曹辰辰,馮美琴,孫 健,*,徐幸蓮,周光宏
(1.南京農(nóng)業(yè)大學食品科技學院,國家肉品質量安全控制工程技術研究中心,江蘇 南京 210095;2.金陵科技學院動物科學與技術學院,江蘇 南京 210038)
發(fā)酵香腸是指將絞碎的肉、動物脂肪、鹽、糖、發(fā)酵劑和各種香辛料等混合之后灌進腸衣,經(jīng)過微生物發(fā)酵、干燥和成熟而形成的具有穩(wěn)定微生物特性和典型發(fā)酵風味的肉制品[1]。傳統(tǒng)中國香腸以其獨特的風味、香氣、質地和口味而深受消費者的喜愛。經(jīng)過冬季長時間自發(fā)發(fā)酵,然后在室溫下成熟數(shù)周,使得中國傳統(tǒng)香腸具有特別的濃郁風味和良好質地[2]。然而,由于自然成熟既耗時又受氣候限制,且若在某一生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)意外,而使其他細菌成為優(yōu)勢菌,則必然會導致產(chǎn)品質量明顯下降,因此許多研究使用添加發(fā)酵劑縮短加工時間[3]。目前,國內外用作肉用發(fā)酵劑的微生物主要包括乳酸菌、葡萄球菌、微球菌、酵母和霉菌等[4-6]。
乳酸菌可以通過產(chǎn)生乳酸降低pH值并產(chǎn)生阻止致病性和腐敗性微生物生長的細菌素。此外,乳酸菌有助于發(fā)酵香腸風味、顏色和質地的發(fā)展,并改善肉制品的安全性、穩(wěn)定性和保質期[7-8]。在香腸發(fā)酵和成熟過程中,蛋白質水解和脂肪氧化是最終產(chǎn)品形成良好感官和質地的主要原因[9]。而葡萄球菌由于其具有良好的脂肪酶、蛋白酶、硝酸還原酶等活性,在香腸風味和質地的發(fā)展中起重要作用[10]。
在香腸加工過程中,影響其品質的因素有溫度,相對濕度,發(fā)酵劑種類、配比和接種量等[11-12]。目前,響應面法已被廣泛地用于發(fā)酵肉制品的工藝優(yōu)化中[13-15],但是大多優(yōu)化發(fā)酵香腸的工藝研究都以感官評分作為評價指標,而感官評分對環(huán)境和感官人員要求極嚴格,主觀因素對評分結果影響較大。此外,據(jù)Shan Liran等[16]報道,近年來在肉類產(chǎn)品的加工中關于健康方面的創(chuàng)新在于減少負面成分或添加健康有益成分。Slima等[17]將益生發(fā)酵劑接種發(fā)酵牛肉香腸,也有學者[18]使用具有益生特性的植物乳桿菌接種發(fā)酵制作薩拉米香腸,而在國內關于使用具有益生特性的發(fā)酵劑接種發(fā)酵香腸的研究少有報道。因此,本研究以豬肉為原料,添加實驗室分離的具有抑菌、耐胃液、耐膽鹽等益生特性的植物乳桿菌和模仿葡萄球菌(在實驗前進行血漿凝固酶、溶血、耐熱核酸酶、生物膜、藥敏實驗、動物毒理實驗等驗證其安全性)混合發(fā)酵。結合pH值、感官評分、色差和質構的綜合結果研究菌種接種量、復配比例和發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸的影響,并以此為基礎利用響應面法進一步優(yōu)化,得到益生發(fā)酵劑接種發(fā)酵香腸的最佳工藝參數(shù)。
菌種:植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum CD101,NCBI編號為MG798695)、模仿葡萄球菌(Staphylococcus simulans NJ201,NCBI編號為MG798671)由本實驗分離鑒定所得。
香腸原輔料:豬瘦肉、豬背膘、豬腸衣 江蘇省蘇食肉品有限公司南京分公司;鹽、蔗糖、葡萄糖南通奧凱生物技術開發(fā)有限公司;亞硝酸鈉 杭州龍山化工有限公司;異抗壞血酸鈉 鄭州拓洋實業(yè)有限公司;姜粉、五香粉、白胡椒粉 市售。
