發(fā)酵香腸是將肉糜及輔料在特定的溫度和濕度條件下進行發(fā)酵制得的產品，其在發(fā)酵的過程中發(fā)生一系列物理化學反應，生成具有特征性風味的化合物。發(fā)酵香腸在制作過程中通常會添加亞硝酸鹽達到護色和延長貨架期的目的，但亞硝酸鹽會生成對人體有害的亞硝胺，過量攝入亞硝酸鹽會增加人體患癌癥風險。研究發(fā)現(xiàn)，木糖葡萄球菌能夠部分代替亞硝酸鹽的發(fā)色作用，通過接種木糖葡萄球菌可以減少發(fā)酵香腸中亞硝酸鹽的添加量。微生物的生長繁殖、肉品自身酶促反應、機械損傷以及氧化作用等是導致發(fā)酵肉制品腐壞的主要原因，為了抑制微生物生長、延長發(fā)酵香腸貨架期以及提高食品安全性，采用合適的包裝方式是有效的技術手段。不同的包裝均不同程度地影響發(fā)酵肉制品的顏色、脂質氧化程度、pH值、菌群結構和感官品質等指標，其中真空貼體包裝（VSP）和氣調包裝（MAP）是目前常采用的肉制品包裝方式。

山東農業(yè)大學食品科學與工程學院的逄帆、宋恩嶠、牛樂寶*等人在商業(yè)發(fā)酵劑的基礎上添加木糖葡萄球菌，制備低亞硝發(fā)酵香腸，并分析VSP和MAP（40% CO 2 /60% N 2 ）低亞硝發(fā)酵香腸在（2±2）℃條件下的貯藏特性，在不同貯藏時間（0、7、14、21 d）測定發(fā)酵香腸的pH值、肉色、風味、總揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）含量和微生物指標（菌落總數(shù)、葡萄球菌、乳酸菌、腸桿菌和熱殺環(huán)絲菌）等，并利用高通量測序技術對發(fā)酵香腸的腐敗菌屬進行探究，分析不同包裝方式和貯藏時間低亞硝發(fā)酵香腸的貯藏特性，旨在為低亞硝發(fā)酵香腸選擇合適的包裝方式提供理論依據(jù)，以滿足不同的銷售要求。

1

不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸色澤的影響

由表2可知，貯藏時間與包裝方式的交互作用對發(fā)酵香腸

a*

值影響顯著（

P

＜0.05）。隨著貯藏時間的延長，不同包裝方式下貯藏的發(fā)酵香腸

a*

值都呈下降趨勢，這是脂質氧化所致。Kim等在研究真空包裝和MAP對干腌豬肉品質的影響時也發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時間延長，兩種包裝方式的干腌豬肉

a*

值明顯降低。相同貯藏時間下，VSP組發(fā)酵香腸

a*

值降低17%，MAP組發(fā)酵香腸

a*

值降低25%，VSP貯藏組的發(fā)酵香腸

a*

值變化幅度較小，可能是因為VSP材料具有高阻隔性，與發(fā)酵香腸緊密黏附，無氣體環(huán)境可以抑制微生物的生長并延緩香腸的脂肪氧化，能夠減緩肉色的變化。而MAP組

a*

值下降幅度較大，這是由于部分CO 2 會溶解于肉中并生成碳酸，降低了香腸的pH值，使得肌紅蛋白穩(wěn)定性降低、易被氧化生成高鐵肌紅蛋白，導致香腸顏色變深，呈現(xiàn)一定程度的褐色，同時也會造成

b*

值的增加。VSP貯藏組發(fā)酵香腸

b*

值變化較平緩，這與Kim等的結果相似。由此可知VSP能夠延緩香腸肌紅蛋白氧化，有利于維持發(fā)酵香腸的

a*

值和

b*

值。

發(fā)酵香腸的

L*

值與香腸中水分含量有關。相同貯藏時間下，VSP貯藏組的發(fā)酵香腸

L*

值比MAP組高約4%～6%，且隨貯藏時間延長，下降較為緩慢。這可能是由于VSP本身具有高阻隔性，同時與香腸緊密貼合，香腸內部流失的水分還附著于香腸表面。而MAP的

