發展歷史
最早的發酵肉起源於地中海地區,早在2000多年前,古羅馬人就用碎肉加鹽、糖和香辛料等通過自然發酵、成熟和天然乾燥製作成美味可口的香腸,產品具有較長的貯藏期。發酵肉雖然歷史悠久,但其發展緩慢。20世紀70年代前,歐美國家的發酵肉生產仍處於經驗性、季節性、小規模、長周期、高成本的作坊式發展狀態。伴隨著肉類消費迅速增長20世紀50年代形成了肉類發酵劑及人工控制發酵等現代化生產技術,隨著發酵劑的廣泛套用和發酵技術的逐步普及,發酵肉生產不再受季節約束,並實現了工廠化。經過不斷的發展,發酵劑經歷了從植物源乳酸菌到內源乳酸菌再到乳酸菌與微球菌等混合菌種發酵劑3個階段的變化,目前歐美等國家的部分發酵肉已實現規模化、標準化生產,但產品仍以低酸度發酵肉為主,工藝也多採用自然長周期低溫乾燥成熟方式,產品數量較少,在肉製品總量中占比較低。
中國也是世界上較早採用醃製、乾燥與發酵等方法加工貯存肉類的國家。採用低溫醃製乾燥等方法加工臘肉製品早在周朝即已盛行,但這種臘肉製品在整個加工過程中,沒有發生乳酸菌利用碳水化合物發酵生成乳酸的變化(或只有極弱的發酵),所以從嚴格意義上來說不能算作發酵肉。中國較早的發酵肉是以金華火腿為代表的各種火腿和風乾香腸,屬於低酸發酵肉。金華火腿已有800餘年生產歷史,並於民國初期獲得國際巴拿馬金獎,由此可見中國低酸發酵肉不僅歷史悠久,而且技術領先。但與國外相同,中國發酵肉加工發展極其緩慢。直至20世紀90年代,中國傳統的金華火腿、宣威火腿、乾腸等低溫醃製發酵肉的消費、生產和研究才開始快速發展,但目前其生產仍處於以依賴自然環境為主的粗放型的生產狀態,加工過程標準化程度低,產品質量有待提高。中國引進西式發酵香腸始於20世紀80年代末,並隨之開展了加工工藝、發酵菌種篩選、發酵劑配製等大量研究工作,但基本處於起步階段,研究水平比較滯後。目前中國用於生產西式發酵肉的發酵劑主要依靠進口,產品感官、口味等與國內市場需求不符,並且生產周期長、成本高、產量較低,生產、消費發展緩慢。
特點
發酵肉生產過程中套用了微生物發酵工程,使得產品具有營養豐富、風味獨特、保質期長等優點。
色澤美觀
由於微生物及酶的作用,使肉製品發色充分,保持鮮艷,玫瑰紅色。發酵過程還能改善肉製品的組織結構,降低亞硝酸鹽的使用量,減少有害物質的形成。
味美且易於消化、吸收
肉製品經過發酵後,肉製品發生了很多化學反應,呈現出了很多風味物質,增加了產品的風味,並且使產品部分性質改變。易於消化和吸收。
亞硝鹽殘留量大大降低
生物胺是由於組氨酸與酪氨酸被有害微生物的胺基酸脫羧酶催化作用生成的,對人體相當有害,當添加有益發酵劑後,脫羧酶的活性很低,避免了生物胺的
品質構變好,肉質嫩化
這是由於微生物及酶的作用形成的。
pH值低
抑制了腐敗菌和致病菌的生長及毒素的產生,同時有助於製品的乾燥,使肉製品的保存期大大延長。
抑制毒素分泌
發酵中的乳酸菌可以抑制肉毒梭菌的繁殖和毒素的分泌,這是由於發酵劑產生的細菌素、H2 O2以及有機酸、醇具有一定的殺菌作用形成的。
種類
發酵肉種類很多,主要包括發酵灌腸製品和
發酵火腿。這些製品通常可根據其脫水程度、發酵程度(酸性高低)、發酵溫度等進行分類。
