发酵肉制品中的细菌发酵剂的研究.pdf

工业技术 C h in a N e w T e c h n o l e 8 a n d P ro d n O ts 国团圜渔阉 岫 誓 叠 发酵肉制品中的细菌发酵剂的研究 刘 传 宝 姜珊 ( 哈 尔滨啤洒有限公司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 3 0 ) 摘要： 简述了国外关于发酵肉制品中优良菌株如乳酸茵、 葡萄球菌和微球菌的筛选及优良性状的研究， 并对其在发酵肉制品中的 作 用如对 颜 色、 风味 、 安 全性 ， 及 其 国 内肉品发 酵剂 的研 究近 况进行 了概括 总 结。 关键词 ： 乳酸茵； 葡萄球菌； 微球 茵； 发酵 肉制品 在我 国， 传统发酵肉制品具有悠久的历 史 ， 如驰名中外的金华火腿 、 宣威火腿 、 如皋 火腿三大名腿 ，但其发酵作用主要是 自然发 酵 ，靠原料肉自身微生物菌群中的乳酸菌与 杂菌的竞争作用， 生长周期长 ， 产品质量难以 控制。为了确保产品的风味特色、 质量 ， 缩短 生产周期 ，早期的 自然发酵已经被人工接种 所取代 ，目前世界上许多国家如意大利 、 美 国、西班牙已进行了发酵肉制品的人工发酵 工业化生产，并具有相当的规模 。从 目前来 看， 常用的肉品细菌发酵剂是乳酸菌 、 葡萄球 菌和微球菌。 1细菌 发酵 剂 1 1乳酸菌 乳酸菌是指一群发酵碳水化合物，产生 乳酸的细菌总称。这一类细菌在自然界和食 物中广泛存在，是最早被人类用于食品加工 和食 品储藏的微生物之一。国外研究人员在 这方面做 了很多研究。 E H D r o s i n o s 等人从一种希腊发酵香肠 中分离 1 0 7株植物乳杆菌 、 2 1株弯 曲乳杆 菌 、 1 2 株清酒乳杆菌， 所有菌可以在 4 。 c 下生 长 ， 但是不能在 4 5 下生长 ； 清酒乳杆菌 、 弯 曲乳杆菌和植物乳杆菌可以在 8 N a C 1 中生 长 ，只有清酒乳杆菌可以在 I O N a C 1 中生 长 ： 清酒乳杆菌可以水解精氨酸。 E P a p a m a n o l i 等人从发酵香肠分离 出 4 9 株清酒乳杆菌、 2 4 株弯曲乳杆菌和7 株植物 乳杆菌， 所有菌都可以在 l 5 下生长 ， 大部分 菌可 以在 6 5 N a C l 、 3 的胆汁盐溶液中生 长， 所有的清酒乳杆菌、 大部分植物乳杆菌和 弯曲乳杆菌表现出对单细胞增生性李斯特菌 ( L 朋o n o c o 异 e n e s ) 、金黄色 葡萄球菌 ( s a u r e u $ ) 有抑制性。 E l e f t h e r i o s H D r o s i n o s 等人从希腊一种 传统 的发酵香肠 中分离 出 l 株鼠李糖 乳杆 菌， 不具有水解脂肪的能力， 但是可以水解肌 原纤维和蛋白质的小片断，对单细胞增生性 李斯特菌( L _m o n o c y t o g e n e s ) 有抑制性。 王令建等人从发酵香肠中分离出 1 株德 氏乳杆菌， 能耐受 4 和 6 N a C 1 ， 具有很好的 产酸能力， 不具有氨基酸脱羧能力等， 能抑制 大肠杆菌的生长。 J o o Y e o n L e e等人从希腊的发酵香肠 中分离出 1 0 株短乳杆菌， 能忍受 1 0 和 1 5 N a C 1 ， 可以在 l 5 下生长， 对革兰氏阴性菌有 一 定的抑制作用，但是短乳杆菌不能在短时 间产生大量的酸， 不能降低 p H 。 虽然国内外关于发酵香肠 中的乳酸菌的 报道很多， 分离的菌种也很多， 但是从安全角 度考虑，目前所应用的商业发酵剂主要是植 物乳杆菌、 清酒乳杆菌和弯曲乳杆菌。 从人们 对发酵香肠中分离的乳酸菌研究表明，作为 肉品发酵剂的应该具有产酸速度快、能忍受 6 N a C 1 、 能抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌 的特点。 