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中国精品科技期刊2020

发酵剂对鸭肉发酵香肠亚硝酸盐及生物胺的抑制作用

石如月, 刘洋, 孙杨赢, 潘道东

石如月,刘洋,孙杨赢,等. 发酵剂对鸭肉发酵香肠亚硝酸盐及生物胺的抑制作用[J]. 食品工业科技,2023,44(10):116−122. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070213.
引用本文: 石如月,刘洋,孙杨赢,等. 发酵剂对鸭肉发酵香肠亚硝酸盐及生物胺的抑制作用[J]. 食品工业科技,2023,44(10):116−122. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070213.
SHI Ruyue, LIU Yang, SUN Yangying, et al. Inhibition of Starter Culture on Nitrite and Biogenic Amines in Fermented Duck Sausage[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(10): 116−122. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070213.
Citation: SHI Ruyue, LIU Yang, SUN Yangying, et al. Inhibition of Starter Culture on Nitrite and Biogenic Amines in Fermented Duck Sausage[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(10): 116−122. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022070213.

发酵剂对鸭肉发酵香肠亚硝酸盐及生物胺的抑制作用

基金项目: 国家水禽产业技术体系岗位科学家基金项目(CARS-42-25);浙江省公益技术研究项目(LGN21C200009)。
详细信息
    作者简介:

    石如月(1996−),女,硕士,研究方向:畜禽产品加工及综合利用,E-mail:1294263722@qq.com

    通讯作者:

    刘洋(1986−),男,硕士,助理实验师,研究方向:畜禽产品加工及综合利用,E-mail:liuyang2@nbu.edu.cn

    孙杨赢(1986−),女,博士,副教授,研究方向:畜禽产品加工及综合利用,E-mail:sunyangying@nbu.edu.cn

  • 中图分类号: TS205.5

Inhibition of Starter Culture on Nitrite and Biogenic Amines in Fermented Duck Sausage

  • 摘要: 为探究发酵剂对鸭肉发酵香肠亚硝酸盐及生物胺的抑制作用,并为发酵香肠产品的开发及其安全性控制提供理论依据。本研究将发酵乳杆菌RA3和植物乳杆菌RC4以单一菌种或复配菌种接种于鸭肉发酵香肠,以自然发酵组作对照,测定香肠的亚硝酸盐、生物胺及其他理化指标。结果表明:在鸭肉发酵香肠加工贮藏过程中,各组的菌落总数及实验组生物胺含量总体上均呈现先上升后下降的趋势,各组的挥发性盐基氮(TVB-N)含量及自然组生物胺含量逐渐上升,亚硝酸盐含量则呈现下降趋势。实验组pH、TVB-N及亚硝酸盐含量始终低于自然组,在第28 d时RF组亚硝酸盐含量比自然组低1.33 mg/kg。在21~28 d,实验组的菌落总数显著低于自然组(P<0.05)。因此,接种发酵剂可以在一定程度上减少菌落总数,显著抑制亚硝酸盐和生物胺的形成(P<0.05),可以提高香肠的安全性。
    Abstract: In order to explore the inhibition of starter on nitrite and biogenic amines in duck fermented sausage, and provide a theoretical basis for the development and safety control of fermented sausage products. Lactobacillus fermentum RA3 and Lactobacillus plantarum RC4 were inoculated into duck fermented sausage with single or compound strains, and compared with the natural fermentation group, the nitrite, biogenic amines and other physicochemical indexes of the sausage were determined. The results showed that during the processing and storage of sausage, the total number of bacterial colony and the content of biogenic amines in the experimental group increased first and then decreased. While the content of volatile basic nitrogen (TVB-N) and biogenic amine in natural group increased gradually. The content of nitrite showed a downward trend. In addition, the pH, TVB-N and nitrite content were always lower than those in the natural group. On the 28th day, the nitrite content of the RF group was 1.33 mg/kg lower than that of the natural group. From the day 21 to 28, the total number of colonies in the experimental group was significantly lower than that in natural group (P<0.05). In conclusion, inoculating starter could effectively reduce the total number of colonies to a certain extent, while the formation of nitrite and biogenic amines was significantly inhibited (P<0.05), thereby improving the safety of sausage.
  • 发酵香肠是一种由碎肉、动物脂肪、香辛料和发酵剂等充分混合后灌进肠衣,经过微生物的发酵而制成的发酵肉制品[1-2],深受消费者喜爱。在发酵香肠的加工生产中,通常接种乳酸菌等微生物作为发酵剂来促进发酵香肠成熟[3]。研究发现,使用发酵剂可以提高发酵产品的质量、感官品质以及产品的安全性[4]。近年来,微生物发酵剂得到了越来越广泛的利用,其中使用最多的包括乳酸菌、霉菌和酵母菌属等[5-7]。Sun等[8]研究报道在发酵肉制品中接种凝固酶阴性葡萄球菌发酵剂可以提高发酵产品的安全性和感官特性。Hu等[9]将戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、弯曲乳杆菌(Lactobacillus curvatus)、清酒乳杆菌(Lactobacillus sakei)和木糖葡萄球菌(Staphylococcus xylosus)作为复配发酵剂接种到哈尔滨香肠中,可以改善产品的品质特性和风味特性。此外,乳酸菌还具有抑制有害微生物生长、促进亚硝酸盐分解以及降解生物胺等作用,这对发酵香肠最终品质的形成至关重要。然而,单一菌种发酵剂可能无法满足发酵香肠的需要,因此可以考虑使用多种菌株复配进行发酵,以期获得更高安全性的发酵产品。

