陳援援 劉文秀 馬凱華 楊華 馬儷珍
摘 要:為研究乳酸菌發(fā)酵劑對風干腸成熟過程中微生物數量、微生物多樣性及感官品質的影響,分別將SHI-59(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌+植物乳桿菌)、WBL-45(木糖葡萄球菌+肉葡萄球菌+清酒乳桿菌)、PRO-MIX5(木糖葡萄球菌+清酒乳桿菌+類植物乳桿菌)復合型商業(yè)發(fā)酵劑接種到肉餡中,經過12 d的成熟過程生產發(fā)酵型風干腸,3 個接種組分別用SHI、WBL、PRO表示,以不接種作為對照組(control check,CK)。分別在成熟0、3、6、9、12 d取樣,測定乳酸菌數、菌落總數、腸桿菌科數、假單胞菌數和葡萄球菌數變化,對成熟6、12 d的樣品進行16S rDNA高通量測序分析,并對風干腸成品(成熟12 d)進行感官評定。結果表明:隨著成熟過程的進行,樣品乳酸菌數、菌落總數、腸桿菌科數、假單胞菌數和葡萄球菌數整體呈先升高后降低的變化趨勢,SHI、WBL組的乳酸菌在肉餡中能夠快速生長繁殖,WBL組能顯著降低風干腸的菌落總數、腸桿菌科數和假單胞菌數(P<0.05),有利于提高風干腸的安全品質;SHI、WBL、PRO組風干腸的葡萄球菌數均顯著高于CK組(P<0.05),這對風干腸的發(fā)色和風味的形成有積極影響;微生物多樣性分析發(fā)現,風干腸在門水平主要有厚壁菌門、變形菌門和放線菌門,其中厚壁菌門為4 組風干腸的優(yōu)勢菌門,在WBL組中相對豐度最高,3 個接種組中乳桿菌屬和漫游球菌屬相對豐度大于CK組;質構特性分析和感官評定結果表明,乳酸菌發(fā)酵劑和復配發(fā)酵牛骨調味基料復合抗氧化劑協同作用能提高風干腸的感官品質,WBL組具有風干腸特有的風味,感官品質好。
關鍵詞:乳酸菌發(fā)酵劑;風干腸;菌群結構;高通量測序;感官品質
Effects of Inoculating Lactic Acid Bacterial Starter Cultures on the Microbial Flora Dynamic Change and
Sensory Quality of Air-Dried Sausage during the Ripening Process
CHEN Yuanyuan1, LIU Wenxiu1, MA Kaihua1, YANG Hua2, MA Lizhen1,*
(1.College of Food Science and Biotechnology, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China;
2.Tianjin Key Laboratory of Agricultural Animal Breeding and Healthy Husbandry, College of Animal Science and
Veterinary Medicine, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China)
Abstract: In order to study the effects of lactic acid bacterial (LAB) starter cultures on microbial quantity, microbial diversity and sensory quality during the ripening of air-dried sausage, three commercial mixed-strain starter cultures, namely SHI-59 (Staphylococcus xylose + Pediococcus pentosus + Lactobacillus plantarum), WBL-45 (Staphylococcus xylose + Staphylococcus carnosus + Lactobacillus sake), and PRO-MIX5 (Staphylococcus xylose + Lactobacillus sake +
Lactobacillus paraplantarum) were separately inoculated into ground meat and fermented for 12 days to produce air-dried sausage, and non-inoculated sausage was served as the control group. Samples were taken on days 0, 3, 6, 9 and 12 of ripening to determine the changes in LAB count, total viable count (TVC), Enterobacteriaceae, Pseudomonas and Staphylococcus counts. The samples on days 6 and 12 were analyzed by 16S rDNA high-throughput sequencing, and sensory evaluation was carried out on sausage on day 12. The results showed that LAB count, TVC, the numbers of Enterobacteriaceae, Pseudomonas and Staphylococcus increased first and then decreased with ripening time. SHI and WBL grew and multiplied rapidly in ground meat, and TVC, and the numbers of Enterobacteriaceae and Pseudomonas significantly decreased in the WBL group (P < 0.05), which was found to be beneficial to improve the safety and quality of air-dried sausage. The number of Staphylococcus in the SHI, WBL and PRO groups was significantly higher than that in the control group (P < 0.05), and the increase in Staphylococcus was found to have a positive effect on the formation of the color and flavor of sausages. The analysis of microbial diversity showed that air-dried sausages contained mainly Firmicutes, Proteobacteria and Actinomycetes at the phylum level, among which Firmicutes was the dominant phylum for the four groups, and that the relative abundance of Firmicutes was the highest in the WBL group. The relative abundance of Lactobacillus and Vogococcus in the three inoculated groups was higher than that in the control group. The results of texture analysis and sensory evaluation showed that the combination of LAB starter cultures and a blend of fermented bovine bone flavoring and antioxidants (FBFA) could synergistically improve the sensory quality of air-dried sausage. WBL fermented sausage had a unique flavor and good sensory quality.
