微生物對肉制品發酵的影響研究進展

邢 巍，劉貫勇，牛保坤，張 瑞，王瑞皓

（1.河南雙匯投資發展股份有限公司，河南 漯河 462000；2.河南省肉品技術創新中心有限公司，河南 漯河 462000）

發酵肉制品作為一種傳統肉制品，因具有獨特的風味、質地和營養價值及良好的貯藏性能而備受人們喜愛。發酵肉制品的生產始于為延長肉制品保存期而向其中添加糖或鹽進行腌制，隨著時間的推移，經過微生物的發酵作用形成產品獨特品質，“發酵”因此成為國內外學者研究熱點。根據產品特性，發酵肉制品主要分為發酵火腿、香腸和腌臘肉制品，諸如國內的四川臘肉、南京咸鴨、廣式臘腸、金華火腿和國外的帕爾馬火腿、薩拉米香腸等許多傳統肉制品[1]。

發酵是一種利用微生物或酶使原料肉發生一系列生化及物理變化的一種加工方式，在發酵過程中，會產生酸化（碳水化合物分解代謝）、肌原纖維和肌漿蛋白的溶解和凝膠化、蛋白質和脂質的降解、亞硝基肌紅蛋白的形成和脫水等變化，其中產生的乳酸、小分子肽、游離脂肪酸和揮發性化合物是形成發酵肉制品風味的重要因子[2]。當前發酵方法包括自然發酵和人工添加發酵劑調節發酵，自然發酵過程中涉及的微生物主要來源于原材料和環境，通過微生物間的競爭形成典型的優勢微生物群落，從而影響發酵肉制品的風味和質構；發酵劑主要由細菌、酵母菌和霉菌組成，可以通過快速形成優勢菌群加快成熟過程，或借助功能微生物分泌抗菌物質（如細菌素）來增強發酵肉制品的安全性，從而對發酵肉制品的品質和工業化發展發揮至關重要的作用[3]。

發酵肉制品中的微生物主要有葡萄球菌、乳酸菌、微球菌、酵母菌、霉菌等[4-6]，當前國內外學者對發酵肉制品的研究更關注微生物在發酵過程中的作用，通過控制微生物的生長及其特殊酶的調控，可以獲得高品質的發酵肉制品。微生物的多樣性對于發酵肉制品品質的形成和安全控制具有重要意義，本文主要通過介紹發酵肉制品的微生物種類及其發酵作用，概述益生菌等新型發酵劑對功能性發酵肉制品開發的應用潛力，為我國發酵肉制品的研究提供一定理論參考。

1 發酵肉制品種類及優勢微生物

發酵肉制品微生物種類豐富，這些微生物因原料肉種類、鹽含量、發酵工藝和地理環境等不同而差異 明顯[7]。本部分詳細概述不同發酵肉制品的優勢微生物種類及其在產品成熟過程中的演替。

