发酵牛肉干风味的研究及生产工艺.doc

发酵牛肉干生产工艺及其风味的研究摘要：通过微生物发酵过程明显改善制品的质地、色泽和风味。由于微生物代谢产物的作用而避免使用亚梢酸盐及其它化学品质改良剂,因此本产品的稳定性和安全性更高。Abstract: Through microorganism fermentation process for improving the texture ,color and flavor of the products distinctly. Because of the effect of microbial metabolites can avoid the use of sub-tip permanganate and other chemical quality improver, Thus the stability and security of the product is more higher.1、引言牛肉在我国肉类食品产量中位居第二。以牛肉为原料，采用传统加工工艺生产的牛肉干，风味独特、营养丰富、贮存期较长、居家旅行携带轻便，是我国各民族都喜爱的肉类方便食品。牛肉干作为一种传统中式肉制品历史悠久，最早见诸文字记载可追溯到3000多年前。传统作坊式牛肉干加工，虽然可满足消费大众对牛肉干风味品质的多元需求，但与现代肉制品加工工艺生产的产品比较，由于缺乏无菌包装条件或包装条件较差，产品在贮藏期和卫生呈明显劣势。传统制作工艺解决的办法大多为加大食盐用量或采用风干使水分降至极低，这样肉组织纤维的排列构造发生改变，持水能力降低，肉组织纤维韧性增强。因而传统工艺加工、贮藏期长的牛肉干，质地坚硬是其最为显著的特征。发酵肉制品是以生鲜畜禽肉为原料, 在自然或人工控制的条件下,借助微生物发酵剂的发酵作用,经腌制、 发酵、 干燥或熏制工艺,得到的一类色泽、 质地特殊,风味典型且保存期长的肉制品。发酵肉制品的制作起源于两千多年前的地中海地区,由于其风味独特且耐贮藏,已成为一类世界较为流行的传统食品, 也是欧洲许多国家肉类工业中最重要和最活跃的经济活动之一。我国发酵肉制品的生产也具有悠久的历史, 如驰名中外的金华火腿、 宣威火腿以及品质优良的中式香肠等民间传统发酵型肉制品,由于其良好的特殊风味,深受国内外消费者的青睐。长期以来牛肉加工一直沿用传统的工艺，产品口感坚韧、硬度大、色泽灰暗，而且大多数是作坊式生产工艺落后、出品率低、耗能高，已经不适于现代社会的需求。以微生物发酵为条件，发酵肉制品已成为一个新兴产业 我们利用微生物发酵的方法借助微生物发酵过程中产生的代谢产物的综合作用，使制品的质地、色泽、风味明显改善、稳定性和安全性提高。由于传统牛肉干加工工艺是将肉块放人调味料汤汁中煮制,然后干燥而成。在煮制及烘烤中肉的硬化脱水收缩致使产品口感坚硬,色泽不佳,市场消费受到限制。近年来,为了改善传统牛 肉干的口感及色泽 ,有人曾以肉糊、牛肉精粉为原料,但生产出的制品缺少纤维感觉,咀嚼感不强,产品质量不尽人意,也有的研究人员通过改进传统制作工艺 ,使用品质改良剂、色素等但依然不能使消费者满意。还有的采用生物酶和缓冲液处理牛肉,使其嫩化,但其生产成本较高,条件不易控制。