PPT《第十三章 发酵肉制品》

第十三章 发酵肉制品 孔保华

第一节 发酵肉制品的概念、种类及特点

第二节 发酵肉制品常用的微生物及其特性

第三节 发酵肉制品的质量控制

第四节 发酵干香肠和半干香肠的加工

第一节 发酵肉制品的概念、种类及特点

一、发酵肉制品的概念

二、发酵肉制品的种类

三、发酵肉制品的特点

一、发酵肉制品的概念 发酵肉制品是指在自然或人工控制条件下,利用微生物发酵作用,产生具有特殊风味、色泽和质地,且具有较长保存期的肉制品.

因肉制品在加工过程中经过了生物发酵,由特殊细菌或酵母,将糖转化为各种酸和(或)醇,使肉制品的pH值降低,并经低温脱水使Aw下降,因此,准确地讲应称其为发酵干燥肉制品. 发酵肉制品因其较低的pH值和较低的Aw使其得以保藏.在发酵、干燥过程中产生的酸、醇、非蛋白态含氮化合物、脂及酸使发酵肉制品具有独特的风味.发酵肉制品在美国、德国、意大利等国家已成为一种传统的发酵食品,它具有工艺考究、色香浓郁、风味独特的特点.肉和肉制品的干燥和发酵是世界上最原始、最古老的贮藏方法,在大多数情况下发酵和干燥联合进行.我国的腊肠是通过干燥而制成,且是高温干燥(35~50℃),而欧洲的干香肠则既有发酵过程又有干燥过程,且是低温干燥过程(15.6~23.0℃),但现在也有采用高温干燥工艺者(>

30℃). 传统发酵肉制品生产中发酵所需的微生物是偶然从环境中混入的 野生 菌,而现在一般用筛选甚至通过生物工程技术培育的微生物.如今人们已经认识到了乳酸菌等微生物在发酵肉制品呈色、呈味及保存中的重要作用,因此在欧美等国,发酵剂在肉类工业中的应用越来越广泛我国是一个肉类生产及消费大国,全国各地都有一些名优的发酵肉制品,如金华火腿等.但都属于自然发酵,产品质量很不稳定.在西式发酵香肠的基础上,结合我国传统发酵的加工技术,利用乳酸发酵剂制作适合中式风味的发酵香肠及肉制品,发展前景广阔.

二、发酵肉制品的种类 发酵肉制品主要是发酵灌肠制品,另外还有部分火腿.这些制品的分类常以酸性(pH值)高低、原料形态(绞碎或不绞碎)、发酵方法(有无接种微生物或/和添加碳水化合物)、表面有无霉菌生长、脱水的程度,甚至以地名进行命名. 常见的分类方法主要有:

(一)按地名 这类命名方法是最传统也是最常用的方法,如黎巴嫩大香肠、塞尔维拉特香肠、萨拉米香肠等.

(二)按脱水程度 根据脱水程度可分成半干发酵香肠和干发酵香肠.①半干发酵香肠的含水量为40-45%,②干香肠的含水量为25-40%.

(三)根据发酵程度 根据发酵程度可分为低酸发酵肉制品和高酸发酵肉制品.这种分类方法是根据成品pH值进行划分. 1.低酸发酵肉制品 (1)低酸发酵肉品种的种类 传统上认为低酸肉制品的pH值为5.5或大于5.5.这类肉制品在欧洲和其他大陆有悠久的历史,欧洲的传统风味香肠通常是发酵、低温干燥,而中国香肠是升温干燥.高温干燥可以使微生物失活,且产品在感官上完全不同于低温发酵香肠.对低酸肉制品,低温发酵和干燥有时是唯一抑制杂菌直至盐浓度达到一定水平的手段. 著名的低酸发酵干燥肉制品有法国、意大利、南斯拉夫、匈牙利的萨拉米香肠,西班牙火腿等.虽然它们在烟熏(仅有部分产品烟熏)、霉菌生长(其中几种表面有霉菌生长)和其他特征方面彼此不同,但在以下两个方面是一致的: 两个方面是一致性 ①发酵干燥时间长 即是高pH值产品,脱水率也较高,但无干燥失败现象(变形、部分硬化等).因此,为了达到足够Aw值,必须延长水份移动过程.②不添加碳水化合物或温度控制较低,产品的最终pH值在5.5以上,且通常为5.8~6.2. (2)低酸肉制品的特点 低酸发酵肉制品在发酵和干燥过程中主要发生了以下变化: ①产品熟化期末,温度仅为18~22℃,但失重达40~50%. ②干燥导致Aw下降,大多数病原微生物被抑制.实际上只有李斯特菌和葡萄球菌有机会生长.低温(5.4)时都表现出硝酸盐还原活性.