Keywords: lactic acid bacterial starter culture; air-dried sausage; microbial flora; high-throughput sequencing; sensory quality
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20210827-208
中圖分類號:TS251.51? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2022)02-0001-08
引文格式:
陳援援, 劉文秀, 馬凱華, 等. 接種乳酸菌發(fā)酵劑對風干腸成熟過程中微生物群落動態(tài)變化及感官品質的影響[J]. 肉類研究, 2022, 36(2): 1-8. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20210827-208.? ? http://www.rlyj.net.cn
CHEN Yuanyuan, LIU Wenxiu, MA Kaihua, et al. Effects of inoculating lactic acid bacterial starter cultures on the microbial flora dynamic change and sensory quality of air-dried sausage during the ripening process[J]. Meat Research, 2022, 36(2): 1-8. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20210827-208.? ? http://www.rlyj.net.cn
發(fā)酵和干燥是延長食品保質期最古老的方法,肉制品的傳統發(fā)酵依賴于原料肉及當地環(huán)境中的微生物群落組成。然而,追求質量標準化和特定的有益微生物群落組成的高品質風干腸產品,則需要采用人工控制發(fā)酵技術進行生產[1]。目前,商業(yè)發(fā)酵劑,如植物乳桿菌已經取代了發(fā)酵過程中的天然微生物群落。有益菌發(fā)酵產生的乳酸促進了肉餡的酸化(pH 4.59~5.94),進而起到抑制致病菌和腐敗菌生長繁殖的效果[2]。發(fā)酵肉微生物群落的動態(tài)變化與產品質量密切相關,特定發(fā)酵時間節(jié)點的微生物群落組成可作為評價發(fā)酵過程的指標[3]。高通量測序技術依據合成測序的原理,可以同時對幾十萬甚至數百萬個DNA分子進行平行測序,使全面分析一個物種的整個基因組成為可能,能更真實反映樣品中的菌群構成,因此,也被稱為深度測序[4-6]。Wang Xiuhui等[7]采用高通量測序技術對薩拉米香腸、中國臘腸和煙熏香腸的細菌群落組成進行比較,發(fā)現中國臘腸和煙熏香腸的細菌群落組成與薩拉米香腸有很大的差異,細菌多樣性比薩拉米香腸更豐富,在薩拉米香腸中,葡萄球菌屬(Staphylococcus spp.)的操作分類單元最多,占97.45%,腸球菌屬(Enterococcus spp.)占0.03%;中國干腌香腸和煙熏香腸中含有乳酸桿菌屬(Lactobacillus spp.)、魏氏桿菌屬(Weissella spp.)