CN114634881A

CN114634881A - 一株能够提升低盐风干肠风味及品质特性的汉逊德巴利酵母菌

Info

Publication number: CN114634881A
Application number: CN202210185513.9A
Authority: CN
Inventors: 陈倩; 李香澳; 王强; 朱嘉敏; 孔保华
Original assignee: Northeast Agricultural University
Current assignee: Northeast Agricultural University
Priority date: 2022-02-28
Filing date: 2022-02-28
Publication date: 2022-06-17

Abstract

一株能够提升低盐风干肠风味及品质特性的汉逊德巴利酵母菌，属于微生物技术领域。该菌株命名为汉逊德巴利酵母菌SH4(Debaryomyces hansenii SH4)，于2021年5月12日保藏于中国微生物菌株保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为：CGMCC No.22507。本发明的汉逊德巴利酵母菌SH4接种到低盐风干肠(食盐添加量降低30％)中发酵12天后，可使挥发性化合物种类增加，其醛类、醇类、酸类和酯类物质的总质量也有所增加，使得风干肠香气更为独特复杂。此外，该菌株接种的能够延缓风干肠发酵后期水分含量降低，降低剪切力，使风干肠质地柔软。该菌株作为发酵剂使用可作为一种新型减盐手段，弥补低盐发酵肉制品的品质缺陷，改善产品香气，具有较好的发展前景。

Description

一株能够提升低盐风干肠风味及品质特性的汉逊德巴利酵母菌

技术领域

本发明属于微生物技术领域，具体涉及一株能够提升低盐风干肠风味及品质特性的汉逊德巴利酵母菌。

背景技术

食盐(NaCl)作为肉制品的基本成分，在提供咸味、增强鲜味、创造所需的质地和延长保质期方面发挥着关键作用。适当的盐摄入对的维持机体的正常运转十分重要，然而，高盐摄入量可能会增加患高血压、心血管、肾脏和骨骼疾病的风险。据报道，大多数人食盐摄入过量，平均为9-12g/d，远高于世界卫生组织(WHO)建议的成人合理盐摄入量(<5g/d)。肉制品是钠摄入的主要来源，可以达到20％，特别是一些发酵干香肠。一般情况下，干香肠制备过程中NaCl添加量为2.5％，发酵脱水后NaCl添加量通常达到3.6％～5％。因此，近年来，低钠干香肠越来越受到人们的关注。

目前，已有较多研究通过不同方法来降低发酵肉制品中的盐含量，常用的“减盐”手段包括直接降低食盐添加量、利用食盐替代物(如氯化钾、氯化钙和氯化镁等)部分替代食盐、改变食盐的物理形态及添加风味增强剂等。直接降低食盐添加量成本较低，操作简单，且符合清洁标签产品要求，因此已成为众多企业和消费者心中较理想的物理减盐手段。尽管它能有效地减少盐的摄入量，但这种策略有一些局限性：例如，它对产品的适口性和货架期有负面影响。因此，探求一种绿色安全的“减盐”方式，以补偿“减盐”带来的品质及风味缺陷问题十分重要。

适当的接种发酵剂可以规范和稳定减盐发酵产品的发酵过程，并提高终产品的质量和安全性。乳酸菌(LAB)和凝固酶阴性葡萄球菌(CNS)是发酵肉制品中最常见的细菌发酵剂，它们对酸化、颜色形成和风味发展有重要的贡献作用。而以酵母菌为代表的一些真菌也在发酵过程中起着不可或缺的作用。在发酵肉制品中常见的酵母菌属有Debaryomyces、Candida、 Trichosporon、Pichia、Rhodotorula、Yarrowia和Csyptococcus等。在提升品质方面，酵母菌具有促进发色，抑制脂质氧化，抑制发酵肉制品湿度波动等作用。此外，一些酵母菌如Pichia 和Debaryomyces已被证明可以防止有害的霉菌生长和毒素的积累，因此可能是潜在的拮抗微生物。同时，酵母菌也被证明具有提升风味的作用：酵母菌能够利用乳酸等酸性物质，中和由于产酸微生物造成的尖酸口感；由于酵母菌具有产生脂肪分解酶和蛋白质分解酶的能力，可以通过代谢产生醇类、酯类、酸类、醛类、酮类等挥发性化合物，赋予风干肠的独特的风味特征，对其品质起着重要的提升作用。

