淘汰蛋鸡具有低脂肪、低胆固醇、高蛋白的营养特性,价格低廉,被认为是一种兼具健康属性与经济性的优质肉类[1]。但淘汰蛋鸡因饲养时间长、产蛋期间体内能量消耗大,造成肉质坚韧,嫩度低,口感较差,使鸡肉产品的开发和产业化发展受到制约[2],因而亟待寻求有效的肉质嫩化技术来提升其品质。国内外针对淘汰蛋鸡肉嫩化展开了广泛研究,其中外源酶嫩化法[3]与有机酸嫩化法[4]是常用的2种效果较好的方法。但常用的植物蛋白酶易引发过度嫩化反应,导致糊状质地、苦味、变味等感官缺陷[5],严重影响肉品品质;而有机酸嫩化法因有机酸在肌肉中的扩散速度慢,处理周期长[6]。并且,这2种方法大多仅关注肉质嫩化效果,对鸡肉风味的改善则缺乏考量。

产蛋白酶乳酸菌发酵可融合外源酶与有机酸2种方法的优势,发挥嫩化与增香的双重作用,除此之外,乳酸菌在代谢过程中还能产生多种风味物质,赋予鸡肉独特的风味[7]。已有研究[8]表明,乳酸菌长时间发酵可嫩化肉品,但短时间发酵及嫩化后风味改善研究不足。鉴于此,本研究以产酸能力、蛋白酶活力为指标,筛选乳酸菌,以期用于淘汰蛋鸡肉微发酵,实现快速嫩化增香。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

传统发酵肉制品样品购于安徽、河北、四川、内蒙古、湖南、山东等地;淘汰蛋鸡(480日龄,海兰灰),石家庄恩泽食品有限公司;MRS琼脂培养基、MRS肉汤培养基,北京陆桥有限公司;细菌DNA提取试剂盒,天根生化科技(北京)有限公司;BCA蛋白浓度测定试剂盒,北京索莱宝科技有限公司;嫩肉粉,佛山谷本道元食品有限公司。

1.2 仪器与设备

3K15离心机,德国Sigma公司;LE427型pH计,梅特勒-托利多仪器有限公司;759CKT紫外-可见分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司;BLD-NDY嫩度仪,博莱德仪器设备有限公司;FlavourSPec®风味分析仪,德国G.A.S公司;WAX色谱柱,美国RESTEK公司。

1.3 实验方法

1.3.1 菌株的分离纯化

在无菌环境下分别称取10 g湖北腊鸡、湖南腊肉、四川腊肠等传统发酵肉制品置于90 mL无菌生理盐水中,均质混匀,依次稀释至10-7。分别取合适浓度稀释液100 μL均匀涂布于含20 g/L CaCO3的MRS固体培养基平板,每个梯度做3个平行,37 ℃恒温培养箱培养48 h。挑取溶钙圈大的单菌落,进一步分离、纯化,通过革兰氏染色、过氧化氢酶实验,筛选出革兰氏染色阳性、过氧化氢酶阴性的菌株并保藏。

1.3.2 产蛋白酶乳酸菌的初筛

参考SUN等[9]的方法并稍作修改,使用牛津杯将20 μL细菌发酵液点种于添加100 g/L脱脂乳琼脂平板上,37 ℃培养24 h。选择透明圈较大的菌株。参考张雨薇[10]的方法对待测菌株进行产黏、产硫化氢、精氨酸产氨、氨基酸脱羧酶、溶血、血浆凝固酶实验。

1.3.3 高产酸、高产蛋白酶乳酸菌的复筛

1.3.3.1 产酸能力测定

以2%的接种量将活化后的菌株接种于MRS液体培养基中,37 ℃培养24 h,菌株产酸能力测定参考张宸瑞等[11]的方法,菌株产酸量按公式(1)计算:

(1)

式中:X,产酸量,g/L;c,NaOH溶液浓度,mol/L;M,乳酸摩尔质量,g/mol;F,试液稀释倍数;V1,NaOH滴定发酵液消耗的体积,mL;V2,NaOH滴定空白对照消耗的体积,mL;V,待测发酵液体积,mL。

1.3.3.2 粗酶液制备及蛋白酶活力测定

参考何捷等[12]的方法稍作修改并制备粗酶液。将活化好的菌株以2%的接种量接种于MRS液体培养基中,37 ℃培养24 h,将培养液8 000×g离心5 min,取1 mL上清液用pH值为7.0的磷酸盐缓冲液稀释30倍,即为粗酶液。

