木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠品质的影响

董颖颖,刘 莹,栗晓东,何 宁,朱迎春*

(山西农业大学食品科学与工程学院,山西 晋中 030800)

摘 要:发酵香肠营养丰富、风味独特且保质期长,但自然发酵香肠存在杂菌多、品质不稳定等问题,因此常采用人为接种发酵剂的方法提高香肠品质。为研究木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠品质的改善作用,以木糖葡萄球菌YCC3为发酵菌株制备发酵香肠,以只加入酸化剂制备的发酵香肠作为对照,测定发酵香肠成熟过程中的pH值、水分活度、色泽、质构特性、色素含量、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、过氧化值(peroxide value,POV)、亚硝酸盐含量,并对最终产品进行游离氨基酸含量测定和感官评价。结果表明,木糖葡萄球菌YCC3改善了香肠的色泽和质构特性,促进了香肠pH值的下降,显著降低了TBARS值和POV(P<0.05),并减少了亚硝酸盐的生成;在成熟终点,2 组发酵香肠中共检出16 种游离氨基酸,接种木糖葡萄球菌YCC3的发酵香肠中总氨基酸、甜味氨基酸、鲜味氨基酸和必需氨基酸含量均显著高于对照组(P<0.05);接种木糖葡萄球菌YCC3提高了发酵香肠的感官评分。综上,木糖葡萄球菌YCC3能够改善发酵香肠的理化性质,提高发酵香肠的氨基酸含量,保障发酵香肠的食用安全性。

关键词:木糖葡萄球菌YCC3;发酵香肠;品质;游离氨基酸

发酵香肠是一种以肉为原料,添加盐、糖和香辛料后,经微生物发酵形成的一种具有良好色泽和质地、独特风味、可长期贮藏的发酵肉制品,深受消费者喜爱[1]。发酵香肠可以通过自然发酵或人工接种发酵剂生产[2]。传统的自然发酵方法依赖于原料肉及其环境中存在的微生物,但这一过程易受到杂菌污染,导致产品品质不稳定、易发生氧化酸败,不易控制[3]。人工接种发酵剂是提高发酵香肠品质的重要途径[4]。近年来,随着消费者对发酵食品品质安全性的日益关注,通过开发高效、安全的发酵剂提升发酵香肠的品质和安全性已成为当前发酵香肠研究领域的核心内容[5]

乳酸菌、葡萄球菌、酵母菌和霉菌是发酵肉制品中常用的微生物发酵剂[6]。乳酸菌具有降低产品pH值、抑制腐败菌生长、减少生物胺生成等功能特性[7];葡萄球菌可以通过水解蛋白质、分解脂质合成风味物质,赋予发酵肉制品独特的风味[8];酵母菌可以利用脂解和蛋白水解活性促进风味物质生成、抑制酸败,改善发酵肉制品的感官特性[9];霉菌可附着在发酵肉制品表面,从而抑制杂菌生长、减少水分流失、抑制脂质氧化、延长发酵肉制品的保质期[10]。王德宝等[11]研究表明,使用复合发酵剂(清酒乳杆菌+木糖葡萄球菌+肉葡萄球菌)可缩短羊肉香肠发酵周期、改善香肠色泽、减少香肠中亚硝酸盐残留、降低有害生物胺、亚硝胺含量,提高产品安全性。范鑫洋等[12]研究发现,利用酿酒酵母与植物乳植杆菌进行发酵可赋予发酵香肠独特的酯香与醇香,并去除酸败味,提高发酵香肠的品质。木糖葡萄球菌是发酵肉制品中优势葡萄球菌属之一,在发酵肉制品生产中被广泛应用[13]。目前的研究主要集中于混合发酵剂对发酵肉制品的影响,而关于单一木糖葡萄球菌对发酵香肠品质特性的影响,目前的研究报道相对较少。

本课题组前期从发酵肉制品中筛选到1 株木糖葡萄球菌,将其命名为木糖葡萄球菌YCC3。与其他常用发酵菌株相比,木糖葡萄球菌YCC3在脂质降解、风味物质合成及抗氧化方面具有独特优势[14],研究[15]表明,与其他菌株相比,木糖葡萄球菌YCC3可更好地抑制灭菌猪肉浆的脂质氧化,同时可分泌脂肪酶,促进脂质的水解,增加游离脂肪酸的含量。这些特性与其特有的脂质运输和代谢基因相关[16]。因此,木糖葡萄球菌YCC3作为发酵菌株在发酵香肠生产中的应用具有潜在优势。

