摘要：微生物及微生物酶作用于脂肪和蛋白質(zhì)發(fā)生水解氧化反應(yīng)，反應(yīng)及反應(yīng)產(chǎn)物相互影響使發(fā)酵肉制品呈現(xiàn)出復(fù)雜的體系。發(fā)酵肉制品中的微生物對其產(chǎn)生的作用具有兩面性。一方面，微生物的酶作用于肉中的各成分，降解了大分子物質(zhì)使發(fā)酵肉制品營養(yǎng)物質(zhì)更易吸收，且蛋白質(zhì)和脂肪適度水解氧化呈現(xiàn)出特殊發(fā)酵風味；另一方面，微生物可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)，還可能導致脂肪和蛋白質(zhì)過度氧化，從而產(chǎn)生食用危險，危害人體健康。調(diào)控肉制品的水解氧化程度對其品質(zhì)具有重要意義。本文主要綜述了微生物對發(fā)酵肉制品中脂肪及蛋白質(zhì)的水解氧化作用及益生菌和益生素對發(fā)酵肉制品氧化穩(wěn)定性的影響等。
 

　　關(guān)鍵詞：微生物；益生菌；脂肪；蛋白質(zhì)；水解；氧化；發(fā)酵肉制品
 

　　1 前 言

　　發(fā)酵肉制品是指在自然或人工控制條件下，利用微生物發(fā)酵產(chǎn)生具有特殊風味、色澤和質(zhì)地且具有較長保存期的肉制品。目前，世界上發(fā)酵肉制品主要為火腿、培根和香腸等3大類。我國名優(yōu)的傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品有金華火腿、宣威火腿、牛干巴、廣式香腸和川式臘肉等。霉菌、細菌(包括乳酸菌、球菌等)、酵母菌等是發(fā)酵肉制品中主要的微生物，在長期的發(fā)酵過程中，微生物菌群動態(tài)變化同時作用于肉中的各組分產(chǎn)生有益或有害的影響。肉制品通過微生物發(fā)酵使組織中的蛋白質(zhì)和油脂降解為小分子蛋白、氨基酸和游離脂肪酸，進而形成風味物質(zhì)。降解產(chǎn)生的游離脂肪酸等比其他脂類物質(zhì)更易發(fā)生氧化，脂質(zhì)氧化又促進蛋白質(zhì)氧化導致肉制品褪色，還有可能產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，如醛酮類、胺類等物質(zhì)，過度氧化影響食品的顏色、風味和安全性。

　　隨著人們對食物營養(yǎng)和安全要求的不斷提高，生產(chǎn)高品質(zhì)的肉制品已成為重要課題，本文主要綜述了發(fā)酵肉制品中脂肪、蛋白質(zhì)水解氧化與微生物的關(guān)系以及益生菌和益生素對發(fā)酵肉制品的影響，旨在為調(diào)控發(fā)酵肉制品品質(zhì)和安全性提供參考依據(jù)，促進肉制品產(chǎn)業(yè)發(fā)展，使消費者更正確地認識發(fā)酵肉制品。
 

