 d，4 組風干腸樣品中均檢測出含量豐富的特征氨基酸：纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、組氨酸、牛磺酸和肌肽，非必需氨基酸總量、非蛋白氨基酸總量和游離氨基酸總量均顯著高于風干6 d（＜0.05），說明隨著風干時間的延長，氨基酸總量在不斷增多，大量研究表明，成熟階段氨基酸含量的增加，主要是由于微生物酶活性在干發酵香腸加工后期起作用，而導致大量氨基酸釋放。到風干12 d，4 組風干腸游離氨基酸總量大小關系為PRO（2 655.18 mg/100 g）＞SHI（2 409.78 mg/100 g）＞WBL（2 317.74 mg/100 g）＞CK（2 137.82 mg/100 g），PRO組顯著高于其余3 組，主要是因為PRO-MIX5發酵劑中含有清酒乳桿菌，據報道，清酒乳桿菌具有活性較強的二肽酶、三肽酶、氨基肽酶、x-脯氨酰二肽基肽酶和精氨酸氨基肽酶等外肽酶，能作用蛋白質產生大量的游離氨基酸，主要是亮氨酸和丙氨酸。CK組游離氨基酸總量最低，由此可以看出，接種發酵劑可以顯著提高風干腸中的游離氨基酸總量（＜0.05）。據報道，凝固酶陰性葡萄球菌，如木糖葡萄球菌和彎曲乳桿菌，具有重要的蛋白水解活性和轉化氨基酸為芳香化合物的活性。此外也有研究發現，乳酸菌和葡萄球菌是歐洲干發酵香腸中的典型菌種，在酸化、反硝化、脂解和蛋白質水解過程中是最活躍的微生物，尿素、鳥氨酸是由精氨酸在精氨酸酶作用下水解產生，-谷氨酸脫羧生成中樞神經系統抑制性神經遞質-氨基丁酸，牛磺酸在腦組織中較多，可能是一種抑制性神經遞質，在功能型飲料如紅牛中含有。

表3 不同微生物發酵劑對風干腸在風干6、12 d游離氨基酸組成的影響Table 3 Effects of different microbial starters on free amino acid composition of air-dried sausage on the 6th and 12th day of air drying mg/100 g

續表3

2.2 微生物發酵劑對風干腸在風干6、12 d的游離氨基酸味覺特征及TAV的影響

游離氨基酸不僅增加風干腸的營養價值，對風干腸的滋味也有貢獻。不同游離氨基酸有不同的呈味閾值，一般閾值越小，代表其對滋味的貢獻越大，所以不能用游離氨基酸的含量評價其對滋味貢獻的大小。游離氨基酸的TAV大于1，認為該物質對滋味有貢獻，比值越大，滋味貢獻越高。根據味覺特征將風干腸中的游離氨基酸分為3 類，包括2 種鮮味氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）、5 種甜味氨基酸（蘇氨酸、絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸）和10 種苦味氨基酸（纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、賴氨酸、酪氨酸、組氨酸、精氨酸）。由表4可知，4 組風干腸在風干6、12 d鮮味氨基酸雖然只有2 種，但因為谷氨酸的TAV（30 mg/100 g）大，所以對風干腸鮮味貢獻很大，這也是風干腸味道鮮美的原因。4 組風干腸鮮味氨基酸的TAV總和最高，其次是苦味，纈氨酸和組氨酸的TAV＞1，說明對苦味的貢獻大，其余的苦味氨基酸TAV＜1，Lioe等研究發現當苦味氨基酸TAV＜1時，對其他氨基酸的鮮味和甜味有增強作用。甜味氨基酸的TAV總和最低，其中丙氨酸對4 組風干腸甜味的貢獻最高。隨著風干時間的延長，4 組風干腸呈味氨基酸TAV總和表現為增大的趨勢，說明風干工藝有利于風干腸滋味物質的積累，4 組風干腸呈現出相似且統一的呈味特點。其中接菌組的鮮味、苦味、甜味TAV總和大于CK組，PRO組鮮味強度值最大，WBL、SHI組次之（圖1），表明微生物發酵劑有利于風干腸滋味物質的形成，尤其是木糖葡萄球菌與乳酸菌聯合使用可促進發酵肉制品中游離氨基酸的富集。

表4 不同微生物發酵劑風干腸在風干6、12 d的游離氨基酸味覺特征及TAVTable 4 Taste characteristics of free amino acids and TAV values of air-dried sausages produced with different microbial starters on the 6th and 12th day of air drying

圖1 風干腸在風干6、12 d呈味氨基酸總量組成模式分析Fig.1 Analysis of total amino acid composition pattern of air-dried sausage on the 6th and 12th day after air drying

