CN109805294B - 一种微生物发酵源风味补充剂的制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种微生物发酵源风味补充剂及其制备方法和应用。本发明所提供的风味补充剂由葡萄球菌发酵产物和植物乳杆菌发酵产物混合而成，葡萄球菌的发酵培养基中包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸。应用时，使用含有该风味补充剂的腌制液对肉制品进行腌制，制得的腊肉制品具有传统工艺制作的腊肉特有的浓郁腊香风味。本发明所述方法工艺简单，适于工业化生产，可大大改善采用烘烤脱水工艺生产的腊肉制品风味欠佳的问题，具有良好的市场前景。

Description

一种微生物发酵源风味补充剂的制备方法及应用

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体涉及一种微生物发酵源风味补充剂及其制备方法和应用。

背景技术

腊肉是以鲜(冻)畜肉为主要原料，配以其他辅料，经腌制、烘干(风干)、烟熏(或不烟熏)等工艺加工而成的非即食肉制品，属于低酸发酵肉制品(pH≥5.5)，具有风味独特、可常温贮藏、食用方便等特点，深受广大消费者的青睐。因此在民间盛行“秋风起，食腊味”的习俗。

传统腊肉加工时间多在秋冬两季，加工工艺为家庭作坊，劳动强度较大，在生产过程的控制全凭借经验的积累，通过较长时间的凉挂风干后制成。存在着一些问题：(1)工艺落后，生产周期长，成本高；(2)采用自然发酵，易受到不良微生物的污染及生物按的生成，导致产品质量不稳定，同时存在安全隐患。因此腊肉实现工业化生产已成为大势所趋，企业虽然采用快速腌制和高温烘烤加工工艺，大幅缩短了生产周期、减少了库存量并提高了产品的卫生状况和生产者经济效益。但因风干成熟期短且采用高温烘烤工艺，既加速了脂肪氧化，又缺失了糖类发酵和氨基酸代谢对风味的贡献，导致产品的风味与传统工艺生产的腊肉相比存在一定的缺陷，因此如何解决工业化产品风味方面的问题是现代工业化腊肉制品生产的关键。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种微生物发酵源风味补充剂及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种微生物发酵源风味补充剂的制备方法，由葡萄球菌发酵产物和植物乳杆菌发酵产物混合而成，葡萄球菌的发酵培养基中包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸。

直接在肉制品中加入葡萄球菌和外源氨基酸一定程度上也能为肉制品带来发酵风味，但是一方面由于不能保证给菌类提供适宜的发酵环境，其发酵功能会大大折损；另一方面，乳酸菌具有较强的产酸能力，会改变肉制品pH值，这不仅影响了葡萄球菌的发酵能力，还影响产品的口感。而本发明通过体外发酵产香，不仅省时、高效，同时将葡萄球菌和乳酸菌分别培养产香，再按需要的比例混合，使香气容易定量且风味更佳浓郁。同时避免了杂菌或有害菌的生长，保证产品的安全性。

本发明对外源氨基酸进行筛选时，由于苯丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸低阈值下即可分解出支链呈香物质，且香气浓郁，接近传统腊肉的发酵风味，所以选择其为本发明的外源氨基酸，不仅高效安全，而且能保证风味正宗。

作为本发明的一种优选方案，所述缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸的重量比为2～5：2～5：2～5：1～3时，生成的呈香物质比例恰当，香气浓郁，最接近传统腊肉的发酵风味。当所述缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸的总重占发酵培养基总重的0.5～2％。其呈香物质的总含量较高，尤其是支链醛/醇/酸及相应的酯类的总含量达到最大，使得风味补充剂的功效得到大大提升。当其含量为2％时，这种作用达到最大，再增加氨基酸含量，总呈香物质不再增加。

