发酵香肠是指将猪肉(或牛、羊肉等)搅碎,与动物脂肪、盐、糖和香辛料等混合后灌进肠衣,经过发酵而成的香肠制品[1],因其独特的风味而受到大家的喜爱。
发酵香肠的挥发性风味主要来源于碳水化合物分解、蛋白质水解和氨基酸分解、脂肪水解和脂肪酸分解,主要分为醛类、醇类、酯类、酸类、酮类和芳香化合物[2]。亮氨酸降解产生的3-甲基丁醛/醇/酸是影响发酵香肠风味的主要物质[3]。有文献报道,3-甲基丁醛作为一种重要的风味化合物存在于发酵香肠中,呈麦芽味、水果味、坚果味,并且其风味阈值低,仅0.06 μg/kg;此外,3-甲基丁酸呈奶酪味,且风味阈值为0.07 μg/kg;3-甲基丁醇呈水果味,其在发酵后期能结合有机酸生产气味活度值更高的酯类物质,也可以作为醛和酮的前体物质[4-6]。发酵过程中亮氨酸的分解代谢主要通过α-酮酸脱羧酶作用的直接途径或由α-酮酸脱羧酶和醛脱氢酶作用的间接途径[7]。亮氨酸的转氨反应是形成香气的初始步骤,支链氨基酸转氨酶(branched-chain amino acid aminotransferase,BCAT)作为亮氨酸向α-酮酸转化的第一个限速酶,也是亮氨酸分解代谢第一步所需的酶,广泛存在于细菌、酵母、植物、哺乳动物和人体内[8]。本研究中选用的发酵粘液乳杆菌YZU-06(L6)和植物乳植杆菌CGMCC18217(L10)是从金华火腿中分离纯化出来的具有高BCAT酶活性的菌株,对提高3-甲基丁醛生成含量以增加发酵香肠风味有重要作用;两株菌均具有蛋白酶水解活性,生长产生的透明圈直径>菌落直径的2倍;具有产酸能力,并符合香肠发酵剂的标准[9]。已有研究表明,接种L6或L10能在肌原纤维蛋白模型及发酵香肠中促进支链醛、醇、酸等挥发性风味物质形成[10-11]。为进一步提高发酵香肠中3-甲基丁醛含量以改善发酵香肠风味品质,本研究在发酵香肠中添加该风味化合物的前体物质——亮氨酸(leucine,Leu),研究不同亮氨酸添加量分别与L6和L10协同发酵对发酵香肠的理化特性、质构、色差、游离氨基酸、挥发性风味物质和感官品质的影响,探究外源添加亮氨酸的最适含量,以及外源亮氨酸与发酵剂协同发酵后的效果。以期为改善发酵香肠风味提供一定的理论依据。
1 材料和方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 菌种
发酵粘液乳杆菌 YZU-06(L6)、植物乳植杆菌 CGMCC18217(L10),扬州大学食品科学与工程学院畜产品加工课题组从金华火腿中分离并保存。
1.1.2 发酵香肠原、辅料
猪腿肉、猪肥膘、大曲和香辛料购于扬州市大润发,盐渍肠衣由江苏省如皋坝新肠衣公司提供。
1.1.3 试剂
MRS培养基,青岛海博生物有限公司;亮氨酸(食品级,纯度≥93.5%),浙江一诺生物科技有限公司。
1.2 仪器与设备
ZHJH-21093超净工作台,上海智诚分析仪器公司;SPX-250B-D恒温恒湿培养箱,上海博讯实业有限公司医疗设备厂;DK-S28电热恒温水浴锅,上海精宏实验设备有限公司;SX-500高压蒸汽灭菌锅,Tomy Digital生物技术公司;AL204电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;88400V63超低温冰箱,美国Thermo科技有限公司;手持式CR-400色差仪,日本Konica Minolta公司;手持式Testo 205 pH计,德国Testo公司;TA.XT.plus质构仪,英国Stable Micro System公司;气相色谱质谱联用仪 Trace DSQ Ⅱ,美国安捷伦科技有限公司;LabSwift-aw便携式水分活度仪,瑞士NOVASINA公司。
1.3 实验方法
1.3.1 菌种活化
以1%的接种量将L6和L10分别加入MRS液体培养基中,设置摇床温度37 ℃,转速150 r/min,培养24 h,重复活化两次,通过离心(6 000×g,10 min,4 ℃)收集菌体,用无菌生理盐水将所得菌体重复清洗2～3次以洗去残余培养基,并重悬,备用。
1.3.2 发酵香肠制作及处理组设置
配方:m(猪肥膘)∶m(猪瘦肉)=3∶7,糖7%、盐3%、味精0.2%、生姜粉0.15%、五香粉0.1%、大曲20 mL/kg、菌株接种量为107 CFU/g。
