薛 菲，蒋云升*，闫婷婷
（1.扬州大学食品科学与工程学院，江苏 扬州 225127；2.盐城师范学院生命科学与技术学院，江苏 盐城 224002）
微生物发酵剂对兔肉脯游离氨基酸含量的影响
薛 菲1,2，蒋云升1,*，闫婷婷1
（1.扬州大学食品科学与工程学院，江苏 扬州 225127；2.盐城师范学院生命科学与技术学院，江苏 盐城 224002）
将植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、木糖葡萄球菌（Staphylococcus xylosus）、汉逊德巴利酵母菌（Dabaryomyces hansenii）接种于兔肉糜中，发酵及烘烤制成兔肉脯，研究不同菌种对产品中游离氨基酸含量的影响。结果表明：三菌种单独发酵处理组中，游离氨基酸总量由高到低分别为：葡萄球菌处理组＞酵母菌处理组＞乳酸菌处理组，3个处理组游离氨基酸总量均高于空白对照组，说明添加发酵剂促进了兔肉脯中蛋白质的分解，且其在兔肉脯中分解蛋白质产生游离氨基酸的能力依次递减；三菌种单独发酵处理组中，各种游离氨基酸的含量有增有减，说明不同发酵剂对蛋白质分解游离氨基酸的影响不同；三菌种混合发酵处理组总游离氨基酸含量及各氨基酸含量均高于空白对照组和单菌处理组，说明三菌种复合发酵分解蛋白质产生游离氨基酸的效果相对最好。
发酵剂；氨基酸；兔肉脯
兔肉蛋白质含量高达24.25%，是一种对人体十分有益的健身补品，具有特殊的保健价值，堪称“肉中之王”[1]。兔肉加工产品的品种很多，市面上可见的发酵兔肉产品如腊兔、板兔、中国兔肉香肠等，未见有发酵兔肉脯。市面上常见的兔肉脯多为非发酵制品，如传统蒸制型兔肉脯、传统烧烤型兔肉脯等。
发酵肉制品在成熟过程中发生着复杂的化学变化，其中主要包括碳水化合物、蛋白质和脂肪的降解[2]。一般认为，肉制品中的蛋白质在发酵时同时受到肉组织酶和微生物酶的作用而降解为小分子的肽和游离氨基酸[3-5]。在水溶液中，每种氨基酸和肽类都有自己的滋味，同时它们又与其他成分协同作用，从而促进肉制品最终产品风味的形成。蛋白质降解生成的多肽、肽、氨基酸和小分子的含氮化合物是形成发酵肉制品风味和感官质量的重要前体物质，因此发酵兔肉脯在成熟过程中游离氨基酸含量的变化将直接影响到发酵兔肉脯的风味[6-7]。
本实验在兔肉脯加工过程中，将植物乳杆菌、木糖葡萄球菌、汉逊德巴利酵母作为发酵剂接种于其中，测定其游离氨基酸含量的变化，旨在探讨在兔肉脯发酵加工过程中三菌种对游离氨基酸的形成所起的作用，为通过复合发酵剂生产发酵兔肉脯提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 菌株、材料与试剂
1.1.1 菌株
植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、木糖葡萄球菌（Staphylococcus xylosus）、汉逊德巴利酵母菌（Dabaryomyces hansenii） 扬州大学食品科学与工程学院微生物实验室保藏。
1.1.2 材料与试剂
兔肉购于扬州大学农贸市场；白糖、鱼露、味精、混合香料、胡椒粉，均为市售优级品；锡箔纸、封口膜扬州市通达试剂公司。
磺基水杨酸、茚三酮为分析纯 天津市博迪化工有限公司；异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、赖氨酸、酪氨酸、甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、胱氨酸等氨基酸标准品均为优级纯 美国Sigma公司。
1.2 仪器与设备
HITACH2L-8500A型自动氨基酸分析仪 日本日立公司；85-1A型磁力搅拌器 江苏国华仪器厂；1-15 PK高速冷冻离心机 德国Sigma公司；HG101-2型电热鼓风干燥箱 上海博讯实业有限公司；HSX型控温控湿培养箱 宁波江南仪器厂；SW-CJ-1F超净工作台 苏州净化设备有限公司；YXO.SGH280型高压灭菌锅 上海医用核子仪器厂；BS224S型电子天平 赛多利斯（北京）有限公司；FJ-200型高速均质仪 上海标本模型厂。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