1 2葡萄球菌和微球菌 在传统 的发酵肉制品中总是存在一定数 量的葡萄球菌和微球菌 ，因此使人们认识到 其在发酵肉制品中的重要作用，如其在发酵 肉质品的成熟过程中对香气的形成、颜色的 稳定 、 过氧化物的消除、 蛋白质和脂肪的降解 等。国内外 的研究人员对发酵香肠和火腿中 的葡萄球菌和微球菌进行了分离纯化 ，以期 找到优良的发酵菌株。 C o p p o l a R等人从一种南方 意大利发 酵 香肠 中分离出 1 3 8 株葡萄球菌和微球菌 ， 其 中 5 8株是克氏微球菌 ， 8 0株是木糖葡萄球 菌。所有菌株均能在 1 0 N a C I 中生长， 大部 分能在 3 0 和 l 8 降解硝酸盐 ， 可 以还原过 氧化氢。 Mo n i c a G a r c i a - V a r o n a 等人从一种传统 西班牙发酵香肠菌种中分离了 4 2 6株葡萄球 菌， 9 5 为木糖葡萄球菌 ， 研究者认为其中一 株木糖葡萄球菌，具有硝酸盐降解酶和脲酶 活性 ， 低中等的蛋白酶和脂肪酶活性 ， 适合作 为肉品发酵剂。 E H D r o s i n o s 等人从一种希腊 发酵香肠 中分离出 2 1 9 株葡萄球菌和微球菌 ，经鉴定 后，其中包括3 1 1 的腐生葡萄球菌、 1 9 2 的木糖葡萄球菌和 I 1 4 的模仿葡萄球菌。 所有菌株都可以在红霉素中生长。 Mo n i k a S i m o n o v a 等从一种斯洛伐克传 统发酵香肠 中分离出 1 8 7 株葡萄球菌，包括 1 1 9 株木糖葡萄球菌、 2 O 株肉葡萄球菌， 木糖 葡萄球菌产乳酸量0 4 1 0 3 m m o l L 、 肉糖葡萄 球菌 产乳酸量 0 5 1 0 7 9 m m o l L ；可 以还 原 H 2 0 2 ，大部分葡萄球菌都可以在 l 的胆汁 盐溶液中生长， 7 1 木糖葡萄球菌对抗生素 敏感 ，不产生生物胺； 5 的葡萄球菌对单细 胞增生性假单孢菌属( L m o n o c y t o g e n e s ) 有一 定的抑制作用。 B Ma r t i n 等人从一种细发酵香肠 中分离 出 2 4 0 株菌 。包括 8 0 8 的木糖葡糖球菌 、 8 3 的沃氏葡萄球菌 、 5 8 的表皮葡萄球菌 和 4 6 的肉葡萄球 菌 。进一步研究 发现 ， 1 4 6 的菌株( 主要是木糖葡萄球菌和沃氏葡 萄球菌) 可以使 1 种或多种氨基酸脱胺 ， 产酪 氨能力最强 ， 最高能达到 1 0 0 0 m L ， 大部 分 菌株对青霉素、氨比西林和磺胺类药剂表现 出了很强的抗性。 虽然有关发酵香肠中的葡萄球菌和微球 菌的研究很多，目前所应用的商业发酵剂主 要是木糖葡萄球菌、肉糖葡萄球菌和变异微 球菌和克氏微球菌。从人们对发酵香肠中分 离的葡萄球菌和微球菌的研究表明，作为肉 品发酵剂的葡萄球菌和微球菌应该具有硝酸 盐还原酶和过氧化氢酶活性 ，并有适 当的蛋 白酶和脂肪酶活性 。 2细菌发酵剂在发酵肉制品中的作用 2 1对颜色的影响 肉的红色是肌肉中的肌红蛋 白和血红蛋 白起决定性作用的，肉在空气中放置久 了会 变成褐色 ，是因为肌红蛋白被氧化成变性肌 红蛋白，通常我们需要添加硝酸盐和亚硝酸 盐来稳定颜色 ，但是可能会产生致癌物质亚 硝胺，所以国内外在选择肉品发酵剂时菌株 是否能还原硝酸盐是一个重要指标 ，其中乳 酸菌中的植物乳杆菌、 清酒乳杆菌等， 大部分 葡萄球菌 和微球 菌都具有还原硝酸盐 的能 力 ； 菌株是否具有 H 2 0 ： 还原酶是发酵剂筛选 的另一个重要指标 ，因为有些发酵剂如乳酸 菌会产生 H 2 0 2 ， H 2 0 是一种强氧化剂 ，在肉 中可能导致高铁肌红蛋 白 ( 绿色 )和胆绿素 ( 黄色 ) 的存在 ， 二者和肉中的红色结合会形 成灰色色调 ， 严重影响产品的外观 ， H 2 0 ： 分解 成 H 2 o和 0 ： ， 就可 以阻断过氧化物的形成。 2 2对风味的影响 产 品的风味主要是来源于酶和化学反 应 ， 如美拉德反应、 脂肪氧化等， 蛋 白质和脂 肪的降解对风味和风味前提物质的形成非常 重要 。 