猪肉发酵香肠发酵工艺探讨
2015-01-20李新汪兰吴文锦等
李新 汪兰 吴文锦 等
摘要：以猪肉为原材料，选用乳酸菌发酵，结合pH与感官品质评定研究了发酵剂添加量、发酵温度、发酵时间对发酵香肠品质的影响。结果表明，发酵剂添加量为0.20%、发酵温度为20 ℃、发酵时间为48 h时的发酵香肠感官品质最佳。发酵香肠蒸煮后，细菌总数为9.7×103 CFU/g，符合熏煮火腿国家卫生标准。
关键词：猪肉；发酵香肠；发酵剂；工艺
中图分类号：TS251.5 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）22-5493-04
发酵香肠是指将绞碎的原料肉和动物脂肪以及糖、盐、发酵剂与香辛料等混合后灌进肠衣，经过微生物发酵从而制成的具有稳定的微生物特性和典型发酵香味的肉制品[1]。发酵香肠中的微生物种类包括乳酸菌、微球菌、霉菌、酵母菌等，它们在发酵香肠的风味形成和安全性中都发挥了各自独特的作用[2]。
发酵香肠加工伴随着极为复杂的微生物及理化过程，选择适宜的微生物发酵剂将对发酵进程起到调控作用。在发酵香肠生产过程中，接种微生物发酵可使pH降低，抑制病原微生物和腐败微生物的生长，同时微生物产生的蛋白酶、脂酶及过氧化氢酶分解肉中的蛋白质成为易被人体吸收的多肽和氨基酸，分解肉中的脂肪酸成为短链的挥发性脂肪酸和酯类物质，使产品具备特有的香味和色泽[3]。然而在发酵香肠加工中，从原辅料选择到发酵、干燥和成熟等不同工序的控制比发酵剂的选择更为重要。香肠的发酵会发生有益的酸化、特有风味形成，并具备可贮性。各类产品相异的特性主要取决于发酵方法，与发酵方法紧密相关的是香肠加工中各工艺参数，尤其是发酵温度和时间的调控[4]。
本试验研究了猪肉发酵香肠加工技术，并探讨了发酵工艺条件（发酵剂添加量、发酵温度、发酵时间）对产品品质的影响，确定发酵香肠的制作工艺和最佳配方，可为发酵香肠的商业化生产提供了切实可行的技术支撑。
1 材料与方法
1.1 试验材料
猪肉、食盐、亚硝酸钠、复合磷酸盐、白砂糖、白酒、味精、白胡椒粉、小豆蔻、肉豆蔻、香菜子、姜粉、蒜粉均为武汉麦德龙超市市售，乳酸菌购自北京川秀国际贸易有限公司。
1.2 主要仪器设备
BZBJ-20型斩拌机、BVGJ-2000型真空灌肠机、BWTJ-100型肉丸油炸水煮槽、BPBJ-400型制冰机、BHX-I型烘箱（嘉兴艾博不锈钢机械工程有限公司），FG2型便携式pH计、MJ33型水分含量测定仪（梅特勒-托利多仪器有限公司），722G型可见光分光光度计（上海精密科学仪器有限公司），TA-XTPlus型质构仪（英国Stable Micro System），DHZ-DA型双层恒温摇床、LDZM-80KCS型立式压力蒸汽灭菌器（江苏太仓市实验设备厂）。
1.3 试验方法
1.3.1 猪肉发酵香肠的工艺 原料肉分割处理→冷冻→斩拌、配料、接种→充填灌肠→恒温发酵→蒸煮→冰水冷却→包装→成品→冷藏。
1.3.2 原料与调味料配方 参照配方[5]并修改：猪肉肥瘦比1∶4、食盐15 g/kg、亚硝酸钠40 mg/kg、复合磷酸盐3 g/kg、糖20 g/kg、白酒3 g/kg、味精2 g/kg、白胡椒粉1 g/kg、小豆蔻1 g/kg、肉豆蔻1 g/kg、香菜子1 g/kg、姜粉1 g/kg、蒜粉1 g/kg。
