发酵香肠中微生物的研究进展生物工程专业.doc

题 目 发酵香肠中微生物的研究进展 目录 1 发酵香肠的概述 4 2 发酵香肠的研究现状 5 2.1 国外关于发酵香肠的研究 5 2.1 国内关于发酵香肠的研究 6 3 微生物发酵剂的研究 7 3.1 酵母菌的作用机理 7 3.2 霉菌的作用机理 8 3.3 乳杆菌的作用机理 8 3.4 乳酸菌的作用机理 9 3.5 微球菌及葡萄球菌的作用机理 9 4 发酵香肠的生产工艺 10 5 对我国发酵香肠的展望 11 5.1 关于微生物发酵剂 11 5.2 关于发酵生产工艺 11 参考文献 12 致谢 16 15 发酵香肠中微生物的研究进展 摘要：发酵香肠是一类把原料瘦肉、脂肪等与一定配比的微生物发酵剂混合经过一系列复杂的反应而制成的具有稳定的特性和典型的风味的肉制品。随着时代的发展与科技的进步，人们的食品安全与健康意识逐渐提高，发酵香肠的健康问题也逐渐受到人们的关注和重视，而其中的微生物发挥的作用更是激起了研究人员的浓烈的研究兴趣。因此，赋予发酵香肠益生性[1]已经成为研究人员的充满未知性的目标与挑战。针对发酵香肠的新兴任务，微生物发酵剂成为了这次任务的中心解决目标，同时也成为了发酵香肠研究的必不可少的重要环节。本文对发酵香肠的生产来源、生产工艺，以及其中存在的微生物种类及其作用进行了论述，并对发酵香肠中的功能性食用微生物[2]进行了展望。 关键词：发酵香肠；微生物发酵剂；生产工艺；功能性食用微生物 Advances in the study of microorganisms in fermented sausages Absrtact: Fermented sausage is a kind of meat product with stable characteristics and typical flavor, which is produced by a series of complex reactions in which raw materials such as lean meat and fat are mixed with certain proportion of microbial starter. With the development of The Times and the progress of science and technology, people's awareness of food safety and health has gradually improved, and the health problem of fermented sausage has gradually attracted people's attention, and the role of microorganisms in it has aroused researchers' strong research interest. Therefore, endowing fermented sausages with beneficial properties has become an unpredictable goal and challenge for researchers. In view of the emerging task of fermented sausage, microbial starter has become the central goal of this task and an indispensable part of the research on fermented sausage. In this paper, the production source, production process, microorganism and its function of fermented sausage were discussed, and the functional edible microorganism in fermented sausage was prospected. Keywords: Fermented sausage; Microbial starter cultures; manufacturing technique; functional food microorganisms 1 发酵香肠的概述 目前，食品工业已经成为我国实体经济的第三大支柱产业，在国民经济中占有重要地位[3]，各种口味、质地的优质肉制品出现在人们的日常饮食中所占的比例逐渐升高。全世界每年的肉类消费总量已超过两亿吨，深加工肉制品占肉类消费总量的30%以上，其中发酵香肠占有重要地位[4]。发酵香肠是在自然或人工控制条件下，利用微生物这类发酵剂或各类酶的发酵及催化作用，使原料肉发生一系列生物反应、化学反应以及物理反应，从而形成具有独特风味、色泽并且能够保藏较长时间的一类发酵肉制品，其分布广泛、生产量大，是发酵肉制品的典型代表，又因具有独特的口感与味道而深受人们的欢迎。 发酵香肠是指将绞碎的原料肉同盐、糖、微生物发酵剂和香辛料等混合后，一起灌入肠衣中，经过微生物发酵而制成的具有稳定的生物特性和具有典型的、独特的、人们喜爱的发酵香味的肉制品[5]。作为发酵肉制品的典型代表，其不仅营养价值高、保藏期长、食用方便、具有独具一格的口感与味道，而且普及度也非常高，深受消费者喜爱。 我国发酵香肠有着悠久的历史，是肉制品几千年制作经验与智慧的结晶，如最富盛名的金华火腿。发酵香肠因其独特的颜色、香味、味道和质地而深受人们的喜爱，是中国也是世界珍贵饮食文化遗产的重要组成部分[6]。 目前，我国发酵肉制品最丰富、最具有典型的仍然是发酵香肠类产品。