、片球菌屬(Pediococcus spp.)和乳酸球菌屬(Lactococcus spp.)等豐富的乳酸菌,但腸球菌屬相對豐度分別為1.16%和2.99%,高于薩拉米香腸,這表明中式香腸的衛(wèi)生質量還有待進一步提高,主要原因是由于中式香腸采用自然發(fā)酵而導致微生物群落不易控制。田建軍[8]從內蒙古、新疆和西藏地區(qū)采集有代表性的傳統發(fā)酵風干肉和接種發(fā)酵劑的人工調控發(fā)酵香腸進行微生物多樣性分析,發(fā)現在人工調控發(fā)酵香腸中,僅有厚壁菌門(Firmicutes)為優(yōu)勢菌群,而自然發(fā)酵肉制品中的優(yōu)勢菌群有厚壁菌門、變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroidetes)等,說明人工接種的發(fā)酵香腸安全品質高。Xiao Yaqing等[9]研究發(fā)現,單獨接種植物乳桿菌R2或接種混合發(fā)酵劑植物乳桿菌R2和木糖葡萄球菌A2生產風干腸,可以增強肉餡體系中優(yōu)勢菌群的競爭力,抑制有害菌的生長,促進游離脂肪酸和游離氨基酸的釋放,防止異味和酸敗的形成。Li Chunsheng等[10]研究表明,分別接種戊糖乳桿菌30-7和30-15用于生產發(fā)酵羅非魚香腸,能顯著提高2 組香腸厚壁菌門的相對豐度,分別達94.62%和96.58%,明顯高于自然發(fā)酵組(89.30%)。Zhang Yulong等[11]將彎曲乳桿菌LAB26和戊糖片球菌SWU73571稀釋到107 CFU/mL,按體積比1∶1混合,制成酸肉發(fā)酵劑,生產酸肉。結果表明,與自然發(fā)酵相比,雙菌發(fā)酵顯著提高了酸肉的游離氨基酸含量,減少大腸菌群數量,降低亞硝酸鹽、生物胺和丙二醛含量,提高了酸肉的品質和安全性。
提高肉制品安全品質的方法包括使用天然保鮮劑(如天然香辛料提取物、果蔬提取物、茶多酚提取物、乳酸鏈球菌素和美拉德反應產物等)、發(fā)酵技術和復配抑菌技術(多種抑菌劑協同使用時往往具有協同增效的作用,由于抑菌機理不同會減少單一防腐劑的使用量)。本研究在前期風干腸加工工藝和配料(添加具有防腐和抗氧化作用的外源添加物發(fā)酵牛骨調味基料和復合抗氧化劑(fermented bovine bone flavoring-antioxidant blend,FBFA))的基礎上[12-14],人工接種3 種商業(yè)乳酸菌發(fā)酵劑,以不接種為對照組(control check,CK),通過測定成熟過程中乳酸菌數、菌落總數、腸桿菌科數、假單胞菌數和葡萄球菌數變化、16S rDNA高通量測序分析及感官評定,研究不同商業(yè)乳酸菌發(fā)酵劑對風干腸微生物特性及感官品質的影響,為提高風干腸的安全品質提供數據支持。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
冷卻排酸成熟24 h的豬后腿肉、豬肥膘 天津二商迎賓肉類食品有限公司;食鹽、白砂糖、曲酒、味精、醬油 天津市紅旗農貿批發(fā)市場。
