第十三章 发酵肉制品

二、微生物在发酵肉制品中的 作用
（一）降低 pH 值减少腐败改善组织与 风味
原料肉在接种乳酸菌后，乳酸菌利用碳水化 合物如葡萄糖发酵产生乳酸，从而使肉品pH值降 至4.8~5.2，肌肉蛋白在酸性条件下变性形成胶状 组织，从而增加了肉块间的结着力以及提高了肉 品的硬度与弹性。此外乳酸可赋于香肠特殊的风 味。由于pH值接近于肌肉蛋白等电点（pH=5.2）， 肌肉蛋白保水力减弱，可加快香肠干燥速度，降 低水分活度，而且在酸性条件下病原菌及腐败菌 的生长得以抑制。
（4）蛋白酶降解肌肉蛋白，故肌原纤维 蛋白和肌浆蛋白数量下降，NPN化合物、 肽、氨基酸及氨浓度增加，使 pH 值略微 升高。 （ 5 ）某些发酵剂和肉类微生物具有水 解脂肪的能力，使脂肪被水解形成脂肪 酸，改善成品风味。在熟化期间虽然酸 量增加，但并无酸败现象。 （6）亚硝酸残留量低。
发酵产酸需要一定的时间和条件，且这些条件往 往不易控制。因此有人提出用添加化学添加剂的 方法替代发酵产酸。但直接加酸会导致肌肉蛋白 的迅速凝固，影响成品结着性。因此，必须寻找 一种延缓酸作用的方法。 目前有一种较为成功的酸化方法：葡萄酸-δ-内 酯填充几小时后在肉中水解，产生葡萄酸；添加 升温即溶化的特殊包衣包裹的有机酸。 发酵和酸化相比较，酸化降低pH值的时间很短， 具有细菌学安全性。但普遍认为发酵剂发酵的香 肠，其感官特性和货架期均比酸化剂生产的香肠 好。酸化剂香肠虽被人们接受，但要求在生产后 短期内销售，以免产生感官变化。
著名的低酸发酵干燥肉制品有法国、意 大利、南斯拉夫、匈牙利的萨拉米香肠， 西班牙火腿等。虽然它们在烟熏（仅有 部分产品烟熏）、霉菌生长（其中几种 表面有霉菌生长）和其他特征方面彼此 不同，但在以下两个方面是一致的：
两个方面是一致性
①发酵干燥时间长 即是高 pH 值产品， 脱水率也较高，但无干燥失败现象（变 形、部分硬化等）。因此，为了达到足 够Aw值，必须延长水份移动过程。 ②不添加碳水化合物或温度控制较低， 产品的最终pH值在5.5以上，且通常为 5.8~6.2。
表13-1
菌属 乳杆菌属(Lactobacillus)
发酵肉制品常用的微生物
菌种
植物乳杆菌(L.plantarum) 干酪乳杆菌(L.casei) 发酵乳杆菌(L.fermenti) 嗜酸乳杆菌(L.acidophilus) 短乳杆菌(L.breris) 布氏乳杆菌(L.buchneri) 乳酸链球菌(ctis) 乳链球菌(S.acidilactis) 二乙酸链球菌(S.diacetilactis) 橙色微球菌(M.auterisiae) 亮白微球菌(M.camdidus) 变异微球菌(M.varians) 表皮微球菌(M.epidermidis) 啤酒片球菌(P.cererisiae) 乳酸片球菌(P.acidilactis) 戊糖片球菌(P.pentosaceus)
肉在腌制或发酵成熟期间，由于污染 的异型发酵的乳酸菌会产生H202，与肌红 蛋白形成胆绿肌红蛋白，而发生变绿现 象。因此在肉制品中接种发酵剂，可利 用优势菌抑制杂菌的生长或将其产生的 H202还原为H20和02，防止氧化变色。
（四）减少亚硝胺的生成
亚硝胺为致癌物已得到公认。腌制肉 中的亚硝胺由残留的NO2-与二级胺反应生 成的。如果在肉中加入乳酸菌，其产生 乳酸降低 pH 值，促使亚硝酸盐分解，则 可减少残留的NO2-与二级胺作用生成亚硝 胺。因此在肉中添加发酵剂可以提高肉 制品的安全性。
（2）低酸肉制品的特点
低酸发酵肉制品在发酵和干燥过程中主 要发生了以下变化： ①产品熟化期末，温度仅为18~22℃， 但失重达40～50％。 ②干燥导致 Aw 下降，大多数病原微 生物被抑制。实际上只有李斯特菌和葡 萄球菌有机会生长。低温（＜ 10℃）和 低Aw可以阻止大肠杆菌和沙门氏杆菌。