1.1 火腿

中國傳統火腿包括浙江金華火腿、江蘇如皋火腿、云南宣威火腿等極具地方特色的品種，火腿的加工通常以整腿為原料，借助腌制、風干、發酵及后熟等工序賦予產品特殊香味和誘人色澤[7]。腌制是影響火腿安全性的關鍵工序，該過程依賴高濃度食鹽快速降低火腿中水分含量及水分活度，以抑制致腐微生物的增殖。通過高通量測序技術，發現腌制階段的主要菌種包括科貝特菌、嗜冷桿菌、嗜鹽菌和葡萄球菌等[7]，這些菌株對高鹽、低水分活度和低溫環境具有較高適應能力，因此成為火腿加工前期的優勢微生物。發酵成熟對火腿品質形成發揮重要作用，隨著環境溫度的升高，該階段區系微生物多樣性和種群豐度處于較高水平且演替較快[8]。在發酵過程中，葡萄球菌和乳酸菌是金華火腿中的優勢細菌，葡萄球菌種類主要包括腐生葡萄球菌、馬尾葡萄球菌，乳酸菌主要被鑒定為尿馬片球菌、戊糖片球菌和戊糖乳桿菌。有研究[9]表明，葡萄球菌對金華火腿特色風味可能具有最大的潛在作用。同時火腿中優勢真菌包括酵母菌群和分布于火腿表面的霉菌，漢遜德巴利酵母、賽道威漢遜酵母等是主要的酵母菌種，而霉菌菌群隨著發酵過程深入而改變，其中發酵階段前期主要是青霉，如柑橘青霉、灰綠青霉等，發酵后期主要是曲霉，如薩氏曲霉、米曲霉等。在火腿區系微生物演替過程中，霉菌能顯著影響內部微生物的數量，初始階段，霉菌和內部微生物同時增加，當霉菌的數量增加到一定水平時，就會抑制內部微生物的生長，酵母菌是火腿中主要真菌，占成熟火腿微生物總數的50%以上，從腌制階段開始就呈指數增長，最終穩定在107CFU/g左右，火腿酵母數量為其他微生物的10～103倍，這表明酵母在火腿發酵中起重要作用[10-13]。

國外傳統火腿主要產于地中海沿岸地區，常見的有西班牙伊比利亞火腿、意大利帕爾馬火腿、法國巴約納火腿和德國黑森林火腿等。西班牙、意大利和法國均為溫和的地中海氣候，因此環境濕度高、發酵成熟時間長是該地區火腿加工的主要特點，其火腿肉質細嫩、香味濃郁。與我國傳統火腿類似，西方火腿中的優勢微生物種群主要是微球菌、霉菌和酵母菌[14]。有研究通過對伊比利亞火腿微生物的分離培養和鑒定，發現葡萄球菌是主要細菌屬，青霉屬、曲霉屬和散囊菌屬為主要霉菌，其中普通青霉在腌制階段占主體優勢[15]，在火腿腌制末期，酵母菌則成為主要真菌，其數量最大能達到107CFU/g， 且大多數酵母分離物（75%）被鑒定為漢遜德巴利酵母[16]。Battilani等[17]研究發現，帕爾瑪火腿肌肉表面酵母菌數量為105～107CFU/g，脂肪表面數量為104～106CFU/g，整個成熟過程中酵母菌群的優勢種為漢遜德巴利酵母、澤蘭假絲酵母和黑角德巴利酵母。

1.2 發酵香腸

發酵香腸是指將絞碎的肉和脂肪與輔料混合后灌入腸衣，經發酵、干燥、成熟而制成的具有發酵特性的肉制品。中式發酵香腸包括川味和廣式香腸等，目前采用自然條件發酵，發酵環境中豐富的微生物種群參與到香腸的品質形成過程中，賦予香腸獨特的風味和質構特性，其中乳酸菌和葡萄球菌是該過程中的兩大主要微生物。Hu Yingying等[18]在四川香腸中分離出乳桿菌、布羅氏絲菌、片球菌和葡萄球菌，其中乳酸菌（75%）為優勢微生物。謝科等[19]從廣式香腸中分離出19 株葡萄球菌和12 株乳酸菌，并鑒定其主要優勢菌為腐生葡萄球菌、木糖鏈球菌和乳桿菌，次要優勢菌為表皮葡萄球菌、科氏葡萄球菌和加氏乳球菌。有學者比較了16 種中國傳統香腸的微生物種群，發現在大多數香腸中，乳桿菌屬、微球菌屬為優勢菌屬[20]，其中中式煙熏發酵香腸主要由魏斯氏菌屬（25.32%）、片球菌屬（16.67%）、乳桿菌屬（7.93%）、乳球菌屬（7.98%）、葡萄球菌屬（6.78%）和鏈球菌屬（4.74%）組成。