茶多酚、迷迭香 豫中生物科技有限公司;VE、異抗壞血酸鈉 蘇州佰億鑫生物科技有限公司;SHI-59(木糖葡萄球菌+戊糖片球菌+植物乳桿菌)、WBL-45(木糖葡萄球菌+肉葡萄球菌+清酒乳桿菌)、PRO-MIX5(木糖葡萄球菌+清酒乳桿菌+類植物乳桿菌) 意大利薩科公司;人工膠原蛋白腸衣(牛二層皮提取、孔徑30 mm) 神冠控股(集團)有限公司;MRS培養(yǎng)基、營養(yǎng)瓊脂、結晶紫中性紅膽鹽葡萄糖瓊脂(violet red bile agar,VRBA)、假單胞菌CFC選擇性培養(yǎng)基、MSA培養(yǎng)基?青島高科技工業(yè)園海博生物科技有限公司。
1.2 儀器與設備
SX-500高壓蒸汽滅菌鍋 日本Tomy有限公司;Climacell恒溫恒濕箱、Friocell 22恒溫恒濕培養(yǎng)箱 艾力特國際貿易有限公司;BVBJ-30F真空攪拌機 浙江嘉興艾博實業(yè)有限公司;XZ-5L灌腸機 廣州旭眾食品機械有限公司;CLASS Ⅱ生物安全柜 天美(中國)科學儀器有限公司;TA-XT Plus質構儀 英國Stable Micro Systems公司;JZ-4拍打式無菌均質器 天津歆毅翎科技有限公司。
1.3 方法
1.3.1 FBFA的制備
FBFA是由發(fā)酵牛骨調味基料(fermented beef flavorings,FBF)和復合抗氧化劑(compound antioxidants,CA)復配而成。FBF的制備參照樊曉盼等[15]的方法,其添加量為肉質量的2%,CA的添加量按照熊鳳嬌等[16]的方法,即茶多酚、迷迭香、VE和異抗壞血酸鈉添加量(以原料肉質量計)分別為60.14、60.11、60.00、60.00 mg/kg。
1.3.2 風干腸的制作
1)腌制:將豬后腿瘦肉剔除筋膜、脂肪后,用絞肉機絞碎(篩板孔徑8 mm),背膘用切絲機切成2 cm左右的絲條狀,按照肥瘦比1∶9放入真空攪拌機中,加入肉總質量1.8%的食鹽、0.01%的亞硝酸鈉(事先用少量水溶解)和抗壞血酸鈉0.055%,真空攪拌5 min,取出后放入不銹鋼盆中,緊貼肉表面蓋一層保鮮膜,于0~4 ℃冷庫中腌制24 h;
2)拌餡:將腌制好的肉再次倒入真空攪拌機中,依次加入4%糖、1.5%曲酒、0.2%味精、0.3%生抽、10%水,乳酸菌發(fā)酵劑添加量為0.01%(按肉質量計,CK組不加),真空攪拌8 min;
3)灌腸:將制好的肉餡灌入膠原蛋白腸衣中,結扎(每節(jié)13~15 cm)、排氣;
4)風干:將灌制好的肉腸放入恒溫恒濕培養(yǎng)箱中風干12 d,恒溫恒濕培養(yǎng)箱內的溫度、相對濕度和風速參數如表1所示。
1.3.3 實驗設計
設計4 組實驗,拌餡時每組均加入FBFA,CK組不接種,其他3 組(SHI組、WBL組、PRO組)分別接種SHI-59、WBL-45、PRO-MIX5乳酸菌發(fā)酵劑(活菌數分別為1012、1011、1011 CFU/g),添加量為0.01%。分別在風干0、3、6、9、12 d取樣測定樣品的乳酸菌數、菌落總數、腸桿菌科數、假單胞菌數、葡萄球菌數;分析風干6、12 d的微生物多樣性變化;對風干12 d終產品進行感官評定。
1.3.4 指標測定
1.3.4.1 乳酸菌數、菌落總數、腸桿菌科數、假單胞菌數、葡萄球菌數測定
在生物安全柜無菌操作,稱取10 g樣品放入無菌均質袋中,倒入90 mL無菌生理鹽水,用無菌均質器拍打2 min,制成10 g/100 mL的樣品勻漿液。吸取1 mL樣品勻漿液進行10 倍梯度稀釋,吸取相應稀釋梯度的1 mL液體到無菌平皿中,每個稀釋度做2 個平行,分別倒入MRS培養(yǎng)基、營養(yǎng)瓊脂、VRBA、假單胞菌CFC選擇性培養(yǎng)基、MSA培養(yǎng)基,在35 ℃培養(yǎng)箱中,腸桿菌培養(yǎng)24 h,其余菌培養(yǎng)48 h,對乳酸菌、菌落總數、腸桿菌科、假單胞菌、葡萄球菌進行計數。
