利用混合发酵剂制备冷冻草鱼碎肉肠的研究

本论文以冷冻草鱼碎肉为原料,在优选混合发酵剂的基础上,采用响应面法优化发酵工艺条件,并在最佳发酵工艺条件下生产冷冻草鱼碎肉肠,研究其发酵过程中的生化变化特征、风味变化及安全性,并对发酵过程中的蛋白质组分及微观结构变化进行了研究和探讨。在本研究过程中主要得出以下结论:(1)混合发酵剂菌种的优选。对纳豆芽孢杆菌(n-3)、双歧杆菌(sq-1)、嗜酸乳杆菌(ss-1-1)、戊糖片球菌(x-1、x-2、x-3、x-4、x-5)、植物乳杆菌(P-1.1856)和Lactobacillus harbinensis(L.h)十株菌种的发酵性能进行研究,主要测定了菌种的生长曲线、产酸速率、耐盐能力、不同温度下菌种生长情况、产蛋白酶能力、氨基酸脱羧酶能力、菌种间拮抗性及各菌种对鱼肉浆的利用特性。优选出适合制作混合发酵剂的菌种为纳豆芽孢杆菌(n-3)和戊糖片球菌(x-4、x-5)。(2)优化发酵冷冻草鱼碎肉肠的工艺条件。以一株纳豆芽孢杆菌(n-3)和两株戊糖片球菌(x-4、x-5)作为发酵剂,采用响应面法优化冷冻草鱼碎肉肠的工艺条件。在单因素试验的基础上,确定了混合发酵剂接种量、葡萄糖添加量及混合菌种比例,选取NaCl添加量、发酵温度、发酵时间为影响因子,以冷冻草鱼碎肉肠的pH值为响应值,应用Box-Behken中心组合试验设计建立数学模型,进行响应面分析。优化得出混合发酵剂发酵冷冻草鱼碎肉的工艺条件为:混合发酵剂接种量为3%,葡萄糖添加量为2%、菌种比例为1:1:1、NaCl添加量为2%、发酵温度为38.7℃、发酵时间为36h,在此优化条件下,发酵冷冻草鱼碎肉肠的pH为5.19,与预测值5.20基本吻合。(3)混合发酵剂发酵冷冻草鱼碎肉肠过程中风味物质的改变。采用电子鼻技术结合氨基酸分析技术,研究发酵过程中冷冻草鱼碎肉肠风味的变化。电子鼻6个金属传感器(LY2/GH、LY2/gCTL、T70/2、PA/2、P30/1和P40/2)能较好地区分发酵过程中冷冻草鱼碎肉的挥发性气味,其中T70/2、PA/2、P30/1和P40/2的响应值变化显著。PCA分析方法的总贡献率为99.985%。DFA分析方法的总贡献率为93.969%。通过氨基酸分析的结果表明,发酵后冷冻草鱼碎肉肠中滋味活度值(TAV)>1的游离氨基酸类型有Glu、His、Ala、Val、Phe和Lys,它们的滋味类型主要是甜味、苦味、鲜味和酸味。(4)混合发酵剂发酵冷冻草鱼碎肉肠安全性的研究。通过高效液相色谱法和水平板计数法,研究了冷冻草鱼碎肉肠发酵过程中生物胺含量的变化及微生物数量的变化。结果发现,利用纳豆芽孢杆菌和戊糖片球菌组成的混合发酵剂以及一系列负控脱羧酶活动能有效抑制冷冻草鱼碎肉肠发酵过程中生物胺的形成,降低发酵过程中腐胺、尸胺、组胺和酪胺含量的积累;可以明显抑制金黄色葡萄球菌、假单胞菌和大肠杆菌的生长,提高冷冻草鱼碎肉肠发酵制品的品质。(5)混合发酵剂发酵冷冻草鱼碎肉肠过程中的凝胶形成机理。冷冻草鱼碎肉肠发酵过程中凝胶形成机理复杂,随着发酵时间延长,冷冻草鱼碎肉肠的pH及水分含量逐渐降低;总蛋白质含量升高,水溶性蛋白质和盐溶性蛋白质水解程度较大,其含量不断下降;硬度、胶着性和咀嚼性增加,凝胶强度和弹性率增强;盐溶性蛋白的三级结构遭到一定的破坏,变性温度升高,但均能保留完整的三螺旋结构;经发酵后,冷冻草鱼碎肉肠形成了更为紧密的网络结构。