TC 12E絞肉機 意大利Sirman公司;VF608灌腸機德國Handtmann公司;KBF 240恒溫恒濕箱 德國Binder公司;TA-XT2i質構儀 英國Stable Micro Systems公司;CR-400色差儀 日本Konica Minota公司;FE20 pH計美國Mettler Toledo公司;HVE-50自動高壓滅菌鍋 日本Hirayama公司;SPX-250B-Z生化培養(yǎng)箱 上海博訊實業(yè)有限公司;SW-CJ-1F超凈工作臺 蘇凈集團蘇州安泰公司。
1.3.1 發(fā)酵劑的活化與制備
將植物乳桿菌Lactobacillus plantarum CD101和模仿葡萄球菌Staphylococcus simulans NJ201分別在液體MRS和MSA培養(yǎng)基中37 ℃孵育24 h,活化3 次后,于4 ℃、6 000 r/min離心10 min,棄去上清液,用無菌生理鹽水洗滌3 次后重懸,菌懸液保留備用。
1.3.2 發(fā)酵香腸的制作工藝
1.3.2.1 基本配方
新鮮豬瘦肉與豬背膘質量比為8∶2,其他成分以肉質量為基礎添加量:食鹽2%、蔗糖1%、葡萄糖1%、亞硝酸鈉0.015%、異抗壞血酸鈉0.05%、姜粉0.1%、白胡椒粉0.1%、五香粉0.1%,發(fā)酵劑根據(jù)試驗設計添加。
1.3.2.2 工藝流程[1]
原料肉→漂洗→絞肉→低溫腌制→攪拌→灌腸→恒溫發(fā)酵→干燥成熟
1.3.2.3 工藝要點
選擇新鮮豬后腿肉和豬背膘,將其表面的筋膜和大的筋腱等部位剔除后進行漂洗;將豬背膘切成長約8 cm、寬約3 cm的薄片置于-20 ℃進行預凍,將瘦肉切成長、寬、高均為4~5 cm的肉塊后和提前預凍好的背膘一同使用絞肉機攪碎(篩板孔徑為10 mm),按照瘦肉與背膘質量比8∶2進行混合備用;按照比例加入各種調味料和輔料并攪拌均勻,置于4 ℃腌制24 h;加入提前制備的發(fā)酵劑,攪拌均勻后進行灌腸。灌腸時要掌握合適的松緊度,既不能灌得過于飽滿而脹破腸衣,也不能灌得過松導致腸體松散;灌腸結束后進行排氣,用溫水快速漂洗香腸表面;將處理好的香腸晾掛在恒溫恒濕箱中,在30 ℃、相對濕度80%的條件下發(fā)酵24 h后,移入15 ℃、相對濕度75%的恒溫恒濕箱3 d以減緩發(fā)酵,最后12 ℃、相對濕度72%干燥成熟17 d得到成品。
1.3.3 最適發(fā)酵時間的確定[19]
采用107CFU/g接種量接種發(fā)酵香腸,發(fā)酵劑菌種配比為植物乳桿菌-模仿葡萄球菌(以下同)1∶1、溫度30 ℃、相對濕度80%、發(fā)酵48 h。分別發(fā)酵0、6、12、18、24、36、48 h測定香腸pH值,以確定最適發(fā)酵時間。
1.3.4 單因素試驗
1.3.4.1 接種量對發(fā)酵香腸的影響
分別采用104、105、106、107、108CFU/g接種量接種發(fā)酵香腸,發(fā)酵劑菌種配比為植物乳桿菌-模仿葡萄球菌1∶1、發(fā)酵溫度30 ℃、相對濕度80%、發(fā)酵24 h。分別在發(fā)酵0、6、12、18、24 h測定香腸pH值,于香腸發(fā)酵成熟后對每組香腸的質構、色差進行測定,并進行感官評分。
1.3.4.2 菌種配比對發(fā)酵香腸的影響
分別采用發(fā)酵劑菌種配比為植物乳桿菌-模仿葡萄球菌1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1接種發(fā)酵香腸,選擇接種量107CFU/g、發(fā)酵溫度30 ℃、相對濕度80%、發(fā)酵24 h,測定指標同1.3.4.1節(jié)。
1.3.4.3 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸的影響
分別在20、25、30、35 ℃發(fā)酵香腸,接種量107CFU/g,發(fā)酵劑菌種配比為植物乳桿菌-模仿葡萄球菌1∶1、相對濕度80%、發(fā)酵24 h,測定指標同
1.3.4.1 節(jié)。
1.3.5 響應面試驗
