肉品发酵剂的菌种筛选及在发酵香肠中的应用

肉品发酵剂的菌种筛选及在发酵香肠中的应用 摘 要： 肉品发酵中，应用乳酸菌 发酵对发酵的成功而言具有 重要的意义，但并不是所有的乳酸菌都适合作为肉品发酵剂。如有的在肉品环境中缺乏竞争性，有的影响肉品的感官品质 (如产生 。乳 酸菌的性能差异对产品质量会产生很大的影响，因此筛选优良的发酵剂是发酵肉制品加工的关键。 我国传统发酵食品中具有很多优良的菌种资源，本试验从发酵食品中分离、纯化优选菌种，对它们的主要发酵特性进行了研究，并研究其在发酵香肠中的应用。 关键词： 发酵剂 ;发酵香肠 ;乳酸菌 ;筛选 of of of of of of as of in or as 2,on of so to is s of as a to 目 录 1 绪论 ·························································································· 1 题目的及研究意义 ····································································· 1 酵肉制品的 概述及特点 ······························································· 1 品发酵剂的种类及性质 ······························································· 2 品发酵剂的菌种筛选标准 ···························································· 2 酵剂在肉制品生产中的应用 ························································· 2 2 肉品发酵剂中乳酸菌的特性及筛选 ·············································· 3 言 ·························································································· 3 料 ·························································································· 3 验方法 ···················································································· 4 论 ·························································································· 7 3 优选菌株在发酵香肠中的应用 ····················································· 7 言 ··························································································· 7 料和方法 ················································································· 7 验处理 ···················································································· 8 果与分析 ················································································· 9 同发酵剂发酵香肠主要微生物的变化情况 ···································· 9 同发酵剂发酵香肠部分理化指标变化情况 ···································· 9 同发酵剂发酵香肠 色泽和质地变化情况 ······································ 10 结论与展望 ···················································································· 11 参考文献 ······················································································· 12 致 谢 ····························································································· 13 吉林工商学院本科 毕业论文 1 的及 研究意义 在我国，传统的火腿和腊肠等自然发酵肉制品已经有几千年的历史，但其生产大都存在着加工周期长、劳动强度大、产品质量稳定性难以控制、不适应大规模现代化生产的问题，解决这些问题的核心是开展肉制品发酵微生物菌种的筛选，通过优良肉制品发酵微生物的应用，来抑制病原微生物的生长、防止氧化变色、改善组织与风味、延长食品的货架期。