新鲜兔后腿肉→洗净→切块→加辛香料腌制→绞肉机搅成肉糜→加辛香料和发酵剂→搅拌→发酵→成型→烘烤→成品→检测
1.3.2 实验设计
实验分为5组，分别接种不同的菌种，分别测定其成品中的游离氨基酸含量，分组情况见表1。
表1 实验分组Table 1 Design of experimental grouping
1.3.3 氨基酸含量的测定
参考沈清武[8]、赵改名[9]等的方法，取1.0 g样品剪碎后加入10 mL 8 g/100 mL磺基水杨酸溶液，均质于4℃、10 000 r/min离心20 min，将上清液于4℃、20 000 r/min再离心15 min，取上清液于自动氨基酸分析仪检测，在江苏省农业科学院测试中心进行。仪器分析条件：4.6 mm×60 mm Na+型离子交换柱；缓冲液流速：0.4 mL/min；茚三酮流速：0.35 mL/min；柱温：57℃；标准氨基酸样品：10 nmol；每个样品分析50 min。
2 结果与分析
2.1 兔肉脯发酵过程中的游离氨基酸分析
2.1.1 植物乳杆菌发酵兔肉脯的游离氨基酸含量分析
图1 植物乳杆菌发酵兔肉脯中游离氨基酸的含量Fig.1 Contents of free amino acids in rabbit meat fermented by Lactobacillus plantarum
植物乳杆菌发酵兔肉脯的游离氨基酸含量测定结果见图1。发酵兔肉脯L处理组的游离氨基酸与CK组的相比，胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、赖氨酸的含量差异不显着外，其他氨基酸的含量均有显着性差异（P＜0.05）。丝氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、亮氨酸、谷氨酸7种氨基酸含量有所提高，分别增加107.58%、59.40%、42.92%、35.25%、34.17%、29.51%、11.27%。
2.1.2 木糖葡萄球菌发酵兔肉脯的游离氨基酸含量分析
图2 木糖葡萄球菌发酵兔肉脯中游离氨基酸的含量Fig.2 Contents of free amino acids in rabbit meat fermented by Staphylococcus xylosus
木糖葡萄球菌发酵兔肉脯的游离氨基酸含量测定结果见图2。发酵兔肉脯C处理组的各游离氨基酸含量均比CK组有所增加（P＜0.05）。12种游离氨基酸中，具体增加程度为：天冬氨酸315.02%、丝氨酸82.52%、异亮氨酸81.80%、组氨酸74.96%、甘氨酸60.95%、苏氨酸56.13%、苯丙氨酸50.02%、亮氨酸42.86%、缬氨酸31.92%、赖氨酸24.04%、谷氨酸22.93%、丙氨酸21.01%。
2.1.3 汉逊德巴利酵母菌发酵兔肉脯的游离氨基酸含量分析
图3 汉逊氏德巴利酵母菌发酵兔肉脯中游离氨基酸的含量Fig. 3 Content of free amino acids in rabbit meat fermented by Debaryomyces hansenii
汉逊德巴利酵母菌发酵兔肉脯的游离氨基酸含量测定结果见图3。发酵兔肉脯Y处理组的游离氨基酸与CK组的相比，除组氨酸和精氨酸外，其他游离氨基酸均有所增加，其中差异显着（P＜0.05）的有8种，按增加程度由大到小依次为：苏氨酸48.81%、苯丙氨酸45.48%、亮氨酸39.06%、丝氨酸35.03%、甘氨酸32.82%、缬氨酸28.73%、丙氨酸17.11%、谷氨酸16.87%。
2.1.4 三菌种混合发酵兔肉脯的游离氨基酸含量分析
图4 三菌种复合发酵兔肉脯中游离氨基酸的含量Fig.4 Contents of free amino acids in rabbit meat fermented by the mixed bacteria
三菌种复合发酵兔肉脯的游离氨基酸含量测定结果见图4。发酵兔肉脯S处理组的游离氨基酸与CK组相比，检出游离氨基酸16种，其含量均有所增加，并且差异均显着（P＜0.05），增加程度依次为：天冬氨酸429.18%、丝氨酸157.54%、蛋氨酸105.21%、异亮氨酸93.12%、组氨酸89.96%、苏氨酸85.40%、甘氨酸84.39%、胱氨酸79.95%、苯丙氨酸57.96%、酪氨酸50.02%、亮氨酸49.51%、赖氨酸40.27%、缬氨酸37.25%、丙氨酸31.12%、谷氨酸11.86%。