③蛋白酶降解肌肉蛋白产生风味物质 （非蛋白态含氮化合物）使 pH 值略微上 升。 ④脂解酶降解脂肪产生羟基和脂肪酸， 增加酸度而无酸败，因此形成可口的风 味。 ⑤如果使用了硝酸盐，亚硝酸盐的消 耗不显著。在低酸香肠中，残留的亚硝 酸盐仍高达50~100×10-6（mg/kg）。其 原因不仅在硝酸盐和亚硝酸盐本身，而 且与烟熏和干燥引起的浓度增加有关。
（五）抑制病原微生物的生长及 其产生的毒素
发酵香肠在制作中不经过加热，因此 在自然发酵过程中如条件控制不当，则 极易造成香肠发生腐败或因病原微生物 的生长而导致食物中毒。许多研究结果 表明，发酵作用可以控制发酵肉制品中 的病原菌，如沙门氏菌（ Sa1monella ）。 金 黄 葡 萄 球 菌 （ Staphy1ococcus aureus ） 、 肉 毒 杆 菌 （ Clostridium botulinmm）的生长和产毒。
微生物培养物因有稳定的可控酸化作用， 使肉制品的货架期延长。酸抑制了其他 微生物的生长并促进脱水。特制的微生 物培养物通过过氧化氢酶系统减少形成 过氧化物而加强腌制肉颜色的稳定并防 止发生酸败，某些球菌属酵母培养物也 加速和稳定干香肠表面颜色发生变化。
（三）营养特性
研究发现摄食乳酸杆菌和含活乳酸菌的食品会 使乳酸菌定植到人的大肠内，继续发挥作用， 从而形成不利于有害菌增殖的环境，有利于协 调人体肠道内微生物菌群的平衡。 乳酸杆菌能降低致癌物质前体或/和降低由转 化前体生成致癌物质的酶活性。因此，可以减 少致癌物质污染的危害，对鼠注射或饲喂乳酸 杆菌，植入的瘤被抑制，这是由于免疫系统被 激活和加强的缘故。发酵过程中，肌肉蛋白质 被分解成肽和游离氨基酸，因此消化率增加。
2．高酸发酵肉制品
不同于传统低酸发酸肉制品，绝大多 数高酸发酵肉制品用发酵剂接种或用发 酵香肠的成品接种。而接种用的微生物 有能发酵添加的碳水化合物而产酸的菌 种。因此，成品的pH值在5.4以下。
高酸发酵肉制品主要发生的变化
（ 1 ）由于碳水化合物降解形成乳酸， pH 值降 至 5.4 以下。该 pH 值同肉类蛋白质的等电点十 分接近，因此使肌肉蛋白凝胶化，且抑制了大 多数不良微生物。 （2）由于使用了发酵剂，香肠失重15％~20％ 就足以达到要求的Aw，因此失重通常比低酸发 酵肉制品低。 （3）低pH和低Aw使初始菌群被选择淘汰，这 类似于低酸肉制品中的变化。不同的是在高酸 肉制品中由于pH值较低，葡萄球菌也被抑制。
传统发酵肉制品生产中发酵所需的微生物是偶 然从环境中混入的“野生”菌，而现在一般用 筛选甚至通过生物工程技术培育的微生物。 如今人们已经认识到了乳酸菌等微生物在发酵 肉制品呈色、呈味及保存中的重要作用，因此 在欧美等国，发酵剂在肉类工业中的应用越来 越广泛 我国是一个肉类生产及消费大国，全国各地都 有一些名优的发酵肉制品，如金华火腿等。但 都属于自然发酵，产品质量很不稳定。在西式 发酵香肠的基础上，结合我国传统发酵的加工 技术，利用乳酸发酵剂制作适合中式风味的发 酵香肠及肉制品，发展前景广阔。
第二节 发酵肉制品常用的微生 物及其特性
一、发酵微生物的种类及性质 二、微生物在发酵肉制品中的作用 三、肉类发酵常用的微生物及其特性 四、发酵剂培养物的使用 五、发酵剂的制备与保存 六、发酵肉制品成熟过程中的生化变化
一、发酵微生物的种类及性质
从发酵和腌制肉品中分离的微生物区系 来看，主要有：乳杆菌属、片球菌属、 链球菌属、微球菌属和青霉菌属等。这 些微生物对肉品的色泽、风味的形成以 及品质卫生起着极其重要的作用。发酵 肉制品中常用的微生物见表13-1。
发酵肉制品因其较低的pH值和较低的Aw使其得 以保藏。在发酵、干燥过程中产生的酸、醇、 非蛋白态含氮化合物、脂及酸使发酵肉制品具 有独特的风味。 发酵肉制品在美国、德国、意大利等国家已成 为一种传统的发酵食品，它具有工艺考究、色 香浓郁、风味独特的特点。肉和肉制品的干燥 和发酵是世界上最原始、最古老的贮藏方法， 在大多数情况下发酵和干燥联合进行。我国的 腊肠是通过干燥而制成，且是高温干燥 （35~50℃），而欧洲的干香肠则既有发酵过 程又有干燥过程，且是低温干燥过程 （15.6~23.0℃），但现在也有采用高温干燥 工艺者（＞30℃）。
