传统腌腊肉制品中微生物多样性研究进展

2021-01-18 00:37王正莉王卫陈林黄倩白婷张佳敏
食品研究与开发 2021年8期
关键词:腊肠菌门火腿

王正莉,王卫,陈林,黄倩,白婷,张佳敏

(成都大学肉类加工四川省重点实验室,四川 成都 610106)

中国传统肉制品历史悠久,产品众多,涉及到腌腊、酱卤、火腿、肠类、熏烧烤、肉干、油炸、调理等大类及北味、南味、广味、川味等味型,产品数以千计[1-2]。传统腌腊肉制品是将畜禽肉或其可食用副产品经过食盐、酱料、香辛料和食品添加剂等腌制后,利用自然气候风干成熟、烟熏或烘烤干燥等工艺制作而成[3],传统的储存方式是裸露悬挂或涂油等[4],因原料、产地、加工工艺的不同而各具特色[5]。研究显示,腌腊肉制品主要特性指标为pH5.9~6.1、水分活度0.70~0.88、含水量25%~30%、食盐含量5%~8%,是典型长期常温储存的半干生肉食品[3]。腌腊制品具有风味独特、易加工、易储存和携带方便等特点[6],其微生物菌群主要为乳酸菌、葡萄球菌、微球菌、霉菌和酵母等,这些微生物对腌腊肉制品的风味形成、感官色泽、贮藏保质等均会产生影响,而芽孢杆菌、肉毒梭菌和金黄色葡萄球菌等会导致腌腊肉制品的腐败、发霉和毒素的生成等。腌腊肉制品中微生物特性研究对揭示产品风味特性,提升其可贮性、安全性具有重要意义,本文对腊肉、腊肠、火腿、板鸭和腊鱼产品中的微生物多样性的研究进展进行概要综述。

1 腊肉中的微生物多样性

腊肉是以鲜(冻)畜肉为主要原料,配以其它辅料,经腌制、烘干(或晒干、风干)、烟熏(或不烟熏)等工艺加工而成的非即食肉制品[7],含盐量较高,保存时间长,且有独特风味,主要流行于四川、湖南和广东一带。四川腊肉中细菌的多样性高于真菌,优势细菌门为厚壁菌门,优势细菌属为葡萄球菌属,优势真菌门为子囊菌门,优势真菌属为曲霉属[8],其中乳酸菌数量为1.0×105CFU/g,葡萄球菌数量为 4.3×104CFU/g,烟熏对腊肉中酵母菌的生长有显著影响,烟熏前酵母在103CFU/g左右,烟熏后酵母菌停止生长;在贮藏过程中,菌落总数在104CFU/g左右,葡萄球菌在102CFU/g左右,储存40 d时酵母菌无存活,储存50 d时乳酸菌无存活[9-10]。烟熏腊肉中的主要优势菌为葡萄球菌,经鉴定为瓦氏葡萄球菌和头状葡萄球菌[11],不同烟熏方式对腌腊肉制品的品质影响不同,湘西腊肉在工厂和农家烟熏烘烤的菌落总数分别为3.16×105CFU/g和2.09×104CFU/g,优势菌分别是肠杆菌和乳酸菌[12]。川味腊肉中的优势菌包括肉葡萄球菌、表皮葡萄球菌、腐生葡萄球菌、乳酸乳球菌、弯曲乳杆菌、肠膜明串珠菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和凝结芽孢杆菌[13]。风干腊肉中菌落总数为2.86×107CFU/g,其中盐类螺旋藻菌、微杆菌数量随风干逐渐增多,嗜冷杆菌含量随风干逐渐减少[14]。江苏传统腊肉的优势菌为肉葡萄球菌和枯草芽孢杆菌,其中嗜温性细菌总数为2.19×106CFU/g,葡萄球菌数为 2.75×106CFU/g,芽孢杆菌数为6.20×104CFU/g[15]。湘西陈年腊肉中的优势菌为细菌、酵母菌和霉菌,其次是微球菌、葡萄球菌和乳酸菌[16]。陇西腊肉中的乳酸菌包括植物乳杆菌、弯曲乳杆菌、米酒乳杆菌、食品乳杆菌、乳酸乳球菌、戊糖片球菌和肠膜明串珠菌,其中植物乳杆菌产酸能力强,具有较好的耐氯化钠和亚硝酸钠的作用[17]。对湖南腊肉微生物多样性研究发现,其涉及近20个细菌门,其中Firmicutes、Proteabacterial、Cyanobacteria 和 Actinobacteria为优势菌门,并涉及10余个细菌属,其中Staphylococcus、Sphingomonas、Pseudomonas、Enterobacteriaceae 和Leuconostoc为优势菌属[18],有研究发现从湖南腊肉中筛选出的植物乳杆菌-LJ30具有广谱抑菌作用,对腊样芽孢杆菌的抑菌范围达到32.60 mm[19]。

