一种风味猪皮的生物发酵制备方法与流程

(一)技术领域

本发明涉及一种风味猪皮的生物发酵制备方法。

(二)

背景技术：

猪肉及其产品在人类食物消费中占有举足轻重的地位，是人体所需蛋白的主要来源之一。在屠宰生猪时产生大量猪皮。我国是全世界最大的猪肉生产和消费大国，每年约产猪皮6亿多张，猪皮资源相当丰富。猪皮中蛋白质含量占35％，主要是胶原蛋白，约占总蛋白含量的88％左右。猪皮胶原蛋白含有18种氨基酸，营养价值较高，可增进皮肤弹性，起到改善人体微循环和细胞新陈代谢的作用。

目前对于猪皮的利用和研究主要还是水解获得功能性肽类，但该类方法获得的水解产物只是食品工业中一种中间产物，在实际生产中很有局限性，难以投入大规模生产，仍有80％的猪皮被废弃，造成大量环境污染及蛋白资源的浪费。

固态发酵作为一种经济、高效的发酵技术，已经在食品工业中被广泛利用。发酵过程中，微生物产生的一些酶系会促进营养、活性成分的生成，同时生长代谢也会分泌复杂的代谢产物，形成特殊的发酵风味。

cn108244512a提供了一种多菌种发酵猪皮的制备方法及其应用,其通过添加乳清蛋白、白砂糖为碳氮源，接种植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌进行发酵8h，然后进行后熟、灭菌、分装、调味、密封等操作，得到一款能够作为烧烤、炒菜或者火锅的原料。该方法制作的是获得具有乳酸风味的酸味猪皮，评价指标为ph，没有充分考虑发酵猪皮的营养和风味。

(三)

技术实现要素：

本发明目的是提供一种合物的方法风味猪皮的生物发酵制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种风味猪皮的生物发酵制备方法，所述方法包括：

(1)猪皮预处理：

取新鲜的猪皮、清洗，刮去多余脂肪和猪毛、切片，用食品级双氧水浸泡2～3h后用清水反复清洗，得到灭菌猪皮；此处对猪皮的清洗和灭菌，目的是为了去除表面杂质和杂菌，防止对微生物的生长和皮的风味产生不良产生影响。

(2)接种液a的制备：

用马铃薯葡萄糖肉汤培养基配制种子培养基，高压灭菌，冷却后接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、枯草芽孢杆菌(atcc23857)，25～28℃下培养36～48h后，取培养液过滤，所得滤液即为接种液a；所述马铃薯葡萄糖肉汤培养基(购自阿拉丁公司)按如下方法配制：取37.5g马铃薯葡萄糖肉汤培养基(购自阿拉丁公司)，加入1000ml水，于高压灭菌锅121℃下灭菌30min；接种液a的作用是产生更多的蛋白酶，如果加入酵母会对产酶微生物的生长有一定抑制作用，测出来的酶解效果较差。

(3)接种液b的制备：

用马铃薯葡萄糖肉汤培养基(购自阿拉丁公司)配制种子培养基，高压灭菌，冷却后接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)，25～28℃下培养36～48h后，取培养液过滤，所得滤液加入啤酒酵母(编号bf16)混合均匀即为接种液b；接种液b的作用是优化风味，加入毛霉和米曲霉目的是希望不对蛋白酶活力造成太大影响。

(4)浸泡液制备：

取碳源和氮源，加入水，超声震荡溶解，调节ph至5～6，灭菌，得到浸泡液备用；浸泡液目的是为微生物生长提供碳源和氮源，保证菌种的正常生长。

(5)猪皮表面的微点粗糙化处理：

将灭菌猪皮于浸泡液中，加入混合蛋白酶于30～40℃浸泡30～40min，进行表面微点粗糙化处理；所述混合蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶(均购自阿拉丁公司)中两种以上的混合物(不能用碱性蛋白酶，否则微生物无法生长)，最佳酶解ph为5～6(最适ph5.5～6.0，不然会影响到后面的发酵过程)；对猪皮表面微点粗糙化处理目的是让营养物质吸收均匀，猪皮表面的大部分酶解，使表面结构更利于微生物繁殖。

(6)猪皮的混合固态发酵：

将猪皮取出悬挂于恒温恒湿箱中，于表面接种接种液a，于25～27℃下进行混合固态发酵3～5d；

(7)猪皮的补偿发酵：

将挂于恒温恒湿箱中的猪皮表面菌丝刮去，接种接种液b于25～27℃下对猪皮进行补偿发酵2～3d；

(8)猪皮的成香干制及包装：

将猪皮取出，于热泵鼓风干燥箱中干燥2～3h至含水量为10～15％(优选10～12％)，真空包装，即得所述风味猪皮。干燥的目的是为了让猪皮中的氨基酸和还原糖类产生一系列美拉德反应，产生肉香，获得更好的风味；脱水至10％～15％是为了使猪皮具有脆性，口感更佳，延长储存期。

本发明将猪肉产业的副产物猪皮灭菌后，在皮表面进行混合蛋白酶的微点粗糙化处理，然后添加发酵所需的碳源和氮源，接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、枯草芽孢杆菌(atcc23857)进行混合固态发酵，去除表面菌丝后再接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、啤酒酵母(市售，食品级)对猪皮进行补偿发酵，发酵产物进行风味化烘干脱水得到的产品即为发酵风味猪皮。本发明对菌种的选择和调料比例严加控制，并且对生产工艺中的温度湿度和培养时间等关键控制点上，进行关键点的控制，保证产品质量。

优选的，步骤(1)中食品级双氧水质量浓度为2～5％。

步骤(2)中总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、枯草芽孢杆菌(atcc23857)菌种数量配比为40～60:15～30:15～30。