2.2 发酵兔肉脯呈味氨基酸分类统计结果
图5 发酵兔肉脯中氨基酸的分类统计结果Fig.5 Contents of different types of free amino acids in fermented rabbit meat
对各处理组产鲜氨基酸（Asp、Glu）和甜味氨基酸（Ser、Gly）的分类统计结果见图5。复合发酵兔肉脯S处理组的产鲜氨基酸含量高于CK组和其他单菌种发酵组，含量顺序依次为S处理组＞Y处理组＞C处理组＞L处理组＞CK组。甜味氨基酸含量S处理组最高，依次为S处理组＞L处理组＞C处理组＞Y处理组＞CK组。
3 讨论与结论
目前国内外学者对发酵肉制品的研究以香肠为主，主要研究在自然发酵过程中蛋白质的降解作用，对发酵剂在兔肉脯加工中的作用鲜见报道。
3.1 植物乳杆菌处理对发酵兔肉脯游离氨基酸的影响
乳酸菌本身对蛋白质的分解能力并不强，但其所带有的蛋白酶可分解食物中的蛋白。譬如有研究发现，乳酸菌细胞壁处带有的蛋白酶对肉类食物中含有的蛋白质有一定程度的分解作用[10]。另外，乳酸菌在生长增殖时通过同型乳酸发酵途径产生大量的乳酸和少量的醋酸，降低发酵肉制品的pH值，有研究表明[11]，pH值的降低可促进肉中一些组织蛋白酶的释放和激活，pH值为4.5～5.5是组织内源酶最适条件，此时很多蛋白酶的活性最强[12]。因此，乳酸菌在肉制品蛋白质分解方面所起的作用是不可忽视的。
本实验发现，添加植物乳杆菌发酵的兔肉脯除胱氨酸与组氨酸含量低于CK组，其余游离氨基酸含量均略有上升，这与于长青[13]和刘玺[14]等的研究结果有相似之处。
3.2 木糖葡萄球菌处理对发酵兔肉脯游离氨基酸的影响
葡萄球菌在生长增殖过程中能分泌蛋白酶和脂肪酶，一定程度上可加速蛋白质降解为小分子肽、游离氨基酸等物质，这些酶解产物很多是重要的挥发性风味前体物质，有助于发酵肉制品特别风味的形成[15-16]。Montel等[11]研究发现葡萄球菌具有蛋白酶和脂肪酶活性可赋予产品强烈的萨拉米风味。
木糖葡萄球菌能和乳酸菌很好地共生，促进肉制品中蛋白质的降解，增加游离氨基酸的含量[17]。本实验发现，添加木糖葡萄球菌发酵的兔肉脯中的必需氨基酸总量是单菌发酵处理组中最高的，且具有显着性差异，这可能与葡萄球菌蛋白酶的活性强有关；另外与空白对照组相比，其鲜味氨基酸的比例下降，甜味氨基酸的比例上升，改变了产品风味，这与Aro等[18]对发酵香肠的研究结果一致。
3.3 汉逊德巴利酵母菌处理对发酵兔肉脯游离氨基酸的影响
汉逊德巴利酵母菌是发酵肉制品中常用的发酵剂，一方面能使肉品发色反应稳定，赋予产品特有的色泽，另一方面其产生的一些代谢产物可作为芳香物质赋予肉制品特有的风味[19]。酵母菌和乳酸菌类似，具有一定的产酸能力，降低产品的pH值，故可提高蛋白酶的活性。
本实验结果表明，汉逊德巴利酵母菌处理组的鲜味氨基酸含量在各单菌处理组中最多，说明汉逊德巴利酵母菌在发酵和成熟过程中分解蛋白质产生鲜味氨基酸的能力较强，并赋予产品更好的风味。
3.4 复合处理对发酵兔肉脯游离氨基酸的影响
根据前期实验，球菌、酵母菌兼有产香产鲜特性，乳酸菌产酸可抑制病原菌生长，提高产品的安全性，且对所选球菌、酵母菌株无抑制作用，设计出复合发酵组三菌种质量比为1∶4∶1[20]。
游离氨基酸的产生受底物、pH值、微生物以及菌群间协同作用等诸多因素影响，单一发酵剂和复合发酵剂对兔肉脯游离氨基酸含量的影响不同。本实验中，三菌种混合处理组中各种游离氨基酸的含量比所有单菌种发酵组都高，说明混合菌种分解产生游离氨基酸的能力很强。三菌种混合处理组氨基酸的组成比例最佳，使氨基酸的比例更接近于人体的氨基酸需要模式。这可能与在复合发酵过程中，发酵条件较好，3种菌能很好的共生，并协同作用有关。
本实验结果表明，以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、木糖葡萄球菌（Staphylococcus xylosus）、汉逊氏德巴利酵母菌（Dabaryomyces hansenii）接入兔肉糜，经发酵、烘干制成的兔肉脯中游离氨基酸含量高于未接菌组，尤其三菌种质量比1∶4∶1组游离氨基酸总量最高，各类氨基酸比更接近人体需要量模式。