2 腊肠中的微生物多样性

腊肠是以鲜(冻)畜禽肉为原料,配以其它辅料经切碎(或纹碎)、搅拌、腌制、充填(或成型)、烘干(或晒干、风干)、烟熏(或不烟熏)等工艺加工而成的非即食肉制品[7]。主要产地有四川、广东、广西、湖南以及上海等,最著名的是广式和川式,其中四川腊肠以其加工和消费量大、味型多、风味佳而彰显特色。研究显示四川腊肠的 pH5.7~5.9,水分活度 0.70~0.80,含水量 19%~22%,优势菌为葡萄球菌、微球菌和乳酸菌,贮藏期间乳酸菌数量可高达l06CFU/g,葡萄球菌和微球菌低于106CFU/g,还含有一定量的酵母和霉菌[20]。对其优势菌进行鉴定分析发现,细菌包括乳酸片球菌、戊糖片球菌、德氏乳杆菌、木糖葡萄球菌和变异微球菌等近15种;酵母菌包括西弗汉逊氏酵母、异常汉逊氏酵母等10余种[21]。成品腊肠的优势菌在门水平上为Firmicutes和 Proteobacteria,目水平上为 Lactobacillales、Enterobacteriales、Pseudomonadales和 Vibrionales,属水平上为Staphylococcus,种水平上为Staphylococcus equorum和Staphylococcus vitulinus;临近腐败时优势菌群在科水平上为Leuconostocaceae和Staphylococcaceae,属的水平上为Weissella和Staphylocococcus,种水平上为Weissella viridesecens和Weissella cibaria;腐败发黏腊肠优势菌群在门水平上为Lactobacillus和Leuconostoc,目水平上为Lactobacillales,属水平上为Lactobacillus和Leuconostoc,种水平上为Lactobacillus和paraplantarum等[22-23]。湘西腊肠中的优势菌是乳酸菌,烟熏过程中微球菌数量上升,肠细菌和酵母菌数量大幅减少,烟熏后经真空包装,菌落总数、微球菌和乳酸菌呈下降趋势,而肠细菌和酵母菌数量有所上升[24]。北方风干香肠中的优势菌为乳酸菌、葡萄球菌和芽孢杆菌[25]。广式腊肠中的主要优势菌为乳杆菌属、腐生葡萄球菌和木糖葡萄球菌,其中腐生葡萄球菌是广式腊肠重要的发酵微生物,嗜酸乳杆菌是合肥广式腊肠的特有发酵微生物,格氏乳球菌和木糖葡萄球菌是广州广式腊肠的特有发酵微生物[26]。

3 火腿中的微生物多样性

火腿是以鲜(冻)猪后腿为主要原料,配以其它辅料,经修整、腌制、洗刷脱盐、风干发酵等工艺加工而成的非即食肉制品[7],以浙江金华、江苏如皋和云南宣威出产的火腿最为有名。火腿在产品标准的分类上不属于腌腊制品,却具有典型腌腊制品的工艺和产品特性,是发酵特征最明显、最大程度发挥微生物多样性作用的产品类型。研究显示干腌火腿中有乳酸菌、微球菌、葡萄球菌、霉菌和酵母菌等,其中大多微生物对火腿风味的形成有益,也有部分对火腿质量不利,霉菌就具有双重作用,虽然对火腿外观和风味的产生有益,但是霉菌可分泌毒素,对人体有害[27]。三川火腿的优势菌为模仿葡萄球菌和马胃葡萄球菌[28],宣威火腿中主要有乳酸菌、微球菌、葡萄球菌、酵母菌和霉菌[29],邹颖玲等[30]从宣威火腿检出27种真菌,主要真菌有Aspergillus pseudoglaucus、Phialosimplex caninus、Aspergillus penicillioides、Yamadazyma triangularis、Wallemia sebi和Candida glucosophila等,其中优势菌是Aspergillus pseudoglaucus。诺邓火腿表面微生物丰富,细菌远多于真菌,发酵贮藏3年的火腿表面微生物丰度最高,优势菌属包括葡萄球菌属、嗜冷杆菌属、Solitalea、志贺氏菌属、曲霉属、假丝酵母属、尾孢属和节担菌属。火腿发酵前期起主要作用的是葡萄球菌和酵母菌,后期是霉菌[31]。盘县火腿中的细菌多样性和丰度皆高于真菌,细菌在门水平上检测出10个菌门,优势菌门为Firmicutes和Proteobacteria,其腌制过程中微生物以Firmicutes占主导,成熟过程中以Proteobacteria为主;在属水平上检测出154个菌属,优势菌属为Psychrobacter、Acinetobacter、Ochrobactrum、Staphylococcus和Macrococcus;真菌在门水平上检测出4个菌门,优势菌门为Ascomycota,在属水平上检测到51个菌属,优势菌属为Debaryomyces、Aspergillus、Yamadazyma、Candida 和 Penicillium[32]。葡萄球菌属、Nesterenkonia、曲霉菌属、Halomonas和Brevibacterium是盘县火腿中具有潜在功能的微生物[33]。威宁火腿中分离出马胃葡萄球菌、木糖葡萄球菌、乳酸片球菌、变平滑假丝酵母菌和近平滑假丝酵母菌,其中变平滑假丝酵母菌WN9、马胃葡萄球菌WN1和近平滑假丝酵母菌WN10有较强的耐受氯化钠、亚硝酸盐和低温的能力[34]。熏制火腿中的优势菌有凝结芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、肠膜明串珠菌、清酒乳杆菌、腐生葡萄球菌和乳酸乳球菌[13]。低温发酵火腿中的优势腐败微生物有葡萄球菌属、乳酸杆菌属、芽孢杆菌属、肠球菌属、泛菌属、Enhydrobacter和 Virgibacillus等[35]。