2.3 微生物發酵劑對風干腸的有效味覺影響

如圖2A所示，主成分分析（principal component analysis，PCA）中PC1、PC2分別解釋了總方差的61.983%和34.950%。通過對4 組風干腸樣品味覺指標進行PCA發現，苦味對PC1的貢獻率較大，豐富性對PC2的貢獻率較大，4 組風干腸樣品在味道上均存在一定差異，但主要表現在苦味和豐富性這兩個味覺指標上，其中SHI組與WBL組是最接近的；PRO組樣品豐富性上與其他樣品差異較大，而在苦味及苦味回味、鮮味和咸味上與SHI組和WBL組接近。CK樣品由于在苦味及豐富性上與其他樣品差異明顯，因此PCA圖上明顯被區分開來。

圖2B為4 組風干腸樣品電子舌有效味覺分析的雷達圖。4 組風干腸的有效味覺指標主要表現在苦味、澀味、苦味回味、鮮味、豐富性、咸味這6 個味覺指標上，4 組風干腸在鮮味、咸味、豐富性和苦味傳感器上的響應值最大，說明鮮味、咸味、豐富性和苦味是風干腸有效且重要的味覺指標，在澀味和苦味回味傳感器上的響應值最小接近無味點。CK組是4 個樣品中苦味、苦味回味最大的樣品，SHI組、WBL組、PRO組風干腸在苦味和苦味回味方面比較接近，這里的苦味主要是苦味氨基酸和加入的調味料形成。4 組風干腸在鮮味上差異較小，說明微生物發酵劑對鮮味的影響較小。豐富性是鮮味的回味，用于反映鮮味的持久性，又稱為鮮味持久度。PRO組在豐富性方面高于其他樣品，SHI組和WBL組比較接近，其中CK豐富性最小，由此可以看出，接種發酵劑的3 組風干腸的豐富性均高于CK組，是由于乳酸菌分解蛋白質產生游離氨基酸使豐富性增大。

圖2 不同微生物發酵劑風干腸成品基于電子舌的PCA（A）和有效味覺指標（B）分析Fig.2 PCA (A) and effective taste index (B) analysis of air-dried sausages produced with different microbial starters based on electronic tongue data

2.4 微生物發酵劑對風干腸揮發性風味物質PCA的影響

由圖3可知，PCA的識別指數為89，說明區分有效。PC1和PC2分別占總方差的79.617%和16.030%，兩者累計方差貢獻率為95.647%，表明該圖能反映出95.647%的樣品氣味數據。由圖3可知，4 組樣品不存在交叉，說明4 組樣品在氣味上存在差異，其中SHI組和WBL組之間的相對距離較近，說明兩者在氣味上比較相似，但又有各自的特征風味物質將兩組樣品區分開，PRO組、CK組存在各自明顯的特征風味物質，所以兩者之間的相對距離、兩者與SHI組、WBL組之間的相對距離均較大，至于是哪幾種特征風味物質引起的還需進一步的GC-MS分析。

圖3 基于電子鼻檢測不同微生物發酵劑風干腸成品的揮發性風味物質PCAFig.3 PCA of volatile flavor compounds in air-dried sausages produced with different microbial starters based on electronic nose data

2.5 基于GC-MS分析微生物發酵劑對風干腸揮發性風味物質的影響

發酵肉制品的風味物質主要來源于脂肪和蛋白質的氧化或降解，并取決于原料、加工條件和微生物菌群變化。如表5所示，4 組風干腸在風干12 d共檢測出9 大類130 種風味物質，醛類22 種、醇類20 種、醚類3 種、酮類11 種、酸類17 種、酚類3 種、酯類33 種、烴類4 種、雜環化合物類7 種，其中酯類、醛類、醇類、酸類和雜環化合物類是風干腸常見的主要風味物質。CK、SHI、WBL、PRO組中檢測到的揮發性風味物質分別為80、79、76 種和83 種，揮發性風味物質的總量分別為11 895.69、10 923.73、5 679.61、5 902.35 μg/kg，4 組風干腸樣品揮發性風味物質的種類和含量各不相同，這可能與發酵過程中前體物的分解代謝有關，也與發酵菌株的類型有關。PRO組的風味物質種類最多，說明微生物發酵劑的種類對風干腸風味物質的影響較大，與蔣肇樣等的研究結果一致。

