（食品科学专业论文）发酵干香肠关键生产工艺与包装技术研究.pdf

摘要 本论文针对发酵干香肠的产品工艺和包装技术。展开了两个方面内容的研究： 1 、选择适合于中国消费者口味的低酸发酵干香肠产品的生产工艺试制一种发酵干香肠产 品，并跟踪检测了产品在生产过程中的p h 值、水分含量、水分活度、脂肪氧化的酸价、过氧化 物值、蛋白水解指数等理化和微生物特性的变化，井进行了胶原蛋白在发酵干香肠中应用研究的 初步探索。结果表明； 1 ) 添加发酵剂的发酵组和未添加发酵剂的对照组在生产过程中的水分含量、酸价、过氧化 物值和蛋白水解指数的变化没有显著差异，而两组产品的p h 、水分活度和微生物生长情 况之间存在着显著差异。所以，在这种发酵千香肠中，水分含量、脂肪氧化和蛋白水解 与生产工艺有关，而与发酵菌种的无关。 2 ) 添加胶原蛋白的产品能够一定程度加快产品的失水，但是对于该种快速发酵干香肠产品， 一定的干燥时间是产品成熟和良好的风味保障干燥速度不宜过快，所以，胶原蛋白的 添加对于本实验中试制的发酵干香肠产品质量没有帮助。 2 、针对自行试制的发酵干香肠产品，选择了六种软塑包装材料、三种不同的包装方式和两 种气体组成的气调包装，研究了不同的包装材料和包装方式对贮藏期间的产品质量的影响，同时 研究了包装材料和包装方式对产品在贮藏期间的质量变化的交互影响。研究结果表明： 1 ) 由于透氧率在5 0 0 c m 2 4 h m 2 1 m p a 以上的包装材料包装的产品表面有大量的霉菌 生长和繁殖，而透氧率( 在5 0 e m 2 4 h m 。l m p a ) 以下低的包装材料包装的产品则 无此现象所以只有透氧率在5 0 c m 3 2 4 h m 2 - 1 m p a 以下的包装材料才适合做发酵干 香肠产品的包装。而且产品在贮藏过程中失重与包装材料的透湿性有关，而与包装方式 和包装材料的透氧率无关。 2 ) 真空包装有利于产品保持良好的组织状态、发酵气味和滋味。但真空包装的产品有明显 的析水、析油现象所以发酵干香肠不适合采用真空包装。 3 ) 两种气体组成的气调包装之间对产品贮藏期间的质量变化的影响无显著性差异，都能在 一定程度上防止脂肪的氧化，而且效果明显好于普通包装和真空包装，但感官评价和理 化指标分析的结果表明，低透氧率的包装材料在采用气调包装后，对产品在贮藏期间质 量的交互影响与普通包装方式之间无显著性差异，所以发酵干香肠最合适和最经济的 包装方式是普通包装。 关键词；发酵干香肠，理化指标，微生物，软塑薄膜，真空包装，气调包装 a b s t r a c t t h i se x p e r i m e n ta i m e dt or e s o l v et w ok e yp r o b l e m si np r o c e s s i n ga n dp a c k a g et e c h n o l o g yo fa k i n do f d r yf e r m e n t e ds a u s a g e 1 ak i n do f l o w e ra c i dd r yf e r m e n t e ds a u s a g ea p p r e c i a t e dt oc h i n e s ec o n s u m e r sw a st r a i l - m a n u f a c t u r e d a n dt h ec h a n g e so f p h 。a w , m o i s t u r ec o n t e n t , a c i d i t yv a l u e ，p e r o x i d ev a l u e , p r o t e o l y s i si n d e xa n d m i c r o o r g a n i s m sw e r es t u d i e dd u r i n gt h ep r o c e s s i n g t h e nt h ep h y s i c o - c h e m i c a lp s l l n n e t e r sw a ss t u d i e d i nt h ep r o d u c tw i t hc o l l a g e nf i b r e t h er e s u l ts h o w e dt h a t ： 1 ) t h ep h , a w d r o p e dm o r er a p i d l yi nt h eg r o u pa d d e d s t a r t e rc u l t u r e sw i t hh i i g h e rp r o t e o l y s i sa n d m o r ew e l c o m ef l a v o rt h a nt h o s ei nt h ec o n t r o lg r o u p f u r t h e r m o r e ，t h eg r o w t ho fh o u s ef l o r aw a s s i g n i f i c a n t l yi n h i b i t e