优选所述培养基的pH值为7.0～7.4，优选使用0.1M磷酸氢二钾和磷酸二氢钾调节pH。

作为本发明的一种优选方案，所述葡萄球菌的发酵培养基中还包括水解植物蛋白粉；

优选所述水解植物蛋白粉占发酵培养基总重的1～2％。

在发酵培养基中加入水解植物蛋白粉后，既可补充氨基酸、提供微生物产香所需的氮源、微量元素等营养成分，且能起到增加鲜度和美味、改善口感、掩盖异味等作用，使得菌类的产香能力得到极大提升。尤其是当其含量为1～2％时，这种作用达到最佳。

作为本发明的一种优选方案，所述葡萄球菌发酵产物和所述植物乳杆菌发酵产物的重量比为6～9:2～3时，酸味柔和，香味更饱满，更接近低酸肉制品的风味。

所述葡萄球菌在发酵时，优选接种量为10⁶～10⁷CFU/ml，发酵时间为24～36h；所述植物乳杆菌在发酵时，接种量优选为10⁶～10⁷CFU/ml；发酵时间为16～20h。

优选地，所述葡萄球菌包括肉葡萄球菌和木糖葡萄球菌。

相较于可选的表皮葡萄球菌、模仿葡萄球菌，本发明中的肉葡萄球菌和木糖葡萄球菌在制作风味发酵剂时，产香能力更强；相较于单独使用，混合使用时，可提高腊肠的香味物质含量，且使得呈香物质中各成分比例适宜，呈现良好的风味，更好地为腊肠增香。

优选地，在发酵前，对所述葡萄球菌和所述植物乳杆菌进行活化。

所述活化方法优选为分别接种所述葡萄球菌混合菌和所述植物乳杆菌进行培养，所述葡萄球菌混合菌的接种量为10⁵～10⁶CFU/ml；优选所述植物乳杆菌的接种量为10⁴～10⁵CFU/ml；

优选培养时间为6～10h。

由于市面上买到的培养基本身具有很浓的味道，可能会影响最终增香效果，而且是否可安全食用也有待考量，所以本发明中的基础培养基优选为自制的猪肉营养肉汤，牛肉营养肉汤等。为了给菌种提供营养，并保证风味补充剂的食用安全性，培养基可以有多种选择，在此不做进一步限定。

本发明进一步公开了使用上述的方法制备的风味补充剂，及其在肉制品中的应用，优选所述肉制品为腊肉。

具体地，使用上述的风味补充剂加工腊肉的方法为：用包括所述风味补充剂的腌制液对原料肉进行腌制；

所述风味补充剂占所述原料肉的重量比优选为3％～10％。

作为本发明的一种优选方案，所述腌制液中还包括蛋白质酶和/或脂肪酶和/或酒；优选所述蛋白质酶占所述原料肉的重量比为0.01％～0.09％；优选所述脂肪酶占所述原料肉的重量比为0.02％～0.05％；优选所述酒占所述原料肉的重量比为0.5％～3％。

作为本发明的一种优选方案，所述腌制液由风味补充剂100～120份，异抗坏血酸钠2份，亚硝酸钠0.2～0.4份、复合磷酸盐0.5～1.5份、食盐44～50份、白糖10～12份、葡萄糖10～12份，白酒5～15份、木瓜蛋白酶1～2份、中性脂肪酶1～2份组成。

本发明中，外源酶的添加加速了腊肉中蛋白质和脂肪的降解，产生了大量的游离脂肪酸和氨基酸，他们不仅是风味前体物质，还是重要的滋味物质，使腊肉的挥发性风味化合物如醛、醇、酸、酮类等香气成分显著增加，同时风味补充剂的加入，使工业化生产的腊肉具有发酵风味；随着后续干燥高温烘烤的进行，不饱和脂肪酸经酶促氧化和自动氧化，易发生过氧化分解成甲酸、丁酸等多种短链有机酸，产生不良风味，因此在腌制液中加入酒，促使酸类和酒中乙醇进行酯化反应，生成具有水果香气的风味物质，同时引入酒香味，掩盖异味，还有防腐的效果，进一步改善腊肉的风味品质。