目前国内外的研究多集中于酵母菌接种对发酵肉制品的品质提升作用，关于其对低盐风干肠的品质及风味弥补作用仍处于空缺状态。本发明的提出可为低盐发酵肉制品的发展提供指导方向，为解决“减盐”带来的发酵肉制品的风味缺失问题提供理论基础，提高低盐发酵肉制品质量。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一株具有提升低盐风干肠风味及品质功能的汉逊德巴利酵母菌，以期将其开发成发酵剂应用于风干肠中，使之能够弥补低盐风干肠的风味及品质缺陷问题。

为达到上述目的，本发明的汉逊德巴利酵母菌SH4(Debaryomyces hansenii SH4)分离自我国东北地区传统风干肠，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(CGMCC)，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院中科院微生物研究所，其菌种保藏编号为为CGMCC No.22507，保藏日期为2021年5月12日。本发明中的汉逊德巴利酵母菌SH4在 YPD琼脂培养基上培养48h生长出的菌落为圆形、乳白色、有光泽、边缘整齐、易挑起。

本发明提供的具有提升低盐风干肠风味及品质特性作用的汉逊德巴利酵母菌SH4通过以下技术方案筛选实现：

将汉逊德巴利酵母菌SH4接种于发酵香肠中进行发酵试验，并对发酵12天的发酵香肠进行水分含量，剪切力和挥发性化合物测定，与食盐添加量为2.5％的传统自然发酵风干肠及 1.75％的低盐自然发酵风干肠进行比较，最终验证汉逊德巴利酵母菌SH4提升风味及品质特性的作用。

通过本发明提供的技术方案，能够获得如下的有益效果：

(1)对发酵12天后的发酵香肠进行挥发性化合物种类和含量的测定，发现接种汉逊德巴利酵母菌SH4的处理组鉴定出了更多种类的挥发性化合物，其中醛类、醇类、酸类和酯类物质的总质量也有所增加。值得注意的是，汉逊德巴利酵母菌SH4表现出了较突出的产酯类物质的能力，例如其已酸乙酯的含量达到74.67μg/kg，己酸甲酯的含量达到43.47μg/kg，乳酸乙酯含量达到20.27μg/kg，乙酸乙酯的含量达到16.34μg/kg。此外，该菌株的接种还产生了9种新型酯类物质，多种类和高含量的酯类物质可以为产品带来花香味和果香味。接种汉逊德巴利酵母菌SH4发酵产生的丰富的挥发性化合物，可以对产品的香气复杂性做出重要的贡献。

(2)本发明提供的保藏编号为CGMCC No.22507的汉逊德巴利酵母菌SH4接种于风干肠中，可延缓风干肠水分含量降低：从第8天开始，接种组(Dh)的水分含量开始显著高于对照组。经过12天的发酵，Ct、Cs和Dh处理组的水分含量分别降低到18.35％、19.36％和21.56％。结果表明，接种汉逊德巴利酵母菌SH4能够延缓水分的蒸发，使风干肠质地更为柔软。

(3)通过在发酵过程中对风干肠进行剪切力测定，发现接种汉逊德巴利酵母菌SH4后具有降低风干肠剪切力的效果。从发酵第8天开始，各个处理组的剪切力开始表现出明显差异，接种汉逊德巴利酵母菌SH4后的处理组Dh相对于两个对照组具有较低的剪切力。在第12天，接种汉逊德巴利酵母菌SH4后的处理组剪切力达到16.56N，明显低于对照组Ct(26.05N)和Cs(20.57N)，说明汉逊德巴利酵母菌SH4接种能够降低剪切力，使风干肠质地更为柔软。

本发明提供了保藏编号为CGMCC No.22507的具有增咸作用的汉逊德巴利酵母菌SH4。该菌株具有弥补低盐风干肠咸味的功能，能够提升低盐风干肠的整体风味，如将本发明的汉逊德巴利酵母菌SH4投入到风干肠的生产中，可在降低食盐添加量的同时，补偿咸味，弥补风味缺陷问题，使风干肠香气更有层次感。

生物保藏说明

本发明提供的汉逊德巴利酵母菌SH4(Debaryomyces hansenii SH4)，于2021年5月12日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其保藏编号为CGMCCNo.22507，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，分类命名为汉逊德巴利酵母Debaryomyceshansenii。