蛋白酶活力的测定参照GB/T 23527.1—2023《酶制剂质量要求 第1部分:蛋白酶制剂》中福林酚法。蛋白酶活力单位(U)定义:在pH值为7.0和40 ℃下,每1 min水解酪蛋白产生1 μg酪氨酸,定义为1个蛋白酶活力单位。

1.3.4 菌株鉴定

形态观察:观察MRS培养基平板上的菌落形态,采用革兰氏染色镜检观察菌体形态。

采用细菌基因组DNA提取试剂盒提取菌株的基因组DNA,并以所得基因组DNA为模板,以LPW 57和LPW 205为引物进行PCR。扩增产物送北京擎科生物科技股份有限公司进行测序。测序结果在NCBI上进行BLAST比对,使用MEGA 11软件构建系统发育树。

1.3.5 乳酸菌发酵与商业嫩肉粉嫩化淘汰蛋鸡肉的品质对比

1.3.5.1 不同嫩化处理样品的制备

菌悬液制备:将菌株活化后接种至MRS液体培养基培养12 h,8 000×g离心5 min,弃上清液,经无菌生理盐水洗涤菌体2次,用无菌生理盐水重悬调整菌体数量为1×109 CFU/mL,待用。

原料与处理:将淘汰蛋鸡鸡胸肉从-20 ℃冰箱里取出置于室温解冻0.5 h后,剔除可见脂肪和结缔组织后洗去血污,沿肌纤维的方向切分成4 cm×4 cm×1 cm,加入1%盐、1%蔗糖(均以鸡肉质量计)进行充分混合后,置于4 ℃环境下,腌制12 h。

试验分为空白对照组(CK组):用无菌生理盐水(4 mL/100 g肉)于4 ℃处理7 h;嫩肉粉处理组(N组):按照产品说明书使用,每100 g肉加1 g嫩肉粉(溶于4 mL无菌生理盐水),室温放置1 h,用无菌生理盐水洗去酶,4 ℃处理6 h;F组:接种戊糖片球菌F17;G组:接种乳脂乳球菌G5;FG组:接种戊糖片球菌F17∶乳脂乳球菌G5=2∶1(体积比)。F组、G组、FG组均按100 g肉注射加涂抹4 mL菌悬液,37 ℃下发酵7 h。

1.3.5.2 pH、离心损失、蒸煮损失测定

使用固体酸度计测量待测样品的pH数值。

参考SHANG等[13]的方法。用滤纸吸干样品表面水分,并称取10 g样品,之后用脱脂棉完全包裹样品,将样品放入离心管中,4 000×g离心15 min。离心后吸净样品表面水分并记录离心后样品质量。

参考LPEZ-PEDROUSO等[14]的方法。将肉块称重后置于蒸煮袋内,恒温水浴加热至中心温度为70 ℃后保持20 min取出,用自来水冷却至室温,用滤纸除去样品表面多余的水分后称重。

离心损失与蒸煮损失均按公式(2)计算:

(2)

式中:x,离心损失/蒸煮损失,%;m1,离心/蒸煮前的质量,g;m2,离心/蒸煮后的质量,g。

1.3.5.3 剪切力的测定

将待测样品置于蒸煮袋中在80 ℃条件下水浴加热,20 min后取出样品,置于室温下冷却1 h后,用嫩度仪进行测试。

1.3.5.4 挥发性风味物质测定

采用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS)对样品中的挥发性风味物质进行测定,测定方法参考范鑫洋等[15]的方法并稍作修改:将鸡胸肉搅碎,称取3.0 g样品置于20 mL顶空瓶中,在60 ℃条件下,以500 r/min的转速孵育20 min后进样。顶空进样针温度85 ℃;进样量200 μL。

1.3.5.5 硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)

参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》测定样品TBARS值。

1.3.5.6 感官评价

邀请10位具有食品专业背景的人员,依据GB/T 22210—2008《肉与肉制品感官评定规范》进行人员的培训,从气味、口感、风味和组织形态4个方面对样品进行评价,具体评价标准如表1所示。每个评价指标评分记为Xi(i=1,2,3,4),总分为X总=0.2X1+0.2X2+0.3X3+0.3X4,最终评分为各X总平均值。

1.3.5.7 肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)测定

参考FAN等[16]的方法进行肌原纤维蛋白的提取。利用BCA蛋白试剂盒测量肌原纤维蛋白浓度,然后调整质量浓度为0.5 mg/mL,在540 nm下测定其吸光度值,通过将3次吸光度的平均值乘以200计算MFI。