按脫水程度和水分含量可分為半乾發酵香腸、乾發酵香腸。半乾發酵香腸又稱快速發酵香腸,產品pH值為4.8~5.3,水分含量在40%以上。半乾發酵香腸多數經過煙燻,熏制溫度多不超過45℃。這類香腸主要有圖林根香腸、夏季香腸等。乾發酵香腸又稱慢速發酵香腸或不完全發酵香腸,該香腸加工時間一般為60~90d,產品pH值為5. 0~5. 5,水分含量<40%。由於乾發酵香腸的水分活性低,因此不用冷藏也可長久保存。這類香腸主要有熱那業式薩拉米香腸、加紅辣椒的豬肉干香腸等。
按發酵程度(通常以製品的pH值表示)分為低酸度發酵肉和高酸度發酵肉,該分類方法能直接反映發酵肉的品質。低酸度發酵肉通常指發酵後pH≥5.5的發酵肉。製品一般採用低溫發酵和低溫乾燥製成,通過低溫和提高鹽濃度抑制雜菌。這類肉製品主要有法國、義大利、匈牙利的薩拉米香腸、西班牙火腿等。高酸度發酵肉是指製品pH<5.4的發酵肉,多數通過接種發酵劑或接種已發酵的香腸進行發酵生產。
加工工藝
儘管發酵肉的品種很多,其加工方法隨原料肉的種類、形態,發酵方法、條件及輔料的不同而異,但其原理和加工工藝應是基本相同的。發酵肉的一般加工工藝:原料肉預處理一絞碎一拌料(添加輔料和接種發酵劑)一灌裝一發酵一乾燥成熟一(煙燻)一成品。
工藝流程
傳統製作:原料肉(NaN0 +鹽)一醃製一風乾、烘烤或燻烤一成品一包裝¨ 。現代發酵肉工藝流程¨ :原料肉處理一混勻(輔料)一醃製(發酵劑)一攪勻一灌制一漂洗一發酵一烘烤一成品一包裝。
原料肉要求
首先應選用健康無病的豬肉、牛肉及其它畜禽肉,且其瘦肉含量一般以50%~70%為宜,肥肉則要求其脂肪溶點高。在屠宰、洗滌、分割等預處理時保證嚴格的衛生操作。
輔料
輔料主要包括氯化鈉、亞硝酸鹽或硝酸鹽、抗壞血酸鈉及糖等。適當加入胡椒、大蒜(粉)、辣椒(粉)、肉豆蔻和小豆蔻等香辛料極有利於改善發酵肉的風味。
添加發酵劑
發酵菌種可以來自自然成熟的產品,也可以是普通液體發酵劑、冷凍濃縮發酵劑或凍乾濃縮發酵劑。菌種接種量必須大於10 cfu/g肉,拌料要均勻,保證菌種分布均勻。
發酵與成熟
一般常用的發酵溫度為20~40cc,發酵溫度高,所需時間短,反之,發酵溫度低,所需時間長。在乾燥成熟階段,除了溫度的控制外,濕度的控制也很重要。
煙燻
某些乾的或半乾香腸,最終還要進行熏制,一方面繼續促進水分的蒸發,同時使產品產生特殊的煙燻味。一般熏制溫度20~60℃不等 J。雖然中國發酵肉有著悠久的歷史,但普遍存在著設備簡陋、手工作坊式生產,衛生條件差、無優質發酵劑、無統一加工技術標準等問題,難以實現工業化生產;同時由於中國一些發酵肉,如金華火腿,更受地域和氣候條件制約,生產周期長,這些不利的因素都嚴重製約了中國發酵肉的進一步的發展。縱觀國外與中國發酵製品的發展現狀,可以看到,國內外對於發酵肉的發展及工藝改進方面還存在很多尚未解決的問題,自20世紀80年代末中國引進西式發酵肉如義大利、波蘭、匈牙利等薩拉米乾制發酵香腸生產加工技術開始進行西式發酵肉類產品生產以來,國內肉類科技界除大量介紹國際發展動態外,在產品加工過程中質量與特性變化,加工用發酵劑菌種選育、配製等方面也開展了大量工作,但目前各類發酵肉理想質量結構、安全與質量標準、生產用直投式發酵劑,加工工藝與配方最佳化方面還有待進一步開展。