2.5.1 醛類物質分析

醛類主要來源于脂質的氧化和降解，具有較低的閾值，通常能增強肉制品的風味。由表5可知，CK、SHI、WBL、PRO組風干腸成品中檢測到醛類物質分別有14、17、12、10 種，含量大小關系為CK（2 083.12 μg/kg）＞SHI（1 857.73 μg/kg）＞WBL（574.91 μg/kg）＞PRO（478.50 μg/kg），可以看出CK組中己醛、壬醛的含量較高（＜0.05），這些物質主要來源于不飽和脂肪酸的氧化，接菌組的醛類物質含量顯著低于CK組，PRO組的醛類物質含量最低，主要是該組中接種了清酒乳桿菌，研究表明清酒乳桿菌產生的血紅素依賴性過氧化氫酶具有抗氧化能力，能防止發酵肉制品的品質惡化，如酸敗。此外，Wen Rongxin等研究表明從發酵牛肉干中分離出的清酒乳桿菌 BL6、乳酸片球菌BP2和發酵乳桿菌 BL11可抑制發酵牛肉干的脂質氧化，從而減少脂肪族醛、醇、酮和碳氫化合物等脂質氧化次生產物的形成，從而提高風味。總體而言，接菌組風干腸中脂質自氧化化合物總含量較低，這可能與乳酸菌菌株的抗氧化活性有關。

2.5.2 醇類、酮類物質分析

由表5可知，4 組風干腸樣品中共檢測出30 種醇、11 種酮，含量最高的醇和酮類物質分別是1-辛烯-3-醇和乙偶姻（3-羥基-2-丁酮），1-辛烯-3-醇具有典型的蘑菇氣味和較低的氣味閾值，被認為是發酵肉制品中重要的香氣貢獻者。乙偶姻在PRO（含有清酒乳桿菌）中的含量最高，這與Chen Qian等的研究結果一致，他們發現接種清酒乳桿菌可以提高發酵香腸中3-羥基-2-丁酮的含量。風干腸中醇的生物合成涉及許多代謝途徑，如甲基酮還原、氨基酸代謝和脂肪氧化。一些醛可以通過乙醇脫氫酶的活性轉化為相應的醇。微生物脂肪酸的β氧化途徑也能轉化為相應的醇和酮類物質，如脂肪酸被某些酶轉化為-酮酰CoA，然后-酮酰CoA被硫酯酶轉化為-酮酸。最后，通過-酮酸的脫羧反應生成甲基酮。1-辛烯-3-醇也由脂肪氧化為相應的-酮酸生產，其在SHI組中的含量最高，說明該菌這方面的酶活力較高。甲基支鏈醇，如2-甲基-1-丙醇在3 組接菌風干腸中均被檢出，可能是由某些氨基酸（纈氨酸）轉化而來，這些氨基酸是由風干腸中的乳酸菌和酵母菌代謝產生。苯乙醇是由芳香族氨基酸合成，在接菌組風干腸中含量較高。3-甲基-1-丁醇由支鏈氨基酸合成，在SHI-59中含量最高。2-庚酮、2-辛酮分別在PRO組和WBL組中被檢出，其形成是由于葡萄球菌中存在的不完全β氧化途徑所導致。同時，一些化合物可能有不止一種來源，或者是物質之間二次反應的結果。在4 組風干腸中，這些化合物的含量差異可能是由于乳酸菌菌株對應的相關酶活性不同所致。

2.5.3 酸類物質分析

酸類物質可以作為影響味道或氣味的化合物前體，短鏈脂肪酸（C數小于6）在風味發展中具有更大的影響，由于非常強烈的氣味和其較低的閾值，在大多數樣品中被檢測到。由表5可知，4 組風干腸中共檢測出17 種酸類物質，醋酸、丁酸、己酸、辛酸和癸酸在4 組風干腸樣品中含量較豐富，Hu Yingying、Marco等描述這些揮發性化合物為發酵肉制品香氣中的重要成分。CK、SHI、WBL、PRO組風干腸中酸類物質分別占總揮發性風味物質的47.67%、40.79%、44.63%、53.00%，可以看出酸類物質在風干腸中占主要部分，尤其在PRO組中的占比最高。

表5 不同微生物發酵劑風干腸成品揮發性風味物質含量Table 5 Contents of volatile flavor compounds in air-dried sausages produced with different microbial starters

2.5.4 酯類物質分析

酯類物質是芳香類化合物，具有非常低的氣味檢測閾值，在干發酵腸中短鏈酸形成的酯通常會帶來水果味，而長鏈酸形成的酯則會帶來脂肪味。CK、SHI、WBL、PRO組風干腸酯類在總揮發性風味物質總量的占比分別為19.13%、20.6%、24.13%、21.71%，接菌組中酯類物質占比較高，說明接種微生物發酵劑有利于風干腸中酯類風味物質的形成，其中WBL組占比最高，這與感官評定表明WBL組有較好的風味結果一致。4 組風干腸中有代表性的酯類物質為己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯。鑒定出的許多酯類是乙基酯類，它們被認為是通過增加水果香味和掩蓋腐臭氣味，是發酵香腸獲得適當香氣的必要條件。丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯的形成來自葡萄球菌的酯酶活性。