因此，通过对我国丰富的肉制品微生物资源进行深入研究，从中分离选育出优良的微生 物菌种是发酵肉制品加工的关键。 目前，国内的肉制品发酵剂的研究属于一个新兴的研究领域。 肉品发酵剂有利于提高肉品的食用安全性、增强风味、提高质量和延长肉品的货架期；同时随着肉品生产规模的扩大以及对高质量肉品的需求，肉品发酵剂的研究兴趣日益浓厚。 近年来，国外对肉制品发酵剂的研究日益增多，如在欧美国家，乳酸菌被广泛用作肉制品的发酵剂。因此一我们应借鉴国外经验，加快肉 制品发酵剂 的研究应用工作， 对我国传统发酵肉制品的发展也具有重要意义。 酵肉制品的概述 发酵肉制品是指在自然或 人工控制条件下，利用微生物发酵作用，产生具有特殊风味、色泽和质地，且具有较长保存期的肉制品。因肉制品在加工过程中经过了生物发酵，由特殊细菌或酵母，将糖转化为各种酸和 (或 )醇，使肉制品的 降低，并经低温脱水使 降，因此，准确地讲应称其为发酵干燥肉制品。发酵肉制品因其较低的和较低的 其得以保藏。在发酵、干燥过程中产生的酸、醇、非蛋白态含氮化合物、脂及酸使发酵肉制品具有独特的风味。 酵肉制品的特点 一般认为发酵肉制品是安全的，因低 中病原微生物的增殖，延长了肉品的稳定期。在贮藏期间，成品中的有害菌会因酸性环境而死亡。 近年来美国肉类工业开发了较好的发酵干香肠和半干香肠的加工技术，特别注重了质量控制。他们认为一旦香肠的 能有效地控制金黄色葡萄球菌的繁殖。但在 须控制香肠肉馅放置在 上温度的时间。 发酵肉制品由于降低了水分含量和 架期一般较长。美式香肠的水分蛋白质比率在 下，故不需冷藏。货架期稳定的肉制品主要有两类：一类是 在 下，水分活性在 下；另一类是 低于 分活性低于吉林工商学院本科 毕业论文 2 些产品在货架期间一般不发生细菌性变质，但可能发生化学或物理性变质。 微生物培养物因有稳定的可控酸化作用，使肉制品的货架期延长。酸抑制了其他微生物的生长并促进脱水。特制的微生物培养物通过过氧化氢酶系统减少形成过氧化物而加强腌制肉颜色的稳定并防止发生酸败。 研究发现摄食乳酸杆菌和含活乳酸菌的食品会使乳酸菌定植到人的大肠内，继续发挥作用，从而形成不利于有害菌增殖的环境，有利于协调人体肠道内微生物菌群的 平衡。 乳酸杆菌能降低致癌物质前体或 /和降低由转化前体生成致癌物质的酶活性。因此，可以减少致癌物质的危害，对鼠注射或饲喂乳酸杆菌，植入的瘤被抑制，这是由于免疫系统被激活和加强的缘故。发酵过程中，肌肉蛋白质被分解成肽和游离氨基酸，因此消化率增加。 从发酵和腌制肉品中分离的微生物区系来看，主要有：乳杆菌属、片球菌属、链球菌属、微球菌属和青霉菌属等。这些微生物对肉品的色泽、风味的形成以及品质卫生起着极其重要的作用。 作为发酵剂的微生物应具有以下特 征： （ 1）食盐耐受性，能耐受 6的食盐溶液，具有优良的稳定性； （ 2）能耐受亚硝酸盐，在 80100 （ 3）能在 2743范围内生长，最适温度为 32； （ 4）同型发酵； （ 5）发酵副产物不产生异味； （ 6）无致病性、安全性； （ 7）在 5760范围内灭活。 在 我国，肉制品发酵剂的研究只是近几年的事，但是，传统的中式肉制香肠、腊肉、火腿等都少不了程度不等的自然发酵，尤其金华火腿生产中微生物发酵作用更加必不可少 。研究证明，有益菌可以提高发酵肉 制品 的营养、风味和卫生安全性；反之，有害菌可导致发酵过程的失败引起肉制品腐败变质产生有毒有害物质，因此加快发酵肉制品发酵剂的研究对于提高发酵肉制品的质量，实现其现代化和规模化生产至关重要。 （ 一） 通过降低 少腐败 原料肉在接种乳酸菌后，乳酸菌利用碳水化合物如葡萄糖发酵产生乳酸，从而使肉品 肉蛋白在酸性条件下变性形成胶状组织，从而增加了肉块间的吉林工商学院本科 毕业论文 3 结着力以及提高了肉品的硬度与弹性，此 外乳酸菌还可赋 于香肠特殊的风味。由于 肌肉蛋白保水力 减弱，可加快香肠干燥速度，降低水分活度，而且在酸性条件下病原菌及腐败菌的生长得以抑制。 （二）促进发色 肉制品的色泽是决定其品质的重要指标之一。肉品在发酵成熟过程中，微球菌可以将 乳酸菌在发酵成熟时利用碳水化合物产生乳酸，降低了 利于 O。 而最终使肉品呈腌制特有色泽。 （三）防止氧化变色 肉在腌制或发酵成熟期间，由于污染的异型发酵的乳酸菌会产生 肌红蛋白形成胆绿肌红蛋白，而发生变绿现象。