五章发酵肉制品.ppt

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1、第五章 发酵肉制品,概述,发酵肉制品：发酵香肠，发酵干火腿特点：微生物稳定性及感官特性都取决于乳酸菌的发酵，有较好的保藏性和独特的风味。广义上说，我国传统腌腊肉制品，都属于发酵肉制品。本章主要对欧美等国家的发酵香肠类做一概述。,概念,发酵香肠是指将绞碎的肉、动物脂肪、盐、糖、发酵剂和香辛料等混合后灌入肠衣，经过微生物发酵而制成的具有稳定的微生物特性和典型的发酵香味的肉制品。发酵香肠的最终产品通常在常温下贮存、运输，并且不经过熟制处理直接食用。,起源及现状,西式发酵香肠起源于2000多年前的地中海地区，罗马人，当时的主要产品是通过自然发酵和干燥制成的干发酵香肠（俗称干香肠）。现今仍然流行。发酵香

2、肠的生产工艺是19世纪50年代传入匈牙利后由该地区传入美国。目前在欧洲，香酵香肠生产行业主要集中在一些中小规模的企业，传统方法。而在美国，早在20世纪初期，建立了大规模的工业化生产体系。,分类,原料肉、产品配方、添加剂、加工条件的不同，产品种类各不相同。德国生产的发酵香肠350种（未计产量低的）。按地名分类：黎巴嫩大香肠，塞尔维拉特香肠，萨拉米香肠等；按发酵程度分类：低酸发酵（pH5.5)、高酸发酵肉制品(pH5.4 以下)。,脱水程度分类：干香肠（40-45%）或半干香肠（25-40%）。美国半干香肠必须加热到58.3度（猪旋毛虫）。（地中海地区，低水分活度，中欧、北欧、美国等，很轻微的干燥

3、，产品的微生物靠有机酸来控制，亚洲（泰国的传统发酵牛肉香肠及中国腊肠）低水分活度。）加工时间、最终水分活度及含量等：涂抹型、短时切片型和长时切片型。,分类,分类,德国的Teewurst,涂抹型肠，最终水分含量34-42%，加工时间3-5天，最终水分活度0.95-0.96,萨拉米,长时加工切片型,加工时间12-14天，最终水分含量20-30%，最终水分活度0.82-0.86,分类,特点,在发酵过程中，乳酸菌发酵碳水化合物形成乳酸，使香肠的最终pH降低到4.5-5.5，这一较低的pH值使得肉中的盐溶性蛋白质变性，形成具有切片性的凝胶结构。较低的pH值与由添加的食盐和干燥过程降低的水分活度共同作用，

4、保证了产品的稳定性和安全性。乳酸菌起保健作用（？）。蛋白水解消化率提高：净蛋白质消化率由73.8%上升到78.7%,粗蛋白消化率由92.0%上升到94.1%.,工艺,原料 绞碎、混合填充发酵（半干型）干燥（烟熏）加热（干型）干燥成熟流通切片和预包装零售,一、原辅料,原料肉瘦肉占50-70%，几乎可以使用任何一种肉类原料，通常是根据各地的饮食传统做出选择。欧美亚用猪肉，其它用羊、牛肉。影响因素：持水力，pH值和颜色。初始pH值应为5.6-6.0左右，有利于发酵的启动。老龄比幼龄的质量好。尽管脂肪含量高（干发酵香肠的最终产品中脂肪含量有时高达50%），但一般不选用高脂肪含量的肉块，而是单独添加的成