　　2 發(fā)酵肉制品脂肪水解氧化與微生物的關(guān)系
 

　　發(fā)酵肉制品中微生物對脂肪和蛋白質(zhì)的分解早有研究，胡萸英等研究金華火腿時發(fā)現(xiàn)，4種霉菌（產(chǎn)黃青霉、圓弧青霉、雜色曲霉和臘葉芽枝霉）對脂肪和蛋白質(zhì)都有分解的作用。微生物產(chǎn)生的脂肪酶可以分解肉中的脂肪，生成短鏈揮發(fā)性脂肪酸和酯類物質(zhì)，使產(chǎn)品具有特殊的風味。霉菌可在發(fā)酵肉制品的表面生長，使肉制品減少與氧氣和光的直接接觸，起到抗酸敗作用；同時分解脂肪和蛋白質(zhì)有利于產(chǎn)品形成發(fā)酵肉制品的特有風味和增加營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。但許多研究表明，霉菌可能產(chǎn)生有毒代謝產(chǎn)物（霉菌毒素），所以就需要對應(yīng)用于發(fā)酵制品中的霉菌進行嚴格的篩選。在地中海地區(qū)多用青霉和毛霉發(fā)酵香腸，這2種霉菌不產(chǎn)霉菌毒素，能促進香腸感官品質(zhì)的提升。發(fā)酵肉制品中脂類水解酶主要是來自于微球菌科，其中，微球菌和葡萄球菌具有較強的分解脂肪能力，對發(fā)酵香腸獨特風味的形成發(fā)揮了重要的作用，因此被稱為香腸的“風味”菌。李想等以腐生葡萄球菌（Staphylococcus saprophyticus；CGMCC 3475）為發(fā)酵劑發(fā)酵里脊豬肉時發(fā)現(xiàn)，腐生葡萄球菌促進了脂肪水解，游離脂肪酸含量顯著增加。酵母菌在發(fā)酵肉制品中主要作用是生長時消耗氧，并降低pH值、抑制酸敗，也具有分解脂肪和蛋白質(zhì)、形成過氧化氫酶等的能力，因此酵母菌對改善產(chǎn)品風味、延緩酸敗起著重要的作用。梁慧等從傳統(tǒng)臘魚中分離篩出2株產(chǎn)香酵母，分別是季也蒙畢赤酵母（Pichia guilliermondii，H9）和近平滑假絲酵母（Candidaparapsilosis，J11），分析這2種酵母發(fā)酵液的揮發(fā)性成分發(fā)現(xiàn)含有較多醇類和酯類，能產(chǎn)生多種高級脂肪酸。這2株菌將有可能成為新型肉制品的發(fā)酵劑，還有待進一步馴化和研究。

　　脂肪水解后產(chǎn)生游離脂肪酸，再進一步氧化，一定程度上的脂肪氧化可有助于風味的形成，但過度的氧化則會導致酸敗、產(chǎn)生有害物質(zhì)。脂質(zhì)氧化是油脂酸敗的主要原因之一，除了會產(chǎn)生不良風味和影響感官品質(zhì)外，還會影響食品的營養(yǎng)價值，對健康造成危害。不飽和脂肪酸氧化生成脂質(zhì)羰基化合物，同時產(chǎn)生醇類、醛類和酮類等化合物，能通過自由基鏈反應(yīng)形成過氧化物，這些次級反應(yīng)產(chǎn)生大量揮發(fā)性化合物。王衛(wèi)等在研究四川臘肉時發(fā)現(xiàn)，在整個風干發(fā)酵過程中酸價和過氧化值都呈逐漸增加的趨勢，說明發(fā)酵過程中水解和氧化程度逐漸加深。Bozkurt 等發(fā)現(xiàn)在添加微生物發(fā)酵劑（乳酸片球菌、植物乳桿菌、葡萄球菌）的香腸樣品在儲藏后期的硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid，TBA）明顯低于不添加微生物的香腸樣品。香腸在20℃儲藏45d后，TBA值介于2.00～4.22mg/kg之間，證明微生物能催化分解脂質(zhì)自動氧化產(chǎn)物。因此合適的發(fā)酵劑可以抑制脂肪過度氧化。劉洋在發(fā)酵香腸中接種了發(fā)酵劑SM-194（戊糖片球菌、木糖葡萄球菌、肉葡萄球菌、清酒乳桿菌、漢遜德巴利酵母菌），結(jié)果表明發(fā)酵組的酸價較高，過氧化值及丙二醛含量較對照組偏低。因此該發(fā)酵劑可以促進脂肪水解產(chǎn)生游離脂肪酸，且能阻止其進一步氧化，延緩腐敗。

　　脂肪的水解氧化并不是分步進行的，而且隨著發(fā)酵時間的增加其水解氧化程度也逐漸增加。微生物可以促進脂肪水解氧化，也可以在一定程度上抑制脂質(zhì)過氧化，因此分離篩選合適的發(fā)酵劑生產(chǎn)發(fā)酵肉制品就顯得尤為重要。
 

　　3 發(fā)酵肉制品蛋白質(zhì)水解氧化與微生物的關(guān)系
 

　　蛋白酶是指能夠作用于蛋白質(zhì)，催化肽鍵水解，使蛋白質(zhì)從大分子降解為小分子的酶類。在發(fā)酵過程中，原料肉中內(nèi)源性蛋白酶和微生物產(chǎn)生的蛋白酶均能作用肌肉蛋白使其發(fā)生不同程度水解，降解產(chǎn)生更易被人體吸收的小分子物質(zhì)-多肽和氨基酸，從而提高食品的營養(yǎng)價值，同時還增進食品的風味。發(fā)酵香腸的陳化成熟過程中，肌球蛋白和肌動蛋白的降解率分別達到了49%和30%。葡萄球菌、微球菌、乳酸菌等均能產(chǎn)生蛋白酶。