M 一 C M o e l 等人将 1 9 株葡萄球菌 ( 4 株腐生葡萄球菌 、 5株木糖葡萄球菌、 4株肉 葡萄球菌和 6 株沃氏葡萄球菌)接到香肠中 来研究其相关特性， 2 7 d后发现接种腐生葡 萄球菌和沃氏葡萄球菌的香肠有令人作呕的 气味， 不能还原硝酸盐 ， 但是接种木糖葡萄球 菌和肉葡萄球菌的香肠有较香气味，他指出 香气的主要成分是 3 一 甲基丁醛( L - 亮氨酸代 谢 ) 、 3 一 甲基丁酮、 3 一 羟基丁醛。S t a h n k e ， LH 将一株接种木糖葡萄球菌的香肠和不接菌的 香肠风味对照 ，发现前者可以产生一种水果 味。另外葡萄球菌和微球菌具有的硝酸盐还 原酶和触酶活性 ， 可以抑制不良风味的形成。 总之 ，乳酸菌和片球菌在香肠发酵和成熟的 最初阶段起 了重要的作用， 然而， 葡萄球菌和 微球菌关系到最终产品的风味、香气和颜色 的稳定性。 2 - 3对食品安全性和保质期的影响 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p H值降至4 8 5 2 。 由于 p H值接近于肌肉 蛋 白等 电点( p H = 5 2 ) ， 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。 N y o m a n S e m a A n t a r a 等将一株植物乳 杆菌和一株乳酸片球菌接U mt a n ，这两株菌 接种香肠后， 形成的成品是黄褐色， 两株菌在 2 4 h发酵时间内产生了大量的乳酸，从而可 以控制肠毒素的产生， 在 1 2 0 h内可以抑制球 菌的生长，但用一种乳酸菌将使肠细菌的控 中国新技术新产品 一 1 3 5 U I Ne wT a n d P r o d u c t8 浅谈功放中的负反馈 严 行 全 ( 四川省内江市青少年宫， 四川 内江 6 4 1 0 0 0 ) 摘要 ： 本文从较适用的角度谈 了负反馈种类， 对功放正反两方面的影响和如何减少对负面的影响 关键词： 负反馈 ； 功放电路； 影响 在所有的功放中，无论是集成功放还是 分离件功放，无论是晶体管功放还是 电子管 功放， 都要用到负反馈电路。可 以说 ， 有了负 反馈， 才给功放音质带来了革命性的影响。 那 什么是负反馈? 它对放大电路有什么影响? 针 对这些问题， 我浅谈一点认识 ： 负反馈，就是把放大器的输 出信号取出 一 部分 ，通过一定方式回送到与输出信号相 反的输入端去， 与输人端产生一个差值， 削弱 原输入信号强度， 使放大器增益减小， 这种反 馈， 叫负反馈。在放大电路中， 负反馈有四种 类型： 电压并联负反馈 、 电压串联负反馈 、 电 流并联负反馈、 电流串联负反馈 ， 在放大电路 中， 使用哪些负反馈 ， 要根据电路需要而定。 判断是什么反馈电路， 对初学者来说 ， 是 较难的事 ， 但也有简单的判断方法： 判断是 电 压反馈还是 电流反馈， 看输出信号端 ， 将负载 短路 ， 若对反馈无影响， 则为 电流反馈 ， 否则 为电压反馈 ； 是并联反馈还是串联反馈， 就看 输入端上是否分了流 ， 如果分了流， 就为并联 反馈， 否则， 为串联反馈。 当然， 还有其它判断 方法， 这里不再述。 1负反馈对 放大器的影响有正反两方 面 ， 先谈谈正面影响 1 1能改变输人阻抗或输出阻抗 串联负反馈，因在输入信号端串人反馈 支路 ， 使输入阻抗得 以他提高 ， 所以， 串联负 反馈能提高输入阻抗。 并联负反馈 ， 因在输入 信号端并联了反馈支路， 使输入阻抗降低， 所 以，并联负反馈能降低输入阻抗。电压负反 馈， 因在信号输出端并入了反馈支路， 使输出 阻抗降低， 从而提高了输出电压的稳定性。 电 流负反馈， 因在信号输出端串入了反馈支路， 使输出阻抗提高 ，从而提高了输出电流的稳 定性。