1.3.4.2 微生物多樣性分析
將4 組風干腸成品送到北京奧維森基因科技有限公司,采用擴增子測序方法分析樣品16S rDNA 的V3~V4區(qū)段、細菌群落結構等,對樣品進行細菌多樣性分析[17],擴增區(qū)段引物序列為:ACTCCTACGGGAGGCAGCAG、GTGGACTACHVGGGTWTCTAAT。
1.3.4.3 感官評定
將風干12 d的4 組風干腸樣品做好標記,放入沸水中煮制15 min,切成約3 mm左右的薄片,隨機編號放入樣品盤中,由本實驗室經過感官培訓的10 名人員組成感官評定小組進行感官評分,評分標準如表2所示。
1.4 數據處理
采用Microsoft Excel 2010軟件計算平均值和標準差,用SPSS 19.0軟件進行顯著性分析,Origin 2018軟件作圖。
2 結果與分析
2.1 乳酸菌發(fā)酵劑對風干腸成熟過程中微生物變化的影響
小寫字母不同,表示相同風干時間、不同處理組之間差異顯著(P<0.05);大寫字母不同,表示同一處理組、不同風干時間差異顯著(P<0.05)。
由圖1A可知,在風干0 d時,SHI組的乳酸菌數顯著高于CK、WBL、PRO組(P<0.05),說明SHI-59的初始活力較高。風干3 d時,4 組風干腸的乳酸菌數達到7.48~7.53(lg(CFU/g))。大量研究表明,充足的乳酸菌(通常高于7(lg(CFU/g)))有利于在發(fā)酵初期控制肉餡中致病菌、腐敗菌的繁殖,提高發(fā)酵肉制品的安全性[18]。風干9 d時,4 組風干腸的乳酸菌數達到最大值(7.93~8.73(lg(CFU/g))),其菌數高低順序依次為WBL組>SHI組>CK組>PRO組,說明WBL-45、SHI-59商業(yè)復合菌能很好地適應該肉餡體系并快速生長繁殖。風干12 d(終點)時,WBL、SHI組的乳酸菌數分別快速降低至7.91、7.65(lg(CFU/g)),這是因為SHI、WBL組的乳酸菌能快速繁殖產生乳酸,使肉餡的pH值降到接近蛋白質的等電點5.4,肌原纖維蛋白的收縮、變性或降解,肌肉蛋白持水力減弱,使肉餡中的水分散失。由于自由水和可利用碳水化合物的缺乏,不利于乳酸菌的生長繁殖[19]。而CK、PRO組的乳酸菌數下降緩慢,且與風干9 d時的乳酸菌數差異不顯著。
由圖1B、C、D可知,CK、SHI、WBL、PRO組的菌落總數、腸桿菌科數、假單胞菌數隨風干時間的延長呈先升高后緩慢降低的趨勢。4 組風干腸由于接種的乳酸菌種類不同,在風干過程中腐敗微生物變化規(guī)律不同。到風干終點時,4 組風干腸菌落總數從高到底依次為:PRO組>SHI組>CK組>WBL組,腸桿菌科數從高到底依次為:SHI組>PRO組>CK組>WBL組,假單胞菌數從高到低依次為:PRO組>SHI組>CK組>WBL組。可以看出,WBL組的菌落總數、腸桿菌科數、假單胞菌數顯著低于SHI、PRO和CK組(P<0.05),說明接種WBL-45