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Effects of Microbial Culture Starters on the Contents of Free Amino Acids in Dried Rabbit Meat Slice
XUE Fei1,2, JIANG Yun-sheng1,*, YAN Ting-ting1
(1. School of Food Science and Engineering, Yangzhou University, Yangzhou 225127, China; 2. School of Life Science and Technology, Yancheng Teachers University, Yancheng 224002, China)
In this paper, one or all of the three bacterial strains Lactobacillus plantarum, Staphylococcus xylosus and Debaryomyces hansenii, were inoculated into ground rabbit meat. After fermentation and drying, dried meat slices were made. The effects of different fermentation starters on the contents of free amino acids in dried rabbit meat slices were analyzed. The results were shown as follows: (1) The content of total free amino acids in rabbit meat fermented by the three strains was higher than that of blank control (CK), showing a decreasing order: Staphylococcus xylosus > Debaryomyces hansenii > Lactobacillus plantarum. Therefore, fermentation by these strains could promote the decomposition of protein in rabbit meat; (2) There were differences in their effect in decomposing protein; (3) Higher individual and total contents of free amino acids were obtained by mixed strain fermentation than single strain fermentation and blank control, indicating that mixed strain fermentation is the most effective in decompose protein to form free amino acids.
culture starters; amino acid; dried rabbit meat crisp
TS251.54
A
1002-6630（2014）05-0156-04
10.7506/spkx1002-6630-201405031
2013-04-07
江苏省科技厅农业科技支撑项目（苏北专项）（BE2012139）；启东市科技局农业计划项目（201206）
薛菲（1981—），女，讲师，硕士，研究方向为食品微生物学与食品营养学。E-mail：yingmufeixue@126.com
*通信作者：蒋云升（1962—），男，教授，本科，研究方向为食品生物技术。E-mail：jysqd62@163.com
