发酵牛肉干加工工艺的优化研究

牛肉干一般是用黄牛肉和其他调料一起腌制而成的肉干。牛肉干中的风干牛肉源于蒙古铁骑的战粮,携带方便,并且有丰富的营养。被誉为“成吉思汗的行军粮”。但由于生产周期长、质地坚硬、色泽与品质不稳,严重制约了其在食品工业领域的应用。为解决上述问题,现代食物科学将微生物培养法应用于生产实践中,产生了一种新型的“风干”牛肉。加工工艺是一种将传统和现代科技相结合的新型产品,能够借助益生菌的发酵效应和内源性酶的代谢活性来增强其营养价值,同时对产品的风味、颜色和质地进行了提升与改善,从而大大地减少了产品的制造时间,显示出了很好地市场前景。基于此,这篇文章主要介绍了发酵牛肉干加工工艺的优化,以供相关人士学习与参考。

复合发酵剂对发酵牛肉干理化品质及安全性能的影响

以清酒乳杆菌、戊糖片球菌及木糖葡萄球菌为复合发酵剂(1:2:2)制作发酵牛肉干,通过色差计及高效液相等仪器测定不同阶段牛肉干的pH、水分活度、色泽及生物胺含量等指标的变化,旨在探究复合发酵剂对发酵牛肉干理化品质和生物胺组成的影响。结果表明:接种上述复合发酵剂促使肉干中乳酸菌快速成为优势菌群,加快产品酸化速率,发酵结束时清酒乳杆菌+戊糖片球菌+木糖片球菌复合发酵剂组(LSS组)pH降为4.43,显著低于对照组(CO组)(P<0.05);pH的快速下降促进肉干中水分快速蒸发和Aw的降低,显著抑制了肉干中肠杆菌的数量,使得LSS中肠杆菌数量降低到2.04 CFU/g。复合发酵剂的快速繁殖抑制了肉干中腐胺和尸胺的积累,LSS组尸胺和腐胺含量显著低于CO组(P<0.05)。随着加工温度和优势菌群数量的变化,对组胺产生较大抑制作用,使添加复合发酵剂的LSS组组胺含量(22.56 mg/kg)仅为CO组的1/2。因此,添加上述复合发酵剂有利于缩短发酵牛肉干加工周期、提高产品品质和安全性能。

延边黄牛发酵牛肉干在贮藏期间颜色及氧化稳定性的研究

对发酵牛肉干与传统牛肉干在贮藏期间表面颜色和氧化稳定性进行了研究。发酵牛肉干分别用泡菜汁、乳酸菌菌种发酵液对原料肉进行发酵制作而成。然后将三种牛肉干真空包装后放入4℃冰箱中贮藏6个月,每个月对其pH、TBA值、颜色进行测定。结果表明:泡菜汁发酵牛肉干的CIE a*值在贮藏期间没有显著性变化(P>0.05),经发酵的牛肉干在贮藏期间的TBA值显著低于传统牛肉干(P<0.05)。

延(边)黄牛泡菜发酵牛肉干的研制

以延(边)黄牛米龙肉为原料,泡菜汁为发酵液对发酵牛肉干进行研究。先通过单因素试验确定食盐、葡萄糖、泡菜汁、亚硝酸钠的添加量,再通过正交实验对泡菜发酵牛肉干的最佳配方进行了优化。试验结果表明,发酵牛肉干最佳配方为食盐添加量为1.5%,葡萄糖添加量为3%,泡菜汁添加量为25%,亚硝酸钠添加量0.015%。

延(边)黄牛发酵牛肉干贮藏期间品质研究

对发酵牛肉干与传统牛肉干在贮藏期间品质进行研究。发酵牛肉干分别用泡菜汁、植物乳杆菌作为发酵剂。将乳酸菌发酵牛肉干、泡菜发酵牛肉干和传统牛肉干真空包装后放入4℃冰箱中贮藏6个月,每个月对其细菌菌落总数、一般营养成分(水分含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量、粗灰分含量)及嫩度进行测定。结果表明:3种牛肉干细菌菌落数均未超标;水分有所下降,灰分、蛋白质和脂肪含量相对升高;发酵牛肉干能明显改善牛肉干嫩度。