商業(yè)發(fā)酵劑對腐敗微生物有較好的抑制作用,有利于提高風干腸的安全品質。但SHI和PRO組的菌落總數、腸桿菌科數和假單胞菌數顯著高于CK組(P<0.05),可能歸因于FBFA與3 種商業(yè)發(fā)酵劑復配會不同程度影響發(fā)酵劑菌株的活力和肉餡體系土著微生物間的群體感應,此外,接種的SHI-59和WBL-45商業(yè)發(fā)酵劑分別含有2 種乳酸菌,菌株間存在相互競爭作用,影響彼此的代謝,進而改變肉餡體系的菌相。另一方面,由于商業(yè)發(fā)酵劑的適宜生長溫度為30~40 ℃,而本次風干工藝完全按照傳統哈爾濱風干腸的干制條件,將溫度控制在(25±2) ℃,而25 ℃恰巧是低溫嗜冷菌假單胞菌的最適宜生長溫度,由于接種的乳酸菌沒能在短時間內快速生長繁殖成為優(yōu)勢菌,因而對假單胞菌和腸桿菌科等腐敗微生物的抑制效果不佳;此外CK組具有土著的優(yōu)勢乳酸菌菌株,它作為典型的微生物發(fā)酵劑能更快地適應特殊的內部環(huán)境,具有良好的發(fā)酵性能[20]。
由圖1E可知,SHI組的初始葡萄球菌數顯著高于CK、WBL、PRO組(P<0.05),可能是由于SHI-59中的葡萄球菌能較好適應該肉餡體系。在風干3 d時,CK、WBL、PRO組的葡萄球菌數分別增加到最大值7.40、7.49、7.26(lg(CFU/g)),SHI組在風干6 d時葡萄球菌數增加到最大值7.25(lg(CFU/g))。隨著風干時間的延長,4 組風干腸的葡萄球菌數開始緩慢降低,風干結束時(12 d),CK、SHI、WBL組分別降至5.93、6.50、6.08(lg(CFU/g))。PRO組在風干9 d時葡萄球菌數降到最低的6.38(lg(CFU/g)),到風干結束時又增加到7.27(lg(CFU/g))。SHI組、WBL組風干9 d時的葡萄球菌數顯著低于CK組,而乳酸菌數顯著高于CK組,二者變化趨勢相反,可能是風干9 d時,SHI、WBL組乳酸菌的酸化能力較強,強酸化體系會抑制發(fā)酵香腸中pH值敏感的木糖葡萄球菌的生長[21-23]。到風干終點時,風干腸中的蛋白質被乳酸菌分解成堿性的氨基酸、生物胺和小分子風味物質等,使風干腸的pH值升高,進而使PRO組的葡萄球菌數升高。凝固酶陰性葡萄球菌具有發(fā)色和促進風味形成的作用[24],風干終點時接菌組葡萄球菌數均顯著高于CK組(P<0.05),這可能也是接菌組風干腸的紅度值比CK組高的原因。
2.2 乳酸菌發(fā)酵劑對風干腸成熟過程中微生物多樣性指數的影響
由表3可知,所有樣品的覆蓋率均在99%以上,說明測序深度足以達到細菌菌群多樣性的分析[25]。與風干6 d相比,風干12 d時CK、SHI組的菌群豐富度指數(Chao1、Observed_species)和菌群多樣性指數(PD_whole_tree、Shannon、Simpson)呈現降低趨勢;WBL組的Chao1指數有升高趨勢,菌群多樣性指數(PD_whole_tree、Shannon)降低;PRO組的菌群豐富度指數呈現升高趨勢,該結果與圖1的微生物菌落總數變化趨勢一致。到風干12 d時,PRO組PD_whole_tree、Shannon指數明顯高于CK、SHI、WBL組,且4 組風干腸的Shannon、Simpson指數大小關系為PRO組>SHI組>WBL組>CK組,說明接種組的菌群多樣性高于CK組,其中PRO組的菌群多樣性最豐富,細菌群落組成的變化主要是由原料、發(fā)酵劑種類、發(fā)酵溫度、相對濕度和工藝環(huán)境的差異引起的[26],乳酸菌發(fā)酵劑能合成多種代謝產物,這在它們與其他微生物相互作用的背景下是非常重要的,細菌素和其他抗菌因子的產生,如乳酸的積累,可能是在混合發(fā)酵中獲得穩(wěn)定菌群的良好屏障[27],它們能殺滅腐敗或致病微生物。
