低聚果糖和菊粉对发酵香肠风味的影响

摘要

低聚果糖(Fructo-oligosaccharides，Fos)、菊粉(Inulin，Inu)具有膳食纤维和益生元的双重功效，可用于改善产品的色泽、口感、质构和加工特性，特别是在发酵食品中可以促进乳酸菌的生长，产生短链脂肪酸，从而改善食品的风味，但Fos和Inu分别与乳酸菌组合后对发酵香肠品质的潜在作用值得进一步研究。
　　本文从微生物资源丰富的金华火腿中，筛选能够高效利用Fos和Inu的乳酸菌，探究Fos和Inu在乳酸菌的作用下糖组分变化及挥发性物质产生的机制，再利用模拟香肠体系，研究Fos和Inu对蛋白质降解和风味物质产生的作用，最后以发酵香肠为载体，探讨Fos和Inu对发酵香肠成熟过程中品质的影响，为Fos和Inu提高发酵肉制品品质提供理论基础。主要研究结果如下:
　　1.从金华火腿中分离纯化得到乳酸菌135株，以发酵特性指标和变色平板法进行初筛，得到22株复合肉品发酵剂标准且能够利用Fos和Inu的乳酸菌;通过菌株分别在Fos和Inu为碳源培养基中的生长能力及β-呋喃果聚糖酶活力进行复筛，发现菌株L40可以利用Fos和Inu且生长良好(P＜0.05)，同时该菌株的β-呋喃果聚糖酶活力最高为170.6U/mg蛋白;通过菌株的菌落形态和生理生化特征结合16S rDNA分子鉴定，确定菌株L40为弯曲乳杆菌（Lactobacillus curvatus）。
　　2.通过测定弯曲乳杆菌分别在Fos和Inu为唯一碳源发酵液中的生长、产酸能力、糖组分变化和挥发性风味变化来探讨Fos和Inu对挥发性物质产生的作用。试验结果显示，Fos和Inu可以促进弯曲乳杆菌的增殖并显著降低发酵液的pH(P＜0.05)。发酵(24h)时，添加Fos的发酵液中蔗糖、蔗果三糖和蔗果四糖的含量分别降低68.0％、93.1％、92.6％，添加Inu的发酵液中果糖、蔗糖、蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖的含量分别降低61.6％、86.6％、90.9％、25.8％。添加Fos和添加Inu的发酵液中酸类、醛类、酮类和醇类均显著高于添加葡萄糖发酵液（P＜0.05），主要表现在乙酸、3-甲基丁醛、苯乙醛和3-甲基-1-丁醇。以上结果表明菌株L40主要利用Fos和Inu中的蔗果三糖和蔗果四糖，并产生大量的挥发性物质。
　　3.利用模拟香肠体系，测定模拟香肠的pH、蛋白质降解情况、游离氨基酸及挥发性风味在发酵过程中的变化，结果显示Fos和Inu的添加可以显著增加模拟香肠中乳酸菌总数，从而显著降低模拟香肠的pH(P＜0.05)，添加Fos和添加Inu的模拟香肠中肌原纤维蛋白的副肌球蛋白(97.2kDa)和肌动蛋白(45kDa)较添加蔗糖(Sucrose，Suc)的模拟香肠降解明显，且游离氨基酸总量高于Suc的模拟香肠，主要体现在甜味和苦味氨基酸。发酵结束(12d)时，添加Fos和添加Inu的模拟香肠中3-甲基丁醛、苯乙醛、己醛、3-羟基-2-丁酮、戊醇、2，3-丁二醇、乙酸乙酯和异戊酸甲酯的含量显著高于添加Suc的模拟香肠(P＜0.05)。
　　4.以发酵香肠为载体验证Fos和Inu对发酵香肠品质的影响，结果表明，Fos和Inu的添加均可以降低香肠的pH，还可以抑制香肠脂肪氧化和硬度的增加;另外，Fos的添加可以显著增加香肠的L*，Inu的添加显著抑制香肠风干过程中b*的增加(P＜0.05);添加Fos香肠的挥发性物质含量高于其他组，主要体现在乙酸乙酯、苯乙醛、乙酸、戊醇和3-羟基-2-丁酮;感官评价得分和总体可接受性显示，添加Fos的香肠优于添加Suc的香肠。

