CN111543600A - 一种改善香肠色泽、降低亚硝胺和生物胺的制备方法 - Google Patents
一种改善香肠色泽、降低亚硝胺和生物胺的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种改善香肠色泽、降低亚硝胺和生物胺的制备方法，其包括如下步骤：向香肠原料中加入植物乳杆菌冻干粉，然后进行灌肠、洗肠、打针眼、烘焙之后，进行自然发酵；所述植物乳杆菌冻干粉的制备方法包括：S1：活化植物乳杆菌，并进行耐亚硝酸盐和耐氯化钠盐驯化培养；S2：对培养所得物离心，取菌泥，按重量比1:3的比例与佐剂混合，之后进行低温真空冷冻干燥处理，得到所述植物乳杆菌冻干粉。本发明能有效增加香肠肠体的亮度值和红度值，改善香肠内部质构，更加柔软和有弹性；同时能有效减少香肠发酵过程中亚硝胺和生物胺的含量。另外，本发明方法简单，易操作，应用前景好。
Description
技术领域
本发明属于食品工程技术领域，涉及香肠的制备技术，具体涉及一种改善香肠色泽、降低亚硝胺和生物胺的制备方法。
背景技术
香肠主要是通过将绞碎的肉(通常指猪肉或牛肉)、动物脂肪、盐、糖、曲酒、发酵剂和香辛料等混合均匀后再灌进动物肠衣，经微生物发酵和成熟干燥而制成的。香肠在漫长的发展过程中，最终形成了以川味和广味为代表的两大类别的香肠。川味香肠又称为川式香肠、麻辣肠，是四川乃至西南地区特色传统肉制品。肠体颜色是香肠极为重要的品质特性之一，对于消费者来说，肉色是香肠色、香、味、质等几大要素中最直觉先导的感受印象。川味香肠肉色货架期往往短于其它品质指标诸如微生物指标、理化指标的货架期，导致仅因其肉色的明显变恶而造成香肠品质的不可接受性，减低其商业流通价值。因此，为了防止川味香肠中的蛋白质和脂肪酸在发酵及贮藏过程中发生氧化导致颜色变恶，延长香肠贮藏过程中肠体颜色货架期，增加香肠风味以及红亮色泽，目前出现以各种形式添加含诸如硝酸钠或亚硝酸钠成分等发色剂，或添加生物菌剂达到富集硝酸钠或亚硝酸钠含量，以达到增色、护色的效果。
黄曲霉素、苯并芘、亚硝胺是世界公认的三大强致癌物质。现有研究表明，川味香肠制品的致癌风险主要来源为亚硝胺。川味香肠制品中的亚硝胺形成的前体物质主要是亚硝酸盐。任何以增加或富集亚硝酸盐含量的增色、护色方法，都会显著增加香肠中致癌物质亚硝胺的含量。目前，对川味香肠的品质控制有很多应用研究，例如添加植物添加剂、通过微生物菌剂调节香肠发酵过程中亚硝酸盐代谢等方式来控制川味香肠脂质氧化、降低亚硝胺代谢含量、改善肠肉质构和风味等。这种基于抗氧化和无硝或低硝化的方式来改善香肠品质，但在肠体颜色控制与改善方面，抑或效果未尽人意。
因此，如何获得一种可以改善香肠色泽的同时，显著降低亚硝胺和生物胺的香肠制备方法，是本领域亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种可以改善香肠色泽的同时，还可以显著降低亚硝胺和生物胺的香肠制备方法，该方法利用天然配制生物制剂，在不改变香肠品质的前提下，显著降低亚硝胺和生物胺，并能够有效改善香肠发酵过程中肠体颜色。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种改善香肠色泽、降低亚硝胺和生物胺的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
向香肠原料中加入植物乳杆菌冻干粉，然后进行灌肠、洗肠、打针眼和烘焙之后，进行自然发酵；
所述植物乳杆菌冻干粉的制备方法包括：
S1：活化植物乳杆菌，并进行耐亚硝酸盐和耐氯化钠盐驯化培养；
S2：对培养所得物离心，取菌泥，按重量比1:3的比例与佐剂混合，之后进行低温真空冷冻干燥处理，得到所述植物乳杆菌冻干粉；
其中，所述香肠原料包括肉；所述植物乳杆菌冻干粉的重量为肉的0.1～1.0％；所述佐剂由蔗糖、谷氨酸、红曲米粉和茶多酚组成；经耐亚硝酸盐和耐氯化钠盐驯化培养，所得植物乳杆菌在NaNO2的浓度为180mg/L的培养基中耐受性大于50％，在NaCl的浓度为6％的培养基中耐受性大于95％。
