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不同浓度的植物乳杆菌对风鹅风味的作用

2019-10-23赵北辰段立昆刘鸿中陈丽娟高丽娟柳宏扬

农产品加工 2019年19期
关键词:鹅肉肉制品挥发性

赵北辰,段立昆,刘鸿中,陈丽娟,高丽娟,柳宏扬,于 海

(扬州大学食品科学与工程学院,江苏扬州 225127)

风鹅是原产于扬州仪征、南京高淳的具有地方特色的一种传统食品,而且是目前采用现代化生产流程的传统食品之一[1]。近年来,在腌腊肉制品工艺流程改善的研究中,通过添加微生物发酵以提高腌腊肉制品品质的方法被人们关注[2]。

腌腊肉制品的风味形成主要和风干过程中各种成分(如脂肪、蛋白质)的降解和产物的综合作用有关,与其中微生物的生长相关联[3]。J L Berdagué等人[4]发现在发酵香肠中添加乳酸菌和葡萄球菌可以提高风味物质的含量。刘霞等人[5]报道链球菌和微球菌可促进肉制品中氨基酸、游离脂肪酸等风味物质的形成。钟卫民等人[6]在南安板鸭中加入了含有植物乳杆菌等4种微生物的混合发酵剂,提升了氨基酸态氮的含量,产品的风味有所改善。

气相色谱-质谱联用检测物质种类多、灵敏度高,在肉制品风味分析中得到应用[7]。试验以风鹅为原料,接种植物乳杆菌发酵,研究风干过程中接种微生物对风鹅风味物质种类及含量的影响,并且通过测定a*值、b*值、L*值、pH值、Aw值和TBARS值,研究其对风鹅品质的改善效果。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

1.1.1 材料与试剂

风鹅,扬州天歌鹅业发展有限公司提供;植物乳杆菌菌株,扬州大学食品微生物实验室储存。

1.1.2 主要仪器

FE20K型精密pH计、气相色谱-质谱联用仪、DK-S28型电热恒温水浴锅、CH-8853型水分活度测量仪、ltra Turrax T25 BASUIS型高速均浆机。

1.2 试验方法

1.2.1 样品处理

取24只经过腌制处理的鹅,分为3组样品组和1组CK组,其中CK组不接菌,3组样品组风鹅中分别均匀注射浓度为1×106,1×107,1×108CFU/g的植物乳杆菌培养液,随后进行风干处理,分别取0,24,48,72,96,120 h共6个工艺点的样品,每次每组分别取3个样品,去除筋膜和脂肪,搅碎后放置于-20℃的冷库中。

1.2.2 检测指标

(1) L*值、a*值和b*值测定。色差值是试验中最主要的指标,其数值可以直观地反映出鹅肉的色泽变化。用色差计测定风鹅的L*值,a*值和b*值,平行测定3次取平均值。

(2) pH值测定。用电子天平称1 g去脂鹅肉于离心管中,加入由浓度5 mmol/L碘乙酸钠、150 mmol/L氯化钾配制并pH值调至7.0的缓冲液10 mL,匀浆机打均匀后用矫正过的pH计测定。

(3)水分活度测定。将鹅肉切碎后放置在经干燥处理的水分活度测试盒中,用水分活度仪进行测定。

(4) TBARS值测定。参照Wenjiao F等人[8]的方法,称取5 g肉样切碎,加入质量分数7.5%TCA溶液25 mL,以转速150 r/min离心30 min,抽滤后取2.5 mL上清液+2.5 mL(0.02 mol/L) TBA溶液,在90℃水中水浴加热40 min,静置冷却,在波长532,600 nm处测值,计算公式如下:

计算结果即为该样品的TBARS值。

(5) 风味分析。参照Sidira M等人[9]的方法,使用气相色谱-质谱联用仪测定挥发性风味物质。

先称取10 g样品,充分剁碎后放入三角瓶中,随后加入50μL辛酸甲酯内标溶液。采用静态顶空固相微萃取(SPME)方法提取风味物质。试验使用10 mm的CAR/PDMS涂层萃取纤维头,涂层厚度为75μm,先让萃取头在GC进样口下老化20 min,温度为250℃,然后插入三角瓶中,使纤维头悬在样品上部,在60℃的条件下顶空吸附40 min,解析5 min。