標準制定建議
第一、中國發酵肉應根據實際情況對環境和產品的種類具體進行考察,制訂相應標準。中國地域廣博,發酵肉在工藝和發酵微生物生長方面存在很大的差異性,就廣東的臘肉而言就有好多種不同的風味,不同的發酵肉的製作過程不同時,所生長的微生物和污染的有害微生物種類也不盡相同。針對臘肉及火腿要具體問題具體分析,對於火腿和臘肉而言,其在生產加:過程中的工藝有很大差異,臘肉表面容易受黴菌污染。而引起火腿變質的菌,據資料研究有液化沙雷菌等。要根據不同風味和不同的地域分別制定不同的微生物檢出項目和不同的微生物限量標準,體現標準的科學性與靈活性。而且建議在制定微生物限量標準的時候可以根據產品的優劣程度劃分等級。
第二、中國的發酵肉有自己的特色,在制定微生物限量標準的時候不能夠照搬國外標準,而要根據自己的實際情況和發酵肉的生產環境制定符合自己的產品標準,保證產品質量,保護消費者和生產廠家的利益。而且發酵肉是一類特殊的肉製品,它的製作和生產與其他肉製品不同,其中的微生物體系也不相同。不能照搬其他一些肉製品的微生物限量標準,來規定發酵肉中的微生物的數目。結合中國實際情況,在制定微生物限量標準方面,建議在限定微生物項目方面應該對於金黃色葡萄球菌、李斯特菌、大腸桿菌、沙門氏菌、蠟樣枯草芽孢桿菌、彎曲桿菌等項目,根據其危害的程度,做出明確的限量規定。對一些危害較大的致病菌應嚴格規定不得檢出。
第三、中國發酵肉微生物限量標準的制定應與國際接軌。中國的標準化體系沒有確立,目前的生產模式,生產管理規程和產品加工都呈現出較大的隨意性,制定標準時引用或者參照國際標準的方面欠缺,與國際標準有很大差距。很多檢測技術和檢測項目是空白。而美國、日本、歐盟等已開發國家掌握有先進完整的檢測技術體系,在致病微生物控制、環境和污染物控制方面都實施了過程控制。據報導,中國加工食品標準採用國際食品法典委員會標準的只有12%,採用國際標準化組織食品技術委員會標準的只有40%。而且,在中國的國家標準中有80%為非強制性的推薦標準。以食品添加劑的標準管理為例,國內已批准的1 500多種食品添加劑中,僅有250多種制定了國家標準,很多食品添加劑缺少殘留限量標準及檢測方法。而許多國外早已禁止使用的被確定具有潛在致癌作用的食品添加劑,國內仍然允許使用。在這樣的標準下,監控力度可想而知,安全隱患可想而知。而在中國對於致病微生物如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、肉毒梭菌、李斯特菌等污染情況沒有系統的報告。所以在發酵肉方面建立安全衛生有效的微生物限量標準首先應在系統性方面進行加強。
綜上所述,中國在發酵肉產品質量控制方面非常有必要建立科學完善的微生物限量標準,保證中國發酵肉的健康發展,在國際市場中能夠具有更強的競爭力。
研究進展
國外研究
全世界每年的肉類消費總量已超過2億噸,深加工肉製品占肉類消費總量的30%以上,其中發酵肉占據重要地位。目前,歐美國家已利用發酵劑大規模生產發酵肉,並廣為消費者所接受,市場潛力巨大。尤其是在德國、美國、義大利等肉類工業發達的國家發酵肉已成為一種主要肉製品,品種達20種以上,它們具有工藝考究,色香濃郁,風味獨特的特點。目前,國外關於發酵肉的研究工作主要集中在以下2方面。