作为本发明的一种可选技术方案，所述香肠原料除了肉之外还包括辅料，所述辅料包括盐、白糖、味精、花椒粉、辣椒粉、生姜和曲酒。
作为本发明一个优选技术方案，所述肉为猪肉，优选为猪前腿瘦肉和/或猪背膘肥肉，肉的肥瘦重量比为3∶7。
作为本发明一个优选技术方案，进行所述烘焙时，采用的方法为：于烘箱50℃烘焙48h。
作为本发明一个优选技术方案，进行所述自然发酵时，具体操作为：于室温环境下自然发酵35天。
作为本发明一个优选技术方案，在制备植物乳杆菌冻干粉的S1步骤中，活化菌时采用的方法为：将冷冻的植物乳杆菌接种到MRS液体培养基中，25℃培养24h后按体积比5％的比例转接到脱脂乳培养基中，25℃恒温条件下培养至凝乳，重复以上操作5次以恢复菌株活力。
作为本发明一个优选技术方案，在制备植物乳杆菌冻干粉的S1步骤中，活化菌时采用的方法为：将冷冻的植物乳杆菌接种到MRS液体培养基中，25℃培养24h后按体积比5％的比例转接到脱脂乳培养基中，25℃恒温条件下培养至凝乳，重复以上操作5次以恢复菌株活力。
作为本发明一个优选技术方案，所述佐剂中，蔗糖、谷氨酸、红曲米粉和茶多酚的重量比为10:10:10:1。
作为本发明一个优选技术方案，所述植物乳杆菌冻干粉中的活菌数为7.9×1010CFU/g；和/或，所述茶多酚中的儿茶素含量大于95％；和/或，所述盐、白糖、味精、花椒粉、辣椒粉、生姜和曲酒的重量比为260:100:50:20:24:16:200或者为400:100:50:150:270:60:400。
在本发明中，对于植物乳杆菌耐亚硝酸盐和耐氯化钠盐驯化培养，可以按照下述方法进行：
1、耐亚硝酸盐驯化培养：菌种活化后，接种到耐亚硝酸盐培养基(在MRS液体培养基的基础上加入NaNO2，使得NaNO2的浓度为100mg/L)，25℃恒温条件下培养24h后于600nm处测定OD值，计算NaNO2耐受性，当耐受性小于50％时，重复以上操作，直至耐受性大于50％；然后菌种接种的耐亚硝酸盐培养基的NaNO2的浓度以20mg/L递增，直至耐亚硝酸盐培养基的NaNO2的浓度为180mg/L，且NaNO2耐受性大于50％。
2、耐氯化钠盐驯化培养：将耐亚硝酸盐驯化培养后的菌种接种到耐盐培养基(在MRS液体培养基的基础上加入NaCl，使得NaCl的浓度为3％)，25℃恒温条件下培养24h后于600nm处测定OD值，计算NaCl耐受性，当耐受性小于95％时，重复以上操作，直至耐受性大于90％；然后菌种接种的耐盐培养基的NaCl的浓度以1％递增，直至耐盐培养基的NaCl的浓度为6％，且NaCl耐受性大于95％。
本发明的另外一个目的在于提供由上述制备方法制备得到的香肠。
本发明的有益效果：
1.本发明在制作香肠过程中直接添加特定的天然配制生物制剂，就能有效改进川味香肠发酵过程中肠体颜色，本发明采用的植物乳杆菌冻干粉，其加工经过低温真空冷冻干燥更能保证活菌含量和贮藏后活菌率，因此，本发明方法简单，易操作，应用前景好。
2.本发明能有效增加香肠肠体的亮度值和红度值，改善香肠内部质构，更加柔软和有弹性；在本发明中，红曲米粉和茶多酚能够与植物乳杆菌形成增强协同效应，并能有效减少香肠发酵过程中亚硝胺和生物胺的含量。
附图说明
图1为川味香肠发酵过程中发色率的变化情况图；
图2为川味香肠发酵过程中色泽(亮度L*、红度a*和黄度b*)的变化情况图；
图3为川味香肠发酵过程中感官评分的变化情况图；
图4为川味香肠发酵过程中亚硝酸盐残留量的变化情况图；
图5为川味香肠发酵过程中总生物胺的变化情况图；
以上附图中，“storage time”意为“发酵时间”、“Chromogenic rate”意为“发色率”、“sensory score”意为“感官分值”、“Nitrite residue”意为“亚硝酸盐残留量”、“Biogenic amines”意为“生物胺”。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例中的植物乳杆菌采集于四川省成都市金堂县五凤镇的传统川味香肠筛选到一种植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。