附图说明

图1为对比发酵第12天时不同处理的风干肠对水分含量差异；

图2为对比发酵第12天时不同处理的风干肠的剪切力差异。

具体实施方式

实施例1：发酵剂的制备及风干肠的制作

(1)发酵剂的制备

将活化好的汉逊德巴利酵母菌SH4接种到YPD液体培养基中进行发酵培养，28℃培养 12h。发酵液加入适量无菌去离子水，于4℃条件下，6000×g离心5min后，弃去上清液，重复1-2次后重悬制成菌悬液备用。将制备好的发酵剂以10⁶CFU/g接种于香肠中。

(2)风干肠的制备

原料肉选用质量比为9:1的瘦肉(猪臀肉)和肥肉(猪背膘)，剔除其淋巴、筋腱、血管等结缔组织。用孔径为1.5cm筛板的绞肉机绞碎，然后按比例添加以下调味料：1％玉泉大麯、1％绵白糖、0.3％味素、5％水和0.8％混合香辛料(包括：花椒、橘皮、砂仁、小茴香和丁香等)以及0.01％亚硝酸盐(以瘦肉质量计)。传统风干肠对照组(Ct)加入2.5％食盐，低盐风干肠对照组(Cs)加入1.75％食盐，进行自然发酵。接种处理组(Dh)加入1.75％食盐，并按上述比例接种汉逊德巴利酵母菌SH4。各处理组原料经充分混合后灌入猪小肠衣内，使风干肠长度约15cm，直径约2.5cm。灌制结束后，在温度为25±2℃，相对湿度为30％-50％的环境中风干24h，随后转移到恒温恒湿发酵箱中发酵11d，温度为25±2℃，相对湿度为 65％-70％。

实施例2：具有提升低盐风干肠风味及品质特性作用的酵母菌筛选

(1)接种酵母菌的低盐风干肠的挥发性化合物含量测定

使用气相色谱和质谱联用仪(GCMS-QP2020 NX，岛津，日本)提取并分析干香肠中的挥发性化合物种类和含量。将3.0g切碎的香肠样品和2μL作为内标的1,2-二氯苯(100mg/L，甲醇)在20mL的顶空瓶中混合。在50℃下平衡25min后，将厚度为50/30μm的固相微萃取纤维穿透隔垫并置于顶空瓶上部，并在50℃下萃取40min。提取后，将纤维以不分流模式插入气相色谱系统的进样口，并在230℃下解吸3min。初始温度35℃保持8mi n，以3℃/min的速率从35℃升至74℃，然后以3℃/min的速度从74℃升至155℃，最终以15℃/min的速率达到210℃并保持2min。选用氦气作为载气，流速为1.0mL/mi n。离子源温度为230℃，质量扫描范围45-500amu。通过比较NIST 17质谱库中的试验质谱以鉴定挥发性化合物，取相似度大于90％作为鉴定结果，并且通过计算标准烷烃(C6-C20) 的保留指数，与文献报道结果相比较进行辅助鉴定。挥发性化合物的定量采用内标法，定量结果以μg/kg表示。

表1发酵第12天时不同处理的风干肠的挥发性化合物含量

注：不同小写字母表示接种汉逊德巴利酵母菌SH4处理组与对照组的挥发性化合物含量存在显著性差异(P<0.05)。

对发酵12天后的发酵香肠模拟体系进行挥发性化合物种类和含量的测定，从表1可以看出，对照组Ct和Cs中分别鉴定出32种和33种挥发性化合物，而接种汉逊德巴利酵母菌SH4 的处理组中共检测到34种挥发性化合物。该酵母菌株的接种使得醛类、醇类、酸类和酯类物质的总质量增加。

己醛作为评估脂质氧化水平的典型指标，能够赋予肉制品草、油脂和脂肪的味道，在对照组Ct中未检测到，在对照组Cs中含量为12.03μg/kg，而在接种汉逊德巴利酵母菌SH4的处理组Dh中含量为25.05μg/kg。与花香和香甜味有关的十三醛在所有处理组中都存在，其含量在接种汉逊德巴利酵母菌SH4的香肠中明显增加，达到4.89μg/kg，相较于对照组Ct和 Cs分别增加了58.28％和57.67％。

对酮类物质来说，仅有3-羟基-2-丁酮和2-壬酮在所有处理组中都被检测到。3-羟基-2- 丁酮来自碳水化合物的代谢，而2-壬酮则来自脂质的β-氧化，这两种甲基酮被认为是特有的发酵风味化合物。然而，接种汉逊德巴利酵母菌SH4并未影响香肠中这些化合物的含量。且其酮类物质总含量有所下降。