色谱条件:色谱柱为DB-5MS型石英毛细管柱;首先设定起始温度为40℃,持续1 min,随后升温至240℃,升温幅度为8℃/min,持续5 min。检测器和进样口温度分别设定为250℃和280℃。

质谱条件:EI源作为离子源,设定接口温度250℃,离子源温度200℃,检测器电压设定为350 V,发射电流设定为150μA,扫描范围33~500。

1.3 数据处理及分析

每次测量均重复3次,采用Origin 8.5进行图表绘制,统计分析软件SPSS 18.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同接种量植物乳杆菌发酵液对鹅肉L*值,a*值和b*值的影响

色差计是参照CIE色空间Lab原理设计出的一种将颜色转换为数据的仪器,在a*值,b*值,L*值色差评价系统中,L*值代表亮度与肌红蛋白(Mb)相关,a*值代表红度与肌红蛋白(MbO2)相关,b*值代表黄度与高铁肌红蛋白(MetMb)相关[10]。

不同处理样品中L*值的变化见图1。

图1 不同处理样品中L*值的变化

由图1可见,L*值随着时间的推移持续下降,其中CK组下降速度最快,从63.09下降到43.66,其次为样品1,样品2和样品3的下降速度相近。L*值下降一是因为腌制液渗透压过大,导致肌肉内水分渗出表面,肌肉含水量下降,色泽变暗,二是因为Mb在空气中被氧化,导致亮度值下降。在工艺点1,各组之间差异不显著(p>0.05)。在工艺点2,可见样品2和样品3的L*值显著高于CK组(p<0.05),而样品1与CK组未见显著性差异(p>0.05),在工艺点3~6,样品组1,2,3的L*值均显著高于CK组。样品组2和3在整个过程中仅在工艺点4,5可见显著性差异(p<0.05),且差值较小,在工艺点1,2,3,6差异不显著 (p>0.05)。在说明添加接种量为1×107CFU/g的植物乳杆菌可以在控制植物乳杆菌使用量的同时有效地保持鹅肉在风干期的亮度。

不同处理样品中a*值的变化见图2。

图2 不同处理样品中a*值的变化

红色度对于肉制品的色泽评价有重要参考意义,代表了肌红蛋白被氧化的程度。由图2可见,各组鹅肉在风干期间的a*值均呈下降趋势。在工艺点1,样品组和CK组的差异不显著(p>0.05)。从工艺点2开始,样品组1,2,3的a*值均显著高于CK组(p<0.05),并且在工艺点6时CK组与样品2的值相差达到约2.4,而样品组2与样品组3各工艺点差异均不显著(p>0.5),说明添加接种量为1×107CFU/g的植物乳杆菌可以在控制植物乳杆菌的使用量的同时有效抑制鹅肉氧化褐变的发生。张雪[11]也发现微生物发酵法可以有效地保护肉制品的特有红色。

不同处理样品中b*值的变化见图3。

图3 不同处理样品中b*值的变化

由图3可见,随着时间的推移,b*值缓慢上升,可能是由于MetMb的含量升高导致,b*值越高,说明氧化褐变越严重。在前4个工艺点样品组和CK组的差异不显著(p>0.05)。在工艺点5,6,样品组2,3才与CK组可见显著性差异(p<0.05),然而样品组1和CK组,样品组2和样品组3均未见显著性差异(p>0.05)。说明添加接种量为1×107CFU/g的植物乳杆菌可以在控制植物乳杆菌的使用量的同时有效地抑制鹅肉氧化褐变的发生。

2.2 不同接种量的植物乳杆菌发酵液对风鹅pH值的影响

pH值可反映鹅肉的酸度,是影响其口感的指标之一,酸碱度过高或过低均会使口感大打折扣,影响消费者的体验。同时,pH值也体现鹅肉的品质,过高说明腌制液的配制不当,过低则说明酸败现象的发生。