本实施例中的香肠为川味香肠。
本实施例中的川味香肠制作工艺为：将鲜猪前腿瘦肉、鲜猪背膘肥肉绞成丝，按肥瘦重量比3∶7配合，辅料按每10kg肉加盐260g、白糖100g、味精50g、花椒粉20g、辣椒粉24g、生姜16g、曲酒200g，然后将原料混合均匀，灌肠、洗肠、打针眼，于烘箱50℃烘焙48h，后置室温环境下自然发酵。
将冷冻的植物乳杆菌接种到MRS液体培养基中，25℃培养24h后按体积比5％的比例转接到脱脂乳培养基中，25℃恒温条件下培养至凝乳，重复以上操作5次以恢复菌株活力。之后对菌种进行耐亚硝酸盐和耐氯化钠盐驯化培养。经驯化后的菌株培养液在4℃、5000r/min离心10min后得到菌泥，然后将得到的菌泥与保护剂以1:3的比例混合，在-30℃预冷12h，然后进行低温真空冷冻干燥处理(速冻温度-40℃，干燥温度在20℃，真空度70pa)制成植物乳杆菌冻干粉，其活菌数为7.9×1010CFU/g。其中，保护剂为蔗糖、谷氨酸、红曲米粉和茶多酚(儿茶素含量大于95％)，其重量比为：蔗糖、谷氨酸、红曲米粉和茶多酚是10:10:10:1。在川味香肠制作添加辅料时，按猪肉重量0.6％的比例添加植物乳杆菌冻干粉，然后混合均匀，灌肠、洗肠、打针眼，于烘箱50℃烘焙48h，后置室温环境下自然发酵35d后即得香肠产品。
本实施例中对植物乳杆菌的驯化方法为：
耐亚硝酸盐驯化培养：菌种活化后，接种到耐亚硝酸盐培养基(在MRS液体培养基的基础上加入NaNO2，使得NaNO2的浓度为100mg/L)，25℃恒温条件下培养24h后于600nm处测定OD值，计算NaNO2耐受性，当耐受性小于50％时，重复以上操作，直至耐受性大于50％；然后菌种接种的耐亚硝酸盐培养基的NaNO2的浓度以20mg/L递增，直至耐亚硝酸盐培养基的NaNO2的浓度为180mg/L，且NaNO2耐受性大于50％。
耐氯化钠盐驯化培养：将耐亚硝酸盐驯化培养后的菌种接种到耐盐培养基(在MRS液体培养基的基础上加入NaCl，使得NaCl的浓度为3％)，25℃恒温条件下培养24h后于600nm处测定OD值，计算NaCl耐受性，当耐受性小于95％时，重复以上操作，直至耐受性大于90％；然后菌种接种的耐盐培养基的NaCl的浓度以1％递增，直至耐盐培养基的NaCl的浓度为6％，且NaCl耐受性大于95％。
实施例2
本实施例中的川味排骨香肠制作工艺为：选用新鲜猪排，斩断成小块，以猪排重量为基准，按照重量百分比计，用4％的食盐、2.7％的辣椒粉、1.5％的花椒粉、0.6％的生姜、4％的料酒、1％的绵白糖和0.5％的味精调味，腌制2小时，然后灌肠、洗肠、打针眼，于烘箱50℃烘焙48h，后置室温环境下自然发酵。
将冷冻的植物乳杆菌接种到MRS液体培养基中，25℃培养24h后按体积比5％的比例转接到脱脂乳培养基中，25℃恒温条件下培养至凝乳，重复以上操作5次以恢复菌株活力。之后对菌种进行耐亚硝酸盐和耐氯化钠盐驯化培养。经驯化后的菌株培养液在4℃、5000r/min离心10min后得到菌泥，然后将得到的菌泥与保护剂以1:3的比例混合，在-30℃预冷12h，然后进行低温真空冷冻干燥处理(速冻温度-30℃，干燥温度在30℃，真空度80pa)制成植物乳杆菌冻干粉，其活菌数为8.1×1010CFU/g。其中，保护剂为蔗糖、谷氨酸、红曲米粉和茶多酚(儿茶素含量大于95％)，其重量比为：蔗糖、谷氨酸、红曲米粉和茶多酚是10:10:10:1。在香肠制作添加辅料时，按猪排重量0.6％的比例添加植物乳杆菌冻干粉，然后混合均匀，灌肠、洗肠、打针眼，于烘箱50℃烘焙48h，后置室温环境下自然发酵35d后即得川味排骨香肠产品。
本实施例中所用的驯化培养的菌，与实施例1一致。
对比实施例1
参考实施例1的制作工艺，区别在于不添加实施例1中的植物乳杆菌冻干粉。本对比实施例下称为空白对照组。
实验例
在香肠制作过程中，将实施例1与对比实施例1一起，随发酵天数的增加测定了香肠肠体的颜色指标：发色率和色泽(亮度L*、红度a*和黄度b*)其结果见图1、2。其中图例中的1为空白对照组，2为添加植物乳杆菌冻干粉试验组(即实施例1)。