1.3.3 单因素试验 猪肉斩拌过程中，采用单因素试验分别考察发酵剂添加量（0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30%）、发酵温度（20、30、40 ℃）、发酵时间（40、48、56、64、72 h）对产品品质的影响，根据感官评分确定最优的发酵条件。
1.3.4 正交试验 在单因素试验的基础上对发酵剂添加量、发酵温度和发酵时间做3因素3水平的正交试验，确定最佳的香肠发酵工艺，因素与水平见表1。
1.3.5 感官评分标准 邀请10名品评师对香肠进行感官评分。满分100分，其中外观20分，色泽20分，气味25分，口感35分，感官评分标准见表2。
1.3.6 pH 测定 猪肉粒真空灌肠后，发酵过程中每隔12 h用便携式pH计进行pH测定，直到pH降低到5.0以下，即说明香肠中乳酸菌生长繁殖成优势菌种，抑制其他有害菌种生长，同时赋予香肠乳酸风味。
1.3.7 细菌总数检测 根据GB/T 4789.2-2008测定猪肉发酵前、发酵中、发酵后与蒸煮后的细菌总数[6]。
2 结果与分析
2.1 发酵剂添加量对猪肉发酵香肠品质的影响
发酵剂添加量对猪肉发酵香肠的pH、感官品质的影响见图1、图2。从图1中可以看出，随着时间的增加，香肠的pH不断降低，开始时下降较快，最终下降较缓慢，这是由于在发酵前期，发酵剂中的乳酸菌活性逐渐增强，不断产酸，从而使得开始时香肠的pH下降较快，在发酵后期由于乳酸菌活性下降，产酸速度变慢，故pH下降缓慢，其中发酵剂的量越多时，香肠的pH会越低。从图1、图2中可知，当发酵剂添加量高于0.20%时，香肠的口感会过酸，使得感官评分的分值变低，口感不佳，这是由于乳酸菌数量多，活性较高，产酸比较多而造成的。当发酵剂添加量低于0.20%时，由于乳酸菌数量少，使得香肠没有产生足够的酸味，无法引起人们的食欲，也使得感官分值变低，只有当发酵剂添加量为0.20%时分值最高，此时分值为70分，故发酵剂添加量以0.20%为宜。
2.2 发酵温度对猪肉发酵香肠品质的影响
发酵温度对猪肉发酵香肠的pH、感官品质的影响见图3、图4。从图3可以看出，随着发酵时间延长，香肠的pH会不断降低，这是因为发酵剂中乳酸菌产酸的作用降低了pH，其中随着发酵温度的升高，香肠的pH也会越低，这是由于乳酸菌的最适生长温度在38 ℃左右，故在40℃时乳酸菌的活性最强，产酸也最多，故pH越低。从图3、图4中可知，当发酵温度高于30 ℃时，由于发酵剂中乳酸菌活性较强，产酸较多，从而使口感偏酸。当发酵温度低于30 ℃时，由于乳酸菌活性不强，产酸较少，使得香肠没有产生足够的酸味，无法引起人们的食欲，也使得最终感官分值变低，当发酵温度为30 ℃时评分最高，此时分值为84.3分，故发酵温度以30 ℃为宜。
2.3 发酵时间对猪肉发酵香肠品质的影响