1.3.5.8 可溶性肽含量的测定

参考YI等[17]的方法提取样品中的可溶性肽。可溶性肽含量的测定采用双缩脲法,以牛血清蛋白作为标准曲线,结果用μmol tyrosine/g muscle表示。

1.3.5.9 SDS-PAGE

参考李可等[18]的方法提取肌原纤维蛋白。利用BCA蛋白试剂盒测量肌原纤维蛋白浓度,并调整质量浓度至2 mg/mL,进行SDS-PAGE。

1.4 数据处理

所有实验均重复3次,结果表示形式为“平均值±标准差”。试验结果采用SPSS 27.0、GraphPad Prism 8进行统计分析,数据以图、表等方式呈现。

2 结果与分析

2.1 高产酸、蛋白酶乳酸菌的初筛结果

从样品中共分离得到溶钙圈较大、革兰氏阳性以及触酶试验阴性菌株92株,进一步用脱脂奶粉平板筛选,获得透明圈较大的菌株47株。

根据发酵肉制品的感官品质要求,以及保证产品的安全性,对分离纯化出的菌株进一步筛选。最终得到10株不产黏、不产硫化氢、不产氨、不具有氨基酸脱羧酶活性、不溶血、血浆凝固酶阴性的菌株,分别为:F17、H3、G5、J36、L11、N6、S1、XN3、XN25、Y19。

2.2 菌株复筛结果

2.2.1 产酸能力复筛结果

研究表明,在发酵过程中蛋白质水解与乳酸菌产酸代谢相关,产酸能力强的乳酸菌可以达到促进蛋白质降解的目的[19]。由图1可知,F17产酸量最高,达61.86 g/L;其次为G5,产酸量为53.75 g/L。均高于LIU等[20]所筛选乳酸菌的产酸量(19.69 g/L)。

2.2.2 产蛋白酶能力复筛结果

10株乳酸菌所产蛋白酶的酶活力如表2所示。根据所得的酪蛋白标准曲线回归方程为:y=0.010 4x-0.002(R2=0.999 8),得出F17所产蛋白酶的酶活力最高,达35.84 U/mL;其次为G5,为33.14 U/mL。均优于李丹阳等[21]筛选出来的乳酸菌的蛋白酶活力(32.46 U/mL)。根据复筛实验,菌株F17和G5表现良好,符合筛选要求,进行后续研究。

2.3 菌株鉴定

菌株F17菌落呈乳白色、圆形,表面光滑且边缘整齐;革兰氏染色呈阳性,菌体球形,呈四联体或成对排列,无芽孢。菌株G5菌落呈白色、圆形突起,表面光滑;革兰氏染色阳性,菌体卵圆形,常成对或成串分布,无芽孢。以菌株F17和G5基因组DNA为模版进行PCR,将扩增产物经10 g/L琼脂糖凝胶电泳检测,均得到1 500 bp左右的特异性条带。对PCR产物进行测序,利用BLAST对所得序列进行同源性比对,并构建系统发育树如图2所示,根据同源性比对结果并结合形态学观察,将菌株F17鉴定为戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus),G5为乳脂乳球菌(Lactococcus cremoris)。

2.4 乳酸菌在淘汰蛋鸡中的应用

2.4.1 不同嫩化处理对鸡肉pH、蒸煮损失、离心损失的影响

如表3所示,F、G、FG组淘汰蛋鸡鸡胸肉的pH值均低于CK组和N组。发酵7 h,F组、G组、FG组鸡胸肉的pH值降至5.6及以下,说明乳酸菌菌株F17、G5发酵能够大量产酸使pH值显著下降。保水性是指肉类在外力作用下保持其原有水分含量和增加水分的能力,可通过离心损失、蒸煮损失等指标来衡量[22]。由表3可知,N、F、G和FG组鸡胸肉的离心损失和蒸煮损失均低于CK组(P<0.05),其中,FG组的离心损失与蒸煮损失最低,与CK组相比分别下降了25.51%和11.55%,这说明乳酸菌株F17与G5复配发酵显著增加了淘汰蛋鸡肉的保水能力(P<0.05),且保水性效果优于嫩肉粉,使得淘汰蛋鸡肉的口感更多汁,这与陈一萌等[23]的研究结果一致,其利用植物乳植杆菌和戊糖片球菌复合发酵牦牛肉使得蒸煮损失降低,提高了肉品的保水性。

2.4.2 不同嫩化处理对鸡肉剪切力的影响

由图3可知,与CK组相比,N组、F组、G组和FG组的剪切力均显著下降(P<0.05),其中FG组和N组嫩化效果最佳,剪切力分别为为(22.67±0.29)和(22.82±0.26) N,与CK组相比,分别下降48.73%和48.39%。FG组嫩化效果已达到商业嫩肉粉的水平,说明乳酸菌株F17与G5复配发酵可以改善淘汰蛋鸡肉的嫩度,这与朱丽君等[24]研究结果一致,其以戊糖片球菌和乳酸片球菌混菌发酵10 h改善了牛肉的嫩度。并且相较于卜宁霞[8]采用植物乳植杆菌与戊糖片球菌1∶1(体积比)复配发酵43 h使鸡肉剪切力降低31.2%的研究,本研究所筛选的菌株F17、G5复配,在7 h内达到了更显著的嫩化效果。