di nt h ee x p e r i m e n tg r o u p h o w e v e r , i nt h et w ok i n d so f f i n a lp r o d u c t s ，t h ea m o u n t o fl a c t o b a c i l l u s ，m o i s t u r ec o n t e n t ，a c i d i t yv a l u ea n d p e r o x i d ei n d e xw e r et h es a m e t h er e s u l t s i n d i c a t e dt h a tt h ep h ，a wa n dm i c r o o r g a n i s m sw e r ea f f e c t e db yt h es t a r t e rc u l t u r e sd u r i n gt h e i rr i p e n i n g o f d r yf e r m e n t e ds a u s a g e , w h i l e t h ep r o t e o l y t i ca n d l i p o l y t i cp r o c e s s e sh a v el i t t l er e l a t i o n s h i pw i t hi t 2 ) t h es p e e do fl o s tw e i g h ti np r o d u c tw i t hc o l l a g e nf i b r ew a sl e s sq u i c k e rt h a nt h a tw i t h o u ti t ，b u t i tw a so fn ou s ei nt h ek i n do f d r yf e r m e n t e ds a u s a g e sb e s e a u s et h er i p e n i n gp r o c e s st i m es h o u l di n s u r e m u c hv o l a t i l ec o m p o u n d sb ep r o d u c e d 2 s i xk i n d so fp l a s t i cm a t e r i a l s 。t h r e e p a c k a g em e t h o d sa n dt w ok i n do fm a pw i t hd i f f e r e n tg a s c o m p o s e dw e r ea p p l i e dt op a c kt h ed r ys a u s a g e sa n dt h ep h y s i c o - c h e m i c a lp a r a m e t e r sw e r e b e d e t e r m i n e di nt h es t o r a g e t h ea n a l y s i sr e s u l ti n d i c a t e dt h a t ： 1 ) f o u rk i n do fp l a s t i cf i l m sw i t hl o wo x y g e np e r m e a t e dr a t i os u i tp a c kt h ed r ys a u s a g e s ，a n dt h e l o s tw e i g h ti sc o r r e l a t e dw i t ht h ew a t e r v a p o rp e r m e a t e dr a t i oo f t h ep l a s t i cf i l m s 2 ) t h es a u s a g e ss t o r e du n d e rv a c u u mh a dh i g h e rs e n s o r yv a l u eo nt e x t u r e ，a r o m aa n df l a v o r , b u t h a dm u c hw a t e re f f u s i o no nt h ee x t e r i o ro f s a u s a g e s ，s ov a c u u mw a sn o tf i tf o rd r y s a u s a g e s 3 ) t h ep h y s i c o - c h e m i c a lp a r a m e t e r so ft h ed r ys a u s a g e su n d e rm o d i f i e da i rp a c k a g ew e r en o t s i g n i f i c a n t l yd i f f e r e n tf r o m t h ep r o d u c t su n d e rc o m m o n p a c k a g i n g w i t ht h el o w o x y g e np e r m e a t