5、分。,原辅料,脂肪干燥后的含量有时可达50%。氧化酸败是发酵香肠（尤其是干香肠）贮藏过程中最主要的质量变化，是限制产品货架期的主要因素。使用熔点高的脂肪，多不饱和脂肪酸含量低。牛羊脂因气味大而不适合。（猪背脂）在一些国家，允许与脂肪一起添加抗氧化剂BHT和BHA。另外，还有抗坏血酸棕榈酸酯，人工合成的天然抗氧化剂，如合成的生育酚，迷迭香草和某些香辛料，（抗坏血酸作为发色助剂）抑制脂肪氧化。,原辅料,腌制剂盐2.5%-3%,降低水分活度到0.96左右，与亚硝酸盐及低pH值相结合，抑制大部分有害微生物，同时有利于乳酸菌和小球菌的生长。溶解蛋白质的作用，将肌原纤维蛋白部分溶出，以便在肉粒周围包裹一层

6、薄膜，形成乳糜状，提高了肉粒之间的粘结性。成味成分。,原辅料,腌制剂硝酸盐(200-600mg/kg)和亚硝酸盐（150mg/kg)颜色，推迟脂肪氧化，抑制革兰氏阴性细菌及肉毒梭状芽孢杆菌，风味。在发酵初期与氯化钠一起创造适合于乳酸菌生长的环境，抑制有害微生物的生长。在传统工艺或干发酵香肠中一般加入硝酸盐。部分传统加工品中，不添加，如西班牙的chorizo,主要来源是大蒜粉和辣椒粉。,原辅料,碳水化合物碳水化合物的存在并结合除氧可促进乳酸菌的生长，降低肉的pH值，从而抑制其它细菌，防止肉的腐败变质，适当延长肉的货架期。一般是葡萄糖与低聚糖的混合物。葡萄糖会导致pH值下降太快，影响对酸敏感而对风

7、味有益菌的生长，低聚糖降解速度慢，会导致发酵后期有害微生物的生长。,原辅料,酸化剂保证在发酵初期pH能够迅速下降，对于不添加发酵剂的发酵香肠来说，对保证产品的安全性非常重要。对涂抹型的产品很重要，需要pH值短时间降下来，其它则会导致产品质量差。葡萄糖酸内酯，添加量为0.5%，水解为葡萄糖酸，迅速降低肉馅pH，但干扰了芳香物质的形成。可直接添加有机酸，但蛋白质遇酸凝固，影响肉馅均一性。可采用包埋的方法解决。,原辅料,发酵剂在半干发酵香肠生产中普遍使用，在干发酵香肠中只有德国少数国家使用发酵剂。价值得到逐渐认同。乳酸菌，小球菌或葡萄球菌株（还原硝酸盐）。在肉类发酵过程中，存在多种乳杆菌，亚硝酸盐还

8、原酶。,原辅料,香辛料及其它黑胡椒（0.2-0.3%)、大蒜、肉豆蔻等。赋予产品香味剌激乳酸形成。香辛料中锰含量高，而锰是乳酸菌生长和代谢中多种酶所必需的微量元素。抗脂肪氧化，抑制脂肪的自动氧化。,大豆分离蛋白，吸水性较强，2%以下不会给产品带来不良影响，添加量可达5%。,原辅料,二、肉馅的制备和充填,一方面就是要保证肉馅具有较高的脂肪含量，另一方面要保证香肠在干燥过程中易于失去水分。瘦肉一般需要在-4-0下绞成相对较大的颗粒而不能将其斩拌成肉糊状，以免持水力太强。脂肪需在-8左右的冻结状态下切碎，这样可防止脂肪的所谓成泥现象，不然泥状的脂肪会包裹在肉粒表面，阻碍干燥过程中的脱水。,三、接种霉

9、菌或酵母菌,对于多数发酵香肠来说，肠衣表面生长的霉菌或酵母菌对产品形成良好的感官特性起着重要作用。抑制其它有害菌、保护香肠免受光和氧的作用以及产生过氧化氢酶。传统工艺中，偶然接种，产品质量不稳定，且会有产真菌毒素的霉菌生长。现代工艺，纯发酵剂接种。通常将霉菌或酵母菌的培养液的分散体系喷撒在香肠表面，或者准备好霉菌发酵剂的悬浮液后将香肠在其中浸一下。霉菌：青霉属，如纳地青霉，扩展青霉，产黄青霉。冻干孢子液酵母：德巴利酵母属，假丝酵母属。冻干细胞。,四、发酵,发酵过程是：香肠中乳酸菌生长和代谢并伴随着pH快速下降的阶段。但当加工中的外部条件不允许微生物生长以后，微生物代谢的各种酶类的活性还会在香肠