2.3 風干腸成熟6、12 d時基于門水平微生物群落結構動態(tài)變化
由圖2可知,在門水平上鑒定出相對豐度大于1%的有3 個門,厚壁菌門是風干腸中基于門水平的優(yōu)勢菌群,其相對豐度占61%以上,其次是變形菌門和放線菌門(Actinobacteria),這與田建軍[8]研究的接種發(fā)酵劑的人工調控發(fā)酵香腸鑒定出厚壁菌門為優(yōu)勢菌群結果一致。Haberman等[28]研究表明,革蘭氏染色反應呈陽性的厚壁菌門是人類腸道的優(yōu)勢有益菌。厚壁菌門是CK、SHI、WBL、PRO組的優(yōu)勢菌群,風干12 d時4 組風干腸厚壁菌門的相對豐度分別為73.12%、69.41%、77.96%、68.91%,其中WBL組的厚壁菌門相對豐度最高;風干6 d時,CK、SHI、WBL、PRO組變形菌門的相對豐度分別為25.72%、31.64%、25.14%、36.62%,到風干12 d時依次降低為24.62%、28.99%、19.93%、29.14%,這可能是受發(fā)酵環(huán)境(低pH值)的影響,在發(fā)酵過程中一些腐敗微生物被抑制,使細菌群落豐度持續(xù)降低[29],變形菌門在WBL組成品中相對豐度最低,說明接種WBL-45商業(yè)復合菌增強了優(yōu)勢菌的競爭能力,抑制了有害菌變形菌門的生長;放線菌門相對豐度在CK、SHI、WBL組中隨著風干的進行呈降低趨勢,在PRO組中為升高趨勢,風干12 d時依次為1.10%、0.70%、0.82%、0.87%,放線菌門在CK組相對豐度最高,其次是PRO、WBL、SHI組,說明接種不同的乳酸菌發(fā)酵劑能改變風干腸在門水平的微生物群落結構。
2.4 風干腸成熟6、12 d時基于屬水平的微生物群落結構動態(tài)變化
風干12 d時,在屬水平上注釋到的物種有186 種,其中相對豐度大于1%的有15 種,即乳球菌屬(Lactococcus)、乳桿菌屬(Lactobacillus)、弧菌屬(Vibrio)、漫游球菌屬(Vagococcus)、發(fā)光細菌屬(Photobacterium)、變形桿菌屬(Proteus)、腸球菌屬(Enterococcus)、沙雷氏菌屬(Serratia)、耶爾森氏菌屬(Yersinia)、片球菌屬(Pediococcus)、消化鏈球菌屬(Peptostreptococcus)、魏斯氏菌屬(Weissella)、普羅威登菌屬(Providencia)、巨型球菌屬(Macrococcus)和嗜胨菌屬(Peptoniphilus),如圖3所示。其中弧菌屬、發(fā)光細菌屬、變形桿菌屬、沙雷氏菌屬、耶爾森氏菌屬和普羅威登菌屬為革蘭氏陰性菌,屬于變形菌門,其余9 個屬為厚壁菌門,大量研究表明變形菌門包括很多腐敗菌[30]。