从上面可知， 要提高收入阻抗， 就用串 联负反馈；要降低输入阻抗，就用并联负反 馈； 要提高输出电压的稳定性， 就用电压负反 馈 ； 要提高输出电流的稳定性， 就用电流负反 馈。 1 2能提高电路的稳定性 在基本放大器中 ( 未加入负反馈支路时 的放大器) ， 由于受环境等因素影响， 如温度 的升高或降低，都将会使放大器增益发生变 化， 使电路工作不稳定。加入负反馈支路后， 其放大器的增益与基本放大器增益无关 ， 而 由反馈支路的反馈系数决定。 显然 ， 在这种情 况下 ， 基本放大器增益的任何变化 ， 不会影响 负反馈放大器的增益 ， 这样 ， 就提高了放大器 的工 作稳定 性 。 1 3能扩展频响 在不加负反馈时 ， 如果频率特性不均匀 ， 频率变化引起的增益也不稳定 ，在基本放大 器中， 频率越高， 其增益下降越多， 当下降到 一 定程度时( 民用 电器有一 3 d b 或一 6 d b ) ， 放大 器放大后的信号因太弱无法满足要求，使频 响变窄。 加人负反馈后 ， 就能使放大器在更宽 的频率范围内使增益均匀不变。 这是 因为 ： 当 频率升高时， 输出信号就将 向减小方向变化， 相应地负反馈信号也将成正比例地向减小方 向变化 ， 相当闭环增益增加。结果， 使基本放 大器净输入信号向增大方向变化 ， 从而补偿 了原来随频率升高而下降的趋势，阻止了输 出信号减小， 扩展了频响。 1 4能改善非线性失真 假如输入信号正负半周不均 ( 若负半周 大) ， 通过基本放大器放大后的输出信号正负 半周会更加的不均( 负半周会更大) ， 产生更 严重的失真 ， 当引入负反馈后 ， 由于输入信号 和负反馈信号相减 ， 输入信号越强 ， 相减的信 号也越多， 这样 ， 负半周幅度变小 ， 降低了输 入信号幅度 ，而正半周因幅度小而相减的信 号很小，与负半周比较，相应正半周幅度变 大，从而阻止了信号负半周幅度变大和正半 周幅度变小的趋势，其结果使波形接近于正 弦波 ， 因而 ， 改善了非线性失真。 1 5能改善饱和失真 如果加入的信号很强 ，由于基本放大器 放大能力有限，经放大后的信号会产生削顶 ( 饱和) 失真， 当引人负反馈后， 降低了放大器 的增益 ， 由于输入信号和负反馈信号相减 ， 输 入信号越强， 相减的信号也越多， 降低了输入 信号幅度，使放大后的信号不会因过强而产 生削顶( 饱 和) 失真 ， 使基本放大器不仅能不 失真的放大小信号 ，也能不失真放大幅度较 大的信号。 1 6能改善谐波失真 由于放大器中存在非线性器件，信号通 过这些非线性器件后会产 生新 的频率分量 ( 谐波 ) ，这些新的频率分量对原信号形成 干 扰，使输入信号波形与输出信号波形形成不 一 致 ， 当加入适量的负反馈后 ， 就能抑制谐波 的形成。 工 业 技 术 2任何 电路， 都有其一些不足或局限， 负 反馈也是如此 ， 尽管它有很多的优点， 但也存 在 一些 问题 ： 虽然负反馈能有效的降低失真 ，但又容 易引起瞬态互调失真。 原因是： 晶体管功放中 ( 电子管相对要好些) ， 由于晶体管 自身原因， 易受温度因素影响 ， 会带来工作特性不稳定 ， 往往要采用深度 负反馈来保证工作稳定性 ， 但深度负反馈又易引起高频寄生振荡， 于是 ， 在晶体管b e 极之间加入小电容，使高频寄 生振荡无法实现 ， 但加人小电容后 ， 会使高频 段相位稍滞后 ( 因无论 电容多小都需要时间 充电 ) ，当信号为速度很高的瞬间脉冲时， 小 电容来不及充电时，输入信号没有和负反馈 信号相减， 放大器在这一瞬间处于开环状态。 使输出瞬间过载而产生削波 ，这就是瞬态失 真， 而这种失真是 晶体管功放造成“ 金属声” 的原因。 要减少这种失真， 应选择好的器件和 调整晶体管的工作点( 增大静态电流) ； 尽量 提高放大器 的开环增益和开环频响 ； 加强各 放大器自身的负反馈，尽量不用大环路负反 馈； 控制负反馈深度。 负反馈能改善放大器的频率特性，实际 上，频率的低频 区和高频区在通过基本放大 器时都存在附加相移，在引入负反馈时都把 负反馈考虑得很理想 ，即负反馈能在瞬问将 放大器的增益随