根據(jù)Box-Behnken試驗設計原理,采用Design-Expert 8.0.6軟件以感官評分為響應值,進行3因素3水平共17 個試驗點響應面試驗[20]。用所得數(shù)據(jù)擬合多元方程,并通過方差分析、回歸模型擬合度檢驗、響應面分析,以確定最優(yōu)的發(fā)酵工藝參數(shù),因素與水平見表1。
表1 響應面試驗因素與水平Table 1 Coded and corresponding actual levels of independent variables used in response surface design
1.3.6 香腸pH值的測定
按照GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》[21]規(guī)定的方法用pH計測定。
1.3.7 色差測定[22]
剝去香腸樣品腸衣,將肉絞碎混勻,按壓成直徑2 cm,厚度約1 cm的薄片,選取6 個不同的位置,使用色差儀測定樣品的亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)。使用前用標準版Y=94.0、X=0.315 6、y=0.332 1校正。由于b*會對紅色造成較大的影響,因此引用E*評價香腸的色澤以減少誤差,E*=a*/b*+a*/L*[23]。
1.3.8 質構分析[24]
剝去香腸腸衣,用雙面刀將香腸切成高25 mm直徑約20 mm大小,使用P/50A探頭,機器參數(shù)設定為:50 kg load cell,測前速率2.0 mm/s,測試速率5 mm/s,測后速率5 mm/s,50%壓縮率。測定結果取硬度、黏聚性、彈性、咀嚼性4 個指標。
1.3.9 感官評定
感官評定由12 名食品專業(yè)人員(6 男6 女)組成的感官評定小組完成,小組成員按照GB/T 22210—2008《肉與肉制品感官評定規(guī)范》進行培訓。樣品采用隨機3 位數(shù)編號,評定小組成員要求對所有樣品進行評分,評定不同樣品時被要求用溫水漱口以減少不同樣品帶來的影響,評定時互不交流。感官評分標準見表2,評分內容包括顏色、氣味、組織狀態(tài)和滋味,所占權重分別為20%、20%、30%、30%。根據(jù)分數(shù)高低對各組香腸進行質量分級。特級產(chǎn)品87 分及以上,一級產(chǎn)品為80~87 分,二級產(chǎn)品為70~80 分,62~70 分為可接受與不可接受臨界,低于62 分為不可接受。
表2 發(fā)酵香腸感官評分標準Table 2 Criteria for sensory evaluation of fermented sausages
每個處理設置6 個重復,采用Design-Expert 8.0.6軟件進行響應面試驗設計與分析,數(shù)據(jù)采用SAS 9.1軟件中的Duncan's Multiple-Range Test進行顯著性分析,P<0.05,表示差異顯著,P<0.01,表示差異極顯著。
圖1 不同發(fā)酵時間香腸pH值的變化Fig. 1 Effect of fermentation time on pH value of fermented sausages
如圖1所示,隨著發(fā)酵時間的延長,pH值不斷下降,從12 h開始下降速率明顯增大,至24 h時pH值降至4.80,發(fā)酵36 h后pH值開始趨于穩(wěn)定,至發(fā)酵48 h降至4.06 h。30 ℃發(fā)酵時,pH值必須在48 h內降低到5.3以下才能確保香腸的食用安全性[25]。由圖1可知,發(fā)酵18 h時pH值降至5.18,考慮到在香腸后期的成熟過程中pH值會回升[26],而發(fā)酵36 h和48 h時香腸的pH值又過低,導致香腸偏酸,不符合消費者口味,因此選擇發(fā)酵時間為24 h。
2.2.1 接種量對發(fā)酵香腸的影響
2.2.1.1 接種量對香腸pH值的影響
圖2 接種量對發(fā)酵香腸pH值的影響Fig. 2 Effect of inoculum amount on pH value of fermented sausages