    亚硝酸盐在肉制品的生产加工中发挥着重要作用,它能够促进肉品发色,使肉制品产生独特的风味,抑制脂质氧化,同时可以起到抑菌作用或与其他抑菌成分协同作用[10-11]。Gray等[12]已经证实亚硝酸盐在肉制品风味形成和整体接受度等方面起着促进作用。但是,亚硝酸盐对人体的危害作用也不容小觑,当pH在4~4.5的时候,容易产生出强致癌、致畸的亚硝胺,危害人体健康。研究发现乳酸菌可以降低亚硝酸盐残留量,同时可以改善肉制品的色泽、有助于肉制品形成理想的风味。Wang等[13]用清酒乳杆菌制作的发酵香肠,可使亚硝酸盐含量迅速下降。生物胺(BA)是腐败细菌(如假单胞菌属、生物胺芽孢杆菌和肠杆菌科)、乳酸菌等微生物进行脱羧作用形成的一种碱性含氮化合物[14]。生物胺引起人们广泛关注的原因主要包括两方面:a.高浓度的生物胺具有毒性,当人体摄入高浓度生物胺时,可引起中毒症状,如偏头痛、头痛、胃和肠道问题等[15];b.生物胺可以作为评价肉制品质量和有害微生物活性的指标[16]。近年来,许多研究发现发酵剂在控制发酵肉制品中生物胺的形成方面发挥着重要作用,因为乳酸菌的分解可以产生大量的乳酸或有机酸,导致pH能够在短时间内迅速降低,生物胺的生成受到抑制[17-18]。Tabanelli等[19]也发现当发酵香肠的pH下降时,可以抑制生物胺的生成。因此,选择合适的微生物发酵剂对发酵香肠的生产加工极其重要。

    Huang等[20]报道发酵乳杆菌和植物乳杆菌及其混合物可以高效降低发酵香肠中的亚硝酸盐浓度,且混合发酵更有助于提高发酵香肠化学和微生物方面的安全性。鉴于此,为了进一步研究鸭肉发酵香肠贮藏期的理化品质及安全性,本研究以实验室保存的发酵乳杆菌RA3及植物乳杆菌RC4为发酵剂制备鸭肉发酵香肠,研究其对鸭肉发酵香肠菌落总数、挥发性盐基氮含量、pH、亚硝酸盐、水分活度和生物胺含量的影响,为提高发酵香肠的品质及安全性提供理论基础。

    发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum RA3)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum RC4) 实验室保藏菌株;新鲜鸭胸肉 河南华英农业发展股份有限公司;猪肥膘以及辅料味精、五香粉、白砂糖、食盐、亚硝酸钠等 市购;色胺、腐胺、苯乙胺、尸胺、酪胺、组胺、亚精胺、精胺分析标准品 美国Sigma公司。

    绞肉机 九阳股份有限公司;Agilent 1260高效液相色谱仪 美国安捷伦公司;XHF-D高速分散器 宁波新芝生物科技公司;Allerga冷冻离心机 贝克曼库尔特公司;M124A电子精密天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;Milli-Q型超纯水制备系统 德国Merck公司;Micropro2000 Reader酶标仪 瑞士Tecan公司。