为深入了解木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠的品质影响,本研究以添加酸化剂(葡萄糖酸内酯)并接种木糖葡萄球菌YCC3生产的发酵香肠作为实验组,以只添加酸化剂生产的发酵香肠作为对照组,探究香肠在成熟过程中(成熟0、3、6、9、12 d),木糖葡萄球菌YCC3对其pH值、水分活度(water activity,aw)、色差、色素含量、质构特性、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、过氧化值(peroxide value,POV)、亚硝酸盐、游离氨基酸含量的影响,并进行感官评价。本研究旨在为发酵香肠生产中的菌种选择提供理论依据,并进一步推动该菌种在发酵肉制品中的应用。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪肉 市购;木糖葡萄球菌YCC3 山西农业大学食品科学与工程学院畜产实验室;肠衣 河北省保定市顺平县信联肠衣有限公司。

葡萄糖酸内酯 安琪酵母股份有限公司;蛋白胨生工生物工程(上海)股份有限公司;牛肉浸膏 北京奥博星生物技术有限责任公司;氯化钠 天津市科密欧化学试剂有限公司;琼脂粉、营养肉汤培养基、丁基羟基茴香醚、磺基水杨酸 北京索莱宝科技有限公司;磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、柠檬酸、硫代硫酸钠、氟化钠、对氨基苯磺酸 天津市凯通化学试剂有限公司;以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

LDZX-50KBS立式高压蒸汽灭菌锅 上海申安医疗器械厂;HPP-9272电热恒温培养箱 北京东联哈尔仪器制造有限公司;SW-CJ-2FD双人单面超净工作台苏州净化设备有限公司;ST2100 pH计、CP114电子天平美国奥豪斯仪器有限公司;FA25高剪切分散乳化机上海弗鲁克流体机械制造有限公司;RE-52AA旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂;SHZ-D(III)循环水式多用真空泵 河南省予华仪器有限公司;DW-86L578ST超低温保存箱 青岛海尔生物医疗股份有限公司;5804R高速冷冻离心机 德国Eppendorf有限公司;HD-6智能aw仪 无锡市华科仪器仪表有限公司;SMATA TA.XT Plus质构仪 英国Stable Micro Systems有限公司;UV-1100分光光度计 上海美谱达仪器有限公司;L-8900全自动氨基酸分析仪 日本日立股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 菌株的制备

将木糖葡萄球菌YCC3接种于营养肉汤中,37 ℃培养48 h,重复活化2 次以上,当活菌总数达109 CFU/mL以上时使用。

1.3.2 发酵香肠的制作工艺

将瘦肉搅碎,加入质量分数3%食盐、0.015%亚硝酸盐、0.05%异抗坏血酸钠(以肉质量计),混匀后置于4 ℃腌制24 h,加入肥肉丁(0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm,瘦肉与肥肉质量比4∶1)和质量分数5%糖(以肉质量计)进行搅拌,接种木糖葡萄球菌YCC3,灌肠、排气后置于30 ℃、相对湿度>90%环境中,发酵48 h,pH值降至5.1以下时发酵完成,进入成熟阶段,将香肠置于14~16 ℃成熟间内成熟12 d。成熟0~1 d时,相对湿度为75%~80%;成熟1~3 d时,相对湿度为70%~75%;成熟4~12 d时,相对湿度为60%~70%。当aw低于0.82时,结束成熟。

1.3.3 实验设计

将所有样品分为2 组:对照(CK)组:加入0.3%(m/m)葡萄糖酸内酯作为酸化剂,未接种发酵菌株;YCC3组:加入0.3%葡萄糖酸内酯作为酸化剂,并接种7(lg(CFU/g))木糖葡萄球菌YCC3。分别对原料肉、成熟0、3、6、9、12 d的发酵香肠进行取样,测定pH值、aw、色差、色素含量、质构特性、TBARS值、POV、亚硝酸盐含量;在成熟终点(12 d)进行游离氨基酸的测定并进行感官评价。