操作要点:a)原料肉预处理时洗净,去除筋膜;b)混合时将香辛料、亮氨酸、所接菌种发酵剂加入肉糜中混合均匀,不同处理组之间亮氨酸添加量及接菌情况见表1;c)发酵条件:见表2,发酵28 d,取样时间为0、7、14、21、28 d。
表1 不同处理组亮氨酸添加量及接菌情况
Table 1 Leucine supplementation and microbial inoculation in different treatment groups
组别亮氨酸添加量/(g/kg)发酵粘液乳杆菌YZU-06/(CFU/g)植物乳植杆菌CGMCC18217/(CFU/g)CK0//0.1 Leu0.1//0.5 Leu0.5//5.0 Leu5.0//L60107/0.1 Leu+L60.1107/0.5 Leu+L60.5107/5.0 Leu+L65.0107/L100/1070.1 Leu+L100.1/1070.5 Leu+L100.5/1075.0 Leu+L105.0/107
表2 发酵条件
Table 2 Fermentation conditions
温度/℃相对湿度(RH)时间/d30±0.595%116±0.580%116±0.570%116±0.560%116±0.550%116±0.540%23
1.3.3 发酵香肠pH的测定
手持式pH计完成3点校准后,插入发酵香肠中测定pH值。
1.3.4 发酵香肠水分活度(water activity,Aw)的测定
参照国标GB 5009.238—2016 《食品中水分活度的测定方法》(第2方法),向样品皿中迅速放入5.0 g去除肠衣并切碎的香肠样品,封闭测量仓,记录测定值。
1.3.5 香肠中乳酸菌总数的测定
测定乳酸菌总数的方法依据GB4789.2—2016 《食品微生物学检验 乳酸菌检验》。利用MRS固体培养基进行乳酸菌计数,在37 ℃恒温培养箱中培养48 h后计数。
1.3.6 发酵香肠质构的测定
发酵香肠质构测定参考李俊霞等[12]的方法。香肠样品去除肠衣后切成1 cm×1 cm×1 cm的正方体,质构仪感应源1 000 N,形变量60%,检测速度60%,压力0.5～0.7 N,测定的指标包括:硬度(N)、黏附性(mJ)、内聚性(Ratio)、弹性(mm)和咀嚼性(mJ)。
1.3.7 发酵香肠色泽测定
色差仪经校准板校准后,测定发酵香肠切片的L*(亮度值)、a*(红度值)、b*(黄度值)。平行测定3次,取平均值。
1.3.8 发酵香肠中游离氨基酸的测定
发酵香肠中游离氨基酸的测定方法按照国标GB 5009.124—2016 《食品中氨基酸的测定》。
1.3.9 发酵香肠中挥发性风味物质测定
参照CORRAL等[13]的方法并稍作修改。取10 g去除肠衣的香肠样品,切碎后放入顶空瓶中,加入20 μL用甲醇稀释的辛酸甲酯内标溶液,在60 ℃下平衡5 min,而后将固相微萃取(solid-phase micro extraction,SPME)纤维插入顶空瓶中保持40 min,然后将萃取头插入气质联用仪进样口解析5 min。化合物的含量最终以μg/kg表示。
检测条件:气相条件:非极性柱DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm),载气为高纯N2(99.999%),恒流,流量为1.0 mL/min,分流进样,分流比为20∶1。辅助载气为高纯H2(99.999%),检测器温度250 ℃,进样口温度200 ℃。初始温度40 ℃,保持0 min,8 ℃/min升温至50 ℃,保持30 min,10 ℃/min升温至120 ℃,保持10 min。
质谱条件:离子化方式为EI+,电子能量为70 eV扫描时间0.2 s,检测器电压500 V,扫描时间300～500 m/z。
定性定量分析:以Wiley、Nistdemo质谱库进行定性分析,匹配度≥800为鉴定依据,结合解析谱图,确定风味物质。采用内标法进行定量,内标物质为辛酸甲酯。
1.3.10 发酵香肠感官评价
感官评定依据曹辰辰等[14]的方法并稍作修改。由9名受过专业感官评价培训的人员对香肠成品进行感官评价,表3为评分标准。将发酵香肠样品切成均匀薄片,随机编号。
