微生物发酵对牛肉调味基料的增香作用

以牛骨肉末为原料,在传统肉味香精的制备工艺中增加发酵技术,研究比较不同菌种发酵对牛肉调味基料的赋香效果。将牛骨肉末经过热压浸提、酶解后分成5组:不接种发酵剂的对照(CK)组;分别接种0.02%意大利萨科WBL-45(肉葡萄球菌+木糖葡萄球菌+清酒乳杆菌)、WBX-43(肉葡萄球菌+木糖葡萄球菌)、BOM-13(清酒乳杆菌)和THM-17(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌)的实验组,30℃发酵12 h后进行美拉德反应制成牛肉调味基料。采用感官评定结合电子鼻和电子舌对其挥发性气味和滋味成分进行分析。结果表明,经发酵处理得到的牛肉调味基料在气味和滋味上与CK组之间差异显著(p<0.05),而4种菌株之间比较,接种THM-17对牛肉调味基料的赋香作用更为明显。实验说明,选用适宜菌株进行微生物发酵对牛肉调味基料具有明显的赋香效果,从而为工业化生产调味基料提供了新思路和新方法。

发酵牛肉调味基料对三株致病菌的抑菌作用及机理

为了研究发酵牛肉调味基料(Fermented Beef Flavorings,FBF)的抑菌作用和抑菌机理,试验采用WBL-45(木糖葡萄球菌+肉葡萄球菌+清酒乳杆菌)、VHI-41(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌+植物乳杆菌)、清酒乳杆菌(Lactobacillus sake,LS)为发酵剂,将牛骨肉末高压浸提、酶解、发酵、美拉德反应后制作FBF,以大肠杆菌、乙型副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌为指示菌,应用光密度法研究不同处理组FBF对三株致病菌的半数抑制浓度(Inhibitory Concentration 50,IC50),同时研究FBF处理后指示菌的生长曲线,以此来评价三组FBF的抑菌作用;通过扫描电镜观察菌体形态,测定相对电导率了解胞膜通透性,阐述FBF的抑菌机理。结果表明:WBL-45组对大肠杆菌、乙型副伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌的IC50浓度依次为3.75、7.5、3.75 mL/100 mL,VHI-41组和LS组FBF对三株指示菌IC50浓度依次为3.75、3.75、1.88 mL/100 mL。FBF能够抑制三株指示菌的正常生长和增殖,延长延滞期,降低指示菌最大比生长速率以及稳定期的菌量,破坏细胞的正常形态,使菌体表面出现褶皱、孔洞,影响菌体营养物质的正常传递和运输,从而抑制指示菌生长。

发酵牛肉调味基料替代亚硝酸盐在红肠中的应用

在传统调味基料制备工艺基础上,增加微生物发酵环节制成发酵牛肉调味基料(Fermented beef flavor,FBF),将其按照不同添加比例应用于红肠的加工中,设计5组试验:阴性对照NC组(不添加亚硝酸盐)、阳性对照PC组(添加亚硝酸盐),分别添加2%、6%和10%发酵牛肉调味基料的样品组制成红肠,真空包装后,20℃条件下贮藏,在贮藏过程中对其进行品质评价。结果表明:发酵牛肉调味基料对红肠除具有明显提高风味作用(气味和滋味得分均不低于NC组)外,还起到良好的发色和抗氧化作用,添加发酵牛肉调味基料的试验组红肠的红度值与PC组无显著差异,当其添加量为2%时,红肠在贮藏过程中的TBARs值始终低于1.0 mg/kg,具有较强的抗氧化性。微生物多样性分析结果发现,发酵牛肉调味基料的添加对红肠中的优势腐败菌属(葡萄球菌属)具有明显抑制作用,其货架期比NC组明显延长,与PC组的保质期相当。可见,FBF具有应用于红肠中替代亚硝酸盐的潜力。

不同发酵剂和工艺环节对发酵牛肉调味基料抑菌性的影响

为研究不同发酵剂和工艺条件对发酵牛肉调味基料(fermented beef flavorings,FBF)抑菌性的影响,以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、大肠杆菌(Escherichia coli)和乙型副伤寒沙门氏菌(Salmonella paratyphi B)为目标菌,添加10%FBF于目标菌中,37℃培养12 h,计算其对不同目标菌的抑制率。设计3组实验:CK组(热压浸提-酶解-美拉德反应);2)反应Ⅰ组(热压浸提-酶解-发酵),在发酵环节接种15种商业复合菌或单株菌;3)反应Ⅱ组(热压浸提-酶解-发酵-美拉德反应),在反应Ⅰ的基础上继续进行美拉德反应。结果表明:不同工艺制得的处理组FBF,其抑菌能力从强到弱依次为反应Ⅱ组>反应Ⅰ组>CK组;CK组对P. Aeruginoosa和S. paratyphi B无抑菌能力,对E. coli的抑制率最高(61%),其次是S. aureus(20%)和S. typhimurium(11%);反应Ⅰ制得的FBF除对P. Aeruginoosa无抑制能力外,对其余4株目标菌的抑制率均提高,其中,以清酒乳杆菌为发酵剂制得的FBF对S. typhimurium的抑制率可达55%;反应Ⅱ制得的15种FBF对5株目标菌均有较强的抑菌性,以清酒乳杆菌为发酵剂制得的FBF对S. typhimurium的抑制率达85%,对E. coli的抑制率达53%,以WBL-45为发酵剂制得的FBF对E. coli的抑制率达100%,对S. paratyphi B的抑制率达85%。最终选定WBL-45、清酒乳杆菌为制作FBF的发酵剂,采用热压浸提-酶解-发酵-美拉德反应工艺制作FBF,得到的产品抑菌性较强。