西式發酵香腸主要有薩拉米香腸、伊比利亞干發酵香腸等，并且西式發酵香腸通過接種特定發酵劑進行生產，微生物菌群較為單一，且香腸成熟過程中一些腐敗微生物增殖受到抑制直至消失[1]。西式發酵香腸的微生物群主要由乳酸菌和凝固酶陰性球菌（包括微球菌和凝固酶陰性葡萄球菌）組成，其中優勢微生物是葡萄球菌屬。Aquilanti等[21]通過高通量測序薩拉米香腸中細菌菌落屬水平，發現葡萄球菌屬含量占97.45%，其次也檢測出乳桿菌屬（1.02%）和片球菌屬（0.64%）。

1.3 其他發酵肉制品

1.3.1 臘肉

臘肉是一種以新鮮（冷凍）牲畜肉為主要原料并與其他輔料混合，通過腌制、烘烤干燥（或室外晾曬風干）、熏制等過程所制成的加工品。臘肉主要在國內南方地區盛行，有學者鑒定不同地理區域（盆地、山脈和高原）四川臘肉的細菌多樣性，發現葡萄球菌屬是四川不同地理區域臘肉中的優勢屬，其次檢測到的乳桿菌相對豐度遠低于葡萄球菌，不同地理組間的細菌群落結構存在顯著差異，且受水分活度、pH值和亞硝酸鹽水平等理化參數的影響[22]。文開勇等[23]對四川傳統臘肉中微生物群落結構進行分析，發現葡萄球菌屬是臘肉的優勢菌，并且檢測到曲霉是真菌屬水平豐度最高物種，這可能與家庭式制作和貯藏環境有關。刀板香是安徽黃山地區特有的一種臘肉制品，朱旱林等[24]通過分離鑒定刀板香中優勢微生物，發現葡萄球菌和嗜冷桿菌可作為刀板香良好的發酵劑。馮秀娟等[25]研究湖南傳統臘肉生產過程中的微生物種群，表明湖南傳統臘肉中的優勢菌為乳酸菌和葡萄球菌。綜上，臘肉的優勢微生物種屬是乳酸菌屬和葡萄球菌屬，并且臘肉的傳統加工導致表面含有霉菌。

1.3.2 酸肉

酸肉是一種南方地區少數民族傳統的發酵肉制品，根據地域可分為湖南、廣西和黔渝地區傳統酸肉，中國傳統酸肉一般是將生肉切片、鹽、米粉（大米、玉米和糯米等）和調味料放入容器中密閉自然發酵而制成，酸肉特點是質地硬、酸味足，游離脂肪酸和活性肽豐富，營養價值高，擁有悠久食用歷史和民族特色。Zhong Aiai等[2]利用新鮮豬肉塊、米飯和其他輔料放入容器中密封自然發酵60 d，通過高通量測序發酵階段微生物群落的多樣性，發現乳桿菌、魏斯氏菌、葡萄球菌和巨型球菌是酸肉中的主要微生物。王子媛等[26]解析湖南部分地區酸肉細菌多樣性差異，結果表明，慈利地區酸肉微生物種群主要為乳桿菌和葡萄球菌，古丈地區酸肉微生物種群主要為乳桿菌和魏斯氏菌，酸肉、酸魚和低酸性發酵香腸的主要微生物菌屬類似，以乳酸菌為主，其次還有葡萄球菌、酵母菌和微球菌，微生物與酸味之間存在 正相關性。