为了使腊肉具有不同的风味，可通过加入香辛料或其他调味品对腌制液中的成分进行调整，在此不做进一步限定。

本发明优选使用盐水注射-真空滚揉机对猪肉进行注射-滚揉腌制，通过间歇法滚揉处理，对肉施以机械作用，使肌肉结构趋于松弛，利于含风味补充剂的腌制液均匀分布，且控制整个滚揉过程处于低温真空环境，防止脂肪氧化及微生物繁殖，提高产品的安全性。为了提高腌制效果和保证产品的安全性，有多种手段可以采用，在此不做进一步限定。

作为本发明的一种优选方案，腌制结束后，在40～60℃的条件下将已腌制的肉烘干至水分含量为30～38％；

优选在烘干过程中，将腌制好的肉先在温度为40～45℃,相对湿度为65～70％的条件下烘烤20～35小时；再在温度为45～55℃，相对湿度为60～65％条件下烘烤35～40小时；然后在55～60℃条件下，烘至水分达到30～38％。

本发明采用分段式烘烤工艺，在40℃-55℃条件下有助于外源酶、内源酶等进行生化反应，生成腊肉的挥发性风味化合物如醛、醇、酸、酮类等香气成分，促使酸类和醇类进行酯化反应，生成具有水果香气的风味物质，进一步改善腊肉的风味品质；而55℃～60℃的烘烤段主要为失水阶段，也有一些风味物质在此阶段生成。此外，分段式烘烤还有助于提高腊肉失水的效率，有助于产品贮藏期品质的保持。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过选择合适的香味前提物质氨基酸培养基，并将发酵产物按特定比例搭配得到的风味补充剂，含有大量的支链醛醇酸类等香气化合物，可弥补工业化腊肉生产中微生物发酵风味不足缺乏的问题，还原传统腊肉的风味，给产品带来良好的品质，同时避免了杂菌或有害菌的生长，保证产品的安全性。

(2)在使用风味补充剂制作腊肉时，通过合适的腌制液成分的选择，以及阶段式升温烘烤，最大程度地保证腊肉的品质接近传统腊肉，又能节省制作时间，工艺简单，便于实现产品的工业化生产。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

含氨基酸的特定培养基配方

表1提供了几种含氨基酸的特定培养基配方

表1

实施例2

一种风味补充剂的制备方法

1)菌种复壮和增菌:

营养肉汤制备：取除去脂肪及筋膜新鲜猪肉，切块绞碎，猪肉与水1：3的比例匀浆后煮沸30min，过滤即猪肉汤。取1kg猪肉汤，20g葡萄糖，7g食盐，煮沸溶解备用。

复壮和增菌方法：在营养肉汤中分别接种葡萄球菌混合菌粉(肉葡萄球菌和木糖葡萄球菌)和植物乳杆菌粉，接种量分别为10⁵和10⁴CFU/ml，30℃振荡培养6h。

2)葡萄球菌发酵液

含4种氨基酸的特定培养基：营养肉汤120份，水解植物蛋白粉2份，缬氨酸0.4份，亮氨酸0.5份，异亮氨酸0.3份，苯丙氨酸0.2份，用0.1M磷酸氢二钾和磷酸二氢钾调pH 7.0-7.4，煮沸备用。

葡萄球菌代谢产香气物质的制备：产香培养基制备中接种已活化的葡萄球菌混合菌液，接种量为10⁷CFU/ml，30℃静止培养20h。

3)植物乳杆菌发酵液

植物乳杆菌代谢香气物质的制备：营养肉汤中接种已活化的植物乳杆菌，接种量为10⁶CFU/ml，30℃静止培养16-20h。

4)微生物发酵源风味补充剂制作工艺

将葡萄球菌发酵液和植物乳杆菌发酵液进行离心，取葡萄球菌发酵上清液9份，植物乳杆菌发酵上清液2份，进行混合，即得到风味补充剂，4℃条件下保存备用。

实施例3

一种具有传统风味腊肉的工业化制备方法

本实施例提供具有传统风味腊肉的工业化制备方法。其中，配方如下：

原料肉：猪五花肉200kg。

预制腌制液：风味补充剂10kg，异抗坏血酸钠0.2kg，亚硝酸钠0.04kg，复合磷酸盐0.1kg，食盐5.0kg，白糖1kg，葡萄糖1kg，白酒1.5kg，木瓜蛋白酶0.1kg，中性脂肪酶0.1kg，混合均匀，4℃备用。