因此在肉制品中接种发酵剂 ，可利用优势菌抑制杂菌的生长或将其产生的 20和 02，防止氧化变色。 （四）减少亚硝胺的生成 亚硝胺为致癌物已得到公认。腌制肉中的亚硝胺由残留的 果在肉中加入乳酸菌，其产生乳酸降低 使亚硝酸盐分解，则可减少残留的 此在肉中添加发酵剂可以提高肉制品的安全性。 (五）抑制病原微生物的生长及其产生的毒素 发酵香肠在制作中不经过加热，因此在自然发酵过程中如条件控制不当，则极易造成香肠发生腐败或因病原微生物的生长而导致食物中毒。许多 研究结果表明，发酵作用可以控制发酵肉制品中的病原菌，如沙门氏菌（ 金黄葡萄球菌（ 肉毒杆菌（ 生长和产毒。 2肉品发酵剂中乳酸菌的特性及筛选 我国传统发酵食品中具有很多优良的菌种资源，本试验从发酵食品中分离、纯化乳酸菌，对它们的主要发酵特性进行了研究，并以生产干发酵香肠为前提，从中筛选优良的乳酸菌发酵剂。 离样品 各种来源的发酵制品如腊肉、腊肠、金华火腿、 泡菜、乳制品等 20 多种样品。 养基 (1)蛋白胨 10g,牛肉膏 10g。酵母提取物 5g,檬酸二铵 2g，乙酸钠 5g,葡萄糖20g,7馏水 ， 121灭菌 20吉林工商学院本科 毕业论文 4 体培养基在液体培养基的基础上添加 琼脂。 (2)耐盐性试验培养基 、 4、 6的 (3)耐硝性试验培养基 0、 100、 150 (4)葡萄糖产气培养基 硫酸铵替代柠檬酸铵，加入倒置的杜氏小管。 121灭菌 20 (5)产 醋酸铅纸条法 ) 蛋白胨 10g，牛肉膏 10g，氯化钠 5g，半胱氨酸 0 5g,蒸馏水 100012灭菌 20 30 (6)基础培养基：牛肉膏 0 5g，酵母膏 0 5g， 4脂 12115独灭菌的无菌糖 1，倾倒平板。上层倾倒一薄层 (1 2样培养 基。加入4 (7)模拟肉汤培养基 牛肉膏 2，蛋白胨 2，葡萄糖 1。盐 3， 115灭菌 20 要仪器设备和试剂 5型 752型紫外可见分光光度计， 6化鉴定管。 酸菌的分离、纯化 取 2080列稀释，取上清液以 取产生溶钙圈的单菌落， 划线分离纯化，纯菌进行革兰氏染色，选取革兰氏阳性和触酶阴性菌，用 0甘油 (w v)存 。 酸菌的主要发酵特性 试验 (1)产粘液：挑取菌落直接观察。 （ 2)耐盐性：把菌接种于添加 6 600较其生长情况，以 (3)耐硝性：把菌接种于添加 150mg/600较其生长情况，以 (4)鲜培养物于 培养 5天。观察菌落周围，变澄清者为 (5)抑菌实验： 205 左右，与指示菌(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌 )新鲜培养物 100µ固后用直径为 7的无吉林工商学院本科 毕业论文 5 菌打孔器在平板上打孔，准确量取 40µ板置于 4冰箱扩散，然后放置 30恒温培养 24h，观察小孔周围抑菌圈。 酸菌优良菌株的筛选及其生长特性 良菌株的筛选结果 (1)菌株生长曲线和 筛选出的四株乳酸菌接种于 。 30培养 24h，以 200酸度计测定 (2)菌株在不同温度下的生长情况 分别在 15 、 20 、 25、 30 、 35 培养 18h，于 600 (3)菌种的生化鉴定 对筛选得到的菌株分别用生化鉴定管进行糖醇发酵试验。 18 72 酸菌混合发酵剂的筛选 (1)菌株间的拮抗反应 (滤纸片法 ) 取 5 的 15为指示菌；取直径 6 (121 ， 20纸片，另外一种乳酸菌的新鲜培养液 10µ放在上述含菌平板上， 3O培养 48h，观察并记录滤纸片周围的抑菌圈。为排除酸的作用，取用 85的乳酸调节至 0µ (2)单菌株和混合菌株的产酸情况 选择在滤纸片法中观察有较强拮抗作用的 33，没有拈抗作用的 20两组 ，分别单独和混合后接种于模拟肉汤培养基中， 30培养 24h，每 6 果和分析 离乳酸菌的主要发酵特性 表 选的乳酸菌的主要发酵特性 菌株特性 20 33 来源 腊肉 腊肉 腊肉 腊肉 形态特征 杆， ，四联或成对排列，直径 1µm 球，四联或成对 排列，直径 1µm 短杆， 4（ 菌数 (10 产粘液 - - - - 耐盐性 6 + + + + 耐硝性 (150+ + + + 产气 - - - - - - - 吉林工商学院本科 毕业论文 6 氨基酸脱羧酶 - - - - 精氨酸产氨 - - - - 抑制大肠杆菌 + + + + 抑制金黄色 葡萄球菌 + + + + 产 - - - 气谱分析 乳酸 乳酸 乳酸 乳酸 酸菌的生长曲线表 从表 4种乳酸菌培养 8 124种乳酸菌的生长速度差异极著。 由表 4条曲线有共同的变化趋势：在培养初期 着时间的延长，这种下降趋势 逐渐变缓，与菌株的生长曲线大体一致。 4种乳酸菌在 24 24。 24h时 同温度菌株的生长情况 . 由图 同温度对菌株影响不同， 4株菌最适生长温度都为 3O 。菌株在不同温度下的生长速度差异显著，温度从 15上升至 3O的过程中，生长速度随温度的上升加快，温度继续上升，生长速度反而下降。 15条件下 4株菌生长速度都受到极显著影响 (17+K，分别为 10g)。