4 板鸭中的微生物多样性

板鸭是以肉鸭为原料,经宰杀、脱毛、开膛去除内脏、清洗沥干、腌制、定型、晾晒风干等工艺加工而成的非即食肉制品[36],是西南地区特产,著名产品有重庆白市驿板鸭、南安板鸭、建昌板鸭等。对重庆白市驿板鸭的研究显示,其 pH6.5~6.7、水分活度 0.85~0.90、细菌总数106CFU/g左右、挥发性盐基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)9.6~9.7、硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARs)0.45~0.46,优势腐败菌以乳酸菌和假单胞菌为主,其次是葡萄球菌、大肠菌群和微球菌,另外还有少量热杀索丝菌和芽孢杆菌,这些腐败微生物通过分解蛋白质产生带臭味的胺类物质、发酵产酸、产生黏液、产气等引起板鸭的腐败变质[37]。四川建昌板鸭的微生物作用与其它产品相比更为丰富,有益微生物主要有乳酸菌、葡萄球菌、微球菌、酵母菌和霉菌等,在发酵过程中,微生物可以降低pH值、抑制杂菌的生长、促进板鸭发色、防止氧化变色、减少亚硝胺等[38]。风鸭也属于板鸭类型,对四川风鸭的测定结果显示,菌落总数为103CFU/g~104CFU/g,主要优势菌属为奈瑟氏球菌属和葡萄球菌属[39]。桐城风鸭优势细菌包括乳酸菌、葡萄球菌、微小杆菌、柠檬酸杆菌、链球菌属、不动杆菌等,优势真菌包括青霉属、曲霉属、匍匐属和酵母属等[40]。

5 腊鱼中的微生物多样性

腊鱼是以鱼为原料,经宰杀去鳞、开膛去内脏、腌制、烘干(或晒干、风干)等工艺加工即成,具有风味独特,耐贮藏等特性[41]。根据传统腌制鱼和腌干鱼研究显示,腌制鱼中的优势菌在门水平上为变形菌门和厚壁菌门,在科水平上为弧菌科和芽孢杆菌科[42];腌干鱼的优势菌在门水平上为拟杆菌门、厚壁菌门和变形菌门[43],加工过程中的优势菌在门水平上为拟杆菌门、厚壁菌门和变性菌门,在科水平上为葡萄球菌科、弧菌科、假单胞菌科和动性球菌科[44];贮藏过程中的优势菌为乳酸菌、葡萄球菌和微球菌,其中假单胞杆菌和肠杆菌等腐败菌也广泛存在[45]。腌腊鱼研究结果显示,优势菌为乳酸菌、葡萄球菌、微球菌和酵母菌[46],在腌制过程中,乳酸菌通过产酸抑制腐败微生物生长并促进风味形成[47];加工过程中的乳酸菌包括植物乳杆菌、弯曲乳杆菌、食品乳杆菌、乳酸片球菌和戊糖片球菌等,其中乳酸片球菌不仅耐低温、高盐而且具有蛋白酶活力,非常适宜腊鱼加工[48]。传统固态发酵鱼与大多腌腊鱼微生物特性有所差异,在门水平上检测出11个细菌门,其中优势菌门是厚壁菌门、变形菌门和拟杆菌门;在属水平上检测到10个菌属,其中假单胞菌属、嗜冷杆菌属、不动杆菌属、黄杆菌属、棒状杆菌属和冷杆菌属等具有潜在危害[49]。恩施腊鱼的优势菌门包括变形菌门、放线菌门、硬壁菌门和拟杆菌门等,优势菌属包括 Psychrobacter和 Brochothrix 等[50]。

6 结语

腌腊肉制品产品种类繁多,其微生物的多样性和丰度可因地域、原辅材料、制作工艺、贮藏条件等不同而各具特色。通过对腊肉、腊肠、火腿、板鸭和腊鱼等产品中的微生物组成进行分析,发现其微生物组成,有的以细菌为主,有的以真菌等为主。主要微生物包括乳酸菌、葡萄球菌、微球菌、酵母和霉菌等,其中清酒乳杆菌、木糖葡萄球菌、植物乳杆菌、戊糖微球菌等对火腿发酵、腊肠风味产生等有重要作用,金黄色葡萄球菌、肉毒梭菌、单增李斯特菌等会导致肉制品酸败、发霉,影响产品品质。腌腊肉制品中微生物及其多样性领域已有大量的研究报道,但有关微生物对产品风味、总体品质、可贮性的作用机制有待深入探究。未来的发展趋势,是以探究微生物作用机制为基础,通过微生物调控技术,优化传统工艺,丰富特有风味,提升产品品质和安全性。

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