目录

摘要

符号及缩略语

第一章 绪论

1．1 低聚果糖和菊粉

1．1．1 低聚果糖和菊粉的理化性质

1．1．2 低聚果糖和菊粉在香肠中的应用

1．2 发酵香肠的概述

1．3．1 发酵香肠中的乳酸菌

1．3．2 发酵香肠中乳酸菌的作用

1．3．3 乳酸菌对低聚果糖和菊粉的利用

1．4 研究目的、意义与内容

1．5 技术路线

第二章 利用低聚果糖和菊粉乳酸菌的筛选与鉴定

2．1 材料与设备

2．1．1 主要材料

2．1．2 主要试剂

2．1．3 主要设备

2．2 试验方法

2．2．2 菌株的初筛

2．2．3 菌株的复筛

2．2．4 菌株的鉴定

2．2．5 数据分析

2．3 试验结果与分析

2．3．1 菌株的分离、纯化

2．3．2 菌株的初筛

2．3．3 菌株的复筛

2．3．4 菌株的鉴定

2．4 本章小结

第三章 低聚果糖和菊粉对弯曲乳杆菌发酵液挥发性物质的影响

3．1 材料与设备

3．1．1 主要材料

3．1．2 主要试剂

3．1．3 主要设备

3．2 试验方法

3．2．1 低聚果糖和菊粉组分的ESI／MS分析

3．2．2 弯曲乳杆菌生长曲线的测定

3．2．3 弯曲乳杆菌发酵液pH的测定

3．2．4 弯曲乳杆菌发酵液中低聚果糖和菊粉组分的测定

3．2．5 弯曲乳杆菌发酵液中挥发性成分的检测与鉴定

3．2．6 数据处理与统计分析

3．3．1 低聚果糖和菊粉的结构分析

3．3．2 低聚果糖和菊粉对弯曲乳杆菌生长的作用

3．3．3 低聚果糖和菊粉对发酵液的pH值的影响

3．3．4 发酵过程中发酵液中低聚果糖和菊粉糖组分的变化

3．3．5 发酵过程中发酵液的挥发性物质分析

3．4 讨论

3．5 本章小结

第四章 低聚果糖和菊粉对模拟香肠风味的影响

4．1．1 主要材料

4．1．2 主要试剂

4．1．3 主要设备

4．2 试验方法

4．2．1 模拟香肠的制备工艺

4．2．2 pH的测定

4．2．3 乳酸菌总数的测定

4．2．4 游离氨基酸的测定

4．2．5 SDS-PAGE电泳

4．2．6 挥发性风味的测定

4．2．7 数据处理与统计分析

4．3．1 模拟香肠发酵过程中pH的变化

4．3．2 模拟香肠发酵过程中乳酸菌总数的变化

4．3．3 模拟香肠中肌原纤维蛋白SDS-PAGE电泳

4．3．4 模拟香肠中游离氨基酸的变化

4．3．5 发酵过程中模拟香肠的挥发性风味分析

4．4 本章小结

第五章 低聚果糖和菊粉对发酵香肠风味的影响

5．1 材料与设备

5．1．1 主要材料

5．1．3 仪器设备

5．2 试验方法

5．2．1 菌株活化

5．2．3 发酵香肠理化指标测定

5．2．4 数据处理与统计分析

5．3 试验结果与分析

5．3．1 风干过程中发酵香肠pH的变化

5．3．2 风干过程中发酵香肠Aw的变化

5．3．3 风干过程中发酵香肠TBARs的变化

5．3．4 风干过程中发酵香肠质构的变化

5．3．5 风干过程中发酵香肠颜色的变化

5．3．6 风干21 d后发酵香肠的挥发性风味分析

5．3．7 感官评价

5．4 本章小结

全文总结

参考文献

附录

致谢

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