e dr a t i o f i l m ，s oc o m m o np a c k a g ew a sas u i t a b l ea n de c o n o m i c a lp a c k a g i n gm e t h o df o rd r ys a u s a g e s k e yw o r d s ：d r yf e r m e n t e ds a u s a g e ，p h y s i c o c h e m i c a lp a r a m e t e r ， m i c r o o r g a n i s m ，p l a s t i c f i l m v a c u u m ，m a p 1 1 独创性声明 y 4 6 597 97 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书 而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 研究生签名：金悫锄歪 时间： 呻年多月，7 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议l 研究生签名：金悫椎时间：。毕年z 月，7 日 导师签名： 时间：护口乒年z 月夕日 中国农业大学硕士学位论文 第一章文献综述 1发酵香肠研究进展 1 1 发酵香肠概述 第一章文献综述 发酵香肠是指将绞碎的肉( 通常指猪肉或牛肉) 、动物脂肪、盐、糖、发酵剂和香辛料等混合 后灌进肠衣经过微生物发酵和成熟干燥( 或不经成熟干燥) 而制成的具有稳定的微生物特性和典 型的发酵风味的肉制品l i i 。 传统发酵香肠是欧洲最古老、最原始的肉类加工品之一，之后随着肉品加工技术的发展和食 品冷藏工艺的出现在今天的欧洲，发酵香肠的生产已经完成了从传统的自然发酵向微生物定向 接种培育的工业化生产的转变。在欧洲的许多国家。如法国、西班牙、意大利、德国以及匈牙利 等发酵香肠的生产是国家肉类工业中最重要的和最活跃的经济活动之一，而且发酵香肠具有广泛 的消费市场，在欧洲，干发酵香肠的生产和消费量每年达7 0 0 0 0 0 吨之多，而且还呈现逐年增长 的趋势1 2 j 。 在国外发酵香肠的生产历史可追溯到大约2 0 0 0 年前，这些国家对发酵香肠的研究早在几 百年前就开始了，特别是近几十年研究变得非常活跃。到目前为止，关于发酵香肠的研究工作主 要集中在以下两个方面。一是改进发酵香肠生产工艺的研究。主要研究发酵香肠在发酵和成熟过 程中的生化和微生物变化以及生产工艺条件对最终产品质量的影响。其主要研究成果已被美国 1 9 8 2 年颁布的发酵香肠良好操作规程( g m p ) 指南所包容。二是筛选和构建具有优良性状的微 生物发酵菌种的研究p j 。 1 ) 发酵香肠的种类 由于各地的传统、文化的差异以及宗教信仰的不同，发酵香肠的配方及生产工艺也不一样， 产生了具有不同风味特点的产品。发酵香肠按照不同的分类标准可以分成不同的产品。但通常人 们按照产品在加工过程中失去水分的多少，将其分成干肠、半干肠和不干肠1 4 】。( 如表1 所列) 2 ) 发酵香肠的生产工艺 发酵香肠的生产工艺主要包括配料、发酵和成熟干燥三个阶段。其中各种发酵香肠具体工艺 参数各有差异，这也是导致不同地区生产的发酵香肠风味和特点各异的主要因素之一。所谓的发 酵干香肠，主要是由于生产工艺上的差异而导致晟终产品的失水比例的不同而产生的，是发酵 香肠中比较传统而且流传最广的一类产品。 发酵香肠的一般工艺如下： 原料一4 冷却( 或部分冻结) 一绞肉( 添加辅料和发酵剂) 一除氧一灌肠一发酵一千燥一 成熟一包装。 其中，发酵温度随产品的种类而异，一般说来，当需要产品的p h 快速下降时，发酵温度应 该稍高，发酵温度每升高5 。c ，产酸速率会增加一倍。通常干发酵香肠在1 5 2 7 1 2 下发酵2 4 2 7 h ， 中国农业大学硕士学位论文 第一章文献综述 涂抹型香肠需在2 2 3 0 下发酵4 8 h 。而半干型切片香肠则需要在3 0 - 3 7 下发酵1 4 7 2 h 。 发酵香肠加工时所处的环境相对湿度对香肠干燥过程的启动和防止表面霉菌的过度生长都 非常重要，一般情况下，高温短时发酵时设定空气相对湿度为9 s 左右，但在较低温度下发酵时， 一般原则是发酵问的相对湿度应比发酵香肠内部的平衡水分含量( 9 0 左右) 对应的相对湿度低 5 - 1 0 f s 】。 襄1国外发醇番晒的种类 t a b l e1 c a t e g o r j s eo f f e r m e n t e ds f t u s - g e s 3 ) 发酵香肠所用的重要的发酵剂 关于发酵香肠的发酵剂的研究，一直是发酵香肠研究工作中的重点内容之一，国内外很多学 者对此做了大量的研究工作，现在开发研制了很多比较成熟的复合型发酵剂。目前，在发酵香肠 的生产中，常用的发酵剂微生物种类有酵母菌、霉菌和细菌， 根据国内外研究报道干发酵香肠的发酵剂通常为乳酸菌与小球菌或葡萄球菌的混合菌1 6 7 ” ”j 。