    L. fermentum RA3L. plantarum RC4分别在液体MRS培养基中37 ℃孵育12 h,活化3次后,于4 ℃、8000×g,离心10 min,弃去上清,用无菌生理盐水洗涤3次后重悬,菌悬液保留备用[1,5]

    基本配方:新鲜鸭胸肉与猪肥膘(质量比为8:2),味精0.15%、五香粉0.50%、白砂糖1.0%、食盐2%、复合磷酸盐0.4%、异抗坏血酸钠0.05%、环糊精0.1%、花椒粉0.04%、料酒1%、谷氨酰胺转氨酶0.3%、亚硝酸钠0.01%、肠衣,浓度为107 CFU/g的发酵剂[1,17]

    工艺流程:原料鸭胸脯肉→调味料→添加发酵剂→发酵→干燥→成熟→真空包装→成品

    操作要点:将新鲜的鸭胸肉及猪背膘切成5×5 cm大小肉块,用绞肉机绞碎并按8:2的比例进行混合,再加入其他辅料及发酵剂。然后手工灌肠,灌制结束后用尖针打孔以便排掉肠内空气。将灌好的香肠置于恒温培养箱里,在25±1 ℃下发酵24 h。再将鸭肉发酵香肠置于15 ℃、相对湿度50%条件下经干燥成熟2 d后,真空包装后置于4 ℃贮藏,并称取0、7、14、21、28 d的样品来研究其在贮藏过程中的品质变化规律。

    试验设计:发酵香肠一共分为4组,除了微生物发酵剂之外,其他添加成分和加工条件都完全相同。

    分组:自然组(香肠中不接种发酵剂)、RA(香肠中接种L. fermentum RA3)、RC(香肠中接种L. plantarum RC4)、RF(香肠中L. fermentum RA3L. plantarum RC4按1:1比例复配发酵)。

    参照GB 4789.2-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[21]对香肠样品中的菌落总数进行测定。

    参照GB 5009.237-2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[22]测定香肠样品的pH。

    参照GB 5009.228-2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[23]对香肠样品中的TVB-N进行测定。

    参照GB 5009.33-2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》[24],采用盐酸-萘乙二胺法对发酵香肠中的亚硝酸盐进行测定。

    参照GB 5009.238-2016《食品安全国家标准 食品水分活度的测定》[25]对香肠样品中的水分活度进行测定。

    参照朱志远[26]的方法,用高效液相色谱法(HPLC)测定生物胺。

    色谱柱为Waters XBridge® C18反相柱(4.6×250 mm,5 μm),柱温30 ℃,流速1.0 mL/min,进样体积为20 μL,紫外检测波长254 nm,流动相为纯水(A相)、乙腈(B相)。洗脱程序:洗脱时间(min)分别是0、5.0、20.0、24.0、25.0、30.0,流动相A(%)分别是35.0、30.0、0、0、35.0、35.0,流动相B(%)分别是65.0、70.0、100.0、100.0、65.0、65.0。

    用IBM SPSS Statistics v.26.0软件对实验数据进行差异显著性分析,One Way ANOVA方法进行方差分析,用Duncan进行多重比较(P<0.05,差异显著)。用Origin 2019绘图软件作图。

    图1可知,四个组的菌落总数在0~7 d逐渐增加,RA、RC和RF三组的菌落总数显著高于自然组(P<0.05),可能是由于发酵剂的添加所致;实验组中RA和RC两组无显著差异(P>0.05),RF组显著高于其他两组(P<0.05),在此阶段RF组微生物的生长繁殖速度比RA和RC两组快,可能是因为RF组复合发酵剂之间能够有效发挥协同作用。四组发酵香肠的菌落总数在第7 d达到最高水平,在7~28 d菌落总数呈现下降趋势,在14~21 d下降速度较快,之后比较缓慢。可能是因为贮藏初期发酵香肠中含有大量适合微生物生长所需要的营养物质,这些营养物质可以满足微生物的迅速生长、繁殖;然而,随着贮藏时间的增加,微生物彼此的竞争作用以及碳水化合物的消耗、水分含量的降低等不利于微生物生长的因素增加,这使得微生物的生长、繁殖速度减慢,菌落总数减少[27-28]。在21~28 d时,自然组的菌落总数显著高于实验组(P<0.05),可能是因为乳酸菌可以有效抑制杂菌的生长。崔国健[28]的研究也表明乳酸菌对杂菌有抑制作用,且在贮藏后期对杂菌的抑制作用更为显著。