(四)霉菌和酵母 霉菌在肉品发酵过程的作用有:(1)形成特征的表面外观,并通过霉菌产生的蛋白酶、脂肪酶作用于肉品形成特殊风味;

(2)通过霉菌生长耗掉O2防止氧化褪色;

(3)竞争性抑制有害微生物的生长. 传统的发酵香肠的霉菌主要来自于环境,其组成较复杂,但主要是青霉.目前,德国将白地青霉和娄地青霉两种霉菌用于肉品发酵,它们都能产生蛋白酶和脂肪酶,使产品能产生特殊的风味.许多干香肠如意大利萨拉米、匈牙利萨拉米的特征就是在表面上有霉菌生长,而且加工厂家认识到它们的独特风味必需依靠这些霉菌的作用. 在香肠的成熟过程中,霉菌有两个重要作用: (1)菌丝体在香肠表面形成外衣,能调节水分损失.这种自然控制机制可能在一定程度上补偿了环境中相对湿度的变化,使香肠从中心到外表的干燥速度比较一致.(2)在霉菌产生并均匀地覆盖香肠表面时,酶作用于脂肪和蛋白质,影响风味和香气,使产品具有独特性.大的干燥室有明显的 氨味 ,是由于肉蛋白质的分解作用形成的.此外,由于霉菌都有过氧化氢酶活性,又在香肠表面上形成霉衣,阻止了氧气渗透进肉中,减少了酸败的机会.许多霉菌也能把硝酸盐还原成亚硝酸盐,促进香肠表面颜色的生成. 发酵肉制品的酵母主要是汉逊德巴利酵母菌,用作发酵剂时在香肠中的接种量是106cfu/g,可使制品具有酵母味,并有利于发色的稳定性,且对微球菌的硝酸盐还原性也有轻微抑制作用.根据近年研究,金华火腿中也存在酵母(103~106 cfu/g),但尚未进行具体的分类研究.Erginkaya(1992)就通过杂交育种获得了可利用更多种类的碳水化合物作为碳源,并能利用亚硝酸盐的汉德巴利酵母新菌株. 总之,发酵肉制品中所添加的发酵剂可以是单一菌株,也可以是混合菌株.细菌、酵母菌、霉菌在发酵肉制品中都有应用.乳酸菌不仅能缩短发酵时间,改善产品的色泽和风味,还能抑制有害菌的生长,防止毒素的产生.微球菌和葡萄球菌能加快发色、产酸速度,使产品能更快地达到所需的质地,也能很好地控制病原菌和腐败菌的生长.酵母菌可使产品具有酵母味,并有利于发色的稳定性.霉菌具有发达的酶系,代谢能力强,在金华火腿中起着重要的作用.

四、发酵剂培养物的使用 制作干香肠和半干香肠的纯微生物发酵剂,最初于1921年发布了专利.1957年美国首次制出了商业性香肠发酵剂.现在生产出了商品化的各种冷冻或冷冻干燥的肉用乳杆菌、片球菌和霉菌制作的发酵剂.这些发酵剂,有些是单一菌种的,有些是混合菌种的. 活性发酵剂 一般是在配料阶段加入. 虽然大多厂家在肉中添加干配料后加入发酵剂,但要想分布均匀,应先将发酵剂添加到肉中.在加入其他配料之前,使发酵剂与原料肉有效混合.无论如何,最重要的是不能将活的微生物培养物与腌制成分如食盐、亚硝酸盐直接接触.否则,会降低培养物的成活率和活性.大多数培养物是以浓缩形式出售,用水稀释后则能使其很好的分布.冷冻干燥形式的培养物,要有一个水合步骤才能获得理想的效果.