由圖3可知,與風干6 d相比,風干12 d時,變形菌門的6 個腐敗菌屬的菌群總相對豐度呈不同程度的降低趨勢,在4 組風干腸中相對豐度大小依次為:WBL組(14.91%)CK組(70.66%)>SHI組(63.49%)>PRO組(50.19%),可以看出WBL組乳桿菌目微生物相對豐度為組內最大,腐敗微生物屬相對豐度最小,說明WBL-45發(fā)酵劑在該肉餡體系中具有良好的適應性,使接種的乳酸菌占微生物區(qū)系的主導地位,能較好地抑制腐敗微生物的生長,適合與FBFA復配用于生產風干腸。乳球菌屬相對豐度在4 組風干腸中均隨風干時間的延長而呈增加趨勢,大量研究表明,乳球菌屬具有產生細菌素的能力,能夠抑制肉制品中許多革蘭氏陽性食源性病原體,如梭狀芽孢桿菌、芽孢桿菌和鏈球菌[31];在風干終點時,SHI、WBL和PRO組乳桿菌屬和漫游球菌屬相對豐度高于CK組,這是因為SHI、WBL、PRO 3 組商業(yè)發(fā)酵劑中均含有乳桿菌,特別是PRO-MIX5商業(yè)發(fā)酵劑中含有2 種乳桿菌(清酒乳桿菌和類植物乳桿菌),所以PRO組中乳桿菌屬相對豐度最大(20.71%)。Wang Xiuhui等[7]在中國干腌香腸中檢測到大量的乳桿菌屬,乳桿菌因發(fā)酵碳水化合物產生乳酸和醋酸,提高風干腸風味,在發(fā)酵過程中起著重要作用[32]。
2.5 風干腸感官評定結果
由圖4可知,WBL、SHI、PRO組風干腸在風味、酸敗味、酸味、回味、咀嚼性、顏色、嫩度、總體可接受性方面均優(yōu)于CK組,說明接種乳酸菌發(fā)酵劑能提高風干腸的感官品質,與黃俊逸等[33]的研究結果一致。大多數感官評定員一致認為,WBL組具有風干腸特有的風味、無酸敗味、酸味適宜、回味較強、咀嚼性好、嫩度佳、具有風干腸特有的紅色、整體可接受性高,這可能是接種的乳酸菌和葡萄球菌共同作用的結果。研究表明,一些乳桿菌屬具有脂解和蛋白水解活性,這有利于香腸風味的形成[34-35]。Hu Yingying等[36]研究發(fā)現,混和菌株戊糖片球菌、木糖葡萄球菌、彎曲乳桿菌發(fā)酵的風干腸可以提高紅度值和形成更多的醛類、酮類、醇類、酸類和酯類等風味物質。
3 結 論
研究不同商業(yè)復合乳酸菌發(fā)酵劑與FBFA協同作用對風干腸微生物及感官品質的影響。結果表明,隨著風干過程的進行,樣品乳酸菌數、菌落總數、腸桿菌科數、假單胞菌數和葡萄球菌數呈先升高后降低的變化趨勢,SHI-59、WBL-45商業(yè)復合菌能較好適應肉餡體系,生長繁殖速度快,到風干終點時,WBL組能明顯降低風干腸的菌落總數、腸桿菌科數和假單胞菌數(P<0.05),提高風干腸的安全品質,接菌組風干腸的葡萄球菌數顯著高于CK組,這有利于風干腸的發(fā)色和風味的形成。微生物多樣性分析發(fā)現,4 組風干腸在門水平的優(yōu)勢菌群是厚壁菌門,在WBL組中的相對豐度最高。SHI、WBL、PRO組中乳桿菌屬和漫游球菌屬相對豐度大于CK組。感官評定結果表明,商業(yè)復合乳酸菌發(fā)酵劑PRO-MIX5、SHI-59、WBL-49與FBFA協同作用能提高風干腸的感官品質,WBL組具有風干腸特有的風味,整體可接受性高。
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收稿日期:2021-08-27
基金項目:“十三五”國家重點研發(fā)計劃重點專項(2016YFD0401500)
第一作者簡介:陳援援(1995—)(ORCID: 0000-0002-3601-7117),女,碩士研究生,研究方向為肉制品安全控制。
E-mail: 1041492856@qq.com
通信作者簡介:馬儷珍(1963—)(ORCID: 0000-0003-2744-7171),女,教授,博士,研究方向為肉品科學與技術。
E-mail: malizhen-6329@163.com