如何既能保持传统牛肉干的基本特色,又能避免传统加工给制品带来的弊端,这是广大研究者们历来所关注的问题。我们利用微生物发酵的方法,借助微生物发酵过程中产生的代谢产物的综合作用,使制品的质地、色泽、风味明显改善,稳定性和安全性提高。经发酵处理后的牛肉可缩短煮制及烘烤时间,明显降低能耗。2、材料与方法2.1 材料2.1.1 牛肉选择健康经兽医卫生检验合格 的精牛肉,剔除骨、筋膜、脂肪后,切片待用。2.1.2 微生物菌种及发酵液配制（1）将德氏乳杆菌、肉糖葡萄球菌纯菌检验后按比例1：1，接种量5%，接种在由按上述配方制备的肉汤培养液中，30左右培养2d后，即得发酵制备液，供牛肉发酵试验使用。（2）将德氏乳杆菌、肉糖葡萄球菌纯菌检验后按比例2：1，接种量5%，接种在由按上述配方制备的肉汤培养液中，30左右培养2d后，即得发酵制备液，供牛肉发酵试验使用。（3）将德氏乳杆菌、肉糖葡萄球菌纯菌检验后按比例3：1，接种量5%，接种在由按上述配方制备的肉汤培养液中，30左右培养2d后， 即得发酵制备液，供牛肉发酵试验使用。（4）将德氏乳杆菌、肉糖葡萄球菌纯菌检验后按比例1：2，接种量 5%，接种在由按上述配方制备的肉汤培养液中，30左右培养2d后，即得发酵制备液，供牛肉发酵试验使用。（5）将德氏乳杆菌、肉糖葡萄球菌纯菌检验后按比例1：3，接种量 5%，接种在由按上述配方制备的肉汤培养液中，30左右培养2d后， 即得发酵制备液，供牛肉发酵试验使用。2.1.3 辅料配方精瘦牛肉1kg，食盐18g，酱油40g，姜10g，白糖20g，料酒5g，白胡椒2g，味精1g,花椒8g，辣椒15g。2.2试剂pH4.6醋酸盐缓冲溶液、0.1mol/L 氢氧化钠溶液、硫酸铜、硫酸钾、浓硫酸、4%硼酸、0.01mol/L盐酸溶液、2%茚三酮溶液、pH8.04磷酸缓冲溶液等，所用试剂均为国产分析试剂。2.3 实验仪器电磁炉、燃气灶、电子天平、冰箱、真空包装机、酸度计、快速恒温数显水箱、紫外可见分光光度计、高速冷冻离心机、液体移液枪、高压灭菌锅、自动凯氏定氮仪。2.4发酵牛肉干的技术路线2.4.1发酵牛肉干工艺流程原料验收切片发酵液装坛发酵出坛配料熟化烘烤冷却包装杀菌检验成品。2.4.2 工艺操作要点（1）原料选择选用健康检验合格的地产市售精牛肉，剔除骨、筋膜、脂肪后，切块待用。（2）预处理剔除软骨、碎骨、筋、膜和淋巴等组织，然后分割成500gg左右的小块，立即浸入准备好的凉水中，以浸出肉中的残余血液，视水的情况可适当换水，大约浸1h即可，然后沥干，称重备用。（3）漂烫（预煮）将食盐放入加层锅中，加入水进行煮制，加水以盖过肉为准。大约煮 5min到15min。注意，预煮过程中，应随时撇去汤中的血沫、油花杂质并视水多少适当补充水，随时翻动肉块以保证受热均匀，但预煮时间不可过长。（4）切块预煮后，将肉置于筛子或带孔塑料盆中冷却，待不烫手后进行切割。要求切成3.5cm*2.5cm*0.5cm的薄片，片形应整齐、厚薄均匀，肉片长度方向应顺着牛肉纤维的方向。（5）发酵将肉片放入装有发酵液的小罐中，然后在恒温箱进行发酵。（6）复煮加入配料以及发酵肉片，煮制。煮沸后宜用小火，并不断搅拌肉块，但不可太剧烈，以免破坏肉块结构。出锅时最好肉汤基本耗尽。（7）烘烤复煮结束后，将肉片均匀摊在烘筛上，冷却。