1.3.4 pH值的测定

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[17]中的方法进行。

1.3.5 aw的测定香肠样品去肠衣,称取5.00 g样品均匀平铺在平皿中,采用aw仪进行测定。

1.3.6 色差的测定

将去掉肠衣的发酵香肠剪碎,平铺于比色皿中,压实,用色差仪进行色泽测定,记录样品的亮度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*),并计算a*/b*以反映香肠的色泽[18]

1.3.7 色素含量的测定

参考王德宝[19]的方法,将4 mL浓HCl与16 mL蒸馏水混合后移至200 mL容量瓶中,用丙酮定容。称取2.00 g样品,加入9 mL上述酸性丙酮,均质后静置1 h,过滤,取上清液于640 nm处测定吸光度(A640 nm)。色素含量按式(1)计算:

1.3.8 质构特性的测定

将香肠剥去肠衣,切成高20 mm的圆柱体,参数设置:质地剖面分析模式测定,使用6 mm的圆柱形探头,感应元100 N,停留时间5 s,测试速率60 mm/min,测后速率200 mm/min,起始力0.4 N。

1.3.9 TBARS值的测定

参照Li Fangfei等[20]的方法,称取5.00 g搅碎后的样品,加入3 mL 1 g/100 mL硫代巴比妥酸溶液和17 mL 2.5%(V/V)三氯乙酸-盐酸溶液,煮沸30 min,冷却至室温,取一定量上清液与等体积氯仿混匀,4 000×g离心10 min,取上清液,于532 nm处测定吸光度(A532 nm)。TBARS值按式(2)计算:

式中:m为样品质量/g;9.48为由TBARS的稀释因子和摩尔消光系数推算出的常数。

1.3.10 POV的测定参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》[21]中的第一法(滴定法)进行测定。

1.3.11 亚硝酸盐含量的测定

参照GB 5009.33—2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》[22]中的第二法(分光光度法)进行测定。

1.3.12 游离氨基酸的测定

参考冯美琴等[2 3]的方法并略作修改。将香肠剥去肠衣并剪碎,称取1.00 g搅碎后的样品,加入10 mL 8%(V/V)磺基水杨酸,4 ℃匀浆30 s,1 000 r/min离心20 min,取上清液,重复离心1 次。取2 mL上清液于15 mL带盖离心管中,再加入等体积0.02 mol/L HCl溶液,漩涡振荡,过0.22 μm滤膜至2 mL小瓶中,使用自动氨基酸分析仪进行测定。

1.3.13 感官评价

参考王吉[24]的方法并略作修改,由经过培训的20 名小组成员对发酵香肠的品质(色泽、气味、滋味、组织形态和总体可接受性)进行评价。感官评价标准如表1所示。

表1 感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation criteria for fermented sausage

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1.4 数据处理

所有实验均重复3 次,结果以平均值±标准差表示。数据统计分析采用Statistix 8.1软件(St. Paul,MN)进行方差分析、显著性检验(显著水平P<0.05),采用Origin 9.0软件绘图,运用TBtools软件绘制热图。

2 结果与分析

2.1 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠pH值的影响

由图1可知,原料肉的pH值为6.07,当发酵48 h(成熟0 d)时,YCC3组和CK组发酵香肠的pH值分别为4.94±0.06和5.06±0.03,2 组发酵香肠的pH值均下降至安全值(5.10)以下。发酵结束进入后熟阶段时,YCC3组下降幅度显著大于CK组(P<0.05),这可能是由于YCC3组中接种的木糖葡萄球菌YCC3能够将原料肉中的碳水化合物分解并产生乳酸、有机酸等酸类物质,导致pH值下降较快[25],这与Fan Yuhang等[26]的研究结果一致。随后2 组发酵香肠的pH值随成熟时间的延长呈先下降后上升的趋势,在成熟6~9 d时,发酵香肠pH值显著上升(P<0.05),在成熟9~12 d时,CK组仍显著上升(P<0.05),YCC3组变化不显著,这可能是由于成熟后期碳水化合物减少,微生物和/或酶分解蛋白与脂肪,产生肽、氨基酸和胺类等碱性物质[27]。在成熟终点,CK组的pH(5.18±0.01)显著高于YCC3组(5.06±0.02)(P<0.05)。可见木糖葡萄球菌YCC3作为发酵剂有助于促进发酵香肠中的pH值下降,进而保障发酵香肠产品的安全性。