10、中存在。乳酸菌起关键作用。产酸，pH值下降，抑制其它的有害微生物生长，同时，使肉中的蛋白质的持水力下降，保证干燥过程的进行。微生物抑制因子，抑制致病性细菌如李斯特菌的生长。小球菌和凝固酶阴性葡萄球菌将硝酸盐还原为亚硝酸盐的作用。某些乳杆菌属的种类具有产生过氧化氢的较强活性，可以在一定程度上减轻脂肪氧化现象。小球菌和葡萄球菌在干发酵香肠干燥成熟过程中以能够产生水解脂肪和蛋白质的多种酶类，对风味的形成起重要作用。尤其是肉葡萄球菌。,香肠发酵后的酸化程度根据产品类型不同有很大差异。一般来说，半干香肠的酸度最高，尤其是美国生产的半干香肠，发酵后的pH值常在5以下，其它干香肠发酵后的酸化程度一般很低。真

11、空填充的香肠与直径大的香肠酸化程度高，这是因为缺氧造成的。,四、发酵,五、干燥和成熟,各种类型的发酵香肠的干燥程度差异很大，它是决定产品物理化学性质和感官性状及其贮藏性能的主要因素。干发酵香肠的干燥过程是关键控制工序（杀灭猪旋毛虫）必须控制水分从香肠表面蒸发的速率，使其与水分从香肠内部向表面转移的速率相等。半干香肠干燥后的加热的目的是杀死猪旋毛虫。干燥的快慢与温度有关，另，快速干燥只有在低pH下才能实现，因为这时蛋白质的溶解度较低，有利于水分的脱除。干燥时间一定程度上取决于香肠的直径大小。许多半干型香肠在干燥过程中进行烟熏，改善风味，降低脂肪氧化，抑制表面霉菌的生长。,对干香肠来说，尤其是表面

12、长霉菌或者酵母的干香肠，干燥过程中香肠内发生了一系列的化学变化，这些变化称为干香肠的成熟。主要是脂肪水解和蛋白水解，影响产品的香气和风味。近年来，国外的许多研究人员致力于研究酶制剂对发酵香肠的成熟作用的影响，主要目的是添加于发酵香肠中，以求达到微生物作用的效果，缩短成熟时间。蛋白酶，脂肪酶。,五、干燥和成熟,六、包装,多数传统发酵香肠只采用最简单的包装，只为提供运输和贮藏过程中的保护。某些半干香肠需采用真空包装，对保持香肠的颜色和防止脂肪氧化是有益的，但真空包装容易导致香肠内部的水分转移到表面，当包装开启后酵母或霉菌会很快生长。发酵香肠常常切片和预包装后零售，一般采用真空包装；有人采用气调包装

13、，但从微生物的稳定性角度来看，是不必要的。香肠的切片应在低温下进行，防止脂肪成泥。在零售展示柜里，受到高强度的光照时，大多数产品会出现退色现象。,加工中的物理化学变化,碳水化合物的代谢和pH值变化一般情况下，发酵过程中约有50%的葡萄糖发生代谢，其有大约有74%生成了有机酸，主要是乳酸，但同时有乙酸及少量的中间产物丙酮酸。产物中，二氧化碳21%，少量乙醇。干燥过程中有18%的葡萄糖代谢，84%转化为乳酸。乳酸的生成伴随着pH的下降。最终pH值由乳酸的量和肉中蛋白质的缓冲能力决定。当有蛋白质水解时，由乳酸、氨、水分含量和肉中蛋白质的缓冲能力等因素决定。乳酸的生成及pH值的降低对发酵香肠的感官特性