如圖2所示,隨著接種量的增大,香腸發(fā)酵產(chǎn)酸速率增快。以104CFU/g和105CFU/g為接種量時,在發(fā)酵的初始階段pH值基本無變化,直至12 h后才有所下降,24 h后pH值分別為5.63和5.50。接種量為106、107、108CFU/g時,發(fā)酵6 h左右時pH值下降速率開始增大;發(fā)酵12 h后pH值下降迅速,此時發(fā)酵劑開始成為優(yōu)勢菌進行發(fā)酵;發(fā)酵24 h后pH值分別達5.13、4.80、4.26。發(fā)酵劑的存在和代謝活動對香腸的生產(chǎn)至關重要,其中乳酸菌通過糖發(fā)酵產(chǎn)生乳酸從而降低肉制品的pH值,從而保證最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性[27]。104CFU/g和105CFU/g兩組由于接種量較低,產(chǎn)品中乳酸菌活菌數(shù)少導致產(chǎn)酸較慢、發(fā)酵不充分,pH值未降至5.3以下不能較好地確保安全性,并且發(fā)酵香腸缺乏固有的酸味。而接種量為108CFU/g時,大量的乳酸菌產(chǎn)酸使得pH值下降的過低,會導致香腸酸味過于濃烈,因此接種量為107CFU/g較為合適,這與張鳳寬等[19]研究結果一致。Chen Xi等[28]也報道使用類植物乳桿菌和木糖葡萄球菌以107CFU/g接種量混合發(fā)酵制作香腸。
2.2.1.2 接種量對香腸色差的影響
由表3所知,不同處理組之間的L*和a*差異顯著(P<0.05),隨著接種量的增大,L*逐漸降低,這可能由于接種量越大,葡萄球菌產(chǎn)生脂肪酶越多,加速脂肪氧化,使得肌肉光澤逐漸消失,切面暗淡[29]。而接種量為107CFU/g時,a*和E*均顯著高于其余處理組(P<0.05),因此接種量為107CFU/g較為合適。
表3 接種量對發(fā)酵香腸色差的影響Table 3 Effect of inoculum amount on color parameter values of fermented sausages
2.2.1.3 接種量對香腸質構的影響
表4 接種量對發(fā)酵香腸質構的影響Table 4 Effect of inoculum amount on textural properties of fermented sausages
由表4可知,隨著接種量的增加,香腸樣品的硬度和咀嚼性逐漸增大。接種量為104CFU/g和105CFU/g時,上述指標的測量值大都顯著低于其余處理組(P<0.05),說明接種量對產(chǎn)品的硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性影響很大,此時香腸的各項指標較差。成熟過程中,硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性的増加是因為含水量及pH值的降低,較低的pH值使肉蛋白質變性,水合能力下降,從而提高產(chǎn)品品質[30],而接種量為108CFU/g時pH值最低,因此該組硬度最大。接種量為107CFU/g時,黏聚性顯著高于其余4 組(P<0.05),彈性和咀嚼性為最大值,且硬度僅次于108CFU/g組,綜合4 項指標結果得出接種量為107CFU/g時最優(yōu)。
2.2.1.4 接種量對香腸感官評分的影響
表5 接種量對發(fā)酵香腸感官評分的影響Table 5 Effect of inoculum amount on sensory score of fermented sausages
如表5所示,結合表4結果可知,接種量為104CFU/g和105CFU/g兩組的香腸品質顯著低于其余3 組(P<0.05),而107CFU/g組在顏色、氣味、滋味與總分均顯著高于其余各組,雖然組織狀態(tài)與106CFU/g差異不顯著(P>0.05),但是仍高于該組,因此為最優(yōu)組。同時發(fā)現(xiàn)質構結果與感官評分相關性較好,說明質構分析可以相對客觀地對香腸實用品質進行評價,從而避免人為因素對評價結果的主觀影響。