表3 发酵香肠感官评价标准表
Table 3 Standard for sensory evaluation of fermented sausage
项目标准评分形态切面结构致密,肥瘦结合紧密,界面明显15～20切面结构略致密,肥瘦结合略为松散10～14切面结构松散,肥瘦结合不紧密5～9切面结构完全松散<5色泽切面肉馅有光泽,瘦肉成亮红色,脂肪透明呈乳白色15～20色泽良好,瘦肉呈暗红色,脂肪略微发黄10～14切面部分有光泽,瘦肉整体呈暗黄色,脂肪发黄5～9切面无光泽,整体色泽偏暗<5
续表3
项目标准评分香味发酵风味浓郁,无异味15～20发酵风味较浓,香辛料为过浓或过淡,无异味10～14无明显发酵风味5～9有异味<5滋味咸淡适中,肉香浓烈,咸中带甜,后味饱满15～20咸淡适中,酸味平淡,肉香不浓烈10～14酸味平淡或过浓,食后略有余香5～9过咸过淡过酸,食后无余香<5总体评价非常喜欢15～20喜欢10～14一般5～9不喜欢<5
1.4 数据处理与统计分析
数据处理采用Excel 2019,图表的绘制采用Origin 2018。统计学分析采用SPSS 26,理化、微生物和品质指标数据采用混合模型方差分析,以亮氨酸添加量(0、0.1、0.5、5.0 g/kg)、接菌处理(未接菌、L6和L10)和发酵时间为主效应,以批次为协同效应,并表示为“平均值±标准差”,显著性水平为P<0.05。
2 结果与分析
2.1 发酵香肠pH的变化
图1反映了香肠发酵过程中pH的变化,所有处理组在发酵过程中pH先下降后上升。发酵0 d时,添加不同含量亮氨酸的接菌组pH无显著差异(P>0.05),这可能是由于亮氨酸为中性氨基酸,对于pH的影响不显著。发酵28 d香肠终产品中接菌处理组pH无显著差异(P>0.05),表明L6与L10在发酵香肠中具有相似的产酸能力且亮氨酸的添加对pH的变化无明显差异。
图1 发酵香肠pH在发酵过程中的变化
Fig.1 Changes in pH of fermented sausages during fermentation
注:英文字母CK、L6、L10分别表示未接菌,发酵粘液乳杆菌 YZU-06,植物乳植杆菌 CGMCC18217;数字0.1、0.5、5.0表示添加亮氨酸含量为0.1、0.5、5.0 g/kg;不同字母(a～d)表示同一时间不同处理组之间显著性差异(P<0.05)(下同)。
2.2 发酵香肠水分活度(Aw)的变化
图2表明香肠发酵过程中Aw随发酵时间延长逐渐降低,发酵28 d时接菌组与未接菌组间的Aw无显著性差异(P>0.05),亮氨酸的不同添加量对香肠的Aw无显著影响(P>0.05)。慕婷婷等[15]认为发酵香肠Aw的变化主要与发酵工艺有关。由于不同处理组之间采用相同发酵工艺,因此不同处理组间Aw无显著性差异(P>0.05)。
图2 发酵香肠Aw在发酵过程中的变化
Fig.2 Variations in Aw of fermented sausage during fermentation
2.3 发酵香肠的乳酸菌数变化
香肠发酵过程中乳酸菌数呈现先增加后减少的趋势(图3)。在香肠的发酵过程中,亮氨酸的添加对乳酸菌总数的变化无显著影响(P>0.05)。乳酸菌总数在7 d时达到最高,这一结果可与发酵香肠在7 d时pH降至最低相互印证。发酵28 d时,L6和L10生长状况无显著性差异(P>0.05),约为7.0 lg CFU/g。随着发酵时间延长,乳酸菌数逐渐减少,可能是乳酸菌生产过程中有机酸的积累抑制其自身繁殖[16]。
图3 乳酸菌数在发酵过程中的变化
Fig.3 Changes of lactic acid bacteria of fermented sausage in the fermentation process
2.4 发酵香肠的质构
图4反映发酵香肠终产品的质构。发酵结束时,各处理组内聚性、黏附性和弹性之间差异不显著(P>0.05)。这可能是因为质构的变化主要源于Aw的变化[17],而各处理组Aw之间无显著差异(P>0.05)。5.0 Leu+L6处理组的硬度(155.43 N)和咀嚼性(111.67 mJ)显著高于其他处理组(P<0.05),可能是因为该处理组所接入菌株L6诱导蛋白质水解产生游离氨基酸促使蛋白质进一步变性,形成致密结构,最终表现为硬度增加[18],而咀嚼性主要取决于硬度[19]。因此5.0 g/kg亮氨酸与L6协同发酵能有效改善发酵香肠的质构特性。
