论文部分内容阅读
传统香肠中的微生物主要由乳酸菌(Lactic acid bacteria, LAB)，凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase-negative staphylococci，CNS)，酵母和霉菌组成。LAB有助于风味、颜色和质地的形成，具有提高发酵肉制品的稳定性和安全性的能力。CNS通过分泌胞外蛋白酶、脂肪酶等从而促进特定风味物质的形成，在香肠风味和质地的发展中起着重要的作用。而部分CNS具溶血活性、生物膜形成能力和抗生素耐药性等，这可能影响产品的安全性并导致人类健康风险。另外，在发酵香肠的加工阶段，脂肪和蛋白质的过度氧化会显著影响产品的品质及储藏稳定性。
因此，本研究从12份传统中式香肠样品中筛选出蛋白酶活性较强且具有益生特性和安全性的菌种作为发酵剂，并用响应面法对发酵工艺条件进行优化，探讨发酵剂对香肠抗氧化及品质的影响。具体研究内容和结论如下:
1、乳酸菌的筛选、鉴定及其益生特性研究
根据蛋白酶活性和肉品发酵剂标准对LAB进行筛选，通过测定LAB的耐酸、抑菌、耐胆盐和耐受人工胃液的能力来评价其益生特性，并对最终筛选出的菌株进行鉴定。结果表明从传统中式香肠中分离出133株革兰氏阳性触酶阴性的菌株，其中有8株菌能够水解肌浆蛋白和肌原纤维蛋白，能快速产生乳酸、耐受6.5％的盐和150mg/kg亚硝酸盐、不产硫化氢，不产生物胺，不产气、粘液或色素，满足肉类发酵剂的标准。同时，这8株菌具有良好的抑菌、耐胆盐和耐胃液的能力。最终鉴定GZ114为发酵乳杆菌、CQ01-122为戊糖乳杆菌、其余6株均为植物乳杆菌。此外，对8株菌在不同pH、温度、不同浓度的盐和亚硝酸盐下的生长能力进行探究，结果表明8株菌均能生长。因此，这些菌株可以作为肉品发酵剂用于工业生产。
2、葡萄球菌的筛选、鉴定及其安全性研究
根据蛋白酶活性和肉品发酵剂标准对CNS进行筛选，通过测定血浆凝固酶、溶血、DNA酶、产生物膜能力、抗生素敏感性、毒力因子以及急性毒性等探究葡萄球菌的安全特性，最终对菌株进行鉴定。结果表明从传统中式香肠中分离出76株革兰氏阳性触酶阳性的菌株，其中有8株菌能够水解肌浆蛋白和肌原纤维蛋白，耐受6.5％的盐和150mg/kg亚硝酸盐、不产硫化氢，不产生物胺，不产粘液或色素，具有硝酸盐还原酶活性和脂肪酶活性，满足肉品发酵剂的条件。经过安全试验，发现8株菌的血浆凝固酶、溶血、DNA酶均为阴性，不产生物膜、具有抗生素敏感性、不具有毒力因子，急性毒性试验显示无毒，具有良好的安全特性。最终鉴定CQ02-209为腐生葡萄球菌，其余7株为模仿葡萄球菌。此外，对8株菌在不同pH、温度、不同盐浓度下的生长能力进行探究，结果表明8株菌均能生长。因此，这些菌株可以作为肉品发酵剂用于工业生产，具有较低的安全风险。
3、响应面法优化益生发酵剂接种发酵香肠工艺
以LactobacillusplantarumCD101和StaphylococcussimulansNJ201为发酵剂，制作发酵香肠。综合pH、色差、质构和感官评分的结果研究接种量、复配比例和发酵温度对香肠品质的影响，在单因素试验结果的基础上，采用响应曲面法进行优化，从而得出发酵香肠的最优工艺参数。结果表明:添加植物乳杆菌和模仿葡萄球菌为混合发酵剂，接种量为107CFU/g、复配比例1∶1、发酵温度30℃，此时感官评分为85.28分，与模型理论值接近，为最佳工艺参数。该条件下制作出的香肠质地口感适中、色泽良好、香味浓郁纯正，综合品质较好。
4、优良菌株对发酵香肠抗氧化及品质的影响
将LactobacillusplantarumCD101和StaphylococcussimulansNJ201接种到发酵香肠中，以自然发酵和接种商业发酵剂作为对照，测定发酵香肠加工过程中氧化指标和品质指标的变化。结果表明:在发酵成熟过程中，接种该组发酵剂组的香肠过氧化值、TBARS值和羰基含量的上升速度及总巯基值的下降速度显著低于自然发酵组(P＜0.05);pH、Aw、水分含量以及亚硝酸盐残留量下降速度均显著高于其余两组(P＜0.05);色泽和质构特性方面，显著优于其余两组(P＜0.05)。此外，使用该发酵剂接种发酵香肠使得游离氨基酸含量及挥发性风味物质种类显著高于其余两组(P＜0.05)。因此，使用该组发酵剂不仅能够在一定程度上抑制脂肪和蛋白的氧化，而且能明显改善香肠的色泽、品质和风味，提升产品的营养价值和安全性。