风味补充剂：采用实施例1表中D配方和实施例2所述风味补充剂制备方法。

制备方法包括以下步骤：

原料肉处理：将猪肉分割呈条状；

盐水注射-真空滚揉腌制：腌制液与原料肉的重量比为2:21。使用盐水注射机均匀注入肉块内，将注射后的肉放入真空滚揉机内，滚揉15-20分钟后，静置40-45分钟，采用这种间歇式滚揉30h，腌制温度4-5℃，滚揉速度3r/min；

阶段式升温烘烤：将腌制好的肉条先在温度为45℃的条件下烘烤35小时，再在温度为55℃，相对湿度为60％条件下烘烤35小时。将烘箱温度调至60℃，烘至水分达到30-38％。

成品：真空包装，常温贮藏7天，平衡水分且促使香气释放，既得成品。

储藏：4度冷藏，有助于风味保持。

对比例1

未接种微生物的培养基

和实施例2一样的步骤，但不接种菌种。

针对对比例1和实施例2所得风味补充剂进行风味物质检测，方法如下：

借助吹扫捕集-热脱附-气相色谱-质谱联用仪进行风味物质的分析，色谱条件为：使用TG-Wax MS极性柱(30m×0.25mm，0.25μm)；载气为高纯氦气；流速1.5mL/min；不分流模式。升温程序为：进样口温度230℃，柱温起始40℃保持3min，以4℃/min升温到200℃，再以8℃/min升到230℃保持3min。质谱条件为：电离方式为EI，电子能量为70eV；传输线温度260℃；离子源温度260℃；质谱质量扫描范围设定为40～600u。结果如表2所示。

表2风味补充剂风味物质

注：nd为未检测到。

表2中，对比例1为未接菌的培养基，实施例2为风味补充剂，由表2可知，风味补充剂中含有大量的支链醛醇酸类等氨基酸代谢源香气化合物和糖代谢源的乳酸及有机酸香气化合物，这是由于葡萄球菌和植物乳杆菌发酵代谢所产的产物。脂肪氧化产生的醛类是肉汤培养基中本身的风味，两者之间差异不显著，且含量很低，对终产品几乎没有影响。

对比例2

一种不添加风味补充剂的腊肉制品

采用与实施例3相同的方法制备腊肉制品，区别在于不添加风味补充剂，以相同份量的水代替。

对比例3

一种传统工艺生产的腊肉制品

原料肉：猪五花肉200kg。

腌制液：水1kg，异抗坏血酸钠0.2kg，亚硝酸钠0.04kg，复合磷酸盐0.1kg，食盐5.0kg，白糖1kg，葡萄糖1kg，白酒1.5kg，混合均匀，4℃备用。

用水代替风味补充剂，以及不添加脂肪酶和蛋白酶

传统工艺制备方法包括以下步骤：

原料肉处理：将猪肉分割呈条状；

腌制：将腌制液均匀撒在肉面上，并用双手来回揉搓，直到混料中的食盐溶解为止，再将小块肉的肉皮面朝下，肉面朝上整齐的上下叠放在容器中，并且一层层压实，每隔3天上下位置翻动一次进行腌制，腌制5天；

晾晒：将腌制好的肉条在通风处进行晾晒30天(环境温度15-20度，湿度70％)；

修整包装：将肉条上不整齐的部分修整，采用真空包装保存即可。

对比例4

本对比例和实施例3的区别在于，风味补充剂替换为未经预先发酵的相应菌类和外源氨基酸。

试验例1

1)对实施例3、对比例2-4所得腊肉制品进行风味物质检测，方法如下：

借助吹扫捕集-热脱附-气相色谱-质谱联用仪进行风味物质的分析，色谱条件为：使用TG-Wax MS极性柱(30m×0.25mm，0.25μm)；载气为高纯氦气；流速1.5mL/min；不分流模式。升温程序为：进样口温度230℃，柱温起始40℃保持3min，以4℃/min升温到200℃，再以8℃/min升到230℃保持3min。质谱条件为：电离方式为EI，电子能量为70eV；传输线温度260℃；离子源温度260℃；质谱质量扫描范围设定为40～600u。结果如表3所示。