a-硬度;b-黏附性;c-内聚性;d-弹性;e-咀嚼性
图4 发酵香肠质构特性
Fig.4 Texture characteristics of fermented sausage
2.5 发酵香肠的色泽
发酵香肠终产品的色泽见图5,各处理组均呈现典型发酵香肠色泽。5.0 Leu+L6的L*(40.2)显著高于除0.5 Leu+L6外的其他处理组(P<0.05),且在不接菌和接L6处理组中,亮氨酸添加量升高能促进发酵香肠L*的提升,但在L10处理组中并非如此。表明亮氨酸和L6协同发酵更有利于改善发酵香肠的光泽。5.0 Leu+L10的a*(15.28)显著高于其他处理组(P<0.05),b*小于其他处理组,说明这组香肠的色泽最鲜艳。这可能是在发酵过程中,亮氨酸代谢产生的丙酮酸盐被酶体系利用产生还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH),能维持肌肉中NADH-细胞色素B5还原酶系统的还原能力,从而将高铁肌红蛋白还原为脱氧肌红蛋白[20-21],并且乳杆菌中的硝酸盐还原酶还原硝酸盐并生成NO,NO又与肌红蛋白结合形成亚硝基肌红蛋白,该物质赋予发酵香肠鲜艳稳定的红色[15, 22]。吴双慧等[23]研究发现,接菌能抑制发酵过程中腐败菌的生长和脂质氧化,从而降低发酵香肠b*。这说明5.0 Leu+L10在改善发酵香肠色泽上作用效果更显著。
a-L*;b-a*;c-b*
图5 发酵香肠色泽
Fig.5 The color of the fermented sausage
2.6 发酵香肠的游离氨基酸含量
表4为香肠发酵28 d成熟后各处理组游离氨基酸的含量。对比添加5.0 g/kg亮氨酸3组中发酵结束后亮氨酸含量,5.0 Leu+L6组游离亮氨酸含量低于5.0 Leu组且显著低于5.0 Leu+L10组(P<0.05),说明相较于L10,L6在发酵香肠中对于亮氨酸的分解代谢作用更显著(P<0.05)。谷氨酸(Glu)是鲜味的来源,丙氨酸是甜味的主要来源[24],发酵完成后谷氨酸和丙氨酸在所有处理组中含量均较高,且接入L10处理组的谷氨酸和丙氨酸含量均高于未接菌组。外源添加高添加量(5.0 g/kg)亮氨酸能显著提高发酵香肠中异亮氨酸含量(P<0.05),支链氨基酸(亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸)作为风味化合物的重要前体,其经过代谢产生能赋予发酵香肠麦芽香味、水果成熟香味的甲基支链醛、醇、酸[25-26]。此外,发现接菌处理能显著提高发酵香肠中支链氨基酸的含量(P<0.05)。综上,认为添加高添加量(5.0 g/kg)亮氨酸和接菌能促进肉类中蛋白质水解和风味物质的产生。
表4 香肠成品游离氨基酸含量 单位:mg/100 g
Table 4 Contents of free amino acids in fermented sausage at the end of fermentation
氨基酸种类组别CK0.1 Leu0.5 Leu5.0 LeuL60.1 Leu+L6天冬氨酸8.81±0.001bB9.90±0.943bAB10.89±0.300aA9.29±0.917bB16.60±1.529bB14.73±1.816aA谷氨酸288.94±0.023bB344.35±35.81bAB386.09±10.157aA393.04±50.620abA528.47±32.478aA471.66±51.626aA丝氨酸5.10±0.006bB6.52±0.695bA7.67±0.369aA6.37±1.157aAB10.31±0.422bA8.64±0.274aA组氨酸9.72±0.048bB12.14±1.656aA12.73±0.166aA11.36±1.326aAB17.10±1.161bBC14.86±1.613aAB甘氨酸21.62±0.051bB26.46±3.11bAB29.33±0.448aA28