    图  1  不同发酵剂对发酵香肠菌落总数的影响
    注:大写字母不同表示组内差异显著(P<0.05);小写字母不同表示组间差异显著(P<0.05);图2~图4表1~表2同。
    Figure  1.  Influence of different starter on the total number of colonies of fermented sausage

    发酵肉制品的pH在4.7~5.2之间时既利于产品保存,又不会因为过酸而影响产品的口感[29]。由图2可知,四组的pH呈现先下降后上升的趋势,自然组的pH显著高于实验组(P<0.05),实验组中RA和RC两组无显著性差异(P>0.05),RF组显著低于RA和RC两组(P<0.05),表明接种发酵剂有利于降低发酵香肠的pH,且复合发酵的效果更好。自然组的起始pH是5.44,RA、RC和RF组的pH均在4.7~5.2这一范围内。在0~7 d,四组的pH均迅速下降,可能是由于发酵剂通过促进碳水化合物降解产生有机酸所致。李彬彬等[17]的研究亦报道接种的发酵剂可以作用于内源或添加的糖等碳水化合物,使其分解为有机酸,从而导致pH降低。在整个贮藏期间,自然组的pH始终显著高于其他三组(P<0.05),这可能是因为自然组没有接种发酵剂,原料肉自身所带的乳酸菌数量较少而无法快速降低鸭肉发酵香肠的pH。第14 d以后,四个组的pH均开始回升,这可能是由于蛋白质在贮存期间被分解而产生了碱性物质。Chen等[30]发现用植物乳杆菌、清酒乳杆菌及商业复合发酵剂作为发酵剂制备的香肠与自然发酵制备的香肠在加工过程中的pH呈现先下降后上升的趋势,与本研究的结果相似。但是,由于接种的菌株的种类不同,数目不同以及一些其他因素的影响,所以pH具有一定的差异。

    图  2  不同发酵剂对发酵香肠pH的影响
    Figure  2.  Influence of different starter on pH value of fermented sausage
    图  3  不同发酵剂对发酵香肠TVB-N的影响
    Figure  3.  Influence of different starter on the TVB-N of fermented sausage
    图  4  不同发酵剂对发酵香肠水分活度的影响
    Figure  4.  Influence of different starter on the water activity of fermented sausage

    挥发性盐基氮(TVB-N)是指肉品在酶和微生物的作用下,蛋白质被分解后产生的氨及胺类等含氮物质,且和氨基酸的受破坏程度呈正相关[31]。由图3可以看出,四个组的TVB-N含量在贮藏期间均呈现上升的趋势。可能是由于贮藏期间发酵香肠中蛋白质被逐渐降解,导致氨及胺类等含氮物质的产生,从而使发酵香肠的TVB-N值上升。在整个贮藏期间,自然组的TVB-N值始终显著高于其他三组(P<0.05),实验组之间在0~14 d无显著性差异(P>0.05),RF组的TVB-N含量在14~28 d从13.77 mg/100 g上升至19.37 mg/100 g,而RA组从14.47 mg/100 g上升至22.63 mg/100 g、RC组从14.70 mg/100 g上升至23.33 mg/100 g,RF组的TVB-N含量显著低于其他两组(P<0.05),说明在发酵香肠中接种微生物发酵剂(特别是复合发酵剂)可以有效地抑制TVB-N的产生。微生物发酵剂也可以通过降低pH从而抑制杂菌的生长,阻止挥发性含氮成分的生成。

    表1可知,四个组的亚硝酸盐含量均没有超过国标30 mg/kg。在鸭肉发酵香肠的贮藏过程中,各组的亚硝酸盐含量总体呈现下降的趋势,且RA、RC、RF三组的亚硝酸盐含量显著低于自然组(P<0.05),实验组之间的亚硝酸盐含量无显著差异(P>0.05)。可能是由于杂菌的生长繁殖有利于蛋白质降解生成胺类物质,进而致使亚硝胺数量增多,亚硝胺可以进一步转变为亚硝酸盐[32]。自然组没有接种发酵剂,乳酸菌数量较少,对形成亚硝酸盐的抑制能力较弱,因此贮藏过程中亚硝酸盐含量高于其他三组。而RA、RC、RF三组接种了发酵剂,乳酸菌成为优势菌群,有利于抑制腐败菌的生长,从而可以更有效地抑制亚硝酸盐的形成。另外,由于RA、RC、RF三组产酸较多,pH较低(如图2所示),可以将亚硝酸盐还原为NO等物质,NO可以与肌红蛋白反应,形成亚硝基肌红蛋白,使香肠呈现良好色泽,并能够抑制硝酸盐还原菌的生长繁殖,进而可以有效阻止硝酸盐转化为亚硝酸盐[32]。Sebranek[33]的研究发现,亚硝酸盐的减少速率随着pH的降低而增加。Huang等[34]用植物乳杆菌、短乳杆菌和肠系膜明串珠菌为发酵剂制备泡菜,研究结果亦表明与自然发酵相比,复合发酵的亚硝酸盐含量较少,说明乳酸菌作为发酵剂有助于抑制亚硝酸盐的形成。

