腊肉是中国的一种传统发酵食品,因其能够延长猪肉保质期、赋予猪肉独特风味,在炎热潮湿的南方受到广泛欢迎。腊肉是利用猪肉的侧颈、腹部或背部以及其他辅助材料,经过腌制、干燥(在阳光下或阴凉处)、熏制(或不熏制)等工艺加工而成。生产周期约为30 d,包括约7 d的固化和3 周的干燥。腊肉根据干燥或熏制的方式可以分为风干熏肉和烟熏肉2 种,两者都具有独特的风味和质地。虽然香气和味道是风味感知的主要感觉,但腊肉作为一种非即食发酵肉制品,其独特的口感被认为是其可接受性的关键参数。葡萄球菌(Staphylococcus)在腊肉风味化合物的形成中起着重要作用。值得注意的是,葡萄球菌通过调节和平衡谷氨酸、赖氨酸和丙氨酸等关键游离氨基酸(free amino acids,FAAs)的水平来塑造腊肉的风味。
葡萄球菌是我国各类腊肉发酵的主要微生物种,贵州腊肉、湖南腊肉、湖北腊肉和川渝腊肉中葡萄球菌的相对丰度分别为86.30%、79.72%、48.71%和31.93%。凝固酶的产生将金黄色葡萄球菌(Staphylococci aureus)与其他葡萄球菌区分开来,因此,缺乏凝固酶的细菌被归类为凝固酶阴性葡萄球菌(Coagulase-negative Staphylococci,CNS)。在腊肉中,CNS种类很多。具体来说,在腊肉中发现了对新生霉素敏感的CNS包括S. simulans、S. xylosus、S.condimenti和S. epidermidis,而对新生霉素耐药的CNS包括S. equiorum、S. vitulinus、S. warneri和S. sciuri。通常CNS菌株被用于发酵香肠和肉制品的制备。尽管一些CNS,如S. saprophyticus和S. epidermidis偶尔会产生肠毒素并对抗生素产生耐药性,但由于它们具有理想的技术和功能特性,仍建议在食品工业中使用。
细菌的代谢特性导致发酵食品的感官特性发生变化。葡萄球菌通过硝酸还原酶将硝酸盐还原为亚硝酸盐,并促进亚硝基肌红蛋白的形成,从而产生发酵腊肉的特有颜色。同时,蛋白酶和脂肪酶在发酵过程中将蛋白质和脂肪分解为多肽、氨基酸和游离脂肪酸,并通过氨基酸转化和脂质β-氧化进一步转化为风味化合物。
CNS是一种典型的非乳酸菌,其作为非感染性微生物,通常用于肉类发酵。然而,在发酵菌株筛选过程中,由于存在菌种差异,需要对每种CNS进行发酵潜力和安全性测试。目前,通过组学技术可以研究特定微生物的代谢谱,寻找合适的发酵菌株。此外,许多葡萄球菌是不可培养的,因此必须通过人工分离获得纯种菌株。
西南大学食品科学学院、重庆市特色食品工程技术研究中心、川渝共建特色食品重庆市重点实验室的Yang Li等研究在中国不同地区分离的CNS的工艺和安全性特点,并验证其作为腊肉发酵剂生产肽、蛋白质降解和氨基酸积累的能力,为开发筛选具有增强风味的葡萄球菌作为发酵剂奠定基础。
在实验中研究的21 种分离株中,有13 种显示出蛋白酶活性,MY-A15分离株的透明区比其他分离株的直径大(22.2±0.28 )mm。此外,XW-A7、WX-M3、GY-M16、MY-A18、MN-A5和PE-A20分离株均表现出较强的蛋白酶活性。大多数分离株表现出脂肪酶活性,其中PE-A20分离株表现出最强的脂肪酶活性(P<0.05)。
未接种CNS的肉中多肽含量在第6天达到最大值(10.76±0.57)mg/g,在第12天再次下降并上升至(8.73±3.75 )mg/g。
肌浆蛋白的蛋白谱由一系列约为55(葡萄糖磷酸异构酶)、48 (烯醇化酶)、45(肌酸磷酸激酶)、42 (醛缩酶)、37(甘油醛磷酸脱氢酶)、35 和28 kDa的蛋白质组成。肌原纤维蛋白的蛋白谱包括一系列分子质量约为200 kDa(肌球蛋白)和43 kDa(肌动蛋白)的蛋白质,其他分子质量为98、91、79、69、64、55、37、35、28 kDa的蛋白质,以及一些分子质量小于12 kDa的多肽。
(A)肌浆蛋白;(B)肌原纤维蛋白。泳道M:蛋白质标准品的分子质量。0 ~15 d:接种葡萄球菌后,蛋白质样品发酵0、3、6、9、12、15 d。
S. saprophyticus MY-A10和MY-A18接种后的肉中FAAs组成相似,评分区相近;S. equorum XW-A7和S. cohnii WX-M8接种后的肉质具有不同的FAAs特征。肉类在发酵后期表现出FAAs含量降低。结果显示,一些促进腊肉口感形成的FAAs如Glu(鲜味)和Asp(酸)等增加。此外,用CNS发酵的肉含有较低水平的苦和甜FAAs。
为生产具有传统香气的腊肉,有必要采用不同菌种进行多菌发酵,这样可以弥补单一菌种发酵的不足,更能适应复杂的发酵环境。因此,本研究鉴定的CNS的酶学和发酵特性在熏肉发酵中具有广阔的应用前景。
翻译:李婉君、龚艺
责编:刘莉
专家介绍
专辑约稿
“肉品质量安全与检测技术”|专辑主编张岩研究员
“肉品品质变化及其机制机理研究”|专辑主编臧明伍教授高级工程师
“肉类微生物多样性与肉制品风味分析”|专辑主编徐宝才教授
“肉品及其副产物加工及高值化利用”|专辑主编王道营研究员
新刊启动 Food Science of Animal Products《动物源食品科学》(英文),欢迎投稿
Food Science of Animal Products(ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780)是一本国际同行评议、开放获取的期刊,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办,中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营,属于食品科学与技术学科,旨在报道动物源食品领域最新研究成果,涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料,研究内容包括食物原料品质、加工特性,营养成分、活性物质与人类健康的关系,产品风味及感官特性,加工或烹饪中有害物质的控制,产品保鲜、贮藏与包装,微生物及发酵,非法药物残留及食品安全检测,真实性鉴别,细胞培育肉,法规标准等。
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