发酵香肠的分类方法有很多，根据香肠加工过程中失水程度分为干香肠（失重>30%）、半干香肠（失重在10%~30%）、不干香肠（失重<10%）[7]；根据香肠加工时间长短、最终水分活度分为涂抹型香肠（加工时间3~5d，AW=0.95~0.96）、短时切片型香肠（加工时间1~4d，AW=0.92~0.94）、长时切片型香肠（加工时间12~14d，AW=0.82~0.86）；根据香肠发酵程度分为低酸发酵香肠（pH>5.5）、高酸发酵香肠（pH<5.5）[8]；根据香肠温度分为低温（<25℃）发酵香肠、高温（>25℃）发酵香肠。另外，由于东西方的文化不同，各个国家对于发酵香肠的制作工艺各不相同，消费者的生活习惯及口感偏好也不尽相同，因此，各国的发酵香肠的种类、质地、口感和风味也存在很大的差异，如意式色拉米、塞维尔拉特香肠、萨拉姆香肠、广式香肠、四川香肠、湘西香肠等等，各个都包含了其所在国家的韵味、文化和独特之处。 2 发酵香肠的研究现状 我国的发酵香肠虽然历史悠久，但长期以来都是应用自然发酵，技术水平较低。直到20世纪80年代末，我国才引进西方国家的发酵工艺——人工控制微生物发酵技术[9]，西式发酵香肠[10]起源于260多年前的意大利，而后传人德国、匈牙利和美国等，而在更早之前，罗马人就知道用碎肉加盐、糖和香辛料来制作美味可口的香肠。 自然发酵，又称传统发酵，是利用自然环境中的微生物对原料进行发酵的过程，微生物对于传统发酵香肠的品质、香味、颜色等形成和安全性保障具有非常重要的作用。传统发酵香肠的风味独特、具有高价值且丰富的营养物质、深受消费者喜爱，但美中不足的是与国外定向接种的发酵香肠相比，其存在发酵风险大、产品质量不稳定且生产周期较长等问题。 传统发酵香肠味道醇美、营养价值高，备受人们喜爱，主要是依赖天然发酵，微生物可以产生一些功能性中间物质或者分解发酵原料肉中的有害物质，使发酵香肠具有更高的可食用性。虽然自然发酵的生产过程比较简单，但由于其接种的菌种是天然菌种，使其产品质量不能得到有效的控制，并且其生产周期比较长，不适用于大型工业化生产[11]。 随着技术进步，人们的食品健康意识逐渐提高，发酵香肠的食用安全也逐渐受到人们的关注和重视，针对发酵香肠的安全健康问题，微生物发酵剂成为了这次问题的中心解决目标，同时也成为了发酵香肠研究的关键纽扣。 2.1 国外关于发酵香肠的研究 国外传统发酵香肠是欧洲最原始的经加工的肉制品之一，其生产历史距今大约有2000多年，最早起源于地中海周边，那里气候温湿多雨，有利于发酵香肠的发酵和成熟[12]。近几十年来，随着发酵技术的不断发展，国外一些国家相继研发出一类只经过发酵而不经过成熟和干燥的不干香肠（失重<10%）或只经过部分成熟和干燥的半干香肠（失重在10%~30%）[13]，为发酵香肠产业带来了新的曙光，并推动了相关产品的科研工作的发展。国外对于香肠发酵过程中的涉及到的科学原理、理论以及生化、物理反应直到二十世纪初才开始进行初步研究。 1940年，Jensen和Paddock[14]首次描述了乳酸杆菌作为发酵剂在发酵香肠过程中产生的作用及影响，乳酸杆菌可缩短发酵的时间及周期，能够改善产品的口感和风味，二者的实验开创了利用微生物这类特殊的发酵剂生产发酵产品的先河；1955年，Niven等最早开始在发酵过程中将乳酸片球菌作为发酵剂的实验研究；Niinivaara是首位将微球菌应用到发酵香肠的生产加工过程中的科学家，并提出了微生物发酵剂的选择标准[15]。 2.1 国内关于发酵香肠的研究 我国的发酵香肠多数是应用自然发酵，多数肉制品的加工企业的生产技术不高，对于从国外引进的人工控制发酵技术的微生物定向接种操作的研发时间较短，限制了我国的肉制品加工行业的发展。 许多研究人员通过总结发酵香肠的生产工艺技术、发酵条件以及微生物发酵剂的选育标准[16]等，研究发酵香肠成熟过程中的菌相构成、菌相变化、生化反应的规律和风味物质的形成机制[17]，并且探讨了微生物发酵剂和发酵工艺技术对发酵香肠的营养性、安全性和色泽、风味、质地的影响。 我国对于发酵香肠的研究中具有代表性的有：马汉军[18]等在总结和吸取西式发酵肉制品的发酵技术的基础上，用植物乳杆菌和啤酒片球菌作为发酵剂，对肉制品进行发酵，用不同配比的菌种发酵剂对发酵香肠工艺进行研究，分析它们对发酵香肠的品质、口感、色泽和风味的影响，探索制作了适合中式发酵香肠的菌种和加工工艺技术[19]；马长伟等通过以干酪乳杆菌和葡萄球菌作为发酵剂来生产发酵香肠，进而研究菌种的生理特性和在发酵过程中发挥的作用和影响[20]；徐为民等的研究表明葡萄糖浓度、盐浓度、发酵温度、肠衣直径大小对发酵香肠中的发酵剂的产酸性能均有较显著的影响[21]。徐幸莲[22]等用5种乳酸菌分别与葡萄球菌混合作为发酵香肠的发酵剂，通过比较使用不同发酵剂进行发酵得到的产品质量，分析得到较适合制作发酵香肠的乳酸菌发酵剂及具有最强的生长能力及产酸能力的乳酸菌发酵剂[23]；刘云鹤 、何煜波以植物乳杆菌和发酵乳杆菌为材料, 通过正交试验筛选出了适用于发酵香肠的乳酸菌发酵剂的最佳增殖培养基及最佳培养条件[24]。李凤彩[25]等总结了发酵香肠的发酵剂必须达到的标准：具有安全性、对人体无害、具有良好的适应性等；黄娟等总结了发酵剂的筛选、研究和在应用过程中应考虑的主要因素[26]；王永霞等研究了发酵香肠中乳酸菌的主要发酵特性[27]； 卢士玲等从发酵香肠、腊肠、火腿中分离筛选得到2株德氏乳杆菌 ,并建立了—套发酵香肠中乳酸菌的分离、筛选和鉴定方法[28]。 3 微生物发酵剂的研究 Hamme[29]认为微生物发酵剂是指含有活的或休眠微生物的制品，并能够在发酵基质中进行理想的新陈代谢活动[30]。微生物发酵剂的种类、特性及其作用决定了发酵香肠的最终色泽、风味和质地。不同的微生物发酵剂，其发酵特性各有不同，微生物所产生的代谢（中间）产物也会对发酵香肠的品质有所影响。目前，我国用于发酵香肠的菌种多数还依赖于进口，研