一般说来，乳酸菌利用单、双糖产生乳酸导致p h 值下降，对产品的安全性起决定作用，而球 菌由于能分泌水解蛋白质和脂肪的酶。有利于形成产品特有的芳香物质，此外对产品还有增色作用 所以干发酵香肠的生产常选用混合发酵剂j 。 2 中国农业大学硕士学位论文 第一章文献综述 表2 用于发酵肠的主要发酵荆“ t a b l e2s t a r t e rc u l t u r e si nf e r m e n t e ds n u s n g e $ 微生物种类 菌株 酵母( y c l s t s ) 汉逊氏德巴利酵母( d e b a r o m y c e sh a n s e n j i ) 法马塔假丝酵母( c a n d i d a 知m 口嘲 霉菌( f u n g i ) 产黄青霉( p e n c i l i u mc h r y s o g e n u m ) 纳地青霉( p n a l g i o v e n s e ) 细 菌 ( b a c t e r i a ) 植物乳杆菌( l a c l o b a c i l l u s p l a n t a r u m ) 清酒乳杆菌( l s a k e ) 乳酸乳杆菌( l a c t o c o c e u sl a c t b ) 乳酸菌( l a c t i ca c i db a c t e r i a )千酪乳杆菌 l a c t o b a c i h u se a s e o 弯曲乳杆菌( c u r v a t u s ) 乳酸片球菌( p e d i o c o c c u sa c i d i l a c t i e i ) 戊糖片球菌( p p e n t o s a e e u s ) 小球菌( m i c r o c o c c i )易变小球菌( m i c r o c o c c u sv a r i a n s ) 葡萄球菌( s t a p h y l o c o c c i ) 肉糖葡萄球菌( s t a p h y l o c o c c u sc a r n o s u s ) 术糖葡萄球菌( 叫，w ) 放线菌( a c t i n o m y c e t e s )灰色链球菌( s t r e p t o m y e c e s g r i s e u s ) 气单胞菌( a e r o m o n a ss p1 1 2 发酵香肠成熟过程中的微生物变化 自然发酵香肠在成熟过程中的菌相构成和变化具有地域特征，微生物的生长和消长具有明显 的地区差异。但一般规律如下： 1 2 1 乳酸菌 乳酸菌是发酵香肠中的优势菌l ”1 在自然发酵香肠中其起始量一般为1 0 3 c f u g 。在发酵的 第一天内乳酸菌能迅速繁殖，4 7 天内达最大值1 0 7 1 0 8 c f u g ，然后保持在平均恒定的水平，【”6 ”j 。在快速发酵的香肠中，乳酸菌的添加量一般为1 0 6 c f u g ，4 天后，乳酸苗的含量能达到1 0 8c f u g 。 据报道，香肠边沿和中心乳酸菌的数量在成熟过程中没有显著差异i ”i 。 乳酸菌的作用是通过利用碳水化合物产生大量的乳酸和少量的乙酸，迅速降低产品的d h 值， 抑制产品中致病菌和腐败菌的生长，保证产品的安全性m ”1 ；促使可溶性蛋白质凝胶化，降低蛋 白质的持水性，加速产品的干燥；以及提高产品风味。此外，有的菌株也可产生细菌索来抑制其 它菌的生长1 2 0 2 12 22 ”。 由于提高产品中乳酸、降低乙酸的相对的含量能赋予产品以更“纯”的酸味所以目前从发 酵香肠中分离得到和用作发酵剂乳酸菌主要为同型发酵的乳酸菌，并且多数已被驯化为厌氧或 兼性厌氧菌。 1 2 2 葡萄球菌和微球菌 中国农业大学硕士学位论文第一章文献综述 葡萄球菌和微球菌是徽球菌科下的两个属b ”对产品的感官品质起决定作用。其作用机理是 通过分泌硝酸盐还原酶和过氧化氢酶硝酸盐还原酶还原硝酸盐为亚硝酸盐。从而起到发色作用； 过氧化氢酶可以清除乳酸菌产生的h 2 0 2 ，维持产品色泽的稳定，并对防止脂肪降解后的进一步 氧化起到一定的作用。同时，葡萄球菌和微球菌还能分泌解脂酶和蛋白酶，产生挥发性风味物质 赋予产品良好的风味。 葡萄球菌和微球菌的变化趋势与乳酸菌相似，首先是迅速上升，然后逐渐有所下降。葡萄球 菌和微球菌的数量在发酵香肠的表面和内部存在显著性差异m ”】。其表面在第一周内能比较迅速 地上升到1 0 6c f u g ，而在香肠的中心一般不会超过i o 】1 c f u g 【1 ”。这可能是乳酸菌的大量繁殖 产生乳酸，使p h 值迅速下降到5 , 0 以下同时营养物质基本上被消耗以及厌氧环境抑制了它的 生长。尤其微球菌是严格好氧菌，其生长繁殖在发酵后期被完全抑制，在最终产品中往往检测不 到它的存在1 2 ”82 ”。微球菌比葡萄球菌具有更强的还原硝酸盐的能力。 1 2 3 肠杆菌科的细菌 这类菌群数量以及其他一些g 菌在香肠的成熟过程中一般是星下降趋势或在初期稍微有所 上升，在接种发酵剂的产品中，其下降速度更快。终产品中的含量一般低于1 0 3 1 0 4 c f i # g 2 ”。