本实验所用的四组发酵剂很明显抑制了肠杆菌的生长，保证了发酵香肠的微生物安全性。 同发酵剂发酵香肠部分理化指标变化情况 表 同发酵剂的发酵香肠 时间（ d） 30 17+ 0 5 0 5 0 酵期间，对照组 P 于添加发酵剂的各组。添加发酵剂的各组有共同的变化趋势：五天内 五天达到最低值，而后，开始有所回升。其中，发酵第五天， 20分别为 工结束后，添加发酵剂各组 33<20=，在 除 酵香肠加工过程中的重要参数，发酵香肠微生物稳定性主 要取决于照组和添加发酵剂的各组 ,是由于这一阶段生产环境的相对湿度较高，这时产品的干燥速率主要由表面水分的蒸发速率所决定，大量游离水的存在导致了产品的干燥较慢。经过一段时间后，生产环境吉林工商学院本科 毕业论文 10 的相对湿度降低，大部分游离水散失，此时产品的干燥速率主要决定于产品内部水分向外的扩散，因而水分活度快速下降。 对照组 最初的 降至 加发酵剂的各组之间没有显著 差异， 33,20分别为 酵结束后， 33<17+K，分别为 然成熟时间并不长，但失水率很高，与香肠直径小有关。 表 同发酵剂的发酵香肠 时间（ d） 30 17+ 0 5 0 5 0 不同发酵剂发酵香肠色泽和质地变化情况 表 同发酵剂发酵香肠的感官评价 菌株 外观 颜色 风味 总接受性 30 33 17+0人小组感官评价的平均值见表 照组 外观、颜色、风味和总接受性显著低于添加发酵剂的各组。外观、风味和总接受性添加发酵剂 的各组之间 没有明显差异。对照组颜色暗淡、表面发粘、有异味，可能跟发酵过程中杂菌数量较高有关，从而影响了风味和总体接受性。 感官评价表明，三种发酵剂均可作为发酵剂用于发酵香肠的生产。 吉林工商学院本科 毕业论文 11 结论与展望 我国是一个肉类生产及消费大国，随着食品工业的发展，生物技术、发酵工程技术的进步，微生物发酵剂在肉类加工中应用的益 处被广大公众的逐步认知， 品种的进一步多样化都为我国发酵肉制品发展提供了大好时机。业界人士广泛认为，我国的 发酵肉制品的发展应该引进国外先进技术与传统的加工工艺相结合。古为今用，洋为中用，筛选出特有发酵剂及其发酵工艺，选用改善风味的微生物发酵剂，按一定比例组合，并结合以满足我国加工条件的低温缓慢发酵法发酵，使产品风味柔和、口感适中，适应中式消费习惯；建立 证加工产品优质安全稳定；寻找发酵肉制品中亚硝酸盐的替代品，进一步提高产品的安全性；改良工艺灭菌和包装技术，延长货架期；根据不同消费需求，在国内开发具有不同风味的消费型，餐桌型、生制型或熟制型系列发酵肉制品，扩大生产规模，不断满足国内外消费 者的需求。相信在不久的将来，消费者即将享用到既保持传统风味又符合食品卫生要求，更营养、美味的发酵肉制品。 综上所述，肉制品发酵剂的研究主要集中于乳酸菌发酵香肠方面的研究今后应在更多的肉制品人工发酵方面加大研究，如火腿、火腿肠等肉品生产中应用人工发酵技术。所以，我们应积极借鉴和吸收外国的经验，综合应用微生物育种技术、基因工程技术、细菌工程技术、发酵工程技术、酶工程技术等生物工程技术，加快肉制品发酵剂的研究、应用工作，促进我国发酵肉制品工业的大发展。 吉林工商学院本科 毕业论文 12 参考文献 1 肉制品发酵剂 J2004年 08 期 2 王永霞 . 肉品发酵剂的菌种筛选及在发酵香肠中的应用 D. 中国农业大学 3 王海燕 . 发酵香肠的菌种分离、筛选及在发酵香肠中的应用研究 D. 山东农业大学 4 宋照军 ， 马汉军 ， 潘润淑 ， 张延生 J. 肉类工业 1998年 07期 5 王永霞 ， 杨凤云 ， 牛天贵 J. 肉类工业 2006年 05期 6 靳志强 ， 刘子宇 肉品卫生 , 2005, (10) 7 杨宁 J. 肉类工业 2004年 06期 8 刘振民 . 肉品发酵剂研究概述 J2001 9 李华丽 ， 何煜波 J2005 吉林工商学院本科 毕业论文 13 致 谢 本论文的顺利完成，离不开我的导师陈宇飞老师的指导和帮助，在毕业论文设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节，陈宇飞老师都给予我悉心的指导。感谢他在忙碌的教学工作中挤出时间来审查、修改我的论文，您严谨、务实、与人和善的工作态度是我学习的榜样。 感谢培养教育我的母校吉林工商学院，还有教过我的所有老师们，你们严谨的治学态度、精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德都给予了我莫大的帮助，使我得到了锻炼和提高。 同时，本篇毕业论文的写作也得到了陈麒羽、邢晓伟等同学的热情帮助。感谢在整个毕业论文设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方便给予过我帮助的伙伴们，在此，我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学们表示感谢！