2.4.3 挥发性风味物质

本次实验共检测并识别出39种化合物。其中酯类7种、醛类11种、酮类6种、醇类10种、吡嗪1种、呋喃类1种、酸类2种和其他类1种。利用GC-IMS测得不同组别的同一挥发性风味物质的峰体积大小在一定程度上代表物质含量多少。由表4和图4可知,F组、G组和FG组的总挥发性风味物质的含量高于CK组和N组,均显著提高了淘汰蛋鸡肉中酯类、醇类和醛类、酮类、呋喃类以及吡嗪类等化合物的相对含量(P<0.05),其中FG组各类挥发性化合物的含量最高。本研究分离得到的乳酸菌菌株F17和G5发酵鸡肉可以增加酯类和醇类化合物的含量,从而赋予鸡肉一定的水果香气;醛类、酮类、吡嗪类以及呋喃化合物含量的增加,为发酵鸡肉增添了坚果以及黄油奶油香气,使得鸡肉的风味更加浓郁,更有层次感。

指纹图谱可以进一步直观对比不同嫩化处理组淘汰蛋鸡肉挥发性物质的差异。由图5和表4可知,FG组甲酸乙酯、乙酸乙酯二聚体、乙酸异戊酯、丙酸乙酯和丁酸乙酯5种酯类化合物以及1-戊醇单体、1-戊醇二聚体、异戊醇单体、异戊醇二聚体、3-庚醇单体和3-庚醇二聚体6种醇类化合物含量高于CK组与N组,这与MEI等[25]研究一致,经乳酸菌发酵后显著提高了肉制品中酯类和醇类的相对含量,增强了肉制品风味。酯类化合物可分别赋予鸡肉菠萝、芒果、香蕉、水果与苹果香气,是FG组鸡肉水果香气的重要来源。

醛类化合物是脂肪氧化降解的主要产物,在鸡肉特征风味中起重要作用[26]。FG组鸡肉中丙醛二聚体、2-甲基丁醛二聚体、戊醛二聚体、己醛、庚醛单体、庚醛二聚体6种醛类化合物的含量显著高于CK组和N组(P<0.05),分别赋予鸡肉花香味、杏仁坚果香与果香。

FG组鸡肉中3-羟基-2-丁酮单体、3-羟基-2-丁酮二聚体、2-庚酮单体与2-庚酮二聚体4中酮类化合物以及2,3,5-三甲基吡嗪的含量高于CK组和N组,分别赋予鸡肉黄油、奶油、水果香气以及烘烤风味。

2-戊基呋喃是鸡肉中最常见的呋喃类化合物,对鸡肉的风味有很大的贡献,FG组的2-戊基呋喃含量显著高于CK组与N组(P<0.05),增加了鸡肉的黄油香气[27]。

综上所述,乳酸菌菌株F17与G5单菌发酵和复配发酵淘汰蛋鸡肉均带来较好的增香效果,其中复配发酵的效果最好,显著增加了丙酸乙酯、异戊醇、3-羟基-2-丁酮、2-戊基呋喃以及2,3,5-三甲基吡嗪等挥发性化合物的含量(P<0.05),从而提升了淘汰蛋鸡肉的整体风味层次。

2.4.4 不同嫩化处理对鸡肉TBARS的影响

TBARS值是衡量肉制品脂肪氧化程度的重要指标,常用于评估酸败味风险。TBARS值越大,表明脂肪氧化程度越高。如图6所示,5组鸡肉的TBARS值均在肉品脂质氧化的感官安全阈值(0.5 mg/kg)以内,没有出现酸败味[28]。F组、G组与FG组鸡肉TBARS值均显著低于N组(P<0.05)。说明菌株F17、G5能抑制淘汰蛋鸡肉在处理过程中的脂肪氧化,这与孔琪[29]的研究结果一致。

2.4.5 不同嫩化处理组淘汰蛋鸡肉的感官评价

如图7所示,F组、G组与FG组对淘汰蛋鸡肉的滋味和气味改善均优于N组和CK组,无土腥味和酸味等异味,香气与滋味浓郁,其中FG组效果最佳,整体接受度最高。与CK组相比,FG组与N组均改善了鸡肉的组织状态,提升产品的嫩度,这与以剪切力指标的检测结果相契合,但FG组在改善淘汰蛋鸡肉滋味与气味方面效果显著,具有独特的发酵香气,滋味浓郁,鲜味明显。感官评价的整体结果表明,乳酸菌株F17与G5复配发酵能够有效改善淘汰蛋鸡肉的滋味、气味、口感和嫩度。相较于其他处理组,F17与G5复配发酵在风味提升方面效果最佳,全面提升了淘汰蛋鸡肉的整体接受度。