这 就是由于这些菌大多数为好氧菌和憾不耐盐菌，香肠中的厌氧环境和2 6 的含盐量不利于这些 菌的生长，特别是乳酸菌的优势繁殖，更使这些菌难以生存下去。 l - 2 4 酵母和霉菌 据报道，酵母在自然发酵香肠中的含量为1 0 3 1 0 4c f u 9 1 3 ”4 “l 。但有一个明显的特点是在三周 内达最大值后，直至产品完全成熟，其数量不会有变化，始终保持在高峰时的水平。同葡萄球菌 和微球菌样，酵母的数量在香肠的中心部位明显地位低于表面f l ”。 霉菌存在于香肠的表面。在不同的产品中变化范围大。一方面它能产生水解蛋白质和脂肪的 酶，该产品具有特殊的芳香气味：另一方面它可起到隔氧的作用防止产品的氧化酸败。在希腊， 发酵香肠的生产不允许接种霉菌，甚至合格的产品表面不允许有霉菌的生长，这主要是从安全性 方面考虑的。 1 3 发酵香肠生产过程中的理化变化 1 3 1p h 值 发酵香肠在成熟过程中伴随乳酸菌的急剧增殖使p h 值迅速下降，快速发酵的美式发酵香肠 p h 值下降更快。肉馅的初始p h 值对产品的最终p h 值是有影响的。德式、西班牙式和b e l g i a n 式干萨拉米发酵后的p h 值通常为4 6 5 0 i ”3 2 ”l ，而希腊的萨拉米的p h 值一般高于5 o 【1 51 6 哒可 能是由于希腊的萨拉米的配料中使用了更多的猪肉和羊肉使其生肠的p h 值较高( p h 6 ) 的缘 故。 产品的最终p h 最重要的影响因素是产品在发酵时所产生的乳酸的量和肉中蛋白质分解时产 生的缓冲能力。在成熟的后期，产品的p h 值有所上升，这是乳酸菌发酵使得蛋白质降解并产生 了氨和胺的原因口”。所以产品中存在显著的蛋白质水解时，乳酸、氨、水分含量和肉中蛋白质的 4 中国农业大学确士学位论文第一章文献综述 缓冲能力等因素共同决定了产品最终的p h 值。 1 3 2 水分活度 大多数肉制品的水分活度值取决于下列因素：水的添加量、溶质的添加量( 尤其是盐的含量) 、 脱水程度、脂肪的添加量等。对发酵香肠而言，鲜肉馅的初始水分活度值受到其中的氯化钠和脂 肪含量的影响。初始的水分活度值应该有利于发酵初期小球菌和葡萄球菌等细菌的生长。但这个 范围不足以形成对其它微生物尤其是有害微生物的抑制作用可能唯一例外的是弯曲杆菌，该菌 对水分活度高度敏感。在发酵后的干燥过程中香肠的水分活度随脱水程度的增大和溶质浓度的 相应增加不断下降。 最终发酵香肠的水分活度水平对于控制微生物的存活和生长非常重要，同时对发酵香肠的质 地均匀性产生巨大的影响。当p h 值高于5 4 时只有当水分活度值低于0 9 时才能获得好的质地 特征，因此，对于半干型高酸度发酵香肠的质地来说p h 是最重要的决定因素，对于低酸度干 香肠来说，水分活度是香肠质地的决定因素。干燥过程中水分活度的降低会使许多酶的活性下降 从而影响香肠成熟的进程，水分活度对酶活的这种影响通常是在到0 9 4 以下时才表现出来p j 。 1 3 3 脂肪氧化 在发酵香肠的成熟过程中，脂肪会发生降解作f f l t “”拍l ，脂肪的这种降解作用产生大量的游 离脂肪酸l ”】，f e r m a n d e z 等和z a l a c a i n 等在用外源酶生产发酵千香肠时也发生了强烈的降解p 9 4 0 j 。脂肪的水解过程如下：三酰甘油降解为游离脂肪酸和1 2 一酰甘油，1 ，2 - 酰甘油再自发地转 变为1 3 - 酰甘油后，进一步降解为单酰甘油和游离脂肪酸。其中游离脂肪酸释放的顺序为：亚 油酸、油酸、硬脂酸、棕榈酸j 。这种释放作用主要是由于猪肉本身脂肪酶和磷脂酶的作用1 4 “” 同时。微生物产生的腊酶也起到一定的作用，并且微生物分解的脂酶具有s n l 和s n 2 位点的特异 性1 4 ”。在加工香肠时，肉本身带入的微生物及内源酶的作用产生的游离脂肪酸作为风味化合 物的前体已经足够，但d i a z 认为在研究加酶的发酵干香肠的感官性质时发现，在一些发酵干香 肠中，加酶能引起脂肪的强烈降解，产生大量的脂肪酸，但在风味方面只获得微小的改善1 4 6 l 。他 们认为，让游离脂肪酸转化为芳香化合物( 醛、酮、酸、醇、酯等) ，一定时间的成熟是必需的。 其他研究者还发现腊酶组的乙酸含量高于发酵齐u 组，脂酶+ 发酵剂的乙酸含量最高，但在感官分 析中没有发现发酵香肠的滋味过酸1 3 9 ”l 。 虽然发酵香肠在生产过程中伴随大量的游离脂肪酸的产生，但研究表明加入发酵剂和脂酶的 发酵香肠并没有明显的酸败气味，很多研究证实加发酵剂或，和加酶的香肠，虽然成熟过程中有更 多的脂肪酸的产生，但通常不会明显增加脂肪酸的变化。j o h n s s o n 等人认为这是由于发酵香肠中 迅速形成无氧环境所致p ”。而另有研究报道其原因是由于亚硝能抑制脂肪氧化酶阳性菌株，另一 方面微球菌产生的过氧化氢酶能分解产生的过氧化物值产生脂肪氧化的抵消作用p ”。 发酵香肠在成熟过程中的脂肪氧化受到温度、p h 值、盐含量和成熟时间的影响【4 9 l 。s o r e n s e n 用木糖葡萄球菌作发酵剂研究发酵干香肠的脂肪降解时发现，1 0 c 时游离脂肪酸的最大释放量是 l o g 1 0 0 9 。而2 0 c 时则达到2 8 1 0 0 9 ，这主要是在温度较低时。