(1)改進生產工藝的研究。主要研究在發酵和成熟過程中的生化和微生物變化以及生產工藝條件對終產品質量的影響。近年來,許多國外研究人員致力於研究酶製劑對發酵肉發酵和成熟的作用。主要目的是試圖用酶(如蛋白酶和脂肪酶,多為微生物來源)取代發酵劑添加於發酵肉中,以求達到微生物作用的效果,縮短成熟時間。
(2)篩選和構建具有優良性狀的微生物菌種的研究。為了獲得具有優良性狀的微生物發酵菌種,國外許多人員進行了大量的實驗,最近幾年報導較多的是關於呈香菌(對發酵肉成熟過程中風味物質形成有利的細菌)的研究。另外,篩選沒有脫羧能力的發酵劑菌種,以提高產品的衛生性也是一個重要的研究領域。如乳酸桿菌可以使某些胺基酸脫羧,生成酪胺、苯基乙胺和組胺,這些化合物對人體健康不利。屍胺和腐胺也會由胺基酸脫羧產生並加重前幾種胺的不利作用。在發酵產品中,低pH值和低水分活性更加速了胺的形成。因此,必須通過篩選沒有脫羧能力的微生物菌種,降低胺的含量,從而保證產品的安全性。
國內研究
中國的發酵肉大部分都屬於自然發酵國內關於發酵肉的研究中國的發酵肉大部分都屬於自然發酵,產品質量很不穩定。微生物定向接種的發酵肉的研究和開發還屬於一個新型的領域。近年來一些學者開始了發酵肉的研究和探討,如張紅誠等研究了在模擬肉腸的液體培養基中篩選用於發酵肉的發酵劑,但並未見該發酵劑實際套用情況的報導。王柏琴等則主要研究了紅曲色素在發酵香腸中代替亞硝酸鹽的發色及對肉毒梭狀芽孢桿菌的抑制效果和對乳酸菌株的影響。天津食品研究所的田藹家等研究人員對半乾發酵香腸的生產工藝進行了深入的研究,同時研製出口味柔和,符合中國人飲食習慣的產品,但此類產品水分活性較高,且貨架期較短仍需低溫保藏。
展望
中國是畜牧業生產和畜禽加工業大國,自1990年以來,中國肉類總產量始終處於世界首位。但中國肉類產品結構卻極不合理,尤其是精深加工產品比重偏低,1990—2005年肉製品產量占肉類總產量的11.29%,而已開發國家肉製品一般占肉類總產量的30%左右(其中發酵肉占重要地位),結構調整是中國肉類加工業亟需解決的問題之一。發酵肉具有營養價值高、安全方便、保質期長等優點,在中國有著悠久的歷史,具有很多名優品種,將成為肉類深加工調整方向之一。但國內發酵肉生產普遍存在設備簡陋、發酵劑匱乏、技術標準不規範等問題,很多屬於作坊式生產,工業化程度低,目前仍有諸多技術瓶頸沒有解決。比如:缺乏加工過程中微生物區系變化與菌種作用的研究,菌種篩選、配比研究缺乏產品對應性,發酵劑製備工藝落後,基因工程構建菌種研究滯後等。因此如何在吸收西式發酵肉技術的基礎上,結合中國傳統發酵工藝,利用篩選、傳統育種、基因工程等技術,選取出活力強、菌數高、風味好、色澤優、安全可靠的微生物發酵菌種,利用凍乾、濃縮等工藝製備針對性強、功能多樣、使用便利的直投式發酵劑,同時有針對性的改進生產工藝、規範技術標準,製作符合中國人口味的發酵肉,使中國發酵肉生產真正實現工業化、規模化、規範化,都是今後需要深入研究和關注的課題。