不同处理样品中pH值的变化见图4。

图4 不同处理样品中pH值的变化

由于腌制盐呈弱碱性,所以0 h时pH值偏高,随着时间的推移,由于发酵的进行和氧化酸败的发生,鹅肉的pH值逐渐降低。由于微生物的生长会产生酸性物质,所以样品1~3的pH值低于CK组,且从第2个工艺点开始可见显著性差异(p<0.05)。虽然样品组的pH值上略低于CK组,但是都处在适宜的pH值范围内,口感几乎不受影响。

2.3 不同接种量的植物乳杆菌发酵液对风鹅水分活度的影响

水分活度(Aw)影响肉制品的品质及其他感官指标。在低Aw的条件下,有害微生物难以生长,有利于肉制品保存,提高安全性[12]。

不同处理样品中水分活度的变化见图5。

图5 不同处理样品中水分活度的变化

由图5可见,在风干期间,因为处在通风环境中,鹅肉的水分散失导致Aw值逐渐下降,工艺点1和2各组未见显著性差异(p>0.05),从工艺点3开始样品组的Aw值开始显著低于CK组(p<0.05),到工艺点6时,各组的Aw值分别为0.83,0.81,0.78,0.77。样品组2和样品组3总体趋势比较接近,仅在工艺点3时可见显著性差异(p<0.05)。因此,添加植物乳杆菌可以有效降低鹅肉水分活度,而1×107CFU/g则是一个较为适宜的接种量,可以起到营造低水分活度环境、提高鹅肉品质的作用,并且经济节约。

2.4 不同接种量植物乳杆菌发酵液对风鹅TBARS值的影响

脂肪氧化程度是评价肉制品品质的重要指标之一[13]。由于脂肪的氧化分为数个阶段,所以通过测定各个阶段的产物含量都是可行的,目前应用最为广泛的方法是TBARS法。TBARS法的原理是通过测定脂肪降解的产物,即MDA,如醛、酮、酸等。TBARS指的是脂肪氧化分解的最终的小分子产物,即MDA与TBA反应的产物,其值与MDA的含量呈正相关,随着脂肪氧化程度的不断加深,TBARS值也不断增加,该方法可以直观地体现出脂肪氧化的程度,所以被广泛地用来测定脂肪的氧化程度[14]。

不同处理样品中TBARS值的变化见图6。

图6 不同处理样品中TBARS值的变化

由图6可见,随着时间的推移,各组的TBARS值逐渐上升,说明各组鹅肉均发生了不同程度的氧化。从第4个工艺点开始,CK组和样品组1,2,3便可见显著性差异(p<0.05),在工艺点6时,CK组的TBARS值为0.423 mg/kg,而样品组均小于0.400 mg/kg。说明接种植物乳杆菌发酵可以有效抑制脂肪氧化。而样品组2和样品组3仅在工艺点4和6可见显著性差异(p<0.05)。所以,添加接种量为1×107CFU/g的植物乳杆菌便可抑制鹅肉脂肪氧化,且经济节约。

2.5 不同接种量的植物乳杆菌发酵液对风鹅风味的影响

不同处理样品中挥发性风味物质的变化见表1。

表1 不同处理样品中挥发性风味物质的变化

表1 不同处理样品中挥发性风味物质的变化

从表1中可以看出,接种了植物乳杆菌的样品组检测出挥发性物质的种类和含量均高于对照组,试验共检测到挥发性风味物质57种,其中11种醇类、7种酸类、9种酯类、6种酮类、13种烃类、9种醛类、2种其他类物质,这些挥发性风味物质的综合作用构成了风鹅特有的香气。