降解脂肪的细菌生长缓慢，而且 脂肪酶水解脂肪的活性也较低所致【”l 。而与温度相比发酵干香肠中脂肪降解受p h 值影响更 为显著”3 5 05 2 o h i e r r o 发现，乳酸菌的酸化作用( p h 值接近5 3 时) 抑制葡萄球菌水解脂肪的活 中田农业大学硕士学位论文第一章文献综述 性。b e l l o 等在研究用数学模型描述干发酵香肠成熟过程中酸化进程时，发现化学和微生物学 参数的稳定阶段与产品p h 值变化的稳定阶段相对应”“。因此，研究人员认为，发酵香肠缓慢产 酸有利于酸敏性细菌的生长，可以促进产品形成较好的风味和色泽。生产出高品质的发酵干香肠。 同时。研究发现干香肠中的盐分含量对脂肪降解的影响与温度和p h 值有关当温度和域p h 值 较低时盐的抑制作用不明显但在温度和p h 值均较高时，表现出较明显的抑制作用。s o r e n s e n 等认为。盐分对脂肪降解的抑制作用很可能是高盐分抑制了与脂肪降解有关的微生物的生长和其 分解的脂肪酶的作用。同样，脂肪的降解在一定程度上也与发酵香肠的成熟时间有关，干香肠在 成熟期的开始阶段脂肪降解作用急剧增强，到1 3 1 7 天时脂肪的降解作用急剧上升，随后或缓 慢增加或稍稍下降i 划，d e b e v e r e 等用微球菌做发酵剂生产干香肠时也观测到同样的现象p ”。 l - 3 5 蛋白质水解哗”铷 发酵香肠在成熟过程中，蛋白降解产生多肽、氮基酸等物质。同时，一部分氨基酸脱羧、脱 氨基或进一步代谢成醛、酮小分子化合物参与形成发酵香肠特有的香味d 研。v e r p l a w t s e 等研究 一般的发酵干香肠时发现，成熟期间分子量低于3 6 k d 的多肽浓度增加7 5 9 ，而肌球蛋白重链 降低4 9 肌动蛋白、肌钙蛋白t 降低3 0 ，其他研究者也发现类似的结果。 在发酵香肠的发酵过程中，参与蛋白质分解的酶类主要是内源性的钙激活酶、组织蛋白酶d 和微生物代谢产生的蛋白酶。其中前者为后者提供多肽底物，而微生物蛋白酶在影响非蛋白氯的 组成和游离氨基酸的相对数量上有重要作用。有研究人员将蛋白酶制剂添加到发酵香肠中，以取 代发酵剂，达到微生物发酵的效果或用来缩短成熟时间。如通过在发酵香肠中添加类千酪乳杆菌 ( l a c t o b a c i h u sp a r a c a s e i ) 来源的酶制剂，使成熟时间缩短了一半，但风味与不加酶的产品相同 1 6 0 】。蛋白分解程度在发酵香肠的外观表现上是肠体软化程度不致【6 i ”j 。 发酵香肠的蛋白降解作用受到温度、p h 值、盐分含量、硝酸盐和亚硝酸盐的含量的影响。 在发酵干香肠的加工过程中温度始终影响着游离氨基酸的释放w a a d e ( 1 9 7 7 年) 用木糖葡萄 球菌进行香肠发酵时发现，温度对游离氨基酸的水平影响最甚1 6 ”，其他研究者在研究发酵干香肠 成熟过程中蛋白质降解时也证实提高温度时蛋白质降解增强，这是由于提高温度时，提高了微 生物的生长率，并且促进了微生物酶的分泌同时也提高了微生物酶和内源酶的活力 3 8 1 。j o h a n s s o n 等1 9 9 4 年的研究发现，随着p h 值的降低，干香肠中蛋白的降解性能增强，而且p h 的降幅越大， 蛋白降解作用越强。在加工的o 3 天时，p h 值降为5 0 此间水溶性蛋白质和盐溶性蛋白质变化 最大，从电泳图上看到一些蛋白带的消失，到加工的第7 天，p h 降为4 9 时，非蛋白氮的增加晟 迅速，7 天以后，蛋白质变化不大p “。研究者们发现p h 值的下降，增加了组织蛋白酶d 的活 性，该蛋白酶主要分解肌动蛋白和肌球蛋白 4 4 1 。一些研究表明，盐分含量的增加会使干香肠的肌 原纤维和肌浆蛋白质降解作用减小。这是因为盐抑制了组织蛋白酶的活性。研究表明，组织蛋白 酶的活性受到不同盐浓度水平的影响，组织蛋白酶d 和h 的活性基本能被高浓度盐抑制，鉴于 温度对蛋白质降解的促进作用，高温时盐的抑制作用不大明显，但低温时，盐有较大的负面影响， 另一方面，高盐可破坏肌肉蛋白质的结构从而使蛋白酶和肽酶更容易作用于蛋白质。硝酸盐一 方面抑制具蛋白质降解活性的微生物的生长，另一方面又能促进游离氨基酸的降解，从而减少游 离氨基酸的水平。w a a d e 等认为干香肠的成熟过程中亚硝酸盐的存在产生氨基酸被加速或是由于 氨基酸转化为其它化合物的速度减小。但其他有研究者报道的结果与此相反所以亚硝酸盐对蛋 6 中墨农业太学硕士学位论文第一章文献综述 白的水解作用还存在着争议。 1 3 6 颜色的形成 发酵香肠通常具有诱人的玫瑰红色，其发色机理与其它含亚硝酸盐的肉制品相同。但发酵香 肠的低p h 值会对产品颜色产生很大的影响，开始时破坏肌红蛋白的稳定性使其氧化成高铁肌 红蛋白的速率加快血红素基团在许多发酵香肠的p h 条件下分解，颜色主要由亚硝肌红蛋白组 成。使用已酸败的脂肪或能生成过氧化氢的细菌大量存在时，会对产品的颜色造成不良影响，因 为这会促进褐色高铁肌红蛋白的形成。 2 发酵香肠包装技术研究 2 1 发酵肉制品包装概述 由于发酵肉制品特殊的保藏性能，所以其包装相对来说比较简单，如将发酵香肠放进纸箱中 目的是为产品提供运输和保藏过程中的保护。