2.5.5 含氮含硫及雜環化合物分析

硫和氮化合物，如硫醇、噻唑、噻唑啉、吡咯和硫化物，被認為是肉類風味的主要貢獻者，在肉制品中，盡管這些化合物的濃度很低，但檢測閾值也低，所以它們對肉類香氣的形成影響較大。樣品中檢測到的雜環化合物包括吡嗪、呋喃及其衍生物。這些化合物通常由美拉德反應或氨基酸分解形成。4 組風干腸中有代表性的雜環化合物為2,6-二甲基-吡嗪具有咖啡和炒花生的氣味。此外，接菌組風干腸樣品中含有較高濃度的三甲基吡嗪，SHI組的雜環化合物總量最高，對風干腸風味有較大貢獻。

續表5

續表5

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2.6 微生物發酵劑對風干腸揮發性風味物質OAV的影響

肉制品的香氣感知不僅取決于揮發性化合物的濃度，還取決于氣味閾值和它們與其他食品成分及揮發性化合物之間的相互作用。在4 組風干腸中含有15 種揮發性化合物的OAV＞1，被認為是風干腸氣味的主要來源，在整體氣味中起重要影響。OAV＞1的物質和風味描述如表6所示，其中，己醛、壬醛、()-2-辛烯醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁醇、乙偶姻、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯在4 組風干腸中都存在且OAV＞1，對風干腸整體風味有極大的貢獻。辛酸和壬酸在4 組風干腸中都含有，但其氣味閾值大，對風干腸的整體風味貢獻較小。CK組、SHI組中檢測出對其風味貢獻最大的揮發性化合物為()-2,4-壬二烯醛和3-甲基丁酸，SHI、WBL組中含有OAV＞1呈果子香味的庚醛。PRO組中含有獨特的呈菠蘿芳香氣味的丁酸乙酯。可以看出4 組風干腸中都存在各自的特征香味物質，表明接種不同發酵劑對風味的影響較大，但由于食品生態系統的高度復雜性，目前還不清楚和難以解釋在發酵香腸成熟過程中發生的生化變化中涉及的微生物關聯和化學化合物之間的關系。

表6 不同微生物發酵劑風干腸成品揮發性風味物質OAVTable 6 OAV of volatile flavor compounds in air-dried sausages produced with different microbial starters

3 結 論

研究了3 種商業復合發酵劑對風干腸游離氨基酸及其呈味貢獻、滋味、風味的影響。對風干6、12 d的4 組風干腸樣品進行游離氨基酸分析發現，隨著風干時間的延長，4 組風干腸游離氨基酸總量和呈味氨基酸TAV總和增多；到風干12 d，SHI、WBL和PRO組游離氨基酸總量分別為2 409.78、2 317.74、2 655.18 mg/100 g，顯著高于CK組（2 137.82 mg/100 g）（＜0.05），PRO組游離氨基酸總量最高；3 個接菌組呈味氨基酸TAV高于CK組，實驗表明接種微生物發酵劑和風干工藝有利于風干腸滋味的形成。電子鼻、電子舌分析發現，4 組風干腸樣品在氣味和滋味方面存在差異，PRO組豐富性最強，SHI組和WBL組次之，且氣味和滋味比較接近，CK組豐富性最小。GC-MS分析結果，4 組風干腸樣品中鑒定出130 種揮發性風味物質，酯類、醛類、醇類、酸類和雜環化合物類是風干腸主要的風味物質，CK、SHI、WBL、PRO組中分別檢測出80、79、76 種和83 種風味物質，酯類物質在SHI（20.6%）、WBL（24.13%）和PRO（21.71%）組中占比較CK（19.13%）組高，尤其在SHI組（2 271.62 μg/kg）中的含量最高，表明微生物發酵劑能改善風干腸的風味，己醛、壬醛、()-2-辛烯醛、辛醛、1-辛烯-3-醇、3-甲基丁醇、乙偶姻、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯是風干腸共有的特征風味物質，對整體風味貢獻較大，()-2,4-壬二烯醛、3-甲基丁酸對CK、SHI組風味貢獻最大，SHI、WBL組中含有OAV大于1呈果子香味的庚醛，呈菠蘿芳香氣味的丁酸乙酯（OAV＞1）是PRO組所特有的。結果表明，利用PRO-MIX5復合發酵劑更有利于提高風干腸的風味，改善滋味。