2.4.6 不同嫩化处理对MFI的影响

MFI是评估肉类嫩度的关键指标,它反映了肌原纤维及其骨架蛋白的完整性。MFI值越大表明肌原纤维结构完整性破坏程度越高,鸡肉的嫩化程度越高[30]。如图8所示,CK组的MFI值最低(56.3),N组、F组、G组和FG组的MFI值均有不同程度的增长,其中FG组和N组MFI值最高,分别比CK组提高了62.13%和60.92%,显著提高了嫩化效果。经菌株F17、G5处理后MFI增大的原因可能归因于细胞骨架蛋白(如肌间线蛋白和肌钙蛋白-T)的降解。QU等[31]的研究结果同样证实了戊糖片球菌可以促进肌间线蛋白和肌钙蛋白-T的降解,增加MFI值,使得剪切力显著降低(P<0.05),从而提高了肉品的嫩化。

2.4.7 不同嫩化处理对可溶性肽含量的影响

如图9所示,不同嫩化处理均使得可溶性肽的含量增加,其中F组、G组和FG组的可溶性肽含量均显著高于N组(P<0.05),其中FG组可溶性肽含量最高,这说明乳酸菌菌株F17、G5发酵可以增加淘汰蛋鸡肉中可溶性肽含量,这与熊治渝等[32]研究结果一致。F组、G组和FG组产生可溶性肽含量更多的原因是由于乳酸菌具有完善的蛋白质降解系统,可以将大分子蛋白的降解产物多肽进一步降解为低分子肽,从而提升肉制品的风味与消化性[33]。KSKA等[34]的研究证实了乳酸菌可以增强肉制品中低分子质量蛋白质的分解。

2.4.8 不同嫩化处理对淘汰蛋鸡鸡胸肉肌原纤维蛋白的影响

肌原纤维蛋白主要由肌动蛋白、肌球蛋白重链和原肌球蛋白蛋白组成,肌动蛋白、肌球蛋白重链的降解会使得肌原纤维内部结构完整性遭到破坏,MFI增大,剪切力降低,嫩度提升。由图10可知,不同嫩化处理后,肌球蛋白重链、α-辅肌动蛋白、肌间线蛋白、肌动蛋白和肌钙蛋白-T条带颜色均变浅,说明以上蛋白均出现不同程度的降解。结合上文MFI增大与剪切力降低,证实了N组、F组、G组和FG组嫩化处理均可改善淘汰蛋鸡肉的嫩度,其中FG组对以上条带的降解程度最高,其对鸡肉的嫩化效果也最好。N组和FG组对肌间线蛋白的降解程度较高,QIAN等[35]研究表明,肌间线蛋白降解可能促进海绵状结构的形成,从而增强生肉的保水能力,这与本文的保水性结果相吻合。大分子质量蛋白降解除了带来肉品嫩度和持水性的变化外,还会带来风味的变化。如图10可知,FG组30 kDa以下的条带颜色均有所加深,这可能是肌钙蛋白T、肌动蛋白等被乳酸菌菌株F17、G5降解后产生的多肽。多肽作为食品风味物质的重要前体参与挥发性成分形成,其含量的增加可以提高酯类、醇类和呋喃类等挥发性化合物的含量,本文F组、G组和FG组挥发性风味物质的含量显著增加也证实了这一点。

3 结论

本研究从传统发酵肉制品中筛选出2株产酸能力强且蛋白酶活性较高的乳酸菌株F17与G5,通过16S rDNA序列分析,将菌株F17鉴定为戊糖片球菌,G5为乳脂乳球菌。乳酸菌菌株F17与G5复配发酵淘汰蛋鸡鸡肉的嫩化增香效果显著,不仅提高了淘汰蛋鸡肉的嫩度和保水性,并且在风味改善方面优于嫩肉粉,显著增加了3-羟基-2-丁酮及2-戊基呋喃等挥发性风味物质含量和可溶性肽含量,鸡肉风味更加丰富,另一方面,菌株F17、G5能抑制淘汰蛋鸡肉在处理过程中的脂肪氧化,保障了鸡肉品质。SDS-PAGE结果表明,乳酸菌菌株F17与G5复配发酵淘汰蛋鸡肉对肌原纤维蛋白的降解效果好。感官评价结果表明,乳酸菌株F17与G5复配发酵处理显著提升淘汰蛋鸡肉的嫩度与风味品质。