    表  1  不同发酵剂对发酵香肠亚硝酸盐含量的影响
    Table  1.  Influence of different starter on nitrite content in fermented sausage
    时间(d)含量(mg/kg)
    自然组RARCRF
    021.44±0.07Cc15.04±0.18Cb14.80±0.26Db11.53±0.03Ca
    718.04±0.06Bb10.15±0.26Ba9.96±0.18Ca9.90±0.22Ba
    1410.54±0.14Ac10.01±0.12Bb9.73±0.17BCa9.74±0.07Ba
    2110.64±0.16Ad9.11±0.11Aa9.45±0.03ABb9.66±0.10Bc
    2810.53±0.10Ac9.90±0.07Bb9.39±0.16Aa9.20±0.14Aa
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    表  2  不同发酵剂对发酵香肠生物胺含量的影响
    Table  2.  Influence of different starter on biogenic amine content of fermented sausage
    生物胺含量(mg/kg)贮藏期(d)
    07142128
    色胺自然组5.28±0.23Aa15.61±0.56Bc15.74±0.09Bab16.10±0.72Bd36.73±0.72Cd
    RA6.72±0.28Ab8.42±0.20Ba16.82±0.15Cb8.50±0.19Ba8.36±0.13Bc
    RC7.74±0.13Bc16.28±0.16Dc33.30±0.69Ec12.19±0.17Cc5.63±0.05Ab
    RF9.72±0.20Bd14.28±0.16Cb15.04±0.56Ca10.65±0.58Bb3.30±0.05Aa
    苯乙胺自然组4.46±0.16Aa5.86±0.13Ba7.54±0.59Cb8.67±0.41Dc11.37±0.55Ec
    RA5.28±0.43BCa5.62±0.43Ca5.86±0.57Ca4.32±0.20Ba3.12±0.19Aa
    RC5.12±0.15ABa7.19±0.23Cb11.58±0.71Dc6.40±0.37BCb4.80±0.73Ab
    RF4.55±0.34Aa6.95±0.32Bb8.02±0.47Bb4.52±0.72Aa3.38±0.27Aa
    腐胺自然组0.00±0.00Aa4.24±0.20Ba4.54±0.37Ba18.64±0.73Cc49.10±1.42Db
    RA5.12±0.13Bc6.62±0.37Cc7.44±0.23Db5.40±0.30Ba4.26±0.30Aa
    RC3.25±0.23Ab5.50±0.35Bb7.86±0.43Cb7.44±0.26Cb3.08±0.06Aa
    RF3.72±0.22Bb7.26±0.50Dc7.70±0.56Db5.78±0.47Ca2.48±0.42Aa
    尸胺自然组2.06±0.08Aa2.54±0.47Aa4.31±0.18Ba4.38±0.23Ba6.83±0.44Cc
    RA2.28±0.01Ab4.05±0.01Bc5.62±0.37Cb4.56±0.36Ba4.07±0.08Bb
    RC2.82±0.01Bd3.80±0.01Cbc4.76±0.27Da4.67±0.20Da2.32±0.13Aa
    RF2.62±0.01Ac3.36±0.01Bb4.44±0.27Ca4.32±0.29Ca2.46±0.19Aa