图1 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠成熟过程中pH值的影响
Fig. 1 Effect of S. xylose YCC3 on pH during ripening of fermented sausage

大写字母不同表示不同时间同一组别差异显著(P<0.05);小写字母不同表示同一时间不同组别差异显著(P<0.05)。图2~6同。

2.2 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠aw的影响

如图2所示,发酵香肠的aw随着成熟时间的延长逐渐降低,整个过程中,2 组发酵香肠的aw均显著下降(P<0.05),这是由于水分蒸发所致。原料肉的初始aw为0.92,经过12 d的成熟,YCC3组与CK组的aw分别降至0.82和0.80,这是由于发酵香肠环境的相对湿度急剧下降,发酵香肠中大部分游离水由内向外扩散并散失,导致aw快速下降[24]。YCC3组的aw略高于CK组,是生产过程中添加木糖葡萄球菌YCC3菌液所致。但2 组发酵香肠在成熟结束时aw均低于0.82,可以在一定程度上抑制细菌、酵母菌和霉菌的生长[28],且低aw可以抑制生物胺的产生,进而减少亚硝胺类有毒物质的生成,从而提高发酵香肠的安全性与稳定性[29]

图2 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠成熟过程中aw的影响
Fig. 2 Effects of S. xylose YCC3 onaw during ripening of fermented sausage

2.3 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠色泽的影响

由表2 可知,原料肉的L*、a*、b*分别为46.45±0.41、-1.62±0.01和4.71±0.01,随成熟时间的延长,2 组发酵香肠的L*和b*均呈显著下降趋势(P<0.05)。L*可反映香肠的亮度,其下降归因于成熟过程中香肠水分含量的降低[30],从而影响香肠表面对光线的折射能力。在成熟终点,YCC3组的L*(35.67±0.35)显著高于CK组(32.63±0.12)(P<0.05),这与YCC3组aw较高有关。成熟期间,2 组样品的a*均呈先上升后下降的趋势,在成熟9 d时达最大值,YCC3组(4.85±0.04)显著高于CK组(3.64±0.01)(P<0.05),说明木糖葡萄球菌YCC3具有较好的呈色作用,这主要得益于木糖葡萄球菌YCC3较高的硝酸盐还原酶活性[31],将肉中的硝酸盐还原为亚硝酸盐,再将亚硝酸盐分解成NO,NO与肌红蛋白结合,形成稳定的亮红色亚硝基肌红蛋白,提高了香肠a*[32]。在成熟过程中,2 组样品的b*均呈下降趋势,在成熟终点,CK组(1.26±0.12)显著高于YCC3组(1.17±0.01)(P<0.05),这是由于b*与脂质的氧化程度相关,前期研究[16]发现,木糖葡萄球菌YCC3具有较好的脂质降解能力,因此YCC3组样品b*较低。

表2 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠成熟过程中色泽的影响
Table 2 Effects of S. xylose YCC3 on color during ripening of fermented sausage

注:同列大写字母不同表示不同时间同一组别差异显著(P<0.05);同行小写字母不同表示同一时间不同组别差异显著(P<0.05)。表3同。

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在实际应用中,常用a*/b*更准确地描述产品的色泽,a*/b*越大,表示香肠的色泽越好[33]。由图3A可知,CK组与YCC3组的a*/b*均随成熟时间的延长呈上升趋势,但CK组在成熟末期上升趋势减缓,显著低于YCC3组(P<0.05)。这表明木糖葡萄球菌YCC3的加入有助于香肠a*的提高,对香肠色泽形成具有重要作用[34]。刘玥[35]将木糖葡萄球菌接入发酵香肠,得出与本研究类似的结论。

图3 发酵香肠成熟过程中a*/b*(A)和色素含量(B)的变化
Fig. 3 Changes in a*/b* ratio (A) and pigment content (B) during ripening of fermented sausage