綜合pH值、色差、質構分析和感官評分4 個指標得出,104CFU/g和105CFU/g兩組的香腸品質明顯較差,而107CFU/g組為最優(yōu)。
2.2.2 菌種配比對發(fā)酵香腸的影響
2.2.2.1 菌種配比對香腸pH值的影響
圖3 菌種配比對發(fā)酵香腸pH值的影響Fig. 3 Effect of ratio between two strains on pH value of fermented sausages
由圖3可知,不同處理組pH值變化趨勢基本一致,其中植物乳桿菌-模仿葡萄球菌3∶1組從12 h開始pH值大幅下降最終降至4.23,這是由于該組乳酸菌的比例最高,因此產(chǎn)酸速率最快。配比為2∶1、1∶1、1∶2、1∶3處理組最終pH值分別降至4.56、4.81、4.69、4.63,5 組香腸pH值均降至5.3以下,可以較好地保證香腸的安全性,但pH值過低時香腸酸度較大,不容易被消費者所接受,因此配比為1∶1時最優(yōu),這與楊秀娟等[31]在香腸工藝優(yōu)化中得出的最佳條件為植物乳桿菌與戊糖片球菌的比例1∶1結果一致。
2.2.2.2 菌種配比對香腸色差的影響
表6 菌種配比對發(fā)酵香腸色差的影響Table 6 Effect of ratio between two strains on color parameter values of fermented sausages
由表6所知,隨著發(fā)酵劑中植物乳桿菌比例的上升,香腸的亮度不斷下降,紅度不斷增大。1∶1組與2∶1和3∶1組E*值差異不顯著(P>0.05),但數(shù)值大于其余4 組,綜合考慮菌種配比為1∶1時香腸的色澤最佳,這與李靜雯等[32]研究發(fā)酵劑配比對香腸色差的影響結果一致。此外,Slima等[17]報道使用益生發(fā)酵劑接種發(fā)酵香腸,降低香腸的b*和蒸煮損失,提升香腸的色澤。
2.2.2.3 菌種配比對香腸質構的影響
表7 菌種配比對發(fā)酵香腸質構的影響Table 7 Effect of ratio between two strains on textural properties of fermented sausages
由表7可知,不同處理組之間各項指標差異較大,說明發(fā)酵劑配比對香腸品質影響較大。發(fā)酵劑配比為3∶1和1∶3組的各項指標均顯著低于其余3 組,香腸品質較差。菌種配比為1∶1時,雖然4 項指標均與2∶1處理組差異不顯著(P>0.05),但具體值均為5 組之中最大,綜合品質最佳。
2.2.2.4 菌種配比對香腸感官評分的影響
表8 菌種配比對發(fā)酵香腸感官評分的影響Table 8 Effect of ratio between two strains on sensory score of fermented sausages
如表8所示,不同組之間總分差異顯著(P<0.05),說明菌種配比對香腸感官評分影響較大。結合表6、7結果可知,發(fā)酵劑菌種配比為1∶1和2∶1時,香腸的質構、色差、感官評分均優(yōu)于其余3 組。同時質構、色差結果與感官評分相關性較好,綜合對比更客觀反映香腸品質的好壞。
綜合pH值、色差、質構和感官評分4 個指標得出,發(fā)酵劑菌種配比1∶1時為最優(yōu)組,此時菌種的產(chǎn)酸能力適當,香腸pH值在一定程度上的降低可促進蛋白質降解,使產(chǎn)品滋味得到改善,這與Mangia等[33]使用植物乳酸菌和木糖葡萄球菌配比為1∶1接種發(fā)酵香腸結果一致。
2.2.3 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸的影響
2.2.3.1 發(fā)酵溫度對香腸pH值的影響