有些类型的产品是放在布袋里或塑料袋中从而为单 个产品提供保护。有时发酵香肠的包装仅仅是为了运输中保护而在零售展示前除去某些半干香 肠需要采用真空包装，但真空包装容易导致香肠内部的水分转移到表面，待包装开启后酵母菌和 霉菌会很快生长。 由于国外的消费习惯和饮食文化的关系，发酵肉制品被广泛接受，并且得到了很好的发展， 发酵肉制品的包装技术也随之发展。但国外的研究主要集中在特定的产品、特定的包装方式下， 产品的微生物或理化特性的一些变化情况。对包装材料和包装方法对发酵干香肠在贮藏期间的脂 肪、蛋白质其其它理化质量指标的变化没有系统的研究。如：1 9 9 5 年h o l y - a v o n 等人研究了真 空包装下的维也纳香肠的微生物体系的破坏情况州j ：1 9 9 9 年b o l z o n i ，l 等研究了气调包装对切 片干腌生火腿的挥发性成分的影响1 6 5 1 ：1 9 9 7 年h o l l e y , - r a 研究了真空包装的切片火腿和b o l o g a n 的微生物不对称性生长和分布情况1 6 6 1 ；1 9 8 9 年p a r k , h w 对比分析了用低密度聚乙烯和尼龙两 种包装膜在5 c 和1 5 c 下维也纳香肠的货架期1 6 7 】；1 9 9 5 年p a l m i a , 一f 等研究了保护性气体包装下 切片包装的帕尔玛火腿的货架期认为氧气和包装材料是最终影响产品货架期的主要因素”1 。 2 0 0 2 年z a n a r d i 等研究了包装情况对切成片状的m i l a n o 香肠脂肪和色泽稳定性的影响，研究了气 调包装和真空包装条件下贮藏一定时期后，该种发酵香肠中脂肪氧化、水分含量、蛋白质含量及 真空包装贮藏下t b a 值的变化情况1 。2 0 0 4 年a n s o r e n a 等进行了贮藏和包装对加入橄榄油及抗 氧化剂的发酵干香肠的脂肪酸成分及氧化的影响。该研究选择了不同的包装条件 ( a e r o b i c v a c u u mp i e c e v a c u u ms l i c e s ) 进行氧化程度的研究”。目前国内还未见有关发酵肉 制品包装方面的报道。在实际生产，目前多数中式发酵肉制品如腊肠、腊肉、火腿类产品在分装 时一股都普遍采用真空包装1 7 “，但是所选用的包装方式和包装材料是否是最合适的却没有人做深 入的研究。 7 中图农业大学硕士学位论文第一章文献综述 2 2 软塑材料 2 2 1 软塑材辩的结构” 塑料的主要成分是各种高分子聚合物树脂。此外，还添加少量的用来改善其性能的添加剂。 其中，树脂约占4 0 1 0 0 比例不等树脂的种类、性质以及在塑料中所占的比例对塑料的性能起 着主导作用。各类添加剂对塑料的性质也有影响塑料中常用的添加剂主要有增塑剂、稳定剂、 充填剂、交联荆、发泡荆、阻燃剂、着色剂等等。塑料用于食品包装的卫生安全性极其重要主 要包括无毒性、耐腐蚀性、防有害物质的侵入性和防生物侵入性。 软塑包装材料是塑料包装材料的主体。也是食品包装材料的重要组成部分可以分为两犬类： 一是单种塑料薄膜，包括普通薄膜、拉伸薄膜、热收缩薄膜及弹性薄膜；另一类是复合薄膜，包 括塑料与塑料、纸类、铝箔等的二层或多层复合薄膜。 2 2 z 薄膜的加工方式” 单层薄膜的加工方式主要有：熔融挤出成型( 挤出吹塑成型、t 型膜法成型) 、平挤拉伸成型、 流延成型( 鼓式、带式) ，压延成型四种方式。 薄膜材料复合工艺方法 涂布法：在一层基材薄膜的表面涂以涂布剂并干燥冷却后形成复合材料。 层合法：层合法是用粘结剂把两层或两层以上的基材薄膜粘合在一起而形成的复合材科。根 据所用的粘合剂的不同可以分为三种层合方法：湿法层台、干法层台和热熔层台。 2 2 3 复合软塑材料的特性 1 ) 综合性能好，具有构成复合薄膜的所有单膜性能，并具有单一材料无法具备的高性能。 可满足某些特殊包装要求的食品包装。如阻气保香、阻湿隔热等。 2 ) 装潢效果好且卫生安全：可将印刷装饰层处于中间，具有不污染内容物并起保护和美化 包装的作用。 3 复合薄膜可具有良好的热封性和高强度。 2 3 4 影响包装薄膜阻隔性能的因素i 7 4 l 1 ) 分子极性与阻透性 分子极性与气体渗透性：在结晶度一定时，极性大分子或强极性分子比非极性分子或弱极性 大分子因分子结合紧密而使气体在其内部扩散困难分子极性越大，其分子透气系数值越小，阻 气性越好。如：常用塑料树脂中，p 阻、p v a 为强极性树脂，p a 、p v c 为极性树脂。p e 、p p 为非极 性树脂。 分子极性与透湿度：水蒸气是极性分子所以水蒸气分子对极性分子塑料的溶入和扩散速度 均大丁i 对非极性分子的扩散速度，透湿系数也越大。 2 ) 分子结晶性与阻透性 树脂分子结晶度越高，气体分子的渗透性越低。 3 ) 分子的定向拉伸程度与与渗透性 8 中盈农业大学颈士学位论文第一章文献综述 不同的生产方法对塑料薄膜的渗透影响不同，压延和熔融法挤出的薄膜及溶剂流延法生产的 薄膜其分子排列属于无取向。而高倍率的双轴或单轴拉伸工艺生产的塑料薄膜，其分子属于有 取向排列。分子捧列有取向使得薄膜的渗透性下降。 