.86±4.429aA40.43±2.853aA35.05±3.339aA苏氨酸20.58±0.003bB24.03±3.911bAB26.42±0.692aA23.22±3.502aAB35.09±0.932abAB30.07±2.400aA精氨酸16.09±0.047aB19.83±2.822aAB21.52±0.045aA19.69±2.984aAB23.69±1.514aA19.82±1.019aA丙氨酸266.33±2.185bB322.22±40.225bAB370.52±6.376aA388.88±63.951abA511.73±19.538aA446.10±40.713aA酪氨酸34.26±0.091aA41.66±5.41bA41.88±11.732aA47.76±7.839aA64.69±2.779aA56.71±4.096aA半胱氨酸0.24±0.026aA0.59±0.488aA0.34±0.176aA0.80±1.119aA1.04±0.664aA0.80±1.145aA缬氨酸17.28±0.074bB21.03±2.965bAB22.58±0.273aA21.54±3.215aAB31.08±2.157abA27.00±2.798aA甲硫氨酸7.11±0.084bB9.12±1.066bAB9.90±0.555aA10.61±1.831aA14.41±1.311aA12.52±1.312aA
续表4
氨基酸种类组别CK0.1 Leu0.5 Leu5.0 LeuL60.1 Leu+L6苯丙氨酸8.25±0.018bB10.11±1.715aAB10.79±0.036aA10.03±1.281aAB14.53±0.711aAB12.59±1.320aA异亮氨酸10.42±0.005cC13.19±2.138aBC14.33±0.042aB23.67±2.963aA18.73±1.612aB16.44±1.714aB亮氨酸19.74±0.081cB42.24±5.913bB120.17±2.956aB1 114.05±138.320abA32.51±3.970aC54.75±5.693aBC赖氨酸20.98±0.069bB27.26±4.248aAB28.35±0.875aA25.71±4.626aAB39.13±3.929abA33.79±4.203aA脯氨酸11.14±0.726bA11.65±1.313aA13.21±1.306aA13.41±1.407aA15.89±0.840aA14.56±2.798aA总氨基酸766.62±1.459cC942.29±113.454bBC1 126.74±30.856aB2 148.31±291.489abA1 415.44±78.399aB1 270.08±122.284aB氨基酸种类组别0.5 Leu+L65.0 Leu+L6L100.1 Leu+L100.5 Leu+L105.0 Leu+L10天冬氨酸14.33±2.427aA10.74±0.649abB13.8±0.668aA14.33±0.793aA14.58±2.794aA11.67±1.221aA谷氨酸465.10±111.37aA370.20±34.959bA424.60±52.331aA430.86±37.416aA475.51±96.455aA451.98±33.090aA丝氨酸8.59±2.224aA5.95±1.105aA8.18±0.581aA7.90±0.287aA8.97±2.442aA6.61±0.546aA组氨酸15.04±2.869aA10.95±0.725aC14.31±1.301aA13.96±0.641aA14.61±3.963aA10.64±0.238aA甘氨酸35.37±8.820aA27.14±3.217aA31.75±3.208aA32.79±2.528aA35.41±9.222aA32.53±2.959aA苏氨酸30.66±5.685aA21.12±2.486aB26.69±2.072aA27.08±2.192abA30.46±5.626aA24.59±0.853aA精氨酸21.43±5.080aA15.55±1.965aA18.94±1.347aA18.75±0.706aA