复合发酵牛肉干的发酵特性

本试验以不同营养、风味和加工特性的牛肉和鸡肉为原料,加低聚异麦芽糖、鸡蛋和果蔬等营养强化物进行营养强化补充,通过微生物和谷氨酰胺转胺酶(TG)重组发酵和干燥技术研制了复合发酵牛肉干,并对其发酵特性进行了研究。结果表明,在果蔬复合肉糜经植物乳杆菌Lp和戊糖片球菌Pp配比为1∶1共同发酵过程中,水分、pH值和亚硝酸盐含量随发酵时间的延长逐渐减少,游离氨基酸含量随发酵时间的延长而逐渐增大;发酵温度、发酵时间、发酵剂用量和TG对发酵特性影响显著。

发酵时间对半干型发酵牛肉干品质及蛋白质构象的影响

通过接种沙克乳杆菌为发酵菌株对半干型牛肉干进行发酵,研究不同发酵时间的半干型发酵牛肉干品质与蛋白质构象。基于对半干型发酵牛肉干水分含量、水分分布、pH值、水分活度、剪切力、感官评价指标的测定,结合电子鼻10个传感器信号数据的主成分分析研究其品质差异。采用拉曼光谱技术研究发酵时间对半干型发酵牛肉干蛋白质构象的影响。结果表明,pH值与水分活度随着发酵时间的延长而降低,在发酵60 h时达到最低。剪切力在发酵过程中先降低、后增加,在24 h达到最低。水分含量在发酵过程中先降低后逐渐稳定。发酵后产品的不易流动水减少,结合水增加。感官评价表明,发酵36 h的半干型牛肉干色泽、风味、咀嚼性评分以及感官总分均显著高于其他组。电子鼻分析得出,发酵可产生酯类、醇类等挥发性化合物,赋予产品特殊的风味。通过对拉曼光谱进行分析,发现发酵48 h的α-螺旋与t-g-t构象相对含量均为最低,发酵后产品蛋白质稳定性下降。因此,沙克乳杆菌可作为半干型发酵牛肉干的发酵剂,最适发酵时间为24~48 h。

泡菜发酵牛肉干与传统牛肉干贮藏期间颜色及氧化稳定性的研究

本实验对泡菜发酵牛肉干与传统牛肉干在贮藏期间表面颜色和氧化稳定性进行了研究。泡菜发酵牛肉干是以延(边)黄牛米龙肉为原料,泡菜汁为发酵液制作而成。然后将两种牛肉干自封袋包装后放入4℃冰箱中贮藏6个月,每个月对其pH值、TBARS值、颜色进行测定。结果表明:贮藏期间泡菜发酵牛肉干的CIE a*值显著低于传统牛肉干(P<0.05),泡菜发酵牛肉干在贮藏期间的TBARS值显著低于传统牛肉干(P<0.05)。

基于核磁法构建纯菌发酵牛肉干烘干过程评价方法

为分析纯菌发酵牛肉干烘干过程低频核磁共振(L-NMR)指标与理化、感官指标的相关性,并利用测定的核磁指标建立理化、感官品质的评价方法,该研究采集烘干过程0~240 min,共计9个时间段12项指标。结果表明:该线性回归模型中以低场核磁共振T21峰面积作为自变量,以理化、感官指标作为因变量,Aw、a*值、b*值、L*值、硬度、咀嚼性、感官总体可受性的预测方程显著性p值小于0.01,方程决定系数R2分别为0.925、0.785、0.829、0.770、0.917、0.931、0.810,具有较高统计学意义。利用L-NMR技术可对纯菌种发酵牛肉干烘干过程各项理化、感官指标进行有效监控及预测。

发酵牛肉干加工中理化特性与风味品质分析

为探究发酵牛肉干不同加工阶段理化性质和风味品质的变化,以牛臀肉为原料,接种木糖葡萄球菌和清酒乳杆菌制作发酵牛肉干,并对牛肉干在发酵前后及成品的营养成分、质构、色泽等理化特性及游离氨基酸、脂肪酸组成和挥发性风味物质对比分析。结果表明,与发酵前相比,接种复合发酵剂的牛肉干pH值、水分活度、亚硝酸盐残留量、硬度、咀嚼性均显著降低(P<0.05);红度值和游离氨基酸含量显著增加,且鲜味氨基酸占比最高;游离脂肪酸以棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸为主,其中油酸占比最大;发酵后牛肉检出47种挥发性化合物,高于发酵前42种,提高了牛肉干中醛、醇、酚、酯、酸、含氮及其他化合物的种类和相对含量。发酵牛肉干质构及色泽明显改善,游离氨基酸和脂肪酸含量增加,产品营养价值、风味品质及质量安全显著提高。