　　單吉祥等在研究發(fā)酵香腸儲藏期的品質(zhì)變化時發(fā)現(xiàn)，香腸在儲藏75d時腸體表面出現(xiàn)白色斑點，這是由于蛋白質(zhì)在微生物酶作用下降解導致了鹽溶性蛋白質(zhì)溶出。冶成君等研究牦牛肉發(fā)酵過程中乳酸菌對肌肉蛋白的降解作用，發(fā)現(xiàn)牦牛肉在發(fā)酵過程中，蛋白質(zhì)水解指數(shù)發(fā)酵第13d達到最大值。Naes等將干酪乳桿菌產(chǎn)生的蛋白酶添加到發(fā)酵香腸中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)大量水解，且谷氨酸、絲氨酸和賴氨酸含量明顯增加。具有一定蛋白酶活性的菌株（微球菌和葡萄球菌）加入廣式臘腸中不僅能夠增加廣式臘腸中小分子肽的含量，還能夠提高臘腸體系的抗氧化活性，從而提高貯藏期間臘腸的氧化穩(wěn)定性，延長貨架期。因此，添加了葡萄球菌與微球菌的復(fù)合發(fā)酵劑發(fā)酵效果優(yōu)于添加單菌發(fā)酵的結(jié)果。在發(fā)酵香腸中添加微生物蛋白酶提取物可以加快發(fā)酵香腸的成熟，使干燥和成熟時間縮短，而且產(chǎn)品的風味與傳統(tǒng)發(fā)酵肉制品十分接近，因此添加蛋白酶可以降低生產(chǎn)周期并節(jié)約成本。

　　蛋白質(zhì)氧化是影響肉制品品質(zhì)的另一個重要因素，蛋白質(zhì)氧化表現(xiàn)為肽鍵斷裂、氨基酸側(cè)鏈修飾和蛋白質(zhì)分子間共價交聯(lián)，導致蛋白質(zhì)羰基基團、蛋白質(zhì)過氧化物或分子交聯(lián)的生成、游離硫醇流失和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（內(nèi)部疏水基暴露）、蛋白質(zhì)水溶性下降等。呼紅梅等研究肉的存儲過程中微生物增長與蛋白質(zhì)氧化的關(guān)系時，發(fā)現(xiàn)微生物的增長同蛋白質(zhì)氧化呈正相關(guān)趨勢，這是由于微生物的腐敗作用使蛋白質(zhì)氧化加快、羰基和組胺顯著增加。Marianne等研究認為，脂肪氧化與蛋白質(zhì)氧化是相互影響的，且主要是脂肪氧化產(chǎn)生的自由基和過氧化物促進了蛋白質(zhì)氧化，而脂肪氧化與微生物又是密切相關(guān)的。總之，蛋白質(zhì)氧化和脂質(zhì)氧化深受微生物的影響，蛋白質(zhì)氧化與脂質(zhì)氧化相互作用，影響食品的品質(zhì)。生物胺是富含蛋白類的食品在發(fā)酵過程中自然生成的一類有害的化合物。在發(fā)酵香腸中，微生物是生物胺形成的主要原因。生物胺的生成是發(fā)酵肉制品最大的風險因素之一，發(fā)酵肉制品中分離出的芽孢桿菌、檸檬酸桿菌、梭狀芽孢桿菌、克雷伯氏桿菌、變形桿菌、假單胞菌和乳球菌都能引起氨基酸脫羧反應(yīng)，具有生成生物胺的能力。Bozkurt等研究發(fā)現(xiàn)，在香腸儲存前1個月生物胺的含量呈先增加后降低的趨勢。生物胺氧化酶是微生物產(chǎn)生的可以降解生物胺產(chǎn)生醛類、胺類及過氧化氫的一類酶，從而減少發(fā)酵制品中的生物胺的含量。鄧紅梅等從廣式香腸和熏馬腸中分離鑒定出能產(chǎn)生生物胺氧化酶活性的優(yōu)勢菌-表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）和模仿葡萄球菌（Staphylococcus simulans），能減少生物胺的產(chǎn)生。