圖4 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸pH值的影響Fig. 4 Effect of fermentation temperature on pH value of fermented sausages
由圖4所知,隨著發(fā)酵溫度的升高,香腸發(fā)酵產(chǎn)酸速率增大。20 ℃和25 ℃兩組隨著發(fā)酵時間的延長,緩慢下降,最終pH值降至5.62和5.43,未達到5.3以下;30 ℃和35 ℃組前12 h的pH值一直緩慢下降,至12 h開始迅速下降,35 ℃處理組下降速率最大,18 h后下降速率又開始減慢,最終分別降至4.82和4.48,這也證實了鞏洋[12]報道的乳酸菌低溫產(chǎn)酸能力小于高溫產(chǎn)酸能力。同時由于35 ℃組pH值降得過低,不易被消費者所接受,綜上可知30 ℃處理組最佳,這與潘明等[34]探索羊肉香腸發(fā)酵條件的結果一致。
2.2.3.2 發(fā)酵溫度對香腸色差的影響
表9 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸色差的影響Table 9 Effect of fermentation temperature on color parameter values of fermented sausages
由表9可知,不同溫度下香腸的L*差異顯著(P<0.05),說明發(fā)酵溫度對香腸的亮度影響較大,隨著發(fā)酵溫度的升高,亮度逐漸降低,這可能是因為肌肉中肌紅蛋白含量及化學狀態(tài)會顯著影響肉的色澤,而隨著發(fā)酵溫度的升高,氧合肌紅蛋白和肌紅蛋白氧化程度加深形成高鐵肌紅蛋白,導致肉色變暗[17]。20 ℃組a*最小,b*最大且顯著高于其余3 組,故E*顯著低于其余3 組,在4 組香腸中色澤最差。30 ℃處理組的E*與35 ℃組差異不顯著(P>0.05),但高于35 ℃組,因此選擇30 ℃處理組為最優(yōu)組。
2.2.3.3 發(fā)酵溫度對香腸質構的影響
表10 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸質構的影響Table 10 Effect of fermentation temperature on textural properties of fermented sausages
由表10可知,隨著發(fā)酵溫度的升高,香腸的硬度和咀嚼性逐漸增大,這是由于低溫不利于乳酸菌的生長,而在適宜溫度時乳酸菌大量繁殖迅速產(chǎn)酸,導致香腸水分含量降低,增加產(chǎn)品硬度和咀嚼性[30]。20 ℃各指標大都顯著低于其余組(P<0.05),綜合品質最差。30 ℃和35 ℃兩組各項指標差異均不顯著(P>0.05),但顯著高于其余2 組。
2.2.3.4 發(fā)酵溫度對香腸感官評分的影響
表11 發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸感官評分的影響Table 11 Effect of fermentation temperature on sensory score of fermented sausages
如表11所示,30 ℃組的顏色和滋味與35 ℃差異不顯著(P>0.05),但氣味、組織狀態(tài)和總分顯著高于35 ℃組(P<0.05),這可能是因為pH值是影響酶活性的重要因素,而較低的pH值能通過抑制肉中蛋白酶和脂肪酶的活性,從而對香腸最終風味產(chǎn)生不利影響[35],而35 ℃組香腸的酸度較大,導致總分較低。
綜合pH值、色差、質構分析和感官評分4 個指標得出,發(fā)酵溫度為30 ℃時香腸品質最佳,Chen Xi等[28]也報道在使用干酪乳桿菌和木糖葡萄球菌發(fā)酵香腸時發(fā)酵溫度為30 ℃。
2.3.1 響應面優(yōu)化試驗結果及方差分析