L*

值下降速率則較快，這可能也是肌紅蛋白的氧化使得香腸顏色加深，

L*

值降低，這與Ameer等的研究結果相似。

2

不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸pH值的影響

由表3可知，貯藏時間與包裝方式的交互作用對發(fā)酵香腸pH值無顯著影響（

P

＞0.05），僅存在貯藏時間的主效應（

P

＜0.05）。隨貯藏時間的延長，發(fā)酵香腸pH值均總體呈現(xiàn)上升趨勢，這是由于在肉中細菌和酶的作用下，蛋白質被分解為氨和胺類化合物等呈堿性物質，提高發(fā)酵香腸的pH值。

3

不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸TVB-N含量的影響

TVB-N的含量與肉制品新鮮程度呈負相關，常用TVB-N含量作為衡量肉類制品是否腐敗變質的指標。如圖1所示，隨貯藏時間的延長，各個包裝方式貯藏的發(fā)酵香腸TVB-N含量呈現(xiàn)上升趨勢，在貯藏前期上升較快，后期上升較緩，這是由于微生物生長后期受到營養(yǎng)物質的限制，導致其蛋白質分解速度減慢。貯藏7 d后VSP組發(fā)酵香腸中的TVB-N含量顯著高于MAP組，與VSP貯藏組相比，MAP能夠使TVB-N含量的上升速率降低約8%。這是因為MAP的無氧環(huán)境不僅抑制了好氧微生物的生長，且CO2的存在抑制了厭氧微生物的生長，從而減弱其對蛋白質分解產生氨及胺類含氮類物質的能力，兩組香腸均未超出國家限量（20 mg/100 g）。

4

不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸微生物數(shù)量的影響

4.1 不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸菌落總數(shù)的影響

由圖2可知，隨貯藏時間的延長，不同包裝的發(fā)酵香腸菌落總數(shù)均顯著上升（

P

＜0.05），但在整個貯藏期間，MAP貯藏組的菌落總數(shù)顯著低于VSP貯藏組（

P

＜0.05），這是由于MAP中的CO 2 抑制了微生物的生長。

4.2 不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸乳酸菌數(shù)的影響

由圖3可知，隨貯藏時間的延長，不同包裝方式的發(fā)酵香腸在貯藏期間乳酸菌數(shù)均呈上升趨勢，前期增長速率較快，后期增長速率減緩。隨貯藏時間的延長，MAP貯藏組的發(fā)酵香腸乳酸菌數(shù)顯著低于VSP貯藏組（

P

＜0.05），這是由于CO 2 對乳酸菌的生長存在抑制作用。發(fā)酵香腸雖是通過人工接種微生物進行發(fā)酵以賦予發(fā)酵香腸重要品質特性，但在產品完成成熟過程后，不需要乳酸菌繼續(xù)維持活性以保持產品的質量。在這方面，通過MAP抑制乳酸菌的增長可以有效提高產品的質量，綜上，MAP能有效地提高產品質量且延長產品的貨架期，這與Baruk?i?等的研究結果相似。

4.3 不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸葡萄球菌數(shù)的影響

由圖4可知，隨著貯藏時間的延長，VSP和MAP組發(fā)酵香腸的葡萄球菌數(shù)量均呈下降趨勢，貯藏結束時葡萄球菌數(shù)量分別為5.18（lg（CFU/g））（VSP組）和5.09（lg（CFU/g））（MAP組）。這是由于隨著貯藏時間的延長，葡萄球菌生存所需的氣體和營養(yǎng)物質減少，不利于葡萄球菌繁殖，使葡萄球菌數(shù)量減少。有研究表明，葡萄球菌的競爭力比乳酸菌差，乳酸酸化降低葡萄球菌生長環(huán)境的pH值，導致葡萄球菌的數(shù)量減少。另外，氣調條件和低溫條件也會抑制葡萄球菌的生長。