三、发酵肉制品的特点
（一）微生物安全性
一般认为发酵肉制品是安全的，因低Aw值和／或低 pH值抑制了肉中病原微生物的增殖，延长了肉品的 稳定期。在贮藏期间，成品中的有害菌会因酸性环 境而死亡。 近年来美国肉类工业开发了较好的发酵干香肠和半 干香肠的加工技术，特别注重了质量控制，使金黄 色葡萄球菌严格控制在公共健康的水平以下。他们 认为一旦香肠的pH值小于5.3，就能有效地控制金 黄色葡萄球菌的繁殖。但在pH值降至5.3的过程中， 必须控制香肠肉馅放置在15.6℃以上温度的时间。
第十三章 发酵肉制品
孔保华
第一节 第二节 第三节 第四节
发酵肉制品的概念、种类及特点 发酵肉制品常用的微生物及其特性 发酵肉制品的质量控制 发酵干香肠和半干香肠的加工
第一节
发酵肉制品的概念、 种类及特点
一、发酵肉制品的概念 二、发酵肉制品的种类 三、发酵肉制品的特点
一、发酵肉制品的概念
发酵肉制品是指在自然或人工控制条件 下，利用微生物发酵作用，产生具有特 殊风味、色泽和质地，且具有较长保存 期的肉制品。 因肉制品在加工过程中经过了生物发酵， 由特殊细菌或酵母，将糖转化为各种酸 和(或)醇，使肉制品的pH值降低，并经 低温脱水使Aw下降，因此，准确地讲应 称其为发酵干燥肉制品。
（二）促进发色
肉制品的色泽是决定其品质的重要指标 之一。肉品在发酵成熟过程中，微球菌 可以将 NO3-还原为 NO2-，而乳酸菌在发酵 成熟时利用碳水化合物产生乳酸，降低 了pH值，有利于NO2-分解为NO。NO与肌红 蛋白结合生成亚硝基肌红蛋白，从而最 终使肉品呈腌制特有色泽。
（三）防止氧化变色
二、发酵肉制品的种类
发酵肉制品主要是发酵灌肠制品，另外 还有部分火腿。这些制品的分类常以酸 性（ pH 值）高低、原料形态（绞碎或不 绞碎）、发酵方法（有无接种微生物或/ 和添加碳水化合物）、表面有无霉菌生 长、脱水的程度，甚至以地名进行命名 。
常见的分类方法主要有：
（一）按地名 这类命名方法是最传统也是最 常用的方法，如黎巴嫩大香肠、塞尔维拉特香 肠、萨拉米香肠等。 （二）按脱水程度 根据脱水程度可分成半干 发酵香肠和干发酵香肠。①半干发酵香肠的含 水量为40-45%，②干香肠的含水量为25-40%。 （三）根据发酵程度 根据发酵程度可分为低 酸发酵肉制品和高酸发酵肉制品。这种分类方 法是根据成品pH值进行划分。
（二）货架期
发酵肉制品由于降低了水分含量和 pH 值， 货架期一般较长。美式香肠的水分／蛋 白质比率在3.1以下，pH 5.0以下，故不 需冷藏。货架期稳定的肉制品主要有两 类：一类是pH值在5.2以下，水分活性在 0.95以下；另一类是pH值低于5.0，水分 活性低于 0.91 。这些产品在货架期间一 般不发生细菌性变质，但可能发生化学 或物理性变质。
1．低酸发酵肉制品
（1）低酸发酵肉品种的种类 传统上认 为低酸肉制品的 pH 值为 5.5 或大于 5.5 。 这类肉制品在欧洲和其他大陆有悠久的 历史，欧洲的传统风味香肠通常是发酵、 低温干燥，而中国香肠是升温干燥。高 温干燥可以使微生物失活，且产品在感 官上完全不同于低温发酵香肠。对低酸 肉制品，低温发酵和干燥有时是唯一抑 制杂菌直至盐浓度达到一定水平的手段。
链球菌属(Streptococcus)
微球菌属(Microccucillium)
扩张青霉(P.expansum) 娄地青霉(P.roqueforti) 白地青霉(P.candidium)
作为发酵剂的微生物应具有以下特征：
（1）食盐耐受性，能耐受6％的食盐溶液； （2）能耐受亚硝酸盐，在80~100ppm浓 度条件下仍能生长； （3）能在27~43℃范围内生长，最适温度 为32℃； （4）同型发酵； （5）发酵副产物不产生异味； （6）无致病性； （7）在57~60℃范围内灭活。