1.3.3 發酵魚

發酵魚是傳統地域特色產品，大部分采用自然發酵方法，依賴于環境中微生物的長期自然發酵。當前世界各地發酵魚產品種類很多，其中來自亞洲和歐洲的傳統魚產品占較大比例[27]。根據發酵魚基質特性，產品可分為以下幾類：發酵魚體、發酵魚露和發酵魚醬，發酵魚體是新鮮魚通過腌制、干燥和長期厭氧發酵制成，魚露和魚醬則是通過魚肉鮮味調料長時間發酵而成[28]。 傳統發酵魚體包括臭鱖魚、酸魚、糟魚等[29]，臭鱖魚是安徽黃山地區傳統發酵產品，傳統方法將鮮魚密封裝入有鹽的木桶中經過短期發酵而成，賦予似臭非臭、肉質酥爛的特點。Wang Yueqi等[30]研究3 種不同加工工藝臭鱖魚的微生物多樣性，發現嗜酸性桿菌、梭桿菌和弧菌是臭鱖魚中最主要的微生物。酸魚是少數民族特色發酵食品，主要是將原料魚、谷類物質和其他輔料密閉發酵而成，自然發酵過程中乳桿菌屬、葡萄球菌屬和巨型球菌屬為優勢菌屬[31]，其中乳酸菌種是發酵過程中最主要的優勢菌落，因此賦予其獨特風味。發酵魚露和魚醬是魚類經腌漬、發酵、熬煉后形成的特殊風味調味品，其中魚露是液體調味料，而魚醬是糊狀調味品。長時間的發酵工序導致魚露和魚醬具有獨特的微生物群落，學者們探究魚露發酵過程中的微生物時，發現酵母菌、乳酸菌、芽孢桿菌、葡萄球菌和微球菌等是魚露中的核心微 生物[32]。發酵初期，隨著鹽的滲透和魚肉基質初級分解，酵母菌、乳酸菌和微球菌成為優勢菌群，進入發酵中期，葡萄球菌和乳酸菌是主要微生物，乳酸菌中主要是四聯球菌等嗜鹽乳酸菌，在發酵后期階段，乳酸菌和芽孢桿菌成為主要微生物[33]，發酵魚醬微生物種群主要以乳酸菌、葡萄球菌和酵母菌為主[34]，可以看出乳酸菌是魚露和魚醬發酵過程中最主要的微生物。

1.3.4 板鴨

板鴨是南方地區特色發酵肉制品，以鴨子為原料，經過屠宰、脫毛、掏空、清洗、腌制、整形、風干等加工而成，著名產品有南京板鴨、建甌板鴨、南安板鴨和建昌板鴨等。Li Xiaomin等[35]分析4 個地區傳統雷官板鴨、建甌板鴨、南安板鴨和建昌板鴨的微生物多樣性，結果表明，腸球菌、嗜冷桿菌、乳球菌、巨型球菌、鹽水藻和葡萄球菌是主要微生物菌群，通過相關性分析研究微生物與揮發性風味物質的關系，結果表明，葉酸和硬脂酸的產生與巨型球菌密切相關，曲霉菌與硬脂酸呈負相關，而腸球菌的存在說明板鴨生產缺乏工業標準化。此外，Li Xiaomin等[36]從雷官板鴨中常見發酵劑（乳酸菌和葡萄球菌）分離鑒定出15 種菌株，這些菌株安全性高、具有優異的益生菌特性，其中清酒乳桿菌D15、彎葉芽孢桿菌D2、模仿葡萄球菌D12有助于板鴨揮發性風味化合物的形成，可用作本土發酵劑，提高板鴨的質量與風味。

1.3.5 風干肉

風干肉是一種常見于西藏和內蒙古西部地區的傳統肉制品，將牛羊肉切成小條并用香料處理、腌制并掛在陰涼處，自然風干約3 個月后形成直接食用的產品。新疆風干牛肉風干過程中的主要微生物為乳酸菌、葡萄球菌和微球菌，其中微生物總數為8×108CFU/g，乳酸菌數為1.48×107CFU/g，葡萄球菌和微球菌的數量約為4.4×108CFU/g[37]，在發酵期間由于水分的流失導致細菌含量呈現降低趨勢。田建軍等[38]在分析自然發酵風干牛羊肉微生物多樣性時，發現傳統風干肉的細菌豐度大于中西式發酵肉制品和煙熏發酵肉制品，并且以乳桿菌、葡萄球菌和乳球菌為主，而發酵劑接種后能顯著降低風干肉的致病菌，降低微生物污染風險。