4 ) 渗透气体特性对材料渗透性的影响 渗透气体分子的大小、形状、极性及其凝聚的难易程度对渗透性有较大的影响。分子大小和 形状影响扩散性，而分子的极性和凝聚性能主要影响溶解性。气体分子的渗透性随着分子直径的 增加而下降。也有例外，长条形的分子扩散能力和渗透能力最强。 5 ) 环境因素对渗透性的影响 一般说来，气体的扩散系数随温度的升高而增加，而对于食品包装，贮存温度一般在0 度以 上，气体的溶解系数几乎不变或只有微小变化，此时气体的渗透活化能为正值，温度每变化5 c ， 透气率变化大约3 0 - 5 0 。 对于亲水性的包装材料，若环境的湿度升高，则环境中的水分会向薄膜内部扩散，这种水分 的渗透相当于材料中加入了添加剂，它使得聚合物塑化，从而使薄膜内的孔穴增加气体的扩散 变得更加容易速度加快。 而在日常的食品包装中，随着包装技术和食品加工技术的发展，对食品品质和食品包装的要 求也越来越高为防止香味物质的逸散和食品的氧化变质需要隰绝氧气、为防止食品受潮霉变需 要隔绝水蒸气、为防止紫外线照射从而加速脂肪哈败需要防止紫外线所以这些阻隔性能的要求 对于单层膜已经很难达到，所以现在的高阻隔性能要求的食品塑料包装材料一般都采用复合膜或 涂覆膜，这也使得高阻隔性能塑料包装生产技术得以迅速发展现在使用的都有多层共挤复合、 多层干式复合、真空蒸镀和等离子蒸镀等技术。 多层复合膜的阻隔性能除受到所用单体材料的影响之外，加工方式和加工技术也是其重要的 影响因素之一”“。 2 3 发酵干香肠软塑包装选材要求 现在软塑材料加工技术的发展使得这类材料能够满足不同产品的不同通透性要求，而且成本 也较低，这给我们做包装研究时提供了很好的选择空间所以现在肉制品包装中，绝大多数都是 选用软塑包装而发酵干香肠水分活度低在贮藏过程中不仅需要保证其质量的变化、微生物的 生长，而且还需要有效地阻止水分的散失和香气物质的逸散i ”】。对发酵干香肠包装材料的选择除 满足一般肉制品对包装的要求外需要重点考虑的是包装膜的通透性。所以，发酵干香肠包装材 料的筛选标准主要有下述几项 7 7 1 ： 2 3 1 透氧性就是包装材料隔绝氧气透过的能力。是肉制品包装材料选择时考虑的重要性能 指标。由于发酵干香肠贮藏过程中，表面微生物的生长和脂肪氧化等与氧气的接触都有着密切的 关系，所以我们在研究中将其作为首要考虑的因素。 2 3 2 透湿性就是包装材料隔绝水分的能力。一方面由于中国地域辽阔气候环境相差很大 各季节、各地的空气的相对湿度差别很大，另一方面发酵干香肠的水分活度较低( 一般都低于环 9 中田农业大学颈士学位论文第一章文献综述 境中的相对湿度) ，所以。在贮藏或流通过程中，发酵干香肠一般都伴随着水分的进一步散失， 这样既影响产品的口感和适口性，同时也影响着加工企业经济效益。所以，包装材料的透湿性也 是发酵干香肠包装材料的非常重要的因素。 2 3 3 安全性所选择的软塑包装材料必须有经过检涮机构检测、达到可以直接与食品接触的 包装材料的要求。 2 3 4 透光性主要考查包装材料的紫外线透过能力。在发酵肉制品的贮藏和流通过程中，紫外 线的透过量会直接促进发酵干香肠中脂肪氧化自由基的形成。从而影响发酵干香肠的风味和色 泽 2 3 5 耐油性就是防止从制品中析出的游离脂肪向膜外侧渗透的性质。脂肪成分向薄膜中渗出 的现象可能由下述两种原因造成：一是由于薄膜的溶解造成，另一种是脂肪渗透造成。耐油性对 热封也有影响，如果是在密封封口处薄膜被溶解，同时又出现渗透现象，就认为此薄膜不合适。 所谓的具有耐油性的薄膜是指不易溶解于脂肪同时脂肪也不易渗透的薄膜。由于发酵干香肠的 脂肪含量相对比较高所以这也是选择包装材料很重要的指标。 3 立题目的及意义 发酵肉制品由于其特殊的保健作用和营养功效，加之其风味独特、易于消化等优点，其发展 必然会成为肉制品行业的发展的一个趋势。发酵干香肠作为发酵肉制品中的一个重要的传统产 品，在发达国家一直受到广大消费者的欢迎，占有相当大的比例。 发酵肉制品的包装技术是发酵肉制品关键技术中的一个重要内容，对于发酵肉制品的产业化 生产，及其在流通环节的食用品质和安全性的保障具有重要的意义。国家十五科技攻关项目中将 其作为发酵肉制品研究中一项亟待解决的关键技术，要求研究适合发酵肉制品的包装材料和包装 技术，并明确提出对所选用的包装材料和包装方法要保障发酵肉制品的品质和风味，不结壳、不 出水、不渗油、不长霉，常温下能够进行保藏的研究目标1 7 。 本课胚在研究发酵干香肠工艺的基础上，开发试制一种发酵干香肠产品同时研究该产品在 试制过程中微生物和理化特性变化，并研究了胶原蛋自在发酵香肠生产中的作用。课题的另乡 一 个部分主要是研究开发的该种发酵干香肠的包装技术，旨在寻找能够达到保藏要求而成本较低的 包装材料和方法。通过该部分的研究，摸索发酵肉制品和软塑包装材料阻隔性能的相关关系，为 中国各类发酵肉制品的包装选择提供与保藏性能有关的理论依据，为发酵肉制品在中国的发展提 供直接的包装技术，同时为其它肉制品包装方式和包装材料的选择提供参考。另外通过本课题 的研究，为薪开发的发酵干香肠类产品选择合适的包装方法和包装材料，提供产品的货榘期预测， 便_ 丁该产品的市