    组胺自然组3.48±0.20Ab3.60±0.35Aa5.32±0.19Bb5.66±0.35Bc7.33±0.48Cc
    RA2.46±0.29Aa3.36±0.22Ba5.31±0.24Cb3.44±0.13Ba3.12±0.13Bb
    RC4.40±0.22Bc4.56±0.28Bb4.38±0.34Ba4.46±0.15Bb3.12±0.13Ab
    RF3.26±0.13Bb4.36±0.23Cb8.72±0.30Ec5.50±0.19Dc2.46±0.26Aa
    酪胺自然组8.49±0.16Aa8.62±0.36Aa12.22±0.23Ba12.49±0.20Bc12.54±0.16Bb
    RA8.72±0.13Aab11.84±0.36Cc14.70±0.30Dc10.32±0.36Bb9.38±0.33Aa
    RC9.17±0.37Abc12.85±0.01Bd15.19±0.20Cc9.20±0.23Aa8.82±0.20Aa
    RF9.68±0.13Bc10.74±0.13Cb13.31±0.20Db9.77±0.51Bab8.88±0.30Aa
    亚精胺自然组1.23±0.03Ac1.64±0.30ABc2.16±0.12Bb6.50±0.22Cd7.50±0.32Db
    RA0.00±0.00Aa0.14±0.01Ba1.12±0.04Da0.58±0.05Cb0.18±0.01Ba
    RC0.08±0.01Ab1.04±0.01Bb2.22±0.06Cb0.12±0.01Aa0.07±0.01Aa
    RF0.00±0.00Aa2.06±0.06Cc3.26±0.16Dc1.93±0.16Cc0.32±0.02Ba
    精胺自然组0.18±0.01Aa0.37±0.01Ba1.55±0.04Cab2.44±0.12Dd3.72±0.06Ed
    RA0.95±0.01Cc1.08±0.09Cc1.4±0.08Da0.66±0.15Ba0.40±0.01Aa
    RC0.96±0.01ABc1.48±0.13Cd1.68±0.06Db1.1±0.01Bb0.87±0.01Ac
    RF0.32±0.02Ab0.76±0.06Bb2.62±0.15Dc2.08±0.08Cc0.70±0.04Bb
    总生物胺自然组25.18±0.87Aa42.48±2.38Bb53.38±1.81Ca74.88±2.98Dd135.12±4.15Ed
    RA31.53±1.28Ab41.13±1.69Da58.27±1.98Eb37.78±1.74Ca32.89±1.18Bc
    RC33.54±1.13Bc52.70±1.18Dd80.97±2.76Ed45.58±1.40Cc28.71±1.32Ab
    RF33.87±1.05Bd49.77±1.47Dc63.11±2.67Ec44.55±3.00Cb23.98±1.55Aa
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    图4可以看出,四个组的AW在整个贮藏期间呈现下降的趋势。在0~7 d四个组的AW下降速度比较缓慢,在7 d之后四个组的AW开始迅速下降,并且四组的AW都逐渐降低到0.90以下。段艳等[35]报道,当AW在0.88以下时,可以有效抑制腐败菌、致病菌等的生长繁殖。较低的AW还可以减少亚硝酸盐、生物胺等有害物质的产生,提高发酵香肠的质量与安全性。在贮藏期间,自然组的AW显著高于RA、RC和RF三组(P<0.05),且RF组始终低于RA和RC两组,说明在发酵香肠中接种发酵剂有利于降低发酵香肠的AW,且复合发酵的效果更好。