事先将烘房温度调好，待肉片晾干后立即送入烘房进行烘烤。烘烤条件为：55到60，3h到4h，其间应定时调动烘筛位置，以保证烘烤均匀。待肉干干燥后应立即取出，置于干净卫生的冷却间晾凉后即为成品。（8）包装、成品待肉片冷却后用塑料袋进行真空包装，经杀菌检验合格后即为成品。3、试验方法3.1 单因素试验单因素试验分两部分，第一部分是在德氏乳杆菌与肉糖葡萄球菌的混合发酵液中进行（德氏乳杆菌:肉糖葡萄球菌=1:1），在不同的肉的预处理时间、发酵温度和发酵时间的条件下，初步确定发酵条件；第二部分根据初步确定的发酵条件：肉的预煮时间、发酵温度和发酵时间在德氏乳杆菌与肉糖葡萄球菌配比为2:1、3:1、1:2、1:3的发酵液进行发酵剂的配比试验。(1)原料漂烫、预煮、处理鲜肉直接发酵组、鲜肉漂烫5min、鲜肉漂烫10min、鲜肉漂烫15min(2)发酵时间发酵1d、发酵2d、发酵3d、发酵4d(3)发酵温度20发酵、 25发酵、 30发酵、 35发酵(4)发酵剂配比试验根据初步确定发酵条件：肉漂烫（预煮）处理、发酵温度、发酵时间，在德氏乳杆菌、肉糖葡萄球菌配比2:1、3:1、1:2、1:3的发酵液进行发酵剂的配比试验。(5)正交试验正交试验是在单因素实验的基础上，进一步优化发酵牛肉干的发酵条件，根据单因素试验结果，进行三因素三水平正交试验。3.2产品品质测定3.2.1 感观评定测定发酵牛肉干的感观质量由感观评定小组进行评定，评定小组由10位有关的专业人士组成，先明确感官评定的指标和注意事项，感观评分为百分制。3.2.2 理化测定(按GB5009.4485执行)3.3.3 微生物学检验(按GB272281执行)4、风味的影响因素发酵肉制品的风味主要来自3个部分: 添加产品中的成分如香辛料等; 微生物酶降解蛋白质、碳水化合物脂类形成的风味物质; 脂肪的自动氧化等非微生物直接参与的反应1。发酵肉制品风味物质来源主要是碳水化合物、蛋白质和脂肪进行降解,碳水化合物降解的物质通常认为是丁二酮、2 - 丁酮、乙醇、丁醇等。根据添加量和温度的不同可转变为乳酸和不同数量的副产物; 发酵肉制品中的绝大多数蛋白质水解产生了肽和游离氨基酸等, 在乳酸菌和酵母的作用下转变为二次转化物 ( 酸、醛、酯) , 蛋白质也可能分解为分支醛和苯乙醛; 脂肪在发酵和成熟过程中发生分解作用和氧化作用。甘油三脂发生分解生成脂肪酸、不饱和脂肪酸特别是多不饱和脂肪酸氧化生成羰基化合物, 这些物质赋予了发酵肠特有的风味。实验证明, 干发酵香肠中三酰甘油可降解为游离脂肪酸和单酰甘油等。另外, 脂肪的分解状况会受到温度、pH 值、成熟时间、盐分含量等因素的影响。（1）原料用不同的原料生产肉制品,原料中脂肪、蛋白质和盐含量的不同,会对最终产品造成不同的影响。（2）发酵剂发酵肉制品的发酵过程伴随着极为复杂的理化和微生物进程,由此形成特有风味。发酵剂的选择取决于产品的特异性和菌种的特异性,彼此之间相互影响。通过选择发酵剂可在一定程度上确定产品的香味。（3）加工条件香肠等肉制品的研究证实, 温度、pH 值、亚硝酸盐、硝酸盐和抗坏血酸盐等条件因素都以不同的方式影响着风味化合物的数量和浓度的变化。而添加抗坏血酸盐的主要作用是减少了来源于脂肪氧化的挥发性化合物的浓度。