发酵牛肉调味基料在牛肉饼中的应用效果

冷冻牛骨肉末经热-压浸提、酶解、发酵和美拉德反应后制成发酵牛肉调味基料(fermented beef flavoring,FBF),以新鲜牛前肩肉为原料,加入不同比例腌制剂制成牛肉饼,分别为阴性对照(negative control,NC)组(既不添加NaNO_2又不添加FBF)、阳性对照(positive control,PC)组(添加不同比例的NaNO_2)及实验组。对牛肉饼进行感官评价后于20℃条件下贮藏,测定贮藏期间牛肉饼的红度值(a~*)、pH值、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARs)值及亚硝酸盐残留量。结果表明:与NC组相比,PC组和实验组牛肉饼色泽红润,口感香嫩,风味得到明显改善;只添加FBF的实验组牛肉饼a*较高,TBARs值和亚硝酸盐残留量较低;同时添加NaNO_2和FBF的牛肉饼口感、色泽及风味等品质均有所提高,且20 g/kg FBF和0.05 g/kg NaNO_2复配制成的牛肉饼品质最好。

不同发酵剂制得的发酵牛肉调味基料的抑菌性研究

为了解不同发酵剂和发酵时间制得的发酵牛肉调味基料(Fermented Beef Flavorings,FBF)的抑菌性差异,试验分别以WBL-45(木糖葡萄球菌+肉葡萄球菌+清酒乳杆菌)、VHI-41(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌+植物乳杆菌)和清酒乳杆菌(Lactobacillus sake,LS)为发酵剂制备FBF,试验分为3组:①CK组,牛骨肉末高压浸提-酶解-美拉德反应;②发酵12 h组,在酶解和美拉德反应之间添加发酵环节,接种3种发酵剂分别发酵12 h;③发酵16 h组,在第二种处理的基础上,将发酵时间延长至16 h。分别以金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)、鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium,S.typhimurium)、大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)、乙型副伤寒沙门氏菌(Salmonella paratyphi B,S.paratyphi B)为指示菌,将FBF与指示菌菌液混合后于37℃培养24 h,通过测定OD600nm计算抑菌性。结果表明:CK组对S.aureus、S.typhimurium、E.coli的抑制率分别为25%、4%、60%,对S.paratyphi B无抑制作用。发酵处理组抑菌性高于CK组。发酵12 h,三种发酵剂处理组对指示菌的抑制率约为37%~83%,当发酵时间延长到16 h,抑制率可增加到44%~86%。随着发酵时间的延长,不同组FBF抑菌性增强。其中,VHI-41组的抑菌性最佳。

发酵时间和发酵剂种类对牛肉调味料风味的影响

为研究发酵剂种类和发酵时间对发酵牛肉调味基料(fermented beef flavorings,FBF)风味的影响,将发酵剂THM-17(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌)、WBL-45(木糖葡萄球菌+肉葡萄球菌+清酒乳杆菌)、VHI-41(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌+植物乳杆菌)及清酒乳杆菌(Lactobacillus sake,LS)分别接种于牛骨肉酶解液中发酵12 h和16 h制作FBF,同时设置不发酵的对照组,采用电子鼻、电子舌、气相色谱-离子迁移谱和气相色谱-质谱联用分析不同组别FBF的风味差异和挥发性化合物组成。结果表明:对照组与发酵组FBF的气味和滋味均存在较大差异,其中,LS组和VHI-41组FBF风味具有特殊性;含硫化合物和醛类化合物是FBF中的关键风味化合物,醇类、酮类化合物对FBF的总体风味有重要的修饰作用,2-甲基-3-呋喃硫醇和双(2-甲基-3-呋喃基)二硫及壬醛的相对含量是引起处理组FBF风味差异的关键。

牛肉调味基料在贮藏过程中的品质变化

以冷冻牛骨肉末(骨、肉质量比为3∶7)为原料,经热-压浸提、酶解后,进行美拉德反应或添加天然香辛料、接种微生物发酵之后再进行美拉德反应制成传统型、香辛料型和发酵型牛肉调味基料,以添加山梨酸钾为对照组,将产品贮藏在4℃和20℃条件下,在贮藏过程中测定产品的p H值、水分活度和亮度值。试验结果表明:在产品贮藏过程中,添加香辛料的牛肉调味基料与其他几组p H值差异明显,6组产品间亮度和水分活度变化情况呈相同的趋势。4℃和20℃条件下产品贮藏期分别可达到2.5个月和40 d,变质后产品会出现明显分层现象。

发酵牛肉调味基料对牛肉肠贮藏品质的影响

以牛骨肉末为原料,经高压浸提、酶解、VHI-41(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌+植物乳杆菌)发酵、美拉德反应制成的发酵牛肉调味料(Fermented beef flavorings,FBF)具有很好的抑菌性和风味。为研究FBF实际应用时对产品品质的影响,试验在腌制环节设置5种处理制作牛肉肠:空白对照组(Negative control,NC)、阳性对照组(Positive control,PC)(添加0.1 g/kg亚硝酸钠(Sodium nitrite,SN))、2%FBF组、2%FBF+SN组(2%FBF+0.05 g/kg NaNO2)以及3%FBF组,分析牛肉肠37℃贮藏0、3、7 d感官、理化、微生物等指标的变化。结果表明,贮藏期间,PC组品质最好。3个试验组与NC组相比,牛肉肠品质明显改善。其中,2%FBF+SN组与PC组的品质最接近;在安全性方面,该组亚硝酸盐残留量低于PC组,N-亚硝胺含量与PC组差异不显著(P>0.05);微生物多样性分析结果表明,亚硝酸盐和FBF可以影响牛肉肠微生物群落构成和相对含量,抑制厌氧芽孢杆菌的生长繁殖。