发酵时间对猪肉发酵香肠的pH、感官品质的影响见图5、图6。从图5中可知随着发酵时间的增加，香肠的pH会不断降低，其中在40～48 h这段时间下降的速度最快，这是因为发酵剂中乳酸菌的活性会随着时间而增强，不断产酸使得pH降低，但是当达到一定时间时，香肠中pH抑制乳酸菌生长，从而使得乳酸菌的活性降低，产酸较少，pH的下降也不显著。从图5、图6可知，当发酵时间超过48 h时，香肠的口感会过酸，同时由于发酵剂中乳酸菌活性较强，产酸较多，从而使口感偏酸。当发酵时间低于48 h时，产酸较少，使得香肠没有产生足够的酸味，并且此时pH并没有降到5.0以下，即香肠还没有发酵成熟，酸味不适中，也使得最终感官分值变低，只有当发酵时间为48 h时评分值最高，此时分值为81.0分，故发酵时间以48 h时为宜。
2.4 香肠发酵工艺正交试验结果
香肠发酵工艺正交试验结果见表3。根据表3极差分析结果可知，对猪肉发酵香肠发酵结果影响排序为B>A>C。依据极差分析结果得出的最佳发酵条件是A2B1C1，但是从直观分析得知，组合A2B1C2的香肠评分最高，因此针对两组进行验证试验，得出A2B1C1的感官评分为84.3分，大于A2B1C2的感官评分（83.0）分，故可得出发酵剂添加量为0.20%，发酵温度为20 ℃，发酵时间为48 h，即A2B1C1组合是猪肉发酵香肠的最佳组合。
2.5 发酵香肠微生物指标
香肠加工过程中细菌总数见图7。由图7可知，发酵前的菌落总数最多，为5.0×104 CFU/g，开始发酵后，由于乳酸菌的作用产酸会抑制其他微生物的生长繁殖，故发酵过程中的菌落总数相对发酵前的菌落总数要少，但是随着发酵的进行，乳酸菌的活性逐渐增强，营养相对充分，有利于乳酸菌的生长，所以菌落总数也越来越多，最后香肠经过蒸煮后，绝大多数的微生物都被杀死，最终产品菌落总数为9.7×103 CFU/g，根据熟肉制品卫生标准[7]，熏煮火腿的菌落总数指标≤3×104 CFU/g，故该发酵香肠卫生标准合乎国标要求。
3 小结与讨论
发酵香肠在国外是一种非常流行的低温肉制品，但在国内消费市场仍不常见。本试验借鉴了国外发酵香肠生产工艺，通过国产肉制品加工设备，添加国产乳酸菌，经优化确定了猪肉发酵香肠发酵工艺条件为乳酸菌添加量0.20%、发酵温度20 ℃、发酵时间48 h，该条件下蒸煮发酵香肠细菌总数为9.7×103 CFU/g，符合熏煮火腿国家卫生标准。
由于蒸煮后发酵香肠中水分、蛋白质与脂肪含量较高，在低温储藏环境下货架期一般在30 d左右。为此在下一步研发计划中，将着重探索天然抗氧化剂和抑菌剂保鲜效果，以达到肉制品加工企业期望的货架期，为发酵香肠市场开发提供技术支撑与理论依据。
参考文献：
[1] 王 岩.鹅肉猪肉发酵香肠的研制[J].肉类工业，2012（10）：8-10.
[2] 罗 欣，王海燕，张春江，等.发酵香肠中的菌种分离及鉴定[J].食品与发酵工业，2002，29（3）：5-9.
[3] 朱志远，卢士玲，张晓斌，等.发酵剂对发酵香肠微生物和理化品质的影响[J].江苏农业学报，2009，25（4）：890-893.
[4] 王 卫.优质发酵香肠加工技术[J].食品工业科技，2002（9）： 90-93.
[5] 天野庆之，金辅建.肉制品加工手册[M].北京：中国轻工业出版社，1992.
[6] GB 4789.2-2010，食品微生物学检验菌落总数测定[S].
[7] GB 2726-2005，熟肉制品卫生标准[S].