本研究分离得到的戊糖片球菌F17与乳脂乳球菌G5作为常见益生菌,具有较强的产酸能力和较高的蛋白酶活性,能在7 h内实现鸡肉的嫩化和增香,为开发新型鸡肉嫩化增香型发酵剂提供了菌种资源,也为提升淘汰蛋鸡肉产品的风味和口感开辟了新途径。

参考文献

[1] 吴平, 姚芳, 王正云, 等.超声协同嫩化剂改善淘汰蛋鸡肉嫩度的工艺优化及其对肉品质的影响[J].食品工业科技, 2024, 45(12):56-68.WU P, YAO F, WANG Z Y, et al.Optimization of ultrasound assisted tenderizing agents for improving the meat tenderness of eliminated hen and its effects on meat qualities[J].Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(12):56-68.

[2] WANG R Z, LAI J H, XU G Y, et al.Quality assessment of spent laying hens and analysis of influencing factors[J].Poultry Science, 2025, 104(1):104596.

[3] HUSSAIN N, WENG C H, MUNAWAR N.Effects of different concentrations of pineapple core extract and maceration process on free-range chicken meat quality[J].Italian Journal of Food Science, 2022, 34(1):124-131.

[4] AUGUSTYSKA-PREJSNAR A, KANIOV M, ORMIAN M, et al.Quality and microbiological safety of poultry meat marinated with the use of apple and lemon juice[J].International Journal of Environmental Research and Public Health, 2023, 20(5):3850.

[5] MADHUSANKHA G D M P, THILAKARATHNA R C N.Meat tenderization mechanism and the impact of plant exogenous proteases:A review[J].Arabian Journal of Chemistry, 2021, 14(2):102967.

[6] 于小斐, 魏文松, 艾鑫, 等.有机酸处理对肉类品质影响的研究进展[J].食品工业科技, 2021, 42(14):387-393.YU X F, WEI W S, AI X, et al.Research progress on the effect of organic acid treatment on meat quality[J].Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14):387-393.

[7] WANG D X, CHENG F, WANG Y, et al.The changes occurring in proteins during processing and storage of fermented meat products and their regulation by lactic acid bacteria[J].Foods, 2022, 11(16):2427.

[8] 卜宁霞. 发酵鸡肉干的研制及其品质控制研究[D].银川:宁夏大学, 2018.BU N X.Research on the development and quality control of fermented chicken jerky[D].Yinchuan:Ningxia University, 2018.

[9] SUN F D, HU Y Y, YIN X Y, et al.Production, purification and biochemical characterization of the microbial protease produced by Lactobacillus fermentum R6 isolated from Harbin dry sausages[J].Process Biochemistry, 2020, 89:37-45.

[10] 张雨薇. 牦牛酸肉发酵剂的开发及其对牦牛酸肉的品质影响[D].雅安:四川农业大学, 2023.ZHANG Y W.Development of yak sour meat starter and its influence on the quality of yak sour meat[D].Ya’an:Sichuan Agricultural University, 2023.

[11] 张宸瑞, 薛桥丽, 白彬阳, 等.云南牟定酸浆水中优势产酸菌的分离鉴定及生长特性[J].食品科学, 2021, 42(20):75-82.ZHANG C R, XUE Q L, BAI B Y, et al.Isolation, identification and growth characteristics of dominant acid-producing bacteria from fermented soy whey from sufu production in Mouding, Yunnan[J].Food Science, 2021, 42(20):75-82.

[12] 何捷, 曾小群, 吕鸣春, 等.新疆酸奶中高产蛋白酶与产脂肪酶乳酸菌的筛选[J].食品科学, 2015, 36(17):130-133.HE J, ZENG X Q, LÜ M C, et al.Screening of lactic acid bacteria with high protease and lipase activities from Xinjiang traditional yogurt[J].Food Science, 2015, 36(17):130-133.

[13] SHANG S, WU B C, FU B S, et al.Enzyme treatment-induced tenderization of puffer fish meat and its relation to physicochemical changes of myofibril protein[J].LWT, 2022, 155:112891.

[14] LPEZ-PEDROUSO M, LORENZO J M, DI STASIO L, et al.Quantitative proteomic analysis of beef tenderness of Piemontese young bulls by SWATH-MS[J].Food Chemistry, 2021, 356:129711.

[15] 范鑫洋, 张香美, 刘程鹏, 等.酿酒酵母Y-8对发酵香肠品质与风味的影响[J].食品科学, 2024, 45(7):119-126.FAN X Y, ZHANG X M, LIU C P, et al.Effect of Saccharomyces cerevisiae Y-8 on the quality and flavor of fermented sausages[J].Food Science, 2024, 45(7):119-126.