14、有重要意义。半干型香肠中酸味的主要物质，能掩盖其它风味，可以掩盖产品的咸味。较低pH值会影响蛋白质和 脂 肪水解酶的活性，并改变产品风味。,加工中的物理化学变化,蛋白质水解后生成的非蛋白氮组分主要包括游离氨基酸、核苷酸和核苷等。非蛋白氮的数量和组成在决定发酵香肠的香气特性中起着非常重要的作用。蛋白质的水解反应主要由肉本身固有的蛋白酶催化，这些酶包括钙激活酶和组织蛋白酶。在多数情况下，由微生物代谢所产生的酶类引起的蛋白质水解似乎不起主要作用。发酵香肠加工过程中，总游离氨基酸的数量会增加，但某些种类的氨基酸的含量却可能出现明显的降低，可能是降解或发生美拉德反应，形成风味化合物。,加工中的物理化学变

15、化,脂肪的代谢游离脂肪酸和羰基化合物被认为是发酵香肠风味的主要组成成分。游离脂肪酸是在脂肪水解酶的作用下由香肠中的脂肪在成熟过程中产生的。对于质量良好的香肠，脂肪发生水解反应但不发生强烈的过氧化反应，因而不会发生脂肪酸败，也不会产生令人不快的感官气味。一般认为，脂肪水解是由微生物来源的酶催化的。小球菌是最重要的脂肪酶来源，这些菌既可以是肉中固有的，也可以是从发酵剂添加的。许多乳酸菌也能合成具有脂肪水解活性的外源酶类。,脂肪的代谢发酵香肠中的脂肪氧化基本上只涉及不饱和脂肪酸，这些不饱和脂肪酸的氧化通常是自动催化的反应，也可能是香肠中的脂肪氧化酶或者金属离子如铜等的催化，结果生成脂肪的过氧化物和羰

16、基化合物，在大多数情况下，导致过氧化值升高。,加工中的物理化学变化,风味的形成：添加到香肠内的成分非微生物直接参与的反应（如脂肪的自动氧化）微生物酶降解生成的产物（碳水化合物经微生物酶降解后生成乳酸和少量醋酸，赋予发酵香肠典型的酸味；蛋白质在微生物酶的作用下分解为氨基酸、核苷酸、次黄嘌呤等，鲜味的来源。）及产物间的反应。,加工中的物理化学变化,微生物的变化：原料肉（冷藏）：革兰氏阴性菌，尤其是嗜冷假单胞菌。混合料（氧气少，盐和亚硝酸盐的抑制作用）需氧的假单胞菌、肠细菌被抑制，乳酸菌和小球菌生长和发育。当乳酸菌生长和代谢，pH值下降，小球菌的数量开始缓慢下降，乳酸菌占优势。,加工中的物理化学变化

17、,微生物发酵剂,耐盐，6%氯化钠浓度下能生长耐受亚硝酸盐，100mg/kg在15-40的温度范围内生长，最适温度30-37。产生适量乳酸不能分解蛋白质应该能够提高最终香肠产品的风味。不能形成生物胺类物质对致病菌和其它有害微生物产生拮抗性还原硝酸盐同型发酵（主要产物乳酸）能与内源性菌株进行有效竞争,常用的微生物种类有：酵母菌、霉菌、细菌。酵母菌：一般生长在香肠表面，可提高产品的香气指数。抑制金黄色葡萄球菌，但没有还原硝酸盐的能力，同时还影响其它微生物菌群的还原硝酸盐的能力。常用的是汉逊氏德巴利酵母。霉菌是常用的一种真菌，常用青霉属和帚霉属。许多青霉属菌种具有产毒素能力，80%。常用不产毒素的霉菌