4.4 不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸腸桿菌數(shù)的影響

腸桿菌是肉制品中一種主要腐敗微生物，控制其數(shù)量對保證肉制品安全十分重要。由圖5可知，隨著貯藏時間的延長，不同包裝的腸桿菌數(shù)量顯著增加（

P

＜0.05），但總體數(shù)量較少，VSP和MAP組的腸桿菌數(shù)均低于3（lg（CFU/g））。這是由于乳酸菌的存在以及發(fā)酵香腸的低pH值環(huán)境抑制了腸桿菌的生長。此外，MAP貯藏組的腸桿菌數(shù)比VSP貯藏組低4%，這是由于MAP組中的CO 2 （40%）抑制了腸桿菌的生長。

4.5 不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸熱殺環(huán)絲菌數(shù)的影響

由圖6可知，兩種包裝方式下貯藏的發(fā)酵香腸中，熱殺環(huán)絲菌數(shù)量隨著貯藏時間延長而顯著增加（

P

＜0.05），但增長速率較為緩慢，貯藏末期，VSP和MAP組的熱殺環(huán)絲菌數(shù)量均小于3（lg（CFU/g））。同時發(fā)現(xiàn)MAP貯藏組中的熱殺環(huán)絲菌數(shù)量比VSP貯藏組低4%，這是因為CO 2 對熱殺環(huán)絲菌的生長有較強的抑制作用。

5

微生物群落組成與差異分析

如圖7、8所示，在貯藏初期，樣品中微生物多樣性較為豐富，初始微生物群落中的主要菌落有環(huán)絲菌屬（

Brochothrix

）（27.22%）、不動桿菌屬（

Acinetobacter

）（19.92%）、乳球菌屬（

Lactococcus

）（7.97%）、葡萄球菌屬（

Staphylococcus

）（7.67%）、嗜冷菌屬（

Psychrobacter

）（4.09%）、假單胞菌屬（

Pseudomonas

）（4.02%）和肉食桿菌屬（

Carnobacterium

）（3.94%）。在貯藏末期，環(huán)絲菌屬在不同包裝貯藏組中的占比較高，這可能是由于環(huán)絲菌屬作為一種兼性厭氧菌，可以成為不同包裝條件下生肉中的優(yōu)勢菌屬。假單胞菌屬于革蘭氏陰性好氧菌，是肉制品中一種主要的腐敗微生物，但在貯藏末期，MAP和VSP貯藏組中假單胞菌屬的占比均低于對照組，這可能是由于包裝方式提供的無氧環(huán)境顯著抑制了發(fā)酵香腸中假單胞菌的增長，有利于延長發(fā)酵香腸的貨架期。VSP貯藏組的肉食桿菌屬相對豐度上升，與楊鴻博等的研究結果相似。貯藏末期，VSP貯藏組的發(fā)酵香腸優(yōu)勢菌屬為環(huán)絲菌屬、肉食桿菌屬和葡萄球菌屬，MAP貯藏組的發(fā)酵香腸優(yōu)勢菌屬為環(huán)絲菌屬、乳球菌屬和不動桿菌屬。