[16] FAN X K, GAO X, LI R, et al.Myofibrillar proteins’ intermolecular interaction weakening and degradation:Are they mainly responsible for the tenderization of meat containing l[J].Food Chemistry, 2024, 441:138318.

[17] YI Z K, XIE J.Assessment of spoilage potential and amino acids deamination &decarboxylation activities of Shewanella putrefaciens in bigeye tuna (Thunnus obesus)[J].LWT, 2022, 156:113016.

[18] 李可, 张怡雪, 王艳秋, 等.超声波处理对低盐条件下鸡肉肌原纤维蛋白结构和氧化性质的影响[J].食品科学, 2024, 45(16):177-187.LI K, ZHANG Y X, WANG Y Q, et al.Effect of ultrasonic treatment on the structural and oxidation properties of chicken myofibrillar protein under low-salt conditions[J].Food Science, 2024, 45(16):177-187.

[19] 陈倩, 韩齐, 孔保华, 等.乳酸菌对发酵肉制品中肌肉蛋白降解作用的研究进展[J].食品科学, 2014, 35(9):279-284.CHEN Q, HAN Q, KONG B H, et al.Research progress on degradation of muscle protein in fermented meat products by lactic acid bacteria[J].Food Science, 2014, 35(9):279-284.

[20] LIU N, MIAO S, QIN L K.Screening and application of lactic acid bacteria and yeasts with L-lactic acid-producing and antioxidant capacity in traditional fermented rice acid[J].Food Science &Nutrition, 2020, 8(11):6095-6111.

[21] 李丹阳, 李宇辉, 高云云, 等.新疆哈萨克族风干肉中产蛋白酶乳酸菌的筛选及酶学特性研究[J].食品与发酵工业, 2020, 46(9):57-63.LI D Y, LI Y H, GAO Y Y, et al.Screening of protease-producing lactic acid bacteria from Xinjiang Kazakh air-dried meat and their enzymatic characteristics[J].Food and Fermentation Industries, 2020, 46(9):57-63.

[22] 司健芳, 张静, 高爽, 等.秦川牛宰后成熟过程中线粒体Tu翻译延长因子对牛肉持水性的影响[J].食品科学, 2025, 46(1):1-10.SI J F, ZHANG J, GAO S, et al.Effect of mitochondrial Tu translation elongation factor on water-holding capacity of Qinchuan cattle meat during postmortem aging[J].Food Science, 2025, 46(1):1-10.

[23] 陈一萌, 唐善虎, 李思宁, 等.植物乳杆菌和戊糖片球菌复合发酵牦牛肉工艺优化[J].肉类研究, 2019, 33(11):24-29.CHEN Y M, TANG S H, LI S N, et al.Optimization of mixed culture fermentation of yak meat with Lactobacillus plantarum and Pediococcus pentosaceus for improved tenderness[J].Meat Research, 2019, 33(11):24-29.

[24] 朱丽君, 张永东, 陆香楠, 等.微发酵调理牛排制备工艺优化及品质特性研究[J].食品与生物技术学报, 2024, 43(6):95-103.ZHU L J, ZHANG Y D, LU X N, et al.Study on optimization of preparation process and quality characteristics of mildly-fermented conditioned steak[J].Journal of Food Science and Biotechnology, 2024, 43(6):95-103.

[25] MEI L, PAN D M, GUO T T, et al.Role of Lactobacillus plantarum with antioxidation properties on Chinese sausages[J].LWT, 2022, 162:113427.

[26] XU N, LAI Y H, SHAO X F, et al.Different analysis of flavors among soft-boiled chicken:Based on GC-IMS and PLS-DA[J].Food Bioscience, 2023, 56:103243.

[27] ZHAN F L, SUN L X, ZHAO G M, et al.Multiple technologies combined to analyze the changes of odor and taste in Daokou braised chicken during processing[J].Foods, 2022, 11(7):963.

[28] 张佳敏, 张李智桐, 王卫, 等.酿酒酵母对腊肉理化性质及微生物特性的影响研究[J].食品工业科技, 2023, 44(14):145-153.ZHANG J M, ZHANG L Z T, WANG W, et al.Effects of Saccharomyces cerevisiae on physicochemical properties and microbial characteristics of cured meat[J].Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(14):145-153.

[29] 孔琪. 乳酸菌发酵液辅助调理的牛肉制品研制及冻藏期间品质变化研究[D].扬州:扬州大学,2023.KONG Q.Development of lactic acid bacteria fermentation broth-assisted marinated beef products and study of quality changes during freezing[D].Yangzhou:Yangzhou University, 2023.