如图3 B 所示, 原料肉中的色素含量为(53.01±0.08)mg/kg。在发酵香肠成熟过程中,C K 组与Y C C 3 组的色素含量均随时间的延长而显著上升(P<0.05),在成熟12 d时达最大值,但CK组((70.50±0.02 mg/kg)显著低于YCC3组((90.38±0.03)mg/kg)(P<0.05)。

2.4 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠质构特性的影响

如表3所示,2 组发酵香肠的硬度、内聚性、咀嚼性均随成熟时间的延长而显著提高(P<0.05),弹性与黏附性呈先增大后减小的趋势。其中YCC3组香肠终产品的硬度((87.49±0.38)N)显著高于CK组((84.39±0.73)N),咀嚼性(284.65±3.82)也显著高于CK组(212.65±0.45)(P<0.05),这可能是由于微生物发酵产酸,较低的pH值使蛋白质变性,持水力下降,在香肠内部形成较为致密的凝胶网络结构[36],这也与pH值的分析结果一致。Liu Mengyuan等[37]的研究表明,接种木糖葡萄球菌A2对发酵香肠的质构特性无显著影响。木糖葡萄球菌YCC3具有较强的质地改善效果,尤其是在硬度、咀嚼性等方面,在发酵香肠中具有较大的应用潜力。

表3 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠成熟过程中质构特性的影响
Table 3 Effects of S. xylosus YCC3 on the texture characteristics during ripening of fermented sausage

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2.5 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠TBARS值的影响

T B A R S 值是评价肉制品脂质氧化程度的重要指标[38],TBARS值越大,表明脂肪氧化程度越高。如图4所示,原料肉的TBARS值为0.09 mg/kg。随着成熟时间的延长,2 组发酵香肠的TBARS值均呈上升趋势,这可能与成熟过程中脂质的酶促氧化和自动氧化有关[39]。在成熟终点,YCC3组的TBARS值(0.33 mg/kg)显著低于CK组(0.38 mg/kg)(P<0.05),这与Sun Qinxiu等[40]的研究结果一致,木糖葡萄球菌在哈尔滨干香肠中展现出较强的抗氧化活性和抑制脂质氧化能力。这是由于木糖葡萄球菌能产生抗氧化酶,如超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等,这些酶能够有效清除发酵香肠中的活性氧和自由基,抑制脂质过氧化反应的发生,从而降低TBARS值[41]

图4 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠成熟过程中TBARS值的影响
Fig. 4 Effects of S. xylosus YCC3 on the TBARS value during ripening of fermented sausage

2.6 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠POV的影响

如图5所示,原料肉的POV为(0.63±0.01)mmol/kg,随着成熟时间的延长,2 组发酵香肠POV均呈上升趋势,在成熟12 d时,CK组与YCC3组发酵香肠的POV分别上升至(3.59±0.01)、(2.25±0.01)mmol/kg,比发酵开始时升高257.14%~469.84%,这表明2 组发酵香肠中的脂质(如游离脂肪酸)在成熟过程中发生较大程度的氧化,脂肪氧化的初级产物不断合成,过氧化物迅速积累[15]。在整个成熟过程中,YCC3组的POV均显著低于CK组(P<0.05),表明木糖葡萄球菌YCC3能够有效抑制脂肪氧化,这与木糖葡萄球菌YCC3携带抗氧化活性相关基因gene01110(AhpC)、gene01250(AhpC)和gene02226(Bcp)有关[16]

图5 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠成熟过程中POV的影响
Fig. 5 Effects of S. xylosus YCC3 on POV during ripening of fermented sausage

2.7 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠亚硝酸盐含量的影响

由图6 可知,原料肉中含有的亚硝酸盐含量为1.52 mg/kg,发酵结束时,2 组样品的亚硝酸盐含量较高,这可能是由于在发酵过程中,发酵香肠中微生物活动旺盛,产生较多的亚硝酸盐[42]。在整个成熟阶段,CK组与YCC3组亚硝酸盐含量变化趋势大致相同,整体呈下降趋势,这是由于硝酸还原酶的作用导致亚硝酸盐的含量降低[42]。在成熟6 d时,YCC3组亚硝酸盐含量降至最低,为3.46 mg/kg,随后略有上升。在成熟终点时,YCC3组亚硝酸盐的含量(4.25 mg/kg)显著低于CK组(5.02 mg/kg)(P<0.05),这是由于木糖葡萄球菌YCC3产生的亚硝酸盐还原酶发挥作用[43],显著降低了发酵香肠亚硝酸盐的含量。