汉逊德巴利酵母菌SH4接种使得其醇类物质总含量较Ct和Cs处理组分别增加了165.47μg/kg和200.22μg/kg。其中，乙醇是干发酵香肠中常见的醇，主要来自香肠制作过程中加入的玉泉大麯和葡萄糖的酒精发酵及戊糖-磷酸盐途径的积累，其含量在Dh处理组中明显高于对照组，达到143.23μg/kg，这说明汉逊德巴利酵母菌SH4可能具有较强的代谢碳水化合物和支链氨基酸产乙醇的能力。此外，1-辛烯-3-醇是一种肉制品中常见的风味物质，具有蘑菇味气味，在接种汉逊德巴利酵母菌SH4后其含量为6.82μg/kg，高于对照组Ct(3.10 μg/kg)及Cs(3.15μg/kg)。

酸类物质主要以乙酸为代表，它可以促进肉制品的典型香气，尤其是干发酵产品。在本研究中，在接种汉逊德巴利酵母菌SH4的低盐香肠中，发现其中所有酸类物质的含量都有明显的增加。然而，尽管是酯类前体，但由于其气味阈值较高，一般来说，酸类不是必要的香味贡献者。

酯类物质是形成干香肠独特气味的关键因素，通常来源于醇和酸的非酶性酯化作用，以及微生物的酶催化作用。本研究中发现的大多数酯类是乙基酯，它们能够赋予产品果香，并掩盖令人不愉快的气味。这些化合物包括乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯。发酵12天后，每个处理都表现出独特的酯类特征。Dh处理组显示出最高的总酯含量，达到340.44μg/kg。其乳酸乙酯含量达到32.52μg/kg，可以为产品带来果香；丁酸甲酯且仅在接种汉逊德巴利酵母菌SH4的处理组中被检测到，为Dh处理组特有的酯类物质；己酸甲酯的含量达到64.29μg/kg，可以为产品带果香和香甜气味；已酸乙酯的含量达到159.18μg/kg，可以为产品带来苹果香气。

以上结果表明，接种汉逊德巴利酵母菌SH4的低盐风干肠经发酵后可以产生的丰富的挥发性化合物组分，能够使得产品的香气得到更好的体现，构成产品独特的风味。

(2)接种酵母菌的低盐风干肠的水分含量测定

水分含量的测定参照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》，采用直接干燥法。

从图1可以看出，在发酵前期各个处理组的水分含量约为70.72％，随着发酵过程的进行所有处理组的水分含量都明显下降，经过12天的发酵，Ct、Cs和Dh处理组的水分含量分别降低到18.35％、19.36％和21.56％。接种汉逊德巴利酵母菌SH4的处理在第12天时在所有接种处理中具有最高的水分含量，这可能是由于酵母菌在香肠表面生长，并在干燥过程中延缓了水分的释放。

(3)接种酵母菌的低盐风干肠的剪切力测定

将风干肠熟制并冷却至室温后，使用质构分析仪垂直肌纤维方向测定其剪切力。剪切力分析参数设置如下：力传感器30kg，测试前速度2mm/s,，测试速度2mm/s,，测试后速度2 mm/s，距离8mm，触发力30g。

由图2可以看出在发酵过程中各个处理组剪切力均显著增加，这可能与水分蒸发有关。从发酵第8天开始，各个处理组的剪切力开始表现出明显差异，接种汉逊德巴利酵母菌SH4 后的处理组Dh相对于两个对照组具有较低的剪切力。在第12天，接种汉逊德巴利酵母菌SH4 后的处理组剪切力达到16.56N，明显低于对照组Ct(26.05N)和Cs(20.57N)，这可能是由于汉逊德巴利酵母菌SH4促进了肌原纤维蛋白的降解，进而使得剪切力下降。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。应当指出，在本发明的技术构思范围内，还可以对本发明的技术方案做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一株能够提升低盐风干肠风味及品质特性的汉逊德巴利酵母菌SH4(Debaryomyceshansenii SH4)，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，菌种保藏编号为：CGMCC No.22507。

2.如权利要求1所述的具有提升低盐风干肠风味及品质特性的汉逊德巴利酵母菌，可应用在发酵肉制品中作为发酵剂。