為了進一步揭示不同貯藏時間和不同包裝方式下香腸微生物群落結構的變化規(guī)律，對測試數(shù)據(jù)進行了物種豐度聚類熱圖分析，結果如圖9所示，第14天兩種包裝方式的香腸有明顯的基因聚集群，而第21天時VSP和MAP組香腸的相對微生物豐度發(fā)生了很大變化。VSP組在第14天時的優(yōu)勢菌屬包括不動桿菌屬、假單胞菌屬、乳球菌屬等，而第21天時優(yōu)勢菌屬為魏斯氏菌屬、肉食桿菌屬、環(huán)絲菌屬和葡萄球菌屬。魏斯氏菌屬于乳酸菌，廣泛存在于多種發(fā)酵食品中，與發(fā)酵食品特殊風味的形成密不可分，能夠使發(fā)酵食品口感更豐富。這可能也是貯藏21 d時VSP組風味物質比MAP組更加豐富的原因。肉食桿菌和環(huán)絲菌均是肉制品中主要的腐敗微生物，貯藏21 d時在VSP組中的占比達到40%，這些腐敗微生物的活動可能使得發(fā)酵香腸中含氮物質含量升高，與本研究中TVB-N結果相印證。葡萄球菌是發(fā)酵香腸生產的主要發(fā)酵菌種之一，有益的葡萄球菌具備亞硝酸鹽還原能力，促進產品發(fā)色。這可能也是VSP組的

a*

值高于MAP組的原因。

不同于VSP組，第14天的MAP組包含嗜冷桿菌屬、巨球菌屬、乳球菌屬、假單胞菌屬等優(yōu)勢菌屬，而第21天時以片球菌屬、乳酸菌屬和環(huán)絲菌屬為優(yōu)勢菌屬。有研究發(fā)現(xiàn)片球菌屬的相對豐度越高，發(fā)酵香腸中的尸胺、苯乙胺等多種胺類物質含量越低。由此推斷片球菌屬作為優(yōu)勢菌可能抑制了香腸中產胺菌的生長，有利于提高發(fā)酵香腸的食用安全性，這可能也是MAP組的TVB-N含量低于VSP組的原因。乳酸菌可以作為生物保護菌在香腸中發(fā)揮抑菌作用，通過產生多種具有抑菌活性的代謝物質和競爭作用抑制其他腐敗菌的生長。與本研究中MAP組腸桿菌數(shù)量和熱殺環(huán)絲菌數(shù)量均低于VSP組結果一致。

6

不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸揮發(fā)性有機物含量的影響

由表4可知，貯藏期間的發(fā)酵香腸中主要檢測出酯類、醛類、醇類、酸類、酮類、芳香烴及萜烯等多種揮發(fā)性有機物。香腸中的游離脂肪酸和氨基酸在發(fā)酵過程中被微生物降解，并轉化成羰基化合物，香腸中使用的添加劑和香料會生成萜烯類物質，對發(fā)酵香腸的風味形成具有積極作用。

VSP和MAP條件下，隨著貯藏時間的延長，發(fā)酵香腸中的醛類、醇類和酯類物質均顯著增加（

P

＜0.05）。VSP貯藏組的發(fā)酵香腸中己醛、壬醛和辛醛含量整體顯著高于MAP貯藏組（

P

＜0.05），己醛是發(fā)酵香腸中含量最高、最主要的醛類，具有青草味，對發(fā)酵香腸感官品評具有積極影響，其含量能夠反映脂肪的氧化程度。醇類物質中的1-辛烯-3-醇能夠賦予發(fā)酵香腸特殊的蘑菇清香。貯藏第21天時，兩種包裝方式香腸中的1-辛烯-3-醇含量無顯著差異（

P

＞0.05），但MAP組的1-辛烯-3-醇含量略高于VSP組。酯類物質是通過醇類和酸類物質的酯化反應生成的，許多酯類化合物被認為是發(fā)酵香腸中水果味和焦糖味的來源，其中丁酸乙酯和戊酸乙酯對發(fā)酵香腸的貢獻較大。本研究中不同包裝的發(fā)酵香腸中酯類物質均以己酸乙酯為主。貯藏期間，酸類物質不斷增加，VSP貯藏組的醋酸顯著高于MAP貯藏組（