表12 響應面試驗設計方案及結果Table 12 Experimental design and results for response surface analysis
采用Design-Expert V8.0.6軟件中的Box-Behnken原理設計試驗,試驗組合和結果如表12所示。以接種量A、菌種配比B、發(fā)酵溫度C為自變量,以感官評分Y為因變量,得到的二次多項方程為:Y=-499.520 36+125.846 50A+11.819 34B+9.269 03C+0.680 00AB-0.150 00AC+0.072 105BC-8.837 25A2-6.880 33B2-0.135 99C2,R2=0.967 3,校正系數(shù)R2Adj=0.925 3,表明響應值變化的96.73%能用該模型解釋,精密度為12.790大于4,表明該回歸模型擬合程度較佳。
回歸方差分析結果如表13所示,模型極顯著(P=0.000 2<0.01);失擬項不顯著(P=0.661 9>0.05),因此模型建立有效;香腸感官評分的因子主次順序為:接種量>菌種配比>發(fā)酵溫度,且A2、B2、C2對模型影響極顯著(P<0.01)。
表13 感官評分響應面方差分析結果Table 13 Analysis of variance for response surface regression model
2.3.2 各因素間交互作用分析
圖5 交互作用對發(fā)酵香腸感官評分影響的響應面圖Fig. 5 Response surface plots showing the interactive effects of fermentation conditions on sensory score
從圖5可以看出,香腸感官評分隨著接種量、菌種配比、發(fā)酵溫度的變化出現(xiàn)先升高后降低的趨勢。接種量、菌種配比和發(fā)酵溫度兩兩之間對香腸感官評分的交互作用不顯著,尤其菌種配比與發(fā)酵溫度對香腸感官評分交互作用的等高線圖接近圓形,交互作用不顯著。綜上所述,使用發(fā)酵劑制作發(fā)酵香腸的最佳工藝參數(shù)為接種量6.91(lg(CFU/g))、植物乳桿菌-模仿葡萄球菌配比1.16∶1、發(fā)酵溫度30.43 ℃,此時香腸的感官評分最高,為85.43。
2.3.3 驗證實驗結果
考慮到實際操作的可行性,將得到的最佳工藝參數(shù)條件調整為接種量107CFU/g、菌種配比1∶1、發(fā)酵溫度30 ℃,重復3 次進行驗證。最終得到產(chǎn)品的感官評分平均值為85.28,與模型理論值相近,說明該模型能較好地用于優(yōu)化發(fā)酵香腸的制備工藝。
本實驗通過pH值、色差、質構和感官評價的結果探究發(fā)酵劑接種量、菌種配比和發(fā)酵溫度對發(fā)酵香腸品質的影響。對接種量的分析表明,接種量對香腸pH值、色澤、質構中的硬度和咀嚼性等均影響較大,不同組之間差異顯著,綜合評定為107CFU/g最優(yōu);對菌種配比的分析表明,配比對于香腸的pH值、色澤、質構等影響相比接種量較弱,部分組間差異不顯著,最終結合感官評分得出配比為1∶1時最優(yōu);對發(fā)酵溫度的分析表明,發(fā)酵溫度對于香腸pH值降低速率影響顯著,而對于香腸的色澤和質構等影響較弱,30 ℃和35 ℃兩組間差異不顯著,但最終結合感官評分結果得出30 ℃最優(yōu)。結合以上單因素試驗結果利用響應面優(yōu)化試驗進行進一步分析,得到發(fā)酵香腸最佳工藝參數(shù)為接種量107CFU/g、菌種配比1∶1、發(fā)酵溫度30 ℃,此時香腸的感官評分為85.28。驗證實驗表明本研究建立的模型能較好地用于優(yōu)化發(fā)酵香腸的制備工藝。此發(fā)酵條件制作的發(fā)酵香腸硬度適中、腸體堅實有彈性、質地緊密、切片界面清晰、酸味純正、后味飽滿、余味濃烈且無刺激性、具有濃郁的發(fā)酵香味、色澤好口感佳,符合我國消費者習慣,表明本研究最終確定的工藝可行度高。