安徽省農業科學院農產品加工研究所鄢嫣副研究員等 | 不同發酵劑對發酵牛肉品質、風味特性和安全性的影響/中國食品科學技術學會

牛肉富含蛋白質、脂肪低，深受消費者喜愛，然而難咀嚼、附加值低。發酵肉是原料肉在特定環境下經微生物長時間發酵得到的一類具有較優口感、豐富風味和長貯藏期的肉制品。近年來，已有研究報道，將牛肉發酵后其品質和風味可以得到顯著改善。而利用現代微生物技術制備直投式發酵劑進行發酵，可人為擴大發酵所需微生物的數量，縮短發酵周期，穩定產品品質，形成更多的風味化合物。乳酸菌和酵母菌是肉制品發酵劑中重要的菌種。目前，開發適應性牛肉發酵劑的需求逐漸增大，亟待全面、系統的研究不同發酵劑對牛肉理化性質、品質和風味特征以及食用安全特性的影響?；诖?，本文選擇本單位專利保藏的兩株乳桿菌（W9-3羅伊氏乳桿菌和M3-16副干酪乳桿菌）和一株酵母菌（MY4馬克斯克魯維酵母）制備單菌或復配發酵劑用于發酵牛肉，探究不同發酵劑對發酵牛肉理化性質、色澤、質構、生物胺形成量、風味以及感官特性的影響，為發酵牛肉的進一步工藝優化提供理論依據和數據支持。

通過菌種活化、擴大培養、離心收集、冷凍干燥等手段制備直投式發酵菌劑后，以單菌或復配菌劑的方式接種（接種量為0.0125%）到牛肉中，在溫度為8℃、濕度為50%下，恒溫發酵7 d，得到發酵牛肉。根據國標方法測定各牛肉樣品的pH、水分活度和生物胺含量。采用比色法測定TBAR值和羰基含量。在測定牛肉色差、質構的基礎上，采用SPME-GC-MS法測定牛肉揮發性風味物質。以烤牛肉中測定得到的風味化合物的相對含量建立焙烤發酵牛肉風味特征譜，并以此為變量，采用主成分分析法（PCA）分析未發酵、自然發酵和添加不同發酵劑組烤牛肉的風味特征譜的異同，解析各風味化合物對此異同的貢獻。最后對發酵后對熟化牛肉進行感官評定。

結果表明，與未發酵牛肉相比，自然發酵組的pH顯著降低。添加發酵劑后，pH均顯著低于ZR組（僅用3%食鹽和無菌水發酵，不添加發酵劑，P<0.05）。除雙乳酸菌的L+F組外，與未發酵和自然發酵的牛肉相比，添加發酵劑可降低牛肉pH（均小于5.5）和水分活度（降低0.6%~4.1%），且復配發酵劑組的pH和Aw均低于單菌發酵劑組。添加發酵劑發酵后的牛肉的TBA值和羰基值均顯著小于自然發酵組（P<0.05）。單菌發酵和復配菌發酵后TBA值相差不大，乳酸菌和酵母混合的發酵劑較單菌發酵和兩種乳酸菌混合發酵具有更低的羰基值。3種菌復配組具有最低的TBA值和羰基值。此外，研究發現較自然發酵，接種發酵劑發酵牛肉可以顯著降低牛肉中絕大多數生物胺的形成，尤其是采用乳酸菌和酵母菌復配發酵可有效抑制發酵牛肉中組胺、酪胺、色胺和丁二胺的積累，顯著提高牛肉發酵后的食用安全性。在色澤和質構方面，接種發酵提升熟化牛肉的亮度和彈性，降低硬度、黏著性、咀嚼型和黏聚性。且復配組優于單菌組。之后，本研究利用SPME-GC-MS從焙烤發酵牛肉中鑒定出86種揮發性化合物，主要由烯烴類（10種）、醇類（15種）、醛類（22種）、酮類（12種）、吡嗪類（11種）、酸類（5種）、酯類（5種）和其它類（6種）組成。通過對比不同牛肉樣本的風味分析結果發現，牛肉發酵焙烤后許多風味化合物的含量均顯著上升，同時產生新的風味化合物。這些化合物多來源于微生物降解蛋白產生的氨基酸代謝、微生物酯化作用，脂肪氧化、碳水化合物發酵等多個途徑，或者是化合物之間次級反應的產物。而采用發酵劑發酵后，由于乳酸菌或酵母菌的代謝會產生更多風味物質或風味物質前體，乳酸菌和酵母菌的共生作用代謝出更多新的化合物，極大程度豐富了烤牛肉的風味。以烤牛肉中測定得到的86種化合物的相對含量建立焙烤發酵牛肉風味特征譜，并以此為變量，采用主成分分析法分析未發酵、自然發酵和添加不同發酵劑組烤牛肉的風味特征譜的異同，結果發現，未發酵、自然發酵、單菌發酵和復配發酵劑發酵后烤牛肉風味存在顯著差異，分析得出造成此差異的特定風味化合物均為發酵新增的化合物或含量差異顯著的化合物，為分析發酵牛肉烤后特有的風味特征提供依據。感官評價表明，發酵劑發酵能在一定程度上提高牛肉的組織形態、外觀色澤、氣味和口感。尤其是復配發酵劑可改善發酵牛肉品質，提升風味，抑制生物胺，本研究為牛肉發酵工藝優化提供理論依據。

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