发色率是肉制品中发色色素与总色素的比例，是常见的肉制品颜色化学度量指标。图1为川味香肠发酵过程中发色率的变化情况，可以看出，香肠在制作完成时添加植物乳杆菌冻干粉试验组就显示较好的整体发色效果，23.5％的发色率是空白对照组(14.8％)的1.59倍，这说明在香肠制作初期植物乳杆菌冻干粉保护剂中的红曲米粉起到了积极的作用。在香肠发酵过程中，添加植物乳杆菌冻干粉试验组的发色优势极具明显，在第15d就达到了57.8％的发色率，进入发色高峰期，到30d时基本完成了发色阶段(发色率75.2％)；而空白对照样组要到25d才勉强进入发色高峰期，较添加植物乳杆菌冻干粉试验组滞后了10d，直到发酵终端(35d)，空白对照样组的肠体发色率仅为70.1％。这说明添加植物乳杆菌冻干粉能显著提高香肠肠体的发色率，显示出较好的改善肠体颜色的功效。
川味香肠在发酵过程中的色泽变化(亮度L*、红度a*和黄度b*)如图2所示。在亮度L*方面，可以看出所有香肠样品亮度L*的变化都呈曲线上升趋势，且期间都有短暂的下降过程。有相关研究表明香肠发酵期间肠体亮度短暂的降低可能与发酵pH有关；在发酵第20d开始，我们可以看出添加植物乳杆菌冻干粉试验组香肠样品的亮度优于空白对照样，且随着发酵时间的持续，亮度的增量一直加大，表明植物乳杆菌冻干粉在改善香肠亮度光泽上发挥了作用。
在红度a*方面，所有香肠样品的红度a*均在第25d的时候达到最高峰，此后红度a*均呈下降趋势。添加植物乳杆菌冻干粉试验组的红度无论是峰值还是发酵末端(35d),都比空白对照样高，这表明添加植物乳杆菌冻干粉能显著提高香肠肠体的红度，显示出较好的改善肠体颜色的效果。目前对香肠肠体的发色机制普遍认为，在香肠发酵过程中，亚硝酸盐在乳酸和蛋白生物酶的作用下与香肠原料肉的肌红蛋白发生反应，其中脱氧肌红蛋白、高铁肌红蛋白、氧合肌红蛋白的交替互变，使得肠体色泽发生显著的变化，且持续时间较长，一旦亚硝酸盐逐步耗尽，其发色形成亚硝基和亚硝胺化学反应的动力平衡就会逐渐消亡，此时肠体的新鲜色泽将会褪去，且过程可能不会缓慢。而添加了植物乳杆菌冻干粉，其产生的改善发色机制可能有以下几个方面的原因：一是植物乳杆菌有利于乳酸和蛋白生物酶的浓度累积，促进肌红蛋白发生反应，二是植物乳杆菌冻干粉保护剂中的是茶多酚具有良好抑制猪肉蛋白碱性含氮挥发性物质产生的性质，从而削弱亚硝胺反应活性，促使整个化学变化朝亚硝酸盐发色形成亚硝基方向进行，因此增加了香肠的红度a*值，三是红曲米粉在植物乳杆菌的作用下，其二级代谢产物直接对香肠肠肉进行着色作用。四是红曲米粉和茶多酚能够与植物乳杆菌形成增强协同效应，增加各自发色活性效果。
在黄度方面，所有样品的黄度b*差异并没有呈现出规律性变化趋势，说明添加植物乳杆菌冻干粉对香肠贮藏期间的黄度b*变化并没有太大的影响。
为了进一步评估添加植物乳杆菌冻干粉对香肠品质的影响，还测定了川味香肠发酵过程中的质量品质变化，包括感官评定、亚硝酸残量和生物胺总量的变化情况。其结果见图3、图4和图5。其中图例中的1为空白对照组，2为添加植物乳杆菌冻干粉试验组。
川味香肠在发酵过程中的感官评分如图3所示。可以看出，香肠发酵过程中两组试验香肠的感官分值变化趋势大概一致，同时也显示添加植物乳杆菌冻干粉试验组的感官分值在整个发酵过程中都优于空白对照样，说明本发明所用植物乳杆菌冻干粉在改善香肠风味，维护较好的肠体质构，整体提升香肠发酵期间的感官品质上具有一定的效果。
川味香肠在发酵过程中的亚硝酸盐残留量变化如图4所示。可以看出在整个发酵过程中两组试验香肠样品的亚硝酸盐残留量均低于国标规定的残留量标准(30mg/kg)，且添加植物乳杆菌冻干粉试验组的亚硝酸盐残量一直比空白对照样低，特别在香肠成熟期(30d后)呈现出更低的趋势，这说明本发明所使用的植物乳杆菌冻干粉在提高香肠颜色感官评分、发色率、红度a*的同时，也减低了香肠贮藏过程中亚硝酸盐残留量。因此，在香肠制作过程中加入本发明所使用的植物乳杆菌冻干粉，可在保证香肠颜色品质的同时，较大幅度减低香肠发酵过程中亚硝酸盐残留量，从而增加香肠食用的安全性。