直投式发酵剂对发酵牛肉干品质的影响

将干酪乳杆菌和木糖葡萄球菌按一定比例混合制备直投式复合发酵剂,再将其应用于发酵牛肉干,研究其对牛肉干发酵过程中理化指标和微生物特性的影响。试验被分为自然发酵对照组、普通发酵剂组和直投式发酵剂组。研究结果表明:添加普通发酵剂和直投式发酵剂均可降低牛肉干的p H,且显著低于自然发酵组(P<0.05);3组牛肉干的水分含量、水分活度和红度值之间无显著差异(P>0.05);添加发酵剂的牛肉干的乳酸菌总数、葡萄球菌总数和细菌总数较自然发酵组高(P<0.05),感官品质较好(P<0.05),这说明直投式发酵剂具有良好的发酵活力,能够提高发酵牛肉干的品质,缩短发酵时间。

响应面法优化牛肉干发酵工艺的研究

采用响应面法对牛肉干发酵工艺条件进行优化。应用Box-Behnken实验设计,以感官评分为响应值,研究了发酵温度、发酵时间和食盐添加量三个因素对发酵牛肉干品质的影响,最终确定最佳工艺参数为:发酵温度16℃,发酵时间68h,食盐添加量为1.65%。通过验证实验得到该条件下加工的发酵牛肉干感官评分为90.35,与模型预测值89.01基本相符。

不同熟制方式对发酵牛肉干品质的影响

采用一种SBW-52商业发酵剂(肉葡萄球菌、戊糖片球菌、乳酸片球菌和木糖葡萄球菌)对传统牛肉干进行发酵,使用油炸和烘干两种熟制方式分别对发酵牛肉干进行熟化处理,并测定了发酵牛肉干质构和理化品质。结果表明:油炸过程会损失少量的牛肉干,导致烘干牛肉干的成品率高于油炸;油炸可以使牛肉干表面呈现亮红色,比烘干的色泽品质更佳;较高的油温可以使牛肉干迅速失水,更有利于牛肉干的保存。发酵牛肉干的质构品质最佳,因其硬度适中,适于咀嚼,弹性小,口感好。综合牛肉干成品率、色泽、水分活度、质构这些品质,发酵油炸的牛肉干最好,其次是发酵烘干、对照油炸和对照烘干。

泡菜发酵牛肉干与传统牛肉干贮藏期间品质研究

对泡菜发酵牛肉干与传统牛肉干在贮藏期间品质进行了研究。泡菜发酵牛肉干是以延(边)黄牛米龙肉为原料,泡菜汁作为发酵剂制作而成。将泡菜发酵牛肉干和传统牛肉干自封袋包装后放入4℃冰箱中贮藏6个月,每个月对其细菌菌落总数、一般营养成分(水分含量、粗蛋白含量、粗脂肪含量、粗灰分含量)及嫩度进行测定。结果表明:两种牛肉干细菌菌落数贮藏前5个月未超标,第6个月细菌菌落数超标;水分有所上升,灰分、蛋白质和脂肪含量相对下降;泡菜发酵牛肉干能明显改善牛肉干嫩度。

发酵型牛肉干发酵期微生物区系及菌群变化与产品安全相关性的研究

本试验对发酵型牛肉干自然复合发酵体系中微生物区系进行了分离纯化、形态学观察、生理生化试验,并观察它们在不同发酵期间的菌群变化规律。结果表明:发酵体系中的优势菌群是酵母、芽孢杆菌和乳酸杆菌,所有细菌均不产生硫化氢等有害产物,原料肉中的大肠杆菌随着发酵时间的延长而逐渐消失(发酵后48h),进一步提高了产品的安全性。