    生物胺混标色谱图见图5。如表2所示,随着贮藏时间的延长,自然组生物胺含量呈现上升趋势,而RA、RC和RF三组的生物胺含量均呈现先上升后下降的趋势。0~14 d,四组的生物胺含量均呈现上升趋势,且RA、RC和RF三组的生物胺含量高于自然组。这可能是因为贮藏初期香肠在微生物脱羧酶的作用下水解游离氨基酸,从而生成了生物胺。RA、RC和RF三组由于发酵剂的存在,产生的游离氨基酸含量可能高于自然组,因此RA、RC和RF三组在这一时期内生物胺含量高于自然组。

    图  5  生物胺混标色谱图
    注:1.色胺(6.830 min);2.苯乙胺(7.488 min);3.腐胺(7.854 min);4.尸胺(8.248 min);5.组胺(8.734 min);6.酪胺(12.642 min);7.亚精胺(13.936 min);8.精胺(19.424 min)。
    Figure  5.  Standard chromatogram of mixed biological amines

    组胺在八种生物胺中毒性最强,过量摄入容易引起头痛、腹泻等中毒反应[26]。由表2可知,14~28 d自然组组胺含量不断增加,RA、RC和RF三组则呈下降趋势。到第28 d时,RA、RC和RF三组组胺含量显著低于自然组(P<0.05),且RF组组胺含量显著低于RA和RC两组(P<0.05)。这说明发酵剂(特别是复合发酵剂)可以有效抑制组胺的产生。腐胺是鸟氨酸经过脱羧作用形成的,有毒[26]。在14~28 d,自然组腐胺含量不断上升,到第28 d时达到最高值,显著高于其他三组(P<0.05)。这说明发酵剂可以抑制鸟氨酸分解,从而抑制腐胺的产生。Nie等[36]的研究表明,在发酵鲢鱼香肠中添加植物乳杆菌和酿酒酵母可以显著降低腐胺的含量。Sun等[37]的研究也发现木糖葡萄球菌和植物乳杆菌作为香肠生产的发酵剂,有利于抑制生物胺的积累,改善香肠的安全性。

    在贮藏期间,各组的亚硝酸盐含量始终呈现下降趋势,实验组的亚硝酸盐含量始终低于自然组,且RF组低于RA和RC两组。这表明接种发酵剂有助于抑制杂菌的生长繁殖,从而降低鸭肉发酵香肠中亚硝酸盐的含量,进一步提高产品的安全性,且添加复合发酵剂的效果比添加单一发酵剂的效果更佳。四组发酵香肠中主要检测出组胺、腐胺等主要胺类物质,实验组的生物胺含量呈现先上升后下降的趋势,贮藏后期实验组生物胺含量显著低于对照组,这表明接种发酵剂有助于抑制生物胺的积累。本研究初步揭示了乳酸菌在鸭肉发酵香肠的贮藏过程中对亚硝酸盐、生物胺等的影响,但是并未深层次的探讨乳酸菌对亚硝酸盐、生物胺等的产生影响的内在机理。在后续的研究中,可以深入探究不同发酵剂对亚硝酸盐、生物胺等的抑制机理的研究,从而开发更加安全优质的发酵产品。

  • 图  1   不同发酵剂对发酵香肠菌落总数的影响

    注:大写字母不同表示组内差异显著(P<0.05);小写字母不同表示组间差异显著(P<0.05);图2~图4表1~表2同。

    Figure  1.   Influence of different starter on the total number of colonies of fermented sausage

    图  2   不同发酵剂对发酵香肠pH的影响

    Figure  2.   Influence of different starter on pH value of fermented sausage

    图  3   不同发酵剂对发酵香肠TVB-N的影响

    Figure  3.   Influence of different starter on the TVB-N of fermented sausage

    图  4   不同发酵剂对发酵香肠水分活度的影响

    Figure  4.   Influence of different starter on the water activity of fermented sausage

    图  5   生物胺混标色谱图

    注:1.色胺(6.830 min);2.苯乙胺(7.488 min);3.腐胺(7.854 min);4.尸胺(8.248 min);5.组胺(8.734 min);6.酪胺(12.642 min);7.亚精胺(13.936 min);8.精胺(19.424 min)。

    Figure  5.   Standard chromatogram of mixed biological amines

    表  1   不同发酵剂对发酵香肠亚硝酸盐含量的影响

    Table  1   Influence of different starter on nitrite content in fermented sausage

    时间(d)含量(mg/kg)
    自然组RARCRF
    021.44±0.07Cc15.04±0.18Cb14.80±0.26Db11.53±0.03Ca
    718.04±0.06Bb10.15±0.26Ba9.96±0.18Ca9.90±0.22Ba
    1410.54±0.14Ac10.01±0.12Bb9.73±0.17BCa9.74±0.07Ba
    2110.64±0.16Ad9.11±0.11Aa9.45±0.03ABb9.66±0.10Bc
    2810.53±0.10Ac9.90±0.07Bb9.39±0.16Aa9.20±0.14Aa
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    表  2   不同发酵剂对发酵香肠生物胺含量的影响

    Table  2   Influence of different starter on biogenic amine content of fermented sausage