[30] 胡丽筠, 王金霞, 李荣, 等.基于蛋白质组学分析蛋白酶体对宰后秦川牛肉贮藏期间品质变化的影响[J].食品科学, 2024, 45(5):86-93.HU L J, WANG J X, LI R, et al.Proteomic analysis of the effect of proteasome on quality changes in Qinchuan beef during postmortem storage[J].Food Science, 2024, 45(5):86-93.

[31] QU H Y, NING J, GAO J K, et al.Effects of nitric oxide-enhanced Pediococcus pentosaceus YT2 on post-mortem beef tenderization[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2025, 73(22):13843-13851.

[32] 熊治渝, 孙兰静, 张倩倩, 等.虾肉蛋白在乳酸菌发酵过程中的降解及其体外抗氧化活性的动态变化[J].食品科学, 2024, 45(22):65-72.XIONG Z Y, SUN L J, ZHANG Q Q, et al.Degradation of shrimp proteins during fermentation with lactic acid bacteria and dynamic changes in their in vitro antioxidant activity[J].Food Science, 2024, 45(22):65-72.

[33] KIELISZEK M, POBIEGA K, PIWOWAREK K, et al.Characteristics of the proteolytic enzymes produced by lactic acid bacteria[J].Molecules, 2021, 26(7):1858.

[34] KSKA P, STADNIK J, KSKA P, et al.Peptidomic characteristic of peptides generated in dry-cured loins with probiotic strains of LAB during 360-days aging[J].Applied Sciences, 2022, 12(12):6036.

[35] QIAN S Y, LI X, WANG H, et al.Contribution of calpain to protein degradation, variation in myowater properties and the water-holding capacity of pork during postmortem ageing[J].Food Chemistry, 2020, 324:126892.

Screening of tenderizing and flavor-enhancing lactic acid bacteria and their application in spent laying hen meat

YUE Shuhua1, ZHANG Xiangmei1*, XIAO Wenyang1, HOU Yue, LIU Chengpeng1,ZHANG Yide1, HAO Jianxiong2, JING Wenquan3

1(College of Biological Science and Engineering, Hebei University of Economics and Business, Shijiazhuang 050061, China)

2(School of Food and Biology, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050000, China)

3(Hebei Strong Group Co.Ltd., Baoding 072650, China)

ABSTRACT To improve the quality of spent laying hen meat, lactic acid bacteria were screened from traditional fermented meat products based on acid-producing capacity and protease activity, and applied for tenderizing and flavor enhancement of spent laying hen meat.Two strains, F17 and G5, with strong acid-producing capacity and high protease activity were screened.The acid-producing capacity of these two strains were 61.86 and 53.75 g/L, respectively, with protease activity of 35.84 and 33.14 U/mL.They were identified as Pediococcus pentosaceus and Lactococcus cremoris, respectively.Compared with the CK group (blank control group), the FG group (mixed culture of F17 and G5 at a 2∶1 ratio) exhibited a 48.73% reduction in shear force and a 62.13% increase in MFI (myofibrillar fragmentation index), indicating improved chicken meat tenderness.The content of volatile flavour compounds (such as 3-hydroxy-2-butanone and 2-pentylfuran) and soluble peptide were significantly higher (P<0.05) in the FG group than in both the CK group and N group (tenderizer-treated group), enhancing the aroma of chicken meat.SDS-PAGE results revealed degradation of high-molecular-weight bands and intensified low-molecular-weight bands below 30 kDa in the FG group.In conclusion, the combined fermentation using the screened P.pentosaceus F17 and L.cremoris G5 demonstrates promising potential for tenderizing and flavor enhancement of spent laying hen meat.

Key words spent laying hen;tenderize;aroma enhancement;Pediococcus pentosaceus;Lactococcus cremoris

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.043862

引用格式：岳书华,张香美,肖文洋,等.嫩化增香乳酸菌的筛选及其在淘汰蛋鸡肉中的应用[J].食品与发酵工业,2026,52(9):146-155.YUE Shuhua, ZHANG Xiangmei, XIAO Wenyang, et al.Screening of tenderizing and flavor-enhancing lactic acid bacteria and their application in spent laying hen meat[J].Food and Fermentation Industries,2026,52(9):146-155.

第一作者：硕士研究生(张香美教授为通信作者,E-mail:zxm_bio@126.com)

基金项目：河北省三期现代农业产业技术体系肉禽创新团队(HBCT2024270206);河北省三期现代农业产业技术体系蛋禽创新团队(HBCT2024260207);中央引导地方科技发展资金项目(246Z2808G)

收稿日期：2025-07-14,改回日期：2025-09-15