18、是产黄青霉和纳地青霉，好氧菌，生长于香肠表面，具有分泌蛋白酶和脂肪酶的能力，增加产品的芳香成分，赋予产品高品质，另，在香肠表面起隔氧作用，防止酸败。,微生物发酵剂,微生物发酵剂,细菌：乳酸菌和球菌。乳酸菌：植物乳杆菌、酸乳片球菌，但还未曾从肉中固有的优势菌株分离得发酵剂。乳酸菌产乳酸，发酵剂必需成分，决定产品质量。球菌：易变小球菌，将硝酸盐还原成为亚硝酸盐，以促进产品颜色的形成。肉葡萄球菌，主要改善产品的颜色和香气特征，几乎不会发生硝酸盐的还原反应。小球菌具有分解脂肪和蛋白质的活性及产生过氧化氢酶的活性，对产品的颜色和风味起决定作用。灰色链球菌、气单胞菌可以改进风味。,微生物发酵剂,改良方向：

19、产香菌（木糖葡萄球菌和戊糖片球菌）作为干发酵香肠的发酵剂，研究香肠在成熟过程中的脂肪和蛋白质水解现象发及挥发性化合物的组成与感官评价结果之间的关系。乳酸菌：筛选和构建产细菌素能力强的菌株（细菌素抑制其它菌的生长）筛选不具有脱羧能力的发酵菌种，降低胺的生成，提高产品卫生性。筛选方法耗时，得到的性状不稳定，转基因方法。已将溶葡萄球菌素基因转移到乳酸乳杆菌中，增加乳酸乳杆菌抑制有害微生物的能力。提高低温条件下产酸能力；提高在高盐能力下的生长能力；高硝酸盐还原能力；有利于形成益人香气成分。（小球菌和葡萄球菌）,1、肉中的金黄色葡萄球菌可能在发酵产酸之前或当中生长并产生肠毒素。2、产品中可能有致病性细菌

20、如沙门氏菌和李斯特氏菌存活。3、由霉菌成熟的香肠可能会有产真菌毒素的霉菌生长。4、亚硝胺和生物胺和危害。,产品的安全性,产品的安全性,金黄色葡萄球菌：主要危害。该菌具有较高的耐受食盐和亚硝酸盐的能力，当发酵香肠发酵产酸不能很快启动时，变会形成对金黄色葡萄球菌有利的生长条件。产生肠毒素。在发酵刚刚结束时进行检验，另，在生产中控制（快速启动乳酸发酵，添加酸化剂）,产品的安全性,病原细菌：澳大利亚和意大利都发生过食用色拉米肠导致的沙门氏菌食物中毒。（不能在发酵香肠中大量生长。由于脂肪含量高，使胃酸不能很好地杀死细菌）流行学调查认为，食用色拉米肠是导致美国李斯特氏菌食物中毒的主要危害因素。解决办法研究

21、较少,产品的安全性,真菌毒素：由霉菌成熟的发酵香肠和无霉菌污染的香肠中都分离出来了产真菌毒素的霉菌菌株。不过，有人认为，肉制品，尤其是发酵肉不是产生真菌毒素的合适基质，受到低贮藏温度、低水分活度及烟熏的抑制，而有些研究显示，能产生很高水平的曲霉毒素。筛选到安全霉菌。对无霉成熟的香肠来说，应防止霉菌的生长。,亚硝胺与生物胺：亚硝胺具有致癌性，其的前体是生物胺和亚硝酸盐，亚硝酸盐和胺在胃中可合成。严格限制亚硝酸盐及硝酸盐的使用量，腌肉制品中亚硝酸盐的残留量以NaNO2 计不得大于30mg/kg.限制生物胺的形成。与生物胺的形成有关的微生物主要是一些乳杆菌。选用质量好的原料肉并注意使用的发酵剂中不含具有氨基酸脱羧活性的菌株。,产品的安全性,变质：低水分活度，低pH值，高浓度食盐和亚硝酸盐以及有机酸。正常情况下，只有霉菌和酵母菌能够在发酵香肠中生长，而且只限于香肠表层。一般不会发生细菌变质现象。一般不需要进行微生物检验。,产品的安全性,