綜上所述，傳統發酵肉制品品質與微生物關系緊密，且主要產品特性形成于區系微生物的演替過程中，同時微生物的豐度和多樣性也受到環境及產品本身理化性質改變的影響，從而在與產品、環境的動態互作過程中形成優勢菌屬，并且隨著國內外學者對發酵過程的深入挖掘，各類優勢微生物的生化特性及其在產品中的作用逐漸明晰。

2 發酵肉制品中微生物作用

發酵肉制品中的微生物主要包括乳酸菌屬、葡萄球菌屬、微球菌屬、酵母菌屬和霉菌屬等，微生物對發酵肉制品的質構特性、風味特征和安全品質均起到關鍵作用。

2.1 乳酸菌

乳酸菌是發酵肉制品中存在最廣泛的微生物，常見有乳桿菌、乳球菌和鏈球菌等。乳酸菌作為一種提供多種功能的益生菌，在產品的風味、質構特性、色澤及安全性方面發揮重要作用。

乳酸菌能夠分泌胞外蛋白酶、脂肪酶及過氧化氫酶等，促進產品蛋白質、脂肪分解和發揮抗氧化作用，發酵產品中氨基酸、酯類、肽和短鏈脂肪酸等風味化合物前體物的形成均與乳酸菌特性有關。在乳酸菌的發酵過程中，肌肉中蛋白質的二級和三級結構發生變化，同時在內源性蛋白酶的作用下肌原纖維蛋白和肌漿蛋白分解成多肽，進一步通過內源性肽酶的作用降解為寡肽，乳酸菌利用寡肽在內的小分子肽生成游離氨基酸或肽類衍生物，為產品的特征風味物質提供重要的前體物質[39-40]。有研究表明，乳酸菌產生的脂肪酶可將脂質底物甘油三酯和磷脂分解成游離脂肪酸，其中不飽和脂肪酸在過氧化物酶作用下產生醛，在脫氫酶和氫化酶的作用下可產生醇和酸，飽和脂肪酸在硫醇化酶、β-酮酸脫羧酶和還原酶的作用下產生一種風味物質仲醇[41]，同時脂肪的乳酸菌代謝產生游離脂肪酸和醛、酮類風味物質，其代謝產物可為乳酸菌進一步生成其他風味物質提供碳源。乳酸菌在發酵過程中通過乳酸脫氫酶、乙酰乳酸脫氫酶、雙乙酰合酶等多種酶的作用將葡萄糖分解產生丙酮酸，產生具有乙酸鹽和甲酸鹽等香氣的酯和乳酸等具有特殊風味的物質[5]。

乳酸菌能夠通過代謝作用利用葡萄糖生成乳酸，進而調節微環境的pH值，影響產品質構。乳酸菌會影響發酵肉制品的質構特性，發酵過程中產生的乳酸會降低肉類的pH值，而pH值影響肌原纖維蛋白的保水能力，當pH值低于肌原纖維蛋白的等電點時，發酵肉制品的硬度和耐嚼性增加。生肉用鹽腌制后會導致鹽溶性蛋白被溶解，這些溶解的蛋白質在乳酸的作用下變性，形成凝膠結構[42]。

乳酸菌能夠參與到肉制品的發色過程中，為產品提供良好色澤。通常肉制品外源添加的亞硝酸鹽被分解后還原為NO，NO與肌紅蛋白反應生成亮紅色的亞硝基肌紅蛋白，促進產品發色，乳酸菌則能夠通過一氧化氮合酶與高鐵肌紅蛋白產生NO進而促進亞硝基肌紅蛋白的生成[43]。

乳酸菌在產品品質的安全性方面也發揮重要作用。乳酸不僅會降低肉制品pH值，還抑制有害微生物的生長、降低水分活度和延長食品的保質期，此外，乳酸菌可產生細菌素，如乳酸鏈球菌素等抗菌物質，抑制病原菌生長，防止肉制品變質。謝垚垚[44]以侗族酸肉中篩選到的彎曲乳桿菌SR6和戊糖片球菌SR4-2混合作為酸肉發酵劑生產發酵酸肉，結果表明，接入發酵劑發酵的酸肉較傳統發酵酸肉發酵時間縮短并優于傳統酸肉品質，具有體外清除自由基和保護DNA損傷的作用，并提高了產品的營養和安全性。

