发酵剂对羊肉干中亚硝酸盐、亚硝胺残留量与风味物质的影响（二）

2 结果与分析

2.1 不同发酵剂对发酵羊肉干亚硝酸盐（NIT）残留的影响

发酵肉制品中亚硝酸盐的主要来源是微生物的代谢产生以及外源添加。由图1可知，4组发酵羊肉干的亚硝酸盐含量均呈先下降后升高的趋势。在腌制阶段，乳清组显著低于发酵剂组和乳清+发酵剂组（P＜0.05），乳清+发酵剂组显著高于对照组和乳清组（P＜0.05），这可能是由于在腌制过程中，原材料搅拌不均匀导致香肠中亚硝酸钠残留量不同。发酵阶段结束后各组的亚硝酸盐残留量达到最低，其中乳清组（0.85mg/kg）显著低于其它3组（P＜0.05），一方面可能是由于乳清组中含有大量的乳酸菌，并且乳酸菌菌株多样，在此阶段其pH值刚好达到亚硝酸盐还原酶的最适pH值范围，从而发挥了较好的酶降解作用；另一方面可能是由于亚硝酸钠产生的游离亚硝酸分解生成NO与肌红蛋白结合，形成稳定的亚硝基肌红蛋白（呈玫瑰红色），从而使得乳清组的亚硝酸盐含量达到最低；也有可能由于在发酵肉干中添加了食盐，使原料肉中的盐离子浓度升高，高浓度食盐、氨基酸和肌红蛋白与酸性环境等因素结合，使亚硝酸盐的含量降低。在烤制结束后，试验组亚硝酸盐含量均显著降低（P＜0.05），乳清组（1.86g/kg）显著低于其它3组（P＜0.05）。各组肉干的亚硝酸盐含量均小于国家规定的30mg/kg。

2.2 不同发酵剂对发酵羊肉干亚硝胺残留的影响

由图2可知，羊肉干在发酵结束后，各组亚硝胺含量显著升高，试验乳清组的亚硝胺含量为35.14μg/kg，显著低于其它3组（P＜0.05），可能是由于在发酵过程中乳清组存在大量乳酸菌使得pH值降低，促进了亚硝酸盐的还原作用，使得亚硝酸盐分解，大大降低了它的残留量，从而进一步减少了亚硝胺的含量；另一方面可能是由于肉干中的蛋白质没有被降解为亚硝胺的前体物质氨基酸和胺，从而减少了亚硝胺的合成。在干燥结束后，乳清+复合发酵剂组的亚硝胺含量为14.35μg/kg，显著低于其它3组（P＜0.05）。而在烤制结束后，4组羊肉干中的亚硝胺含量大幅增加，可能是由于羊肉干中的脂肪在高温条件下烤制，加快了亚硝基化反应进行的速率，并在高温下导致菌失活进而造成烤制结束后亚硝胺含量明显上升。成品中乳清组的亚硝胺含量（110.61μg/kg）显著低于其它3组（P＜0.05），从而使得亚硝基化反应进行的速率降低。

2.3 不同发酵剂对发酵羊肉干成品风味物质形成的影响

发酵肉制品中的风味物质主要源于蛋白质及脂质的氧化分解，如氨基酸Strecker降解、脂质氧化及美拉德反应构成风味物质生成主要途径。由表2可知，发酵羊肉干成品中共检测出主要挥发性风味物质29种，对照组21种；发酵剂组和乳清+发酵剂组22种；乳清组23种挥发性成分，其中醛、醇、酮类物质各3种，酸类5种，烃类4种，其它为5种。通过不同组之间比较发现，复合发酵剂对发酵羊肉干的风味影响较小，天然乳清却可促进蛋白质、脂质分解，产生风味相关前体物质，提高肉干中特征风味物质含量。

较低阈值和良好香气的醛类是肉制品中重要挥发性风味物质，其大部分来自脂肪的氧化水解以及微生物的作用，极少部分来自糖类的美拉德反应。醛类物质大多具有脂肪香味，对羊肉风味有较大影响。如表2所示，醛类共测出5种，己醛是反映脂肪氧化程度的一个指标，浓度较低时，可以赋予肉品清草香；当浓度过高时，则会让肉品有腐臭的味道。对照组的己醛含量显著高于其它3组（P＜0.05），发酵剂组的含量显著低于其它3组（P＜0.05），乳清组显著低于对照组和乳清+发酵剂组（P＜0.05）。异戊醛具有令人愉悦的苹果气味，乳清组的异戊醛含量显著高于其它3组（P＜0.05）。辛醛则呈生嫩的新香，对照组辛醛含量显著高于发酵剂组（P＜0.05），而乳清组和乳清+发酵剂组未检测出辛醛。苯甲醛是羊肉中主要芳香醛，具有苦杏仁味，对风味有消极影响，其与4-异丙基苯甲醛可能均来自苯丙氨酸的Strecker降解；乳清组和乳清+发酵剂组的苯甲醛含量显著低于其它2组（P＜0.05），同时乳清组并未检测出4-异丙基苯甲醛。综上所述，试验中检测到的醛类物质只有5种，这是由于亚硝酸盐的存在对不饱和脂肪酸自氧化有抑制作用，从而产生的醛类风味物质较少。其中乳清组的醛类种类虽最少，但其风味相对含量显著高于其它3组（P＜0.05），可能是由于乳清中的多种类微生物共同作用，因此降低了羊肉干中醛类物质的消极作用。