图6 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠成熟过程中亚硝酸盐含量的影响
Fig. 6 Effects of S. xylosus YCC3 on nitrite content during ripening of fermented sausage

2.8 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠游离氨基酸含量的影响

由图7可知,2 组香肠中共检出16 种游离氨基酸(色氨酸与精氨酸未检出),包括7 种必需氨基酸(essential amino acid,EAA)和9 种非必需氨基酸。在发酵香肠成品中,YCC3组的总氨基酸(total amino acid,TAA)含量为(195.87±10.41)nmol/mg,显著高于CK组的(175.17±12.55)nmol/mg(P<0.05),这是由于木糖葡萄球菌YCC3具有较强的蛋白酶活性,将原料肉中的蛋白质分解为游离氨基酸[8]。天冬氨酸与谷氨酸为鲜味氨基酸[38],YCC3组中的含量((2.50±0.08)、(23.90±2.54)nmol/mg)均显著高于CK组((1.97±0.18)、(22.93±0.31)nmol/mg)(P<0.05),表明YCC3组的香肠产品具有更好的鲜味口感。苏氨酸、丝氨酸、组氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸呈甜味[44],其中丙氨酸的含量最高,YCC3组丙氨酸含量高达(33.03±0.65)nmol/mg,显著高于CK组((29.00±2.94)nmol/mg)(P<0.05),此外,YCC3组的甘氨酸((17.83±0.21)nmol/mg)与脯氨酸含量((11.90±0.57)nmol/mg)均显著高于CK组((11.40±1.06)、(8.97±0.69)nmol/mg)(P<0.05),而2 组的苏氨酸、丝氨酸和组氨酸含量无显著差异,总体来说,YCC3组的甜味氨基酸含量((114.55±4.49)nmol/mg)显著高于CK组((100.50±8.15)nmol/mg)(P<0.05),说明木糖葡萄球菌YCC3可以为发酵香肠增加甜味,丰富香肠的口感,协调鲜味。发酵香肠中游离的苦味氨基酸种类较多,包括赖氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸和芳香族氨基酸(胱氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)[45],YCC3组苦味氨基酸含量((55.65±3.01)nmol/mg)与CK组((55.87±2.98)nmol/mg)无显著差异。虽然苦味氨基酸种类较多,但香肠未呈现苦味,这可能是由于苦味氨基酸与其他呈味氨基酸之间具有协同作用,能提高香肠的鲜度[46]。Shao Xuefei等[47]利用植物乳杆菌或葡萄球菌制备发酵香肠,发现植物乳杆菌能够显著降低发酵香肠中游离氨基酸和生物胺的含量,而葡萄球菌则促进游离氨基酸的形成,尤其是苦味氨基酸。与之相比,木糖葡萄球菌YCC3在促进鲜味和甜味氨基酸的形成方面表现出优势。苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、亮氨酸和色氨酸是成人EAA,除色氨酸外,其他EAA在2 组香肠中均有检出,YCC3组EAA含量((58.16±3.20)nmol/mg)显著高于CK组((51.19±3.95)nmol/mg)(P<0.05)。由上述可知,木糖葡萄球菌YCC3能够产生多种游离呈味氨基酸,丰富发酵香肠的滋味,提升发酵香肠的风味和营养特性。

图7 发酵香肠游离氨基酸含量(A)和不同类型游离氨基酸含量(B)
Fig. 7 Content (A) and composition (B) of free amino acids in fermented sausage

*.差异显著(P<0.05)。图8同。

2.9 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠感官品质的影响

如图8所示,CK组的感官评价总分为74.80,YCC3组的总分为84.80。2 组发酵香肠在组织形态方面得分差异不显著,但在色泽、气味与滋味方面,YCC3组得分显著高于CK组,总体可接受性得分也显著较高(P<0.05)。这表明木糖葡萄球菌YCC3在提高发酵香肠的感官品质方面起着重要作用。