2.2 葡萄球菌

凝固酶陰性葡萄球菌（coagulase negative staphylococci，CNS）是發酵肉制品中最主要的微生物種群，而其中占優勢的有木糖葡萄球菌、腐生葡萄球菌、馬胃葡萄球菌、肉葡萄球菌和模仿葡萄球菌等；CNS能夠影響發酵肉制品風味物質的形成、抗氧化活性、亞硝酸鹽的還原，但是CNS的應用存在一定的潛在安全隱患，CNS的某些菌株在用作食品發酵劑時會產生生物胺和毒力因子[45]。

CNS對風味物質的形成可分為4 種主要作用模式：碳水化合物分解、氨基酸轉化、脂質β-氧化和酯酶活性轉化，雖然碳水化合物分解產生乳酸主要由乳酸菌導致，而CNS也可將其轉化為有機酸（乳酸和乙酸）和揮發性化合物（雙乙酰、乙醛和乙酰脲），為發酵肉制品帶來明顯的黃油或乳制品香氣[46]。氨基酸的轉化會產生具有香氣的揮發性化合物，CNS產生的蛋白酶和肽酶分解蛋白質水平約占總蛋白水解量的40%，并且CNS可以將游離氨基酸轉氨和脫羧為相應的支鏈醛、羧酸和醇等揮發性化合物，賦予肉制品果香[47]。脂質β-氧化則是游離脂肪酸經過一系列酶促反應生成β-酮酸，β-酮酸經過脫羧反應生成甲基酮，如2-戊酮、2-己酮和2-庚酮，這有助于發酵肉制品風味的形成，芳香族酯化合物可以通過CNS的酯酶活性生成[48]。CNS可以中和促氧化劑分子，產生的超氧化物歧化酶和過氧化氫酶具有較強的活性，超氧化物歧化酶能與超氧自由基反應生成過氧化氫，再被過氧化氫酶轉化為水和氧氣，延緩發酵肉制品脂質和蛋白質被過度氧化[49]。CNS與乳酸菌類似，通過產生硝酸鹽還原酶產生NO進而促進肉制品發色。CNS是發酵肉制品風味形成的重要微生物，但也存在安全風險，有研究表明，部分CNS能夠產生低濃度的生物按和葡萄球菌腸毒素[50]，因此在發酵劑開發過程中有必要對發酵肉制品應用CNS進行安全性評估。牛雪峰[51]從發酵火腿中篩選出小牛葡萄球菌和馬胃葡萄球菌應用到發酵香腸中，與傳統發酵香腸相比，接種發酵劑的發酵香腸微生物數量、感官、質構和風味化合物都有較大改善。

2.3 酵母菌

酵母菌是發酵肉制品中重要微生物種群，已經分離出的發酵菌株包括漢遜氏酵母屬、假絲酵母屬、畢赤酵母屬、隱球菌屬、圓酵母屬、釀酒酵母和毛孢菌屬等，其中漢遜氏酵母菌和假絲酵母菌是最常見的酵母菌[52]。酵母菌可以通過其除氧性能穩定典型的紅色，抑制酸敗并改善發酵肉制品的感官特性。酵母菌利用其脂解和蛋白水解活性促進發酵肉制品的風味發展，有研究報道，接種漢遜氏酵母菌的發酵香腸能加速脂肪分解，進而提高游離脂肪酸、支鏈醛和酯的含量。此外，酵母有助于抑制病原微生物，如產赭曲霉霉菌和產黃曲霉毒素霉菌[53]。目前對于酵母菌對發酵肉制品的作用機制研究較少，研究結論主要是在發酵肉模型中得出，研究表明酵母菌的代謝能力、耐酸性和耐鹽性、脂解和蛋白水解活性影響最終產品的風味。萬晶瑩[54]從宣威火腿表面篩選出2 株德巴利漢遜氏酵母Y61和Y67并初步應用到發酵香腸中，結果表明，接種酵母菌顯著影響發酵香腸的理化性質、產品品質、外觀特征及感官評價，有效提高了發酵香腸的蛋白質和脂肪降解水平，同時加速了香腸的成熟過程，香腸中酸類和酯類物質的含量也顯著提升。