川味香肠在发酵过程中的总生物胺变化如图5所示。目前发酵肉制品中总生物胺含量可接受范围在1000mg/kg内。可以看出在整个发酵过程中两组试验香肠样品的总生物胺含量均低于1000mg/kg，且添加植物乳杆菌冻干粉试验组的总生物胺含量一直比空白对照样低。经过35天的发酵，两组试验的香肠总生物胺含量分别为385.7mg/kg，197.2mg/kg，经计算，本发明所用的植物乳杆菌冻干粉对香肠总生物胺的抑制率高达到了95.6％。因此，在香肠制作过程中加入本发明所使用的植物乳杆菌冻干粉，不仅可在保证香肠颜色品质的同时，较大幅度减低香肠发酵过程中亚硝酸盐残留量，还可以降低亚硝胺形成的另一重要前体生物胺的含量，有力保障香肠食用的健康性。
Claims (10)
1.一种改善香肠色泽、降低亚硝胺和生物胺的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
向香肠原料中加入植物乳杆菌冻干粉，然后进行灌肠、洗肠、打针眼和烘焙之后，进行自然发酵；
所述植物乳杆菌冻干粉的制备方法包括：
S1：活化植物乳杆菌，并进行耐亚硝酸盐和耐氯化钠盐驯化培养；
S2：对培养所得物离心，取菌泥，按重量比1:3的比例与佐剂混合，之后进行低温真空冷冻干燥处理，得到所述植物乳杆菌冻干粉；
其中，所述香肠原料包括肉；所述植物乳杆菌冻干粉的重量为肉的0.1～1.0％；所述佐剂由蔗糖、谷氨酸、红曲米粉和茶多酚组成；经耐亚硝酸盐和耐氯化钠盐驯化培养，所得植物乳杆菌在NaNO2的浓度为180mg/L的培养基中耐受性大于50％，在NaCl的浓度为6％的培养基中耐受性大于95％。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述香肠原料除了肉之外还包括辅料，所述辅料包括盐、白糖、味精、花椒粉、辣椒粉、生姜和曲酒。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述肉为猪肉，优选为猪前腿瘦肉和/或猪背膘肥肉，肉的肥瘦重量比为3∶7。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述烘焙时，采用的方法为：于烘箱50℃烘焙48h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述自然发酵时，具体操作为：于室温环境下自然发酵35天。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在制备植物乳杆菌冻干粉的S1步骤中，活化菌时采用的方法为：将冷冻的植物乳杆菌接种到MRS液体培养基中，25℃培养24h后按体积比5％的比例转接到脱脂乳培养基中，25℃恒温条件下培养至凝乳，重复以上操作5次以恢复菌株活力。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述离心时，操作方法为：于4℃、5000r/min离心10min；和/或，进行所述低温真空冷冻干燥处理时的参数为：速冻温度-40℃，干燥温度20℃，真空度70pa，进行低温真空冷冻干燥处理之前，还进行预冷操作，预冷操作为：在-30℃预冷12h。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述佐剂中，蔗糖、谷氨酸、红曲米粉和茶多酚的重量比为10:10:10:1。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述植物乳杆菌冻干粉中的活菌数为7.9×1010CFU/g；和/或，所述茶多酚中的儿茶素含量大于95％；和/或，所述盐、白糖、味精、花椒粉、辣椒粉、生姜和曲酒的重量比为260:100:50:20:24:16:200或者为400:100:50:150:270:60:400。
10.根据权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的香肠。
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