在牛肉中加人发酵液,有利于微生物分泌产生的水解酶类对牛肉蛋 白、脂肪等进行降解,分别产生多肽、氨基酸、甘油、脂肪酸 ,这些物质在酵母的作用下可进一步产生高级醇及醋。在牛肉发酵成熟期间,可溶性氮化合物的浓度增加,部分游离脂肪酸的释放,为制品提供了独特的风味。传统牛肉干的风味是由于风味前体在加热过程中产生的,而发酵牛肉干的风味则不同,其独特风味与发酵过程中大分子物质的分解和氧化变化以及微生物自身代谢产生的物质有关,这些有关化合物的特定浓度可以产生独特风味。在牛肉的后发酵期间应及时降低品温,使其在较低的温度即5下继续缓慢发酵与降解,同时应控制发酵期不宜过长,7d为最佳。以避免生成更多的酒精及酸,给制品带来不 良滋味。牛肉经烫漂预处理,可减少杂菌污染,增加安全性,同时烫漂可使牛肉蛋白变性有利于酶的降解作用。发酵牛肉干利用微生物作用,不但使原料的质地通过生物降解得到改善,风味有所增加,营养价值大为提高,而且由于发酵中优势有益菌的生长而抑制了其它不利微生物的繁殖,使产品稳定性提高,便于保藏,增加制品的安全性。发酵液中生物酶的作用改变了肌肉组织的结构,达到肉质软化的目的,从根本上解决传统牛 肉干长期存在的坚硬、不易咀嚼的难题,由于微生物代谢产物综合作用,发酵牛肉干具有质地软、化渣性好、不沾牙,兼有传统肉香味和特殊酱香味,食后余韵不绝,色佳,有光泽,无需使用化学品质改良剂及亚硝酸盐等发色剂感官指标色泽 酱红色、均匀一致、有光质地 柔软、成形、有韧性。风味 肉香味浓 ,有特殊酱香。口感 咀嚼松软。理化指标水分 1 8 %蛋白质 2 0 %微生物指标细菌总数 5104个/g大肠菌群 40个/100g致病菌 不得检出5、发酵牛肉干与传统牛肉干的质量差异及市场前景我国传统牛肉干加工基本处于作坊式生产,普遍存在工艺落后,设备简陋,卫生条件差,制品货架期短的问题。发酵牛肉干则借助于微生物作用,不但使原料的质地通过生物降解得到改善,风味有所增加,营养价值大为提高,而且由于发酵中优势有益菌的生长而抑制其它不利微生物的繁殖,使产品稳定性提高,便于保藏,增加制品的安全性。由于发酵液中生物酶的作用改变肌肉组织的结构,达到肉质软化的目的,从根本上解决传统牛肉干长期存在的坚硬不易咀嚼的难题,为扩大牛 肉干的消费群体提供技术保证,特别适合作为中老年及某些病人的休闲食品,比传统牛肉干具有更大的市场前景。从加工工艺看,后期煮制及烘烤时间大大缩短,仅为传统煮制时间的1/4,烘烤时间为传统的1/2,不仅减少生产能耗,提高生产效率,减少呈香物质的散逸,可见发酵牛肉干的加工能有效地取得最佳的干燥,生产更好的颜色,硬度及风味的制品,更具营养保健特色。参考文献：1陈东华,范东翠.发酵肉制品风味的研究. 农产品加工.2008.3:62-642 陈婉珠, 芮汉明. 广式腊肠中影响亚硝酸盐浓度及风味物质形成因素的动态分析. 食品工业科技, 2006.5: 73-74.3李洪军,王勇德等. 肉糜肉脯千制及其影响因素研究.中国畜产与食品.1998,5(l):20-214鲁晓翔. 新型牛肉干的制备. 肉类研究. 1997,1:415郑灿龙,勒烨.牛肉干传统制作工艺改进与现代化生产. 肉类研究. 1999,4:30-316孙建全,徐长生等. 嫩化牛肉火腿的腌制. 中国畜产与食品. 1998,1:277张兰威.孙俊良等. 食品