2.4 霉菌

霉菌是西式發酵肉制品常見的微生物，霉菌屬于好氧真菌，在發酵過程中附著在肉制品的表面，可抑制腐敗微生物的繁殖，保持內部水分、抑制酸敗和穩定色澤，能夠延長肉制品的保質期[55]。常見的霉菌有青霉屬和曲霉屬，其中青霉屬的納地青霉、產黃青霉是發酵肉制品中最重要的霉菌，霉菌對發酵肉制品的作用主要是分解脂肪和蛋白質，進而產生特殊風味物質，目前的研究主要是接種霉菌發酵劑能夠加快脂肪和蛋白質的水解，提高風味物質的含量，但霉菌是否能產生能夠分解脂肪和蛋白質的酶還不明確[7]。霉菌在改善發酵肉制品風味的同時，還會產生次生代謝物霉菌毒素，這對人體健康造成的危害極大，在發酵肉制品中接種霉菌要謹慎對待，陳杰[56]從火腿中分離出曲霉并進行抑菌實驗，發現大部分曲霉菌株會產生毒素。程燕[57]在四川香腸中接種產黃青霉并發酵30 d，與自然發酵相比，發現產黃青霉在四川香腸發酵過程中能降低水分含量，改善香腸的色澤、質構及滋味。

3 發酵肉制品的發展

3.1 開發新型發酵劑

發酵肉制品具有獨特的感官特性和營養價值，但也存在安全風險，如生物胺、亞硝胺和霉菌毒素等危害物，同時國內傳統發酵肉制品還是以小作坊生產方式為主，因此利用本地微生物的發酵特性開發新型發酵劑不僅可以增加大規模生產的可行性，還可以提高發酵肉制品的質量和安全性[58]。利用鑒定、分離出來的本地微生物作為發酵劑，是基于這些微生物完全適應肉類環境，并且能夠主導該發酵肉制品的優勢微生物群落[59]。國外對發酵劑應用做了大量研究，并廣泛應用于發酵肉制品的工業化生產，常見的乳酸菌發酵劑包括清酒乳桿菌、彎曲乳桿菌、植物乳桿菌、戊糖片球菌、乳酸片球菌和乳酸乳球菌，葡萄球菌發酵劑有小牛葡萄球菌和木糖葡萄球菌，酵母菌發酵劑有漢斯德巴氏酵母菌，霉菌發酵劑包括納地青霉和白青霉，這些發酵劑經過復配形成系列發酵肉制品的發酵菌種。近年來，國內對于發酵劑的研究逐漸受到重視，但應用到發酵肉制品的生產還不成熟，隨著科學技術的發展，宏基因組學和代謝組學的出現能夠揭示產品發酵過程中的微生物演替和代謝產物變化，有助于開發特定功能的發酵劑[60]。