此次检测中共检测出醛类物质9种,醛类物质含量较高,且其产生风味效果的阈值较低[15],因此,它在风鹅风味的形成中起着非常重要的作用。某些醛类物质是由不饱和脂肪酸被氧化的产物发生进一步反应形成[16],而另一些则是氨基酸降解的结果[17]。由脂质反应产生的C6-10醛类是风味的重要组成部分[18]。试验中各组中含量较高的有壬醛、己醛,为各组醛类物质的主要成分。己醛具有青草味香气,而壬醛则具有柠檬香气,其他醛类物质也各自具有独特的风味。CK组和样品组1,2,3中分别检出醛类物质57.92,87.42,117.26,102.52μg/kg,可见接种植物乳杆菌可明显提高鹅肉制品中醛类风味物质的含量,其中以接种量1×107CFU/g接菌组的提升幅度最大。

酯类物质共检测出9种,风鹅等腌制肉制品的酯类物质主要是由脂肪氧化后的产物经酯化反应产生。由短链脂肪酸反应得的酯类物质有水果类清香,而由长链脂肪酸反应所得的酯类物质有油脂味,所以酯类物质可以促进肉制品成熟风味的形成[19-20]。由表1可见,3个接菌组的酯类物质含量比空白组提高了约1倍。其中,乙酸乙酯的含量最高,该物质具有特征性的风味,对风鹅风味的形成有较大的贡献。

烃类和醇类物质在挥发性物质中也含量较高,是风鹅挥发性风味物质的重要组成部分,此次检测中共检出13种烃类物质和11种醇类物质。烷烃和醇类的风味阈值较高,对风鹅风味影响不大。但是芳香族化合物(如苯)的风味阈值较低,可使肉制品产生肉香味,对风鹅风味起到改善作用[21]。

酮类物质形成的主要原因是烷游离基和烷氧基反应[22]。在风鹅产品中酮类物质的含量不高,CK组和样品组 1,2,3含量分别为 15.05,15.64,23.90,22.41μg/kg,但是样品组的酮类物质种类均远多于空白组,其中不乏具有特征性风味的挥发性物质。2,5-辛二酮具有油脂味,对肉制品成熟风味的形成有帮助;2-庚酮具有水果香味,也是一种特征性风味物质。

此次检测检出7种酸类物质,酸类物质主要会产生刺激性气味,由表1中数据可见风鹅产品中挥发性酸类物质含量较少,不会主导风鹅产品的风味,但由于酸类物质风味的特殊性,也对风鹅的风味形成有一定作用。

其他类物质共检出2种,含量很少。其中,吡啶主要由美拉德反应产生,该反应也是形成肉制品风味的途径之一,其中间产物与胺、醛、氨基酸等活性物质反应可产生特征性的风味化合物,具有熟肉香味[23]。虽然检出量不多,但也对丰富风鹅制品的风味起到一定作用。

从表1中可以看出,在挥发性物质的检测中,CK组共检出29种,含量为253.11μg/kg;样品组1共检出53种,含量为360.54μg/kg;样品组2共检出54种,含量为478.79μg/kg;样品组3共检出54种,含量为420.94μg/kg。可见样品组3的挥发性物质含量低于样品组2,可能是因为微生物接种量过多抑制其生长导致。样品组1,2,3的挥发性风味物质在种类和含量上均高于CK组,其中以样品组2最高。所以,接种植物乳杆菌发酵可有效改善风鹅的风味,最适宜的接种量为1×107CFU/g。

3 结论

在色差分析中,样品组2的L*值和a*值显著高于CK组和样品组1,而b*值低于CK组和样品组1,且与样品组3差异不显著,说明接种量为1×107CFU/g的植物乳杆菌可以有效改善风鹅产品的色泽。而在pH值、水分活度和TBARS分析中,样品组2的结果也显著优于CK组。最后,对各组进行了挥发性物质分析,发现样品组在挥发性物质的种类和含量上均高于CK组,其中样品组2最高,检出54种挥发性风味物质,含量为478.79μg/kg,其检出的物质也证实有助于风鹅产品风味的形成。综上所述,在风鹅风干工艺期间添加接种量为1×107CFU/g的植物乳杆菌可以有效改善风鹅风味,提高其品质。

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