醇类化合物的风味主要由肌肉中的共轭亚油酸被脂肪氧合酶和氢过氧化酶降解产生，其阈值高于醛，故其对风味的贡献可能小于醛。对风味贡献较大的醇类主要是1-辛烯-3-醇、1-戊烯-3-醇和苯甲醇。1-辛烯-3-醇和1-戊烯-3-醇又称为蘑菇醇，其阈值较低，具有蘑菇香味，主要来源于花生四烯酸和亚油酸的脂质氧化，如表2所示，1-辛烯-3-醇只在对照组和乳清+发酵剂组中检出，其中乳清+发酵剂组含量显著高于对照组（P＜0.05）；苯甲醇是重要芳香醇之一，常以酯类形式呈现并存在于玫瑰花油及肉制品中。特征香味醇类物质主要源自原料肉，故成品中含量可能偏低或消失。一般直链伯醇风味相对较弱，然而随着碳链增长，其风味也增强，表现为青香、木香和脂肪香特征；正丁醇在对照组中未检出，且乳清组的正丁醇含量显著高于其它2组（P＜0.05）。而且有部分醇类可能是在微生物的参与下形成，部分醇类（如1-辛烯-3-醇、沉香醇）是添加亚硝酸盐后产生的风味物质；各组沉香醇的含量依次为对照组＞发酵剂组＞乳清+发酵剂＞乳清组，这与成品中亚硝酸盐的含量有关。

酮类化合物由氨基酸Strecker降解、脂肪酸氧化热降解及微生物分解代谢产生，其风味独特，阈值低，大多具有奶油香或水果香味，随着碳链增加，风味愈加浓郁，对肉品风味有积极作用。饱和酮是动物特征味和植物油脂味的来源，比如3-羟基-2-丁酮、2，3-丁二酮和戊二酮具有强烈的奶油香味；3-羟基-2-丁酮由肉制品中柠檬酸代谢产生二乙酸转化而来。发酵剂组的3-羟基-2-丁酮含量显著高于其它3组，而乳清组的3-羟基-2-丁酮含量显著低于其它3组，说明成熟过程中乳清可能会抑制代谢柠檬酸生成二乙酸最终转化为3-羟基-2-丁酮，而单一复合发酵剂组有助于代谢柠檬酸生成二乙酸最终转化为3-羟基-2-丁酮，与王德宝等研究结果一致。据研究表明，亚硝酸盐对酮类风味物质的影响并不明显。

短链脂肪酸中的直链羧酸主要来自不饱和脂肪酸的水解，带有支链的羧酸大多由相应的醛衍生而成。短链脂肪酸在羊肉中的含量较低，然而被认为对羊肉特征风味（膻味）的影响较大。试验中共检测出5种酸类物质（丙酸、乙酸、异丁酸、丁酸和异戊酸），其中对照组只检测出丁酸和异戊酸；发酵剂组未检出异戊酸；乳清组和乳清+发酵剂组均检测出5种酸类物质。说明丙酸、乙酸、异丁酸是加入发酵剂才会生成的风味物质。乙酸主要是赋予发酵肉制品酸醋味，丁酸赋予发酵肉制品奶香风味。表2所示，乳清+发酵剂组的乙酸含量显著高于其它组（P＜0.05）；而复合发酵剂组的丁酸含量显著高于其它组，对照组则显著低于其它组（P＜0.05）。

烃类物质是由脂肪酸的烷氧基均裂形成，具有较高阈值，被认为对肉品风味的直接作用较小，然而对整体风味有修饰作用，试验中仅检出十甲基环五硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、间异丙基甲苯和邻异丙基甲苯，对发酵羊肉干的整体风味影响较小。

发酵羊肉干中还检测出2，3，5，6-四甲基吡嗪、2，6-二甲基吡嗪、茴香脑、异丙基乙烯基醚、萜品烯和β-蒎烯3；其中吡嗪具有坚果味、烘烤味、青香、泥土香、类似土豆香等，其可以由不同的途径生成，如还原糖和氨基酸反应，美拉德反应中Amadori重排化合物的热降解，α-氨基酸的热降解，或α-二羰基化物和醛这2种物质与氨的反应，是肉加热过程中糖和氨基酸美拉德反应的典型产物。如表2所示，对照组中并未检测出2，3，5，6-四甲基吡嗪和β-蒎烯3；复合发酵剂组的茴香脑和萜品烯的含量均显著高于其它3组（P＜0.05），乳清组的茴香脑和萜品烯的含量均显著低于其它3组（P＜0.05）；乳清组同时检测出了2，3，5，6-四甲基吡嗪和2，6-二甲基吡嗪，而其它3组都只检测出其中1种。

3 结论

探究了天然乳清与复合发酵剂（木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌、戊糖片球菌和植物乳杆菌的比例为1:1:2:1）对发酵羊肉干盐硝酸盐和亚硝胺残留量以及风味物质形成的影响。试验组的亚硝酸盐、亚硝胺含量显著低于对照组，说明发酵剂有助于降低亚硝酸盐、亚硝胺在羊肉干中的残留量，其中乳清组显著低于其它3组（P＜0.05），使其低于国家食品安全规定的肉制品中亚硝酸盐最高残留标准（30mg/kg），提高了肉干的安全性。由于蛋白质和脂质的氧化分解使得发酵羊肉干具有了独特的风味，天然乳清组可提高发酵羊肉干中风味物质的种类，然而复合发酵剂组和乳清+发酵剂组可提高发酵羊肉干中风味物质的相对含量；亚硝酸盐的存在会产生部分醇类（如1-辛烯-3-醇、沉香醇），然而其会抑制醛类物质的产生，对酮类及其它物质影响较小。总之，乳清可提高肉干的风味感官品质和安全性。

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