3.2 應用益生菌、副益生菌、后生元和益生元

益生菌被定義為活的微生物，當攝入足夠的量能影響人體的腸道微生物種群，改善人體生理健康。發酵肉制品是益生菌的合適載體，自然發酵過程中的生態位有利于益生菌的生存，因此肉類是益生菌的天然潛在 來源[61]。同時益生菌需要具備良好的耐受力，適應發酵過程環境和人體腸道環境，還要滿足人體健康 需求[62]。常見的益生菌發酵劑主要是乳酸菌和雙歧桿菌，還有部分酵母菌、乳球菌和腸球菌，研究表明，生產功能性發酵肉制品的菌株具有多樣性，包括長雙歧桿菌KACC91563、屎腸球菌CECT410、屎腸球菌CRL183、干酪乳桿菌ATCC393、干酪乳桿菌SJRP66、副干酪乳桿菌DTA83、鼠李糖乳桿菌LOCK900、植物乳桿菌CD101、嗜酸乳桿菌CRL1014、清酒乳桿菌23K、發酵乳桿菌R6和模仿葡萄球菌NJ201等，這些菌株不僅滿足益生菌應用發酵肉制品的要求，還不影響產品最終質量（顏色、pH值、質地特性和感官屬性）[63]，其中，益生菌表現出的益生特性有產生能夠抗氧化和提高免疫力的代謝產物，發酵肉制品中的生物活性肽具有降血脂、降血壓作用，另外，益生菌代謝產物中的胞外多糖和脂壁酸等物質表現出多種益生作用[64]。目前對于益生菌在發酵肉制品中的應用還未完全開發和利用，對于益生菌保健作用的科學依據還不充分，但相關研究還在進行中，期待研究者能夠解決這一問題。

益生菌在使用過程中會存在細胞活力、與基質化合物的相互作用以及不利于風險人群食用等問題，當前，副益生菌和后生元在開發具有功能性成分的生物技術產品方面具有寶貴的潛力，并且更容易在工業規模中 使用[65]，因此，與益生菌相比，它們的應用可以提供多種技術優勢，例如易于使用和貯藏、具有廣泛pH值和溫度范圍內的穩定性等。副益生菌，也稱為滅活益生菌，當補充足夠的量時，可以有益改善宿主的免疫系統。研究表明，副益生菌提供的健康益處可以通過不同的途徑實現，例如調節免疫系統、改善蠕動運動和增加雙歧桿菌的數量[66]。后生元被描述為活細菌（益生菌或非益生菌）產生的可溶性產物、副產物及細胞裂解后釋放的副產物，因此，后生元可作為非活微生物或其成分的特定制劑，以促進對宿主的健康益處。副益生菌和后生元可以使用非熱滅活方法（脈沖電場、超聲波、高壓或電離輻射）、噴霧、真空、流化干燥方法組合應用來生 產[67]，科學證據表明，后生元和副益生菌具有多種功能特性，例如，生物活性化合物通過抑制分子或受體間的相互作用，有助于宿主微生物群的穩態[68]。

益生元被定義為“腸道中宿主微生物選擇性利用的底物，賦予健康益處”。常見的益生元包括乳果糖、低聚半乳糖、低聚果糖和菊粉等[69]，益生元有益于胃腸道（抑制病原體或刺激免疫反應）、心臟代謝（降低血脂水平和對胰島素抵抗產生影響）、心理健康（產生對大腦功能、能量和認知有影響的代謝物）和骨骼強化（提高礦物質生物利用度）[70]，益生元的使用應滿足抵抗胃腸道消化、可被腸道微生物發酵、促進腸道有益細菌的生長[71]。另外，益生元纖維可作為脂肪替代品應用到發酵肉制品[72]，最常用的降低肉制品脂肪和鈉含量的益生元有菊粉、抗性淀粉、聚葡萄糖、α-環糊精和奇亞籽黏液等，目前這些物質正在功能性肉制品中得以應用。

4 結 語

發酵肉制品憑借獨特的風味與營養價值已經越來越受到研究者的關注，其中微生物對產品的風味形成和功能特性起到重要作用。國內傳統發酵肉制品種類豐富、風味獨特，但還是以小作坊式的生產方式為主，難以滿足人們日益增長的需求，了解發酵過程中關鍵微生物種群構成和演替，明確微生物代謝機制和風味物質形成機制對發酵肉制品的質量和工業化生產具有重要意義。未來的研究不僅是發酵肉制品的標準化，還要開發有健康益處的功能性發酵肉制品。