P

＜0.05），這可能與發(fā)酵香腸腐敗期間微生物產酸有關。結果顯示VSP組揮發(fā)性風味物質比MAP更豐富，VSP組的酯類、醛類、醇類和酸類物質總含量分別比MAP組多2.98%、6.43%、8.99%和1.5%，結合2.4.1節(jié)的結果，這可能是因為VSP組中微生物數(shù)量高于MAP組，代謝活動更為活躍，產生了更多的風味物質，同時高阻隔性的VSP材料減少了揮發(fā)性風味物質的散失。

7

不同貯藏時間及包裝方式對發(fā)酵香腸感官品質的影響

由圖10可知，隨著貯藏時間的延長，MAP和VSP貯藏組的發(fā)酵香腸氣味和色澤等評分均明顯下降，但相同貯藏時間下，VSP組各項感官評分均高于MAP組，與肉色和風味指標結果相印證。

8

結論

本研究分析了不同貯藏時間及包裝方式下低亞硝木糖葡萄球菌發(fā)酵香腸的貯藏特性。結果表明，貯藏相同時間，不同包裝方式對發(fā)酵香腸肉色、風味、TVB-N含量、微生物數(shù)量等方面的影響存在較大差異。VSP能更好地維持發(fā)酵香腸鮮紅明亮的色澤及較高的揮發(fā)性風味物質含量，香腸整體接受度也顯著高于MAP組。而MAP能夠使發(fā)酵香腸TVB-N含量維持在較低水平，且從微生物水平上看，MAP能夠更好地抑制發(fā)酵香腸中腸桿菌及熱殺環(huán)絲菌等腐敗微生物的生長，更有利于延長發(fā)酵香腸的貨架期。本研究可為發(fā)酵香腸選擇合適的包裝方式提供一定的理論依據(jù)。

作者簡介

通訊作者：

牛樂寶副教授

山東農業(yè)大學食品科學與工程學院

工學博士，碩士生導師。碩士畢業(yè)后一直在山東農業(yè)大學食品科學與工程學院從事畜產品加工及品質與安全性控制方向的教學科研工作，期間在山東農業(yè)大學獲得博士學位，在教育部學位與研究生教育發(fā)展中心借調工作兩年。榮獲山東省大學生創(chuàng)新設計大賽優(yōu)秀指導教師、山東省優(yōu)秀導學團隊、山東農業(yè)大學學生心目中的十大優(yōu)秀教師、教學先鋒、青年崗位能手標兵等榮譽稱號；獲得省教育廳二等獎、教學質量一等獎、教學成果一等獎等教學獎勵12 項。主持國家一流課程（第2位）、校級一流課程各1 門，教研課題3 項，編寫教材6 部。主持和參與了國家科技部星火計劃重大專項、國家肉牛牦牛產業(yè)技術體系崗位專家任務、863計劃、自然科學基金等國家重大科研課題及省重點研發(fā)等課題13 項。獲山東省高?？蒲谐晒坏泉劊ǖ?位）、泰安市青年科技獎等科研獎勵，發(fā)表論文20余篇。

第一作者：

逄 帆碩士研究生

山東農業(yè)大學食品科學與工程學院

碩士研究生，就讀于山東農業(yè)大學食品科學與工程學院。研究方向為動物性食品加工及品質、安全控制，參與山東省重點研發(fā)項目，專注于功能性微生物的開發(fā)，研究了微生物對降低發(fā)酵肉制品中亞硝酸鹽含量、促進發(fā)酵肉制品良好風味形成的作用，并研究了不同微生物之間協(xié)同作用的機制。

本文《不同貯藏時間及包裝方式下低亞硝木糖葡萄球菌發(fā)酵香腸貯藏特性》來源于《食品科學》2025年46卷第14期302-310頁，作者：逄帆，宋恩嶠，楊嘯吟，毛衍偉，張一敏，梁榮蓉，朱立賢，董鵬程，牛樂寶*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20241226-219。點擊下方閱讀原文即可查看文章相關信息。

實習編輯：普怡然；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

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