19.60±4.749aA17.60±0.860aA丙氨酸448.14±117.147aA346.38±40.659bA409.48±41.978aA408.24±31.048aA451.39±108.925aA453.14±28.132aA酪氨酸56.70±13.981aA42.88±4.135aA46.82±17.168aA39.81±2.865bA44.29±11.829aA45.06±3.817aA半胱氨酸0.74±0.851aA0.23±0.048aA0.23±0.030aA0.22±0.009aA0.28±0.088aA0.20±0.051aA缬氨酸26.82±5.854aA20.36±2.290aA25.03±2.077aA25.06±1.498abA26.77±7.623aA22.29±0.810aA甲硫氨酸12.46±3.010aA9.68±0.913aA11.86±1.408aA11.78±0.230aA12.30±4.843aA10.47±0.034aA苯丙氨酸12.47±2.022aA9.15±0.771aB11.72±0.739aA11.10±0.207aA12.09±2.792aA10.21±0.20aA异亮氨酸16.98±3.370aB21.63±2.224aA15.42±1.285bB15.11±0.685aB16.74±4.997aB24.57±0.740aA亮氨酸142.36±35.865aB969.91±100.825bA26.54±1.783bC49.46±3.957abC147.48±31.414aB1 188.38±24.636aA赖氨酸33.51±7.493aA24.20±3.065aA31.56±2.149aA31±0.660aA33.02±12.241aA24.88±1.910aA脯氨酸13.42±2.513aA11.58±0.002bA12.76±0.010abA12.42±1.450aA13.90±3.546aA13.63±0.065aA总氨基酸1 354.14±330.582aB1 917.65±200.037bA1 129.68±130.076bB1 149.88±86.599abB1 357.39±313.549aB2 348.46±99.965aA
注：英文字母CK、L6、L10分别表示未接菌,发酵粘液乳杆菌 YZU-06,植物乳植杆菌 CGMCC18217;数字0.1、0.5、5.0表示添加亮氨酸含量为0.1、0.5、5.0 g/kg。不同大写字母(A～C)表示相同接菌处理,不同亮氨酸添加量处理组间差异显著(P<0.05);不同小写字母(a～c)表示相同亮氨酸添加量,不同接菌处理组之间差异显著(P<0.05)。
2.7 发酵香肠的挥发性风味物质
对发酵28 d的香肠进行挥发性风味物质的定性和定量分析。图6中分别反映各处理组产生挥发性风味的种类、相对含量及挥发性物质主成分分析(principal component analysis, PCA)。
a-发酵28 d香肠的挥发性风味物质聚类热图;b-发酵28 d香肠的挥发性风味物质PCA;c-发酵28 d香肠的挥发性风味物质种类及相对含量
图6 发酵香肠风味特征
Fig.6 Flavor characteristics of fermented sausage
将所有处理组的挥发性风味物质进行聚类分析见图6-a,颜色越深表示挥发性成分含量越高,将不同处理组发酵过程中挥发性风味物质的形成聚成5类,该5个类群分别为:0.5 Leu、5.0 Leu;5.0 Leu+L6、0.5 Leu+L10、5.0 Leu+L10;CK、0.1 Leu;0.1 Leu+L6、0.5 Leu+L6;L6、L10、0.1 Leu+L10。由此可知外源添加高含量(5.0 g/kg)亮氨酸以及接菌对于发酵香肠风味均有增强作用,而两者协同发酵作用更为明显。
各处理组挥发性风味的PCA见图6-b,PC1和PC2贡献率分别为54.1%和22.3%,整体贡献率为76.4%,表明PC1和PC2反映样品整体特征的大部分信息。可以发现,0.5 Leu和5.0 Leu分布在PC1负半轴,而CK、0.1 Leu处理组分布在PC1正半轴附近,这说明外源添加亮氨酸含量不同对发酵香肠挥发性风味有明显作用。CK、L6、L10三组分离良好,0.5 Leu和5.0 Leu两组聚集,但0.5 Leu+L10、5.0 Leu+L10;0.5 Leu+L6、5.0 Leu+L6分离良好,不难发现不同菌株作用存在差异,并且在接菌处理下,加入不同添加量亮氨酸也呈现明显差异。