　　微生物影響蛋白質(zhì)氧化的過程較復(fù)雜，其中產(chǎn)生的有害物質(zhì)（羰基化合物、生物胺等）是發(fā)酵肉制品最大的質(zhì)量安全問題，同時血紅蛋白的氧化還會引起肉制品褪色等問題。脂肪氧化與蛋白質(zhì)氧化相互影響，調(diào)控脂肪和蛋白質(zhì)氧化，減少醛酮類、生物胺的形成是目前發(fā)酵肉制品研究的重要工作，仍需要大量研究。
 

　　4 益生菌和益生素對發(fā)酵肉制品氧化穩(wěn)定性的影響
 

　　益生菌是一類能定植于動物腸道內(nèi)、改善宿主腸道微生態(tài)平衡、發(fā)揮有益作用的有益微生物的總稱。食用高濃度（107個/g或107個/mL）的活性益生菌產(chǎn)品才能對人體產(chǎn)生有益作用，如減輕乳糖不耐受的癥狀、治療腹瀉和抗癌等特性，還能降低血液膽固醇和提高免疫力。食品中關(guān)于益生菌的研究大多數(shù)涉及存儲、營養(yǎng)和功能方面，只有少數(shù)研究考慮益生菌對肉制品氧化穩(wěn)定性的影響。乳酸菌是發(fā)酵香腸中的優(yōu)勢微生物種群，能有效地抑制亞硝酸鹽和生物胺的生成，同時也會抑制其他有害微生物的生長，保障產(chǎn)品安全性。張鳳寬等以干酪乳桿菌和戊糖片球菌為發(fā)酵劑發(fā)酵香腸，發(fā)現(xiàn)它們對發(fā)酵香腸陳化成熟過程中活菌總數(shù)、乳酸菌總數(shù)均有顯著增加的作用，并能抑制有害菌的生長，迅速降低香腸的pH值和水分活度（AW），且顯著降低亞硝酸鹽的殘留量，從而保障了發(fā)酵香腸產(chǎn)品的安全性和穩(wěn)定性，延緩了魚肉香腸的腐敗變質(zhì)和油脂氧化，大大提高了產(chǎn)品的貯藏性能。益生素是一類可以促進腸道有益微生物生長的生物制劑，如低聚果糖。Jaworska等研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵豬肉制品的感官品質(zhì)和微生物發(fā)酵特性均與益生素有關(guān)，應(yīng)用益生素不僅可促進有益微生物的生長，還能抑制腐生微生物的繁殖，減少脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化，從而減少生物胺的生成。嗜酸乳桿菌益生素和綠茶浸提物能夠提高肉制品氧化穩(wěn)定性，分別在樣品中添加嗜酸乳桿菌益生素和綠茶浸提物結(jié)果顯示，肉制品的氧化穩(wěn)定性增強，TBA值低于空白對照試樣，同時改善肉制品的顏色并抑制生物胺的產(chǎn)生。
 

　　5 結(jié)語
 

　　微生物對肉制品的發(fā)酵起著至關(guān)重要的作用，脂肪和蛋白質(zhì)水解氧化影響著發(fā)酵肉制品的品質(zhì)。合適的發(fā)酵劑和添加劑可以促進水解，抑制過度氧化，抑制腐敗菌生長繁殖，改善肉制品品質(zhì)。過度氧化產(chǎn)生的短鏈脂肪酸、醛酮類物質(zhì)、生物胺等有害物質(zhì)，影響食品風味和增加食用風險。脂肪及蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)物相互影響，從而影響發(fā)酵肉制品品質(zhì)。因此，發(fā)酵肉制品品質(zhì)的研究不僅應(yīng)集中于產(chǎn)品感官評價和微生物菌株鑒定方面，還應(yīng)關(guān)注脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的初級氧化和二次氧化、發(fā)酵肉制品發(fā)酵過程中各成分相互作用及添加物等因素對發(fā)酵肉制品品質(zhì)的影響。我國是肉制品消費大國，提高肉制品食用品質(zhì)、營養(yǎng)價值和安全性，促進畜牧業(yè)和肉制品行業(yè)深化發(fā)展，滿足消費者對肉制品高質(zhì)量的要求，是食品行業(yè)義不容辭的責任。對肉制品品質(zhì)改良和新型產(chǎn)品進行研發(fā)，探索研究新型發(fā)酵劑和發(fā)酵過程品質(zhì)變化的機制規(guī)律，為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展研究馴化優(yōu)良菌種也是科學研究者重要的研究方向。