（责任编辑 龙小玲）
2.3 发酵时间对猪肉发酵香肠品质的影响
发酵时间对猪肉发酵香肠的pH、感官品质的影响见图5、图6。从图5中可知随着发酵时间的增加，香肠的pH会不断降低，其中在40～48 h这段时间下降的速度最快，这是因为发酵剂中乳酸菌的活性会随着时间而增强，不断产酸使得pH降低，但是当达到一定时间时，香肠中pH抑制乳酸菌生长，从而使得乳酸菌的活性降低，产酸较少，pH的下降也不显著。从图5、图6可知，当发酵时间超过48 h时，香肠的口感会过酸，同时由于发酵剂中乳酸菌活性较强，产酸较多，从而使口感偏酸。当发酵时间低于48 h时，产酸较少，使得香肠没有产生足够的酸味，并且此时pH并没有降到5.0以下，即香肠还没有发酵成熟，酸味不适中，也使得最终感官分值变低，只有当发酵时间为48 h时评分值最高，此时分值为81.0分，故发酵时间以48 h时为宜。
2.4 香肠发酵工艺正交试验结果
香肠发酵工艺正交试验结果见表3。根据表3极差分析结果可知，对猪肉发酵香肠发酵结果影响排序为B>A>C。依据极差分析结果得出的最佳发酵条件是A2B1C1，但是从直观分析得知，组合A2B1C2的香肠评分最高，因此针对两组进行验证试验，得出A2B1C1的感官评分为84.3分，大于A2B1C2的感官评分（83.0）分，故可得出发酵剂添加量为0.20%，发酵温度为20 ℃，发酵时间为48 h，即A2B1C1组合是猪肉发酵香肠的最佳组合。
2.5 发酵香肠微生物指标
香肠加工过程中细菌总数见图7。由图7可知，发酵前的菌落总数最多，为5.0×104 CFU/g，开始发酵后，由于乳酸菌的作用产酸会抑制其他微生物的生长繁殖，故发酵过程中的菌落总数相对发酵前的菌落总数要少，但是随着发酵的进行，乳酸菌的活性逐渐增强，营养相对充分，有利于乳酸菌的生长，所以菌落总数也越来越多，最后香肠经过蒸煮后，绝大多数的微生物都被杀死，最终产品菌落总数为9.7×103 CFU/g，根据熟肉制品卫生标准[7]，熏煮火腿的菌落总数指标≤3×104 CFU/g，故该发酵香肠卫生标准合乎国标要求。
3 小结与讨论
发酵香肠在国外是一种非常流行的低温肉制品，但在国内消费市场仍不常见。本试验借鉴了国外发酵香肠生产工艺，通过国产肉制品加工设备，添加国产乳酸菌，经优化确定了猪肉发酵香肠发酵工艺条件为乳酸菌添加量0.20%、发酵温度20 ℃、发酵时间48 h，该条件下蒸煮发酵香肠细菌总数为9.7×103 CFU/g，符合熏煮火腿国家卫生标准。
由于蒸煮后发酵香肠中水分、蛋白质与脂肪含量较高，在低温储藏环境下货架期一般在30 d左右。为此在下一步研发计划中，将着重探索天然抗氧化剂和抑菌剂保鲜效果，以达到肉制品加工企业期望的货架期，为发酵香肠市场开发提供技术支撑与理论依据。
参考文献：
[1] 王 岩.鹅肉猪肉发酵香肠的研制[J].肉类工业，2012（10）：8-10.
[2] 罗 欣，王海燕，张春江，等.发酵香肠中的菌种分离及鉴定[J].食品与发酵工业，2002，29（3）：5-9.
[3] 朱志远，卢士玲，张晓斌，等.发酵剂对发酵香肠微生物和理化品质的影响[J].江苏农业学报，2009，25（4）：890-893.
[4] 王 卫.优质发酵香肠加工技术[J].食品工业科技，2002（9）： 90-93.
[5] 天野庆之，金辅建.肉制品加工手册[M].北京：中国轻工业出版社，1992.
[6] GB 4789.2-2010，食品微生物学检验菌落总数测定[S].
[7] GB 2726-2005，熟肉制品卫生标准[S].