在香肠发酵过程中由脂肪酸氧化以及氨基酸降解产生的醛类风味物质阈值低,是形成发酵香肠风味的重要物质[27]。由图6-a可知,菌种和亮氨酸的复配添加能够促进发酵香肠中3-甲基丁醛的形成,并且5.0 Leu+L6和5.0 Leu+L10处理组所产生的3-甲基丁醛显著高于其余各组(P<0.05),分别为135.25、153.11 μg/kg。可能是因为外源亮氨酸添加量越高,亮氨酸在发酵香肠内的累积量越多,提供充足底物,并且这两处理组所添加的菌株具有高转氨酶活性,促进反应向亮氨酸转化这一方向进行,从而产生3-甲基丁醛的含量增加,使发酵香肠风味更加浓郁。结合游离氨基酸的检测结果,L10虽然消耗的亮氨酸较少,但其产生的亮氨酸代谢产物——3-甲基丁醛含量高。因此认为L10对于代谢亮氨酸产生3-甲基丁醛的效率更高。
酯类主要由脂肪酸酯化形成,呈“花香”和“水果香”,乙基酯是检出酯类化合物中的主要部分,可以掩盖酸臭味,组成发酵香肠的特征风味[28]。图6-c表明5.0 Leu+L6和5.0 Leu+L10组酯类物质相对含量高于其他各组,能增加发酵香肠风味。
5.0 Leu+L6和5.0 Leu+L10组的醇类物质含量较低,可能是因为发酵后期转化为酯类物质,这与该两处理组酯类物质相对含量高保持一致。
酸类是酯类物质合成的重要原料,其自身对于发酵香肠风味有重要作用,其中最丰富的是乙酸,接菌处理组乙酸含量均显著高于未接菌组(P<0.05),5.0 Leu+L6和5.0 Leu+L10组3-甲基丁酸含量最高,分别为3 111.53、3 908.83 μg/kg(P<0.05),表明高添加量亮氨酸和接菌处理有益于香肠风味。
2.8 发酵香肠感官评定结果
感官评价结果直接反映消费者对发酵香肠的喜爱程度,是评价发酵香肠品质的重要指标。图7为发酵28 d成品香肠的感官评价结果,评价指标包括:形态、色泽、香味、滋味和总体评价。比较图7-a～图7-c,接入L6有利于发酵香肠的形态、L10有利于发酵香肠色泽。在所有处理组中5.0 Leu+L10组具有最高的色泽(14.67)和滋味(13.33)评分,可能是因为发酵过程中微生物利用亮氨酸分解代谢产生3-甲基丁醛从而使滋味更浓郁,这与发酵香肠色泽变化和挥发性风味的实验结果保持一致。此外,5.0 Leu+L10组有最高的总体评价得分(12.33),这直接说明外源接入高添加量(5.0 g/kg)亮氨酸和L10能提高发酵香肠品质,获得消费者青睐。
a-不接菌、添加不同含量亮氨酸处理组的感官评价结果;b-接入L6、添加不同含量亮氨酸处理组的感官评价结果;c-接入L10、添加不同含量亮氨酸处理组的感官评价结果
图7 发酵香肠感官评价得分
Fig.7 Sensory evaluation score of fermented sausage
注:因处理组多,为图形美观及便于观察,按不同接菌处理将所有处理组分为A、B、C三组。
3 结论
不同添加量亮氨酸对发酵香肠理化指标的影响不显著(P>0.05),在不接菌和接L6处理组中,随亮氨酸添加量增加,发酵香肠L*提高,且添加5.0 g/kg亮氨酸对发酵香肠风味具有明显作用。仅添加低含量亮氨酸(0.1 g/kg)或其与菌株协同发酵对发酵香肠品质改善不明显,高添加量亮氨酸(5.0 g/kg)与菌株复配能够促进蛋白质水解为游离氨基酸,利用亮氨酸转氨产生具有挥发性芳香味的3-甲基丁醛,增加发酵香肠的风味。此外,5.0 Leu+L6对于改善发酵香肠L*、硬度和咀嚼性有明显作用,5.0 Leu+L10能提高发酵香肠的a*,改善发酵香肠色泽以及在感官评价中有最高的色泽、滋味和总体评价得分。综上所述,5.0 g/kg亮氨酸与L10协同作用对于发酵香肠品质改善效果更为明显,亮氨酸对发酵香肠品质的改善作用与添加亮氨酸的含量是否呈现正相关还有待进一步研究。
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