图8 木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠感官评价的影响
Fig. 8 Effects of S. xylosus YCC3 on sensory evaluation of fermented sausage

3 结 论

本研究通过测定pH值、aw、TBARS值、POV、亚硝酸盐、游离氨基酸含量和感官品质等探究木糖葡萄球菌YCC3对发酵香肠品质的影响。结果表明,添加木糖葡萄球菌YCC3降低了发酵香肠产品的pH值、TBARS值、POV和亚硝酸盐含量,提高了发酵香肠的硬度、咀嚼性、a*、色素、TAA、甜味氨基酸、鲜味氨基酸和EAA含量,有效丰富了发酵香肠的滋味和气味,使最终的香肠成品具有较高的感官得分。

然而,本研究也存在一定的局限性,如实验样本量相对较小,仅限于实验室规模的发酵香肠生产,可能无法完全反映工业化生产中的实际情况。但本研究结果仍为木糖葡萄球菌YCC3在发酵香肠生产中的应用提供了有力支持。木糖葡萄球菌YCC3作为一种潜在的发酵剂,能够显著改善发酵香肠的品质,同时保障产品的安全性。未来的研究可以进一步探索木糖葡萄球菌YCC3在发酵过程中的蛋白酶活性以及对发酵香肠独特风味形成的影响。同时,从分子水平深入了解木糖葡萄球菌YCC3的作用机制,探索其在发酵过程中的具体代谢途径及其对微生物群落结构的影响,为优化发酵工艺、提升产品品质提供新的科学依据。

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Effect of Staphylococcus xylosus YCC3 on the Quality of Fermented Sausage

DONG Yingying, LIU Ying, LI Xiaodong, HE Ning, ZHU Yingchun*
(School of Food Science and Engineering, Shanxi Agricultural University, Jinzhong 030800, China)

Abstract:Fermented sausages are rich in nutrients, have a unique flavor, and boast a long shelf life. However, naturally fermented sausages are often plagued by contamination by spoilage microorganisms and unstable quality. As a result, the addition of starter cultures is commonly employed to enhance sausage quality. In this study, the effect of Staphylococcus xylosus YCC3 on improving the quality of fermented sausage was investigated by measuring the pH, water activity (aw),color, texture characteristics, pigment content, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value, peroxide value(POV), and nitrite content during the ripening process. Fermented sausage prepared with only acidifiers served as control.Additionally, the free amino acid content and sensory evaluation of the final products were determined. The results showed that compared with the control group, inoculation with S. xylosus YCC3 improved the color and texture characteristics of the sausage, promoted the decrease in the pH, significantly lowered the TBARS value and POV (P < 0.05), and reduced the generation of nitrite. At the end of ripening, a total of 16 free amino acids were identified in both fermented sausages,and the contents of total amino acids, sweet amino acids, umami amino acids, and essential amino acids in the YCC3 group was significantly higher than those observed in the control group (P < 0.05). Inoculation with S. xylosus YCC3 improved the sensory score of fermented sausage. In conclusion, inoculation with S. xylosus YCC3 was able to improve the physicochemical properties of fermented sausage and enrich its amino acid content while ensuring its safety for consumption.

Keywords:Staphylococcus xylosus YCC3; fermented sausage; quality; free amino acids

收稿日期:2024-12-31

基金项目:山西省重点研发计划项目(202302140601017);山西省自然科学基金面上项目(20210302123400);山西省功能食品产业技术体系建设项目(2024CYJSTX10-03);山西农业大学曲沃果蔬研究院预制菜博士工作站项目(2024CCY-15-2)

第一作者简介:董颖颖(2000—)(ORCID:0009-0002-4181-2147),女,硕士研究生,研究方向为畜产品贮藏与加工。E-mail:m18536494921@163.com

*通信作者简介:朱迎春(1970—)(ORCID:0000-0002-5607-0214),女,教授,博士,研究方向为畜产品贮藏与加工。E-mail:Yingchun0417@163.com

DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20241231-355

中图分类号:TS251.1

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2025)09-0035-08

引文格式:

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