五、发酵剂的制备与保存 每一生产厂都有增强培养物活性的专用培养基配方和加工条件,但其中必须有氯化钠(最小0.5%)以保持其耐盐性. 对啤酒片球菌,商业培养基配方为:玉米浸渍水11.3 kg,脱脂奶粉22.

7 kg,葡萄糖为45kg,酵母自溶物6kg,磷酸二氢钾6.4 kg,磷酸氢二钠4.3kg.在混合物中加水到227L,用传统方法接种啤酒片球菌,在32~37℃培养8~10 h,然后离心分离培养基中的细菌,与其它稳定剂、混合营养物质混合,尽快冻结. 各种稳定剂如甘油、脱脂奶粉、谷氨酸钠、麦精、碱金甘油磷酸盐、谷氨酸、胱氨酸和葡萄糖常在冻结介质中与培养浓缩物配合,以提供保护作用.培养浓缩物通常每毫升(克)中有109~1011个细胞.混合后应尽快用液氮或二氧化碳冻结培养物.最早选用啤酒片球菌(乳酸片球菌)属的一个菌株作为肉发酵剂,是因为该菌株能耐冻干.而冻干是当时保存和运送这些培养物所选用的方法. 保存和运送肉培养物的另一种商业方法是使用液体防冻剂.将常规的细胞糊用一倍或更多倍的冰点水抑制剂稀释.抑制剂为水溶性,对细菌无损害,冷冻到-40℃时不形成冻晶.抑制剂中有多元醇、糖和其他水溶性无机及有机化合物.此过程最少用40%~50%的抑制剂使培养基水分活性降低,并提供非冻结的浓缩物.

六、发酵肉制品成熟过程中的生化变化

(一)脂肪的变化

(二)蛋白质的变化

(三)风味物质的形成

(一)脂肪的变化 干发酵香肠在成熟过程中脂肪会发生水解,产生游离脂肪酸和低级的甘油脂, 这种水解当添加发酵剂或酶时尤为强烈.脂肪水解释放的游离脂肪酸会进一步发生氧化,生成与干发酵香肠风味有关的多种化合物. Stahnke(1995)在用木糖葡萄球菌发酵香肠时发现,在游离脂肪酸组成中,不饱和脂肪酸达75.9%左右.通过对很多微生物发酵香肠的研究,人们得出结论:不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸更容易从甘油脂中释放;

发酵香肠中微生物脂酶是1,3-特异性的. 通过对加酶或加发酵剂香肠的TBA值和过氧化物值的测定发现,尽管脂肪发生了强烈的水解,产生了大量的游离脂肪酸,但是使用发酵剂及脂肪酶后,这些参数没有明显增加.很多研究也证实加发酵剂及加脂肪酶的香肠,在成熟过程中,虽会引起游离脂肪酸的增加,但不会加速变哈.

(二)蛋白质的变化 干发酵香肠成熟期间,在脂肪降解的同时,蛋白质也发生降解产生多肽、氨基酸等,一部分氨基酸随后脱羧、脱氨或进一步代谢成醛、酮等其它小分子化合物.人们通过对干香肠成熟过程中蛋白质变化研究得出结论:成熟过程中,蛋白质发生了不同程度的降解,尤以加酶组降解更多,而且每组酶对肉中不同蛋白质表现出不同的活性;

同种酶其量越多所引起的蛋白质降解越强烈,外观表现为软化程度加重.

(三)风味物质的形成 脂肪和蛋白蛋的降解产生了很多游离脂肪酸和游离氨基酸.这些物质既可以通过自身促进香肠的风味又可以作为底物进一步产生风味化合物.另外,添加到香肠肉馅中的其它物质如盐、糖、及加工过程中的熏烟等也对香肠风味的形成起到一定的促进作用. 脂肪水解为游离脂肪酸以后,经过酶和非酶氧........