肉源微生物发酵重组牛肉干和传统牛肉干的品质比较

目的比较发酵重组牛肉干和传统牛肉干的品质差异。方法将原料牛肉绞碎后投入发酵剂(清酒乳杆菌7logcfu/g,肉糖葡萄球菌6logcfu/g),并在15℃发酵48h使pH值达到5.0～5.3范围。然后成型(直径8mm条状)干燥制得发酵重组牛肉干。比较发酵重组牛肉干和传统牛肉干在水分含量、水分活度、pH值、色泽、剪切力、感官评定等方面的差异。结果发酵重组牛肉干的水分含量和水分活度(15.57%,0.63)显著低于在同样的干燥条件下加工的传统牛肉干(18.15%,0.67)(P<0.05);红度值(a*)和黄度值(b*)分别为12.41和4.27,均显著高于传统工艺生产的牛肉干的红度值(9.65)和黄度值(2.68);剪切力(34.16N)比传统牛肉干(42.07N)降低18.8%。感官评定结果显示,发酵重组牛肉干的色泽、风味和嫩度显著高于传统工艺生产的牛肉干(P<0.05),虽然嚼劲明显低于传统牛肉干,但是83.3%的感官评定人员表示更喜欢发酵重组牛肉干。结论达到同样的水分含量和水分活度,发酵重组牛肉干的加工比传统牛肉干加工工艺可以缩短干燥时间,添加发酵剂可以缓和制品颜色由红变褐色的过程,发酵重组牛肉干有良好的可接受性。

发酵型牛肉干发酵体系与产品品质特性相关性研究

通过四种自然发酵液的配比正交试验,筛选出最佳发酵液的组合,同时对发酵前后原料肉营养组分及发酵体系代谢产物进行了动态分析、测定。结果表明,发酵过程中物质消长规律与产品品质有关,经过发酵处理的牛肉具有显著的组织学结构变化特征。

发酵型牛肉干发酵体系中微生物菌群消长规律与产品安全相关性的研究

本试验对发酵型牛肉干自然复合发酵体系中微生物区系进行了分离纯化、形态学观察、生理生化试验,并观察它们在不同发酵期间的菌群变化规律。结果表明:发酵体系中的优势菌群是酵母、芽孢杆菌和乳酸杆菌,所有细菌均不产生硫化氢等有害产物,原料肉中的大肠杆菌随着发酵时间的延长而逐渐消失,进一步提高产品的安全性。

发酵剂对发酵牛肉干菌群结构及生物胺组成的影响

以清酒乳杆菌、戊糖片球菌及木糖葡萄球菌为发酵剂制作发酵牛肉干,利用Illumina MiSeq高通量测序技术及高效液相色谱技术测定不同阶段发酵牛肉干中菌群结构及生物胺组成,旨在探究复合发酵剂对发酵牛肉干中菌群结构和生物胺组成的影响。结果表明:发酵牛肉干4个阶段的8个样品共检测到821119个原始序列,有效序列719936条,每个样品平均有效序列达89992条,有效序列与原始序列的平均比值高达86.67%。添加清酒乳杆菌、戊糖片球菌及木糖片球菌复合发酵剂的牛肉干中菌群丰度显著高于对照组,发酵和成熟初期的发酵剂组OUT数显著高于对照组和其他阶段(P<0.05)。Shannon指数变化趋势与OUT相近,且Shannon指数与OUT数均反映出FSS、GSS、GD组微生物多样性相比其他组和阶段时更为丰富。微生物菌群由13个细菌门组成,门水平的优势菌分别为厚壁菌门、变形菌门、蓝藻菌门和放线菌门等。在属水平上共鉴定出117个菌属、获得1843个OTUs,其中发酵剂组在发酵和成熟第一阶段OTUs最多,分别为417、388,显著高于其他阶段及对照组的OTUs。复合发酵剂降低了肠球菌和肠杆菌的数量,使得发酵组生物胺总量低于对照组,复合发酵剂对尸胺、腐胺及组胺等有害胺类生成有较大抑制作用。因而,添加复合发酵剂有利于提高发酵牛肉干菌群丰度、卫生质量和安全性能。

发色助剂在发酵风干牛肉干中的应用

色泽是影响肉制品品质的一个重要因素。为了改善产品色泽,提高产品品质,发色助剂被广泛应用于肉制品加工中。本研究运用单因素试验,确定了添加0.1%的Vc,发酵风干牛肉干的发色效果最好。