因此，本研究从12份传统中式香肠样品中筛选出蛋白酶活性较强且具有益生特性和安全性的菌种作为发酵剂，并用响应面法对发酵工艺条件进行优化，探讨发酵剂对香肠抗氧化及品质的影响。具体研究内容和结论如下:
1、乳酸菌的筛选、鉴定及其益生特性研究
根据蛋白酶活性和肉品发酵剂标准对LAB进行筛选，通过测定LAB的耐酸、抑菌、耐胆盐和耐受人工胃液的能力来评价其益生特性，并对最终筛选出的菌株进行鉴定。结果表明从传统中式香肠中分离出133株革兰氏阳性触酶阴性的菌株，其中有8株菌能够水解肌浆蛋白和肌原纤维蛋白，能快速产生乳酸、耐受6.5％的盐和150mg/kg亚硝酸盐、不产硫化氢，不产生物胺，不产气、粘液或色素，满足肉类发酵剂的标准。同时，这8株菌具有良好的抑菌、耐胆盐和耐胃液的能力。最终鉴定GZ114为发酵乳杆菌、CQ01-122为戊糖乳杆菌、其余6株均为植物乳杆菌。此外，对8株菌在不同pH、温度、不同浓度的盐和亚硝酸盐下的生长能力进行探究，结果表明8株菌均能生长。因此，这些菌株可以作为肉品发酵剂用于工业生产。
2、葡萄球菌的筛选、鉴定及其安全性研究
根据蛋白酶活性和肉品发酵剂标准对CNS进行筛选，通过测定血浆凝固酶、溶血、DNA酶、产生物膜能力、抗生素敏感性、毒力因子以及急性毒性等探究葡萄球菌的安全特性，最终对菌株进行鉴定。结果表明从传统中式香肠中分离出76株革兰氏阳性触酶阳性的菌株，其中有8株菌能够水解肌浆蛋白和肌原纤维蛋白，耐受6.5％的盐和150mg/kg亚硝酸盐、不产硫化氢，不产生物胺，不产粘液或色素，具有硝酸盐还原酶活性和脂肪酶活性，满足肉品发酵剂的条件。经过安全试验，发现8株菌的血浆凝固酶、溶血、DNA酶均为阴性，不产生物膜、具有抗生素敏感性、不具有毒力因子，急性毒性试验显示无毒，具有良好的安全特性。最终鉴定CQ02-209为腐生葡萄球菌，其余7株为模仿葡萄球菌。此外，对8株菌在不同pH、温度、不同盐浓度下的生长能力进行探究，结果表明8株菌均能生长。因此，这些菌株可以作为肉品发酵剂用于工业生产，具有较低的安全风险。
3、响应面法优化益生发酵剂接种发酵香肠工艺
以LactobacillusplantarumCD101和StaphylococcussimulansNJ201为发酵剂，制作发酵香肠。综合pH、色差、质构和感官评分的结果研究接种量、复配比例和发酵温度对香肠品质的影响，在单因素试验结果的基础上，采用响应曲面法进行优化，从而得出发酵香肠的最优工艺参数。结果表明:添加植物乳杆菌和模仿葡萄球菌为混合发酵剂，接种量为107CFU/g、复配比例1∶1、发酵温度30℃，此时感官评分为85.28分，与模型理论值接近，为最佳工艺参数。该条件下制作出的香肠质地口感适中、色泽良好、香味浓郁纯正，综合品质较好。
4、优良菌株对发酵香肠抗氧化及品质的影响
将LactobacillusplantarumCD101和StaphylococcussimulansNJ201接种到发酵香肠中，以自然发酵和接种商业发酵剂作为对照，测定发酵香肠加工过程中氧化指标和品质指标的变化。结果表明:在发酵成熟过程中，接种该组发酵剂组的香肠过氧化值、TBARS值和羰基含量的上升速度及总巯基值的下降速度显著低于自然发酵组(P＜0.05);pH、Aw、水分含量以及亚硝酸盐残留量下降速度均显著高于其余两组(P＜0.05);色泽和质构特性方面，显著优于其余两组(P＜0.05)。此外，使用该发酵剂接种发酵香肠使得游离氨基酸含量及挥发性风味物质种类显著高于其余两组(P＜0.05)。因此，使用该组发酵剂不仅能够在一定程度上抑制脂肪和蛋白的氧化，而且能明显改善香肠的色泽、品质和风味，提升产品的营养价值和安全性。