    生物胺含量(mg/kg)贮藏期(d)
    07142128
    色胺自然组5.28±0.23Aa15.61±0.56Bc15.74±0.09Bab16.10±0.72Bd36.73±0.72Cd
    RA6.72±0.28Ab8.42±0.20Ba16.82±0.15Cb8.50±0.19Ba8.36±0.13Bc
    RC7.74±0.13Bc16.28±0.16Dc33.30±0.69Ec12.19±0.17Cc5.63±0.05Ab
    RF9.72±0.20Bd14.28±0.16Cb15.04±0.56Ca10.65±0.58Bb3.30±0.05Aa
    苯乙胺自然组4.46±0.16Aa5.86±0.13Ba7.54±0.59Cb8.67±0.41Dc11.37±0.55Ec
    RA5.28±0.43BCa5.62±0.43Ca5.86±0.57Ca4.32±0.20Ba3.12±0.19Aa
    RC5.12±0.15ABa7.19±0.23Cb11.58±0.71Dc6.40±0.37BCb4.80±0.73Ab
    RF4.55±0.34Aa6.95±0.32Bb8.02±0.47Bb4.52±0.72Aa3.38±0.27Aa
    腐胺自然组0.00±0.00Aa4.24±0.20Ba4.54±0.37Ba18.64±0.73Cc49.10±1.42Db
    RA5.12±0.13Bc6.62±0.37Cc7.44±0.23Db5.40±0.30Ba4.26±0.30Aa
    RC3.25±0.23Ab5.50±0.35Bb7.86±0.43Cb7.44±0.26Cb3.08±0.06Aa
    RF3.72±0.22Bb7.26±0.50Dc7.70±0.56Db5.78±0.47Ca2.48±0.42Aa
    尸胺自然组2.06±0.08Aa2.54±0.47Aa4.31±0.18Ba4.38±0.23Ba6.83±0.44Cc
    RA2.28±0.01Ab4.05±0.01Bc5.62±0.37Cb4.56±0.36Ba4.07±0.08Bb
    RC2.82±0.01Bd3.80±0.01Cbc4.76±0.27Da4.67±0.20Da2.32±0.13Aa
    RF2.62±0.01Ac3.36±0.01Bb4.44±0.27Ca4.32±0.29Ca2.46±0.19Aa
    组胺自然组3.48±0.20Ab3.60±0.35Aa5.32±0.19Bb5.66±0.35Bc7.33±0.48Cc
    RA2.46±0.29Aa3.36±0.22Ba5.31±0.24Cb3.44±0.13Ba3.12±0.13Bb
    RC4.40±0.22Bc4.56±0.28Bb4.38±0.34Ba4.46±0.15Bb3.12±0.13Ab
    RF3.26±0.13Bb4.36±0.23Cb8.72±0.30Ec5.50±0.19Dc2.46±0.26Aa
    酪胺自然组8.49±0.16Aa8.62±0.36Aa12.22±0.23Ba12.49±0.20Bc12.54±0.16Bb
    RA8.72±0.13Aab11.84±0.36Cc14.70±0.30Dc10.32±0.36Bb9.38±0.33Aa
    RC9.17±0.37Abc12.85±0.01Bd15.19±0.20Cc9.20±0.23Aa8.82±0.20Aa
    RF9.68±0.13Bc10.74±0.13Cb13.31±0.20Db9.77±0.51Bab8.88±0.30Aa
    亚精胺自然组1.23±0.03Ac1.64±0.30ABc2.16±0.12Bb6.50±0.22Cd7.50±0.32Db
    RA0.00±0.00Aa0.14±0.01Ba1.12±0.04Da0.58±0.05Cb0.18±0.01Ba
    RC0.08±0.01Ab1.04±0.01Bb2.22±0.06Cb0.12±0.01Aa0.07±0.01Aa
    RF0.00±0.00Aa2.06±0.06Cc3.26±0.16Dc1.93±0.16Cc0.32±0.02Ba
    精胺自然组0.18±0.01Aa0.37±0.01Ba1.55±0.04Cab2.44±0.12Dd3.72±0.06Ed
    RA0.95±0.01Cc1.08±0.09Cc1.4±0.08Da0.66±0.15Ba0.40±0.01Aa
    RC0.96±0.01ABc1.48±0.13Cd1.68±0.06Db1.1±0.01Bb0.87±0.01Ac
    RF0.32±0.02Ab0.76±0.06Bb2.62±0.15Dc2.08±0.08Cc0.70±0.04Bb
    总生物胺自然组25.18±0.87Aa42.48±2.38Bb53.38±1.81Ca74.88±2.98Dd135.12±4.15Ed
    RA31.53±1.28Ab41.13±1.69Da58.27±1.98Eb37.78±1.74Ca32.89±1.18Bc
    RC33.54±1.13Bc52.70±1.18Dd80.97±2.76Ed45.58±1.40Cc28.71±1.32Ab
    RF33.87±1.05Bd49.77±1.47Dc63.11±2.67Ec44.55±3.00Cb23.98±1.55Aa
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  • 收稿日期:  2022-07-18
  • 网络出版日期:  2023-03-12
  • 刊出日期:  2023-05-14

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