表3腊肉制品风味物质

注：“nd”表示未检出。

2)对实施例3、对比例2-4所得腊肉制品的风味感官分析，评价标准如表4所示，结果如表5所示。

表4腊肉制品的感官评价标准

表5腊肉制品的感官分析

产品编号	对比例2	对比例3	实施例3	对比例4
					香气	6.91±0.18	8.04±0.24	8.14±0.39	7.55±0.30
口感	8.04±0.15	8.44±0.34	8.54±0.41	7.50±0.11

3)对实施例3、对比例2-4所得腊肉制品的大肠杆菌菌数进行检测，结果如表6。

表6腊肉制品的大肠杆菌菌数

4)结果分析

从表3、表5和表6可以看出，对比例2、对比例3、对比例4、实施例3中风味物质的种类分别为41、52、54、54种，对比例3和实施例3中氨基酸代谢源和糖类发酵风味物质中的醛类、醇类、酮类和酸类风味物质的种类和含量明显高于对比例2。对比例3和实施例3的风味物质总含量差异不明显。由此表明在工业化腊肉加工过程中添加风味补充剂，可弥补工业化腊肉生产中微生物发酵和氨基酸代谢源风味不足缺乏的问题，还原传统腊肉的风味。与实施例3对比，对比例4中糖类发酵风味物质的风味偏高，且氨基酸代谢源风味物质含量偏低，且大肠菌数达到4.55±0.50logCFU/g。由此表明，与现有技术直接添加菌种对比，添加风味补充剂，促使最终产品的风味更佳浓郁，口感更佳，且更安全。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (13)

1.一种微生物发酵源风味补充剂的制备方法，其特征在于，由葡萄球菌发酵产物和植物乳杆菌发酵产物混合而成；

其中，所述葡萄球菌包括肉葡萄球菌和木糖葡萄球菌；

植物乳杆菌的发酵底物为营养肉汤；

葡萄球菌的发酵培养基中包括缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、水解植物蛋白粉和营养肉汤；所述缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸的重量比为2～5：2～5：2～5：1～3，所述缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸的总重占葡萄球菌的发酵培养基总重的0.5～2％；所述水解植物蛋白粉占发酵培养基总重的1～2％；

所述营养肉汤的制备过程如下：取除去脂肪及筋膜新鲜猪肉，切块绞碎，猪肉与水匀浆后煮沸，过滤得到猪肉汤；取猪肉汤，葡萄糖，食盐，煮沸溶解备用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述葡萄球菌发酵产物和所述植物乳杆菌发酵产物的重量比为6～9:2～3。

3.使用权利要求1或2所述的方法制备的风味补充剂。

4.权利要求3所述的风味补充剂在肉制品中的应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述肉制品为腊肉。

6.使用权利要求3所述的风味补充剂加工腊肉的方法，其特征在于，用包括所述风味补充剂的腌制液对原料肉进行腌制。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述风味补充剂占所述原料肉的重量比为3％～10％。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述腌制液中还包括蛋白质酶和/或脂肪酶和/或酒。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述蛋白质酶占所述原料肉的重量比为0.01％～0.09％。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述脂肪酶占所述原料肉的重量比为0.02％～0.05％。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述酒占所述原料肉的重量比为0.5％～3％。

12.根据权利要求6～11中任一项所述的方法，其特征在于，腌制结束后，在40～60℃条件下将已腌制的肉烘干至水分含量为30～38％。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在烘干过程中，将腌制好的肉先在温度为40～45℃,相对湿度为65～70％的条件下烘烤20～35小时；再在温度为45～55℃，相对湿度为60～65％条件下烘烤35～40小时；然后在55～60℃条件下，烘至水分达到30～38％。