（责任编辑 龙小玲）
2.3 发酵时间对猪肉发酵香肠品质的影响
发酵时间对猪肉发酵香肠的pH、感官品质的影响见图5、图6。从图5中可知随着发酵时间的增加，香肠的pH会不断降低，其中在40～48 h这段时间下降的速度最快，这是因为发酵剂中乳酸菌的活性会随着时间而增强，不断产酸使得pH降低，但是当达到一定时间时，香肠中pH抑制乳酸菌生长，从而使得乳酸菌的活性降低，产酸较少，pH的下降也不显著。从图5、图6可知，当发酵时间超过48 h时，香肠的口感会过酸，同时由于发酵剂中乳酸菌活性较强，产酸较多，从而使口感偏酸。当发酵时间低于48 h时，产酸较少，使得香肠没有产生足够的酸味，并且此时pH并没有降到5.0以下，即香肠还没有发酵成熟，酸味不适中，也使得最终感官分值变低，只有当发酵时间为48 h时评分值最高，此时分值为81.0分，故发酵时间以48 h时为宜。
2.4 香肠发酵工艺正交试验结果
香肠发酵工艺正交试验结果见表3。根据表3极差分析结果可知，对猪肉发酵香肠发酵结果影响排序为B>A>C。依据极差分析结果得出的最佳发酵条件是A2B1C1，但是从直观分析得知，组合A2B1C2的香肠评分最高，因此针对两组进行验证试验，得出A2B1C1的感官评分为84.3分，大于A2B1C2的感官评分（83.0）分，故可得出发酵剂添加量为0.20%，发酵温度为20 ℃，发酵时间为48 h，即A2B1C1组合是猪肉发酵香肠的最佳组合。
2.5 发酵香肠微生物指标
香肠加工过程中细菌总数见图7。由图7可知，发酵前的菌落总数最多，为5.0×104 CFU/g，开始发酵后，由于乳酸菌的作用产酸会抑制其他微生物的生长繁殖，故发酵过程中的菌落总数相对发酵前的菌落总数要少，但是随着发酵的进行，乳酸菌的活性逐渐增强，营养相对充分，有利于乳酸菌的生长，所以菌落总数也越来越多，最后香肠经过蒸煮后，绝大多数的微生物都被杀死，最终产品菌落总数为9.7×103 CFU/g，根据熟肉制品卫生标准[7]，熏煮火腿的菌落总数指标≤3×104 CFU/g，故该发酵香肠卫生标准合乎国标要求。
3 小结与讨论
发酵香肠在国外是一种非常流行的低温肉制品，但在国内消费市场仍不常见。本试验借鉴了国外发酵香肠生产工艺，通过国产肉制品加工设备，添加国产乳酸菌，经优化确定了猪肉发酵香肠发酵工艺条件为乳酸菌添加量0.20%、发酵温度20 ℃、发酵时间48 h，该条件下蒸煮发酵香肠细菌总数为9.7×103 CFU/g，符合熏煮火腿国家卫生标准。
由于蒸煮后发酵香肠中水分、蛋白质与脂肪含量较高，在低温储藏环境下货架期一般在30 d左右。为此在下一步研发计划中，将着重探索天然抗氧化剂和抑菌剂保鲜效果，以达到肉制品加工企业期望的货架期，为发酵香肠市场开发提供技术支撑与理论依据。
参考文献：
[1] 王 岩.鹅肉猪肉发酵香肠的研制[J].肉类工业，2012（10）：8-10.
[2] 罗 欣，王海燕，张春江，等.发酵香肠中的菌种分离及鉴定[J].食品与发酵工业，2002，29（3）：5-9.
[3] 朱志远，卢士玲，张晓斌，等.发酵剂对发酵香肠微生物和理化品质的影响[J].江苏农业学报，2009，25（4）：890-893.
[4] 王 卫.优质发酵香肠加工技术[J].食品工业科技，2002（9）： 90-93.
[5] 天野庆之，金辅建.肉制品加工手册[M].北京：中国轻工业出版社，1992.
[6] GB 4789.2-2010，食品微生物学检验菌落总数测定[S].
[7] GB 2726-2005，熟肉制品卫生标准[S].
（责任编辑 龙小玲）