步骤(3)中总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、啤酒酵母(市售，食品级)的菌种数量配比为40～60:15～30:15～30。

步骤(4)中，所述碳源为下列之一或其中两种以上的混合物：葡萄糖、果糖、蔗糖、乳糖、半乳糖(市售，食品级)，在浸泡液中质量百分含量为1％～2％。

步骤(4)中，所述氮源为下列之一或其中两种以上的混合物：乳清蛋白、大豆分离蛋白、大豆蛋白粉(均为市售，食品级)、蛋白胨(购自阿拉丁公司)，在浸泡液中质量百分含量为1.5％～2.5％。

优选的，步骤(5)中所述混合蛋白酶为胃蛋白酶(购自阿拉丁公司)与木瓜蛋白酶(购自阿拉丁公司)质量比1:1的混合物。

具体的，步骤(8)中所述热泵干燥机烘干温度为80℃～105℃。

本发明的有益效果主要体现在：

(1)猪皮有较高的营养价值，属于高蛋白、低脂肪且具有一定保健功能的食品原料，但能直接利用其碳源和氮源的微生物较少。因此本发明提供了一种通过部分酶解猪皮表面蛋白、添加碳源氮源，先进行混合固态发酵，再进行补偿发酵，产生大量发酵代谢物，获得具有独特风味，营养价值较高的猪皮产品。

(2)本发明通过部分酶解猪皮表面蛋白，进行表面微点粗糙化处理，为微生物发酵提供一定碳氮源和良好的空间结构。

(3)本发明添加碳氮源，总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、枯草芽孢杆菌(atcc23857)进行混合固态发酵，分泌蛋白酶分解猪皮产生小肽和游离氨基酸，并产生大量发酵代谢物，使发酵猪皮具有独特营养和风味。

(4)本发明使用总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、啤酒酵母(市售，食品级)对猪皮进行补偿发酵，分泌蛋白酶进一步分解猪皮产生小肽和游离氨基酸，酵母能产生一定香气，使发酵猪皮具有独特营养和风味。

(5)本发明原料为猪皮，是肉制品行业中的副产物，突破了传统上油炸或者酶解的方法，且本发明的营养价值较高，因此具有很好的应用前景。

(6)本发明加工过程中干燥温度为80℃～105℃，是为了灭菌以及发生美拉德反应，产生肉香，获得更好的风味，同时尽量不使胶原蛋白变为明胶，保证了营养价值。因此本发明不但风味独特，而且胶原蛋白含量丰富，可以增进皮肤弹性，起到改善人体微循环和细胞新陈代谢的作用，减少皱纹产生，起到抗衰老、美容作用。

(7)本发明具备风味独特，口感极好，其工艺步骤简单，条件温和，对设备要求不高，生产过程无污染，健康环保，节能降耗易于大规模推广，社会效益显著，具有很好的市场前景和经济效益。

(四)附图说明

图1为发酵1～7天猪皮表面胶原纤维的扫描电镜图片；a：发酵1d；b：发酵3d；c：发酵5d；d：发酵7d。

图2发酵过程中游离氨基酸总量的变化。

图3为发酵过程中可溶性蛋白含量和多肽含量的变化。

图4为发酵过程中风味变化。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

下面实施例中，所用到的猪皮为企业提供。

所用到的双氧水、碳酸钠、盐酸，马铃薯葡萄糖肉汤培养基，均为分析纯，均购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

实施例1：

(1)猪皮的预处理：

获取新鲜的猪皮，用清水清洗，用刀刮去多余脂肪和猪毛，切成3cm*3cm小片，再用清水清洗，然后用浓度为3％(w/w)食品级双氧水浸泡灭菌3h，清水反复清洗，得到灭菌猪皮备用。

(2)接种液a的制备

取37.5g马铃薯葡萄糖肉汤培养基(购自阿拉丁公司)，加入1000ml水，于高压灭菌锅121℃下灭菌30min，取出冷却后接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、枯草芽孢杆菌(atcc23857)(比例为60：20：20)，在恒温恒湿箱中扩大培养，培养温度为25℃，时间为48h。培养结束后取出培养产物过滤，所得滤液即为接种液a。

(3)接种液b的制备

取37.5g马铃薯葡萄糖肉汤培养基，加入1000ml水，于高压灭菌锅121℃下灭菌30min，取出冷却后接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)，在恒温恒湿箱中扩大培养，培养温度为25℃，时间为48h。取出培养产物过滤，所得滤液再加入啤酒酵母(安琪酵母，编号bf16)，总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、啤酒酵母(安琪酵母，编号bf16)比例为60：20：20，混合均匀即为接种液b。

(4)浸泡液的制备

取葡萄糖15g，乳清蛋白20g，加入1000ml水，超声震荡溶解，调节ph至5～6，至于高压灭菌锅灭菌121℃灭菌30min备用。

(5)猪皮表面的微点粗糙化处理

将猪皮于浸泡液中浸泡，加入混合蛋白酶10g，其中胃蛋白酶：木瓜蛋白酶＝1:1，于40℃恒温摇床进行表面微点粗糙化处理30min。

(6)猪皮的混合固态发酵

将猪皮取出悬挂于25℃恒温恒湿箱中，控制皮表面水分活度为0.91～0.95，于表面喷雾接种接种液a，接种量约为1×10⁹～1×10¹¹cfu/ml，进行混合固态发酵4d。

(7)猪皮的补偿发酵

将挂于25℃恒温恒湿箱中的猪皮表面菌丝刮去，控制皮表面水分活度为0.91～0.95，于表面喷雾接种接种液b，接种量约为1×10⁹～1×10¹¹cfu/ml，对猪皮进行补偿发酵3d。

(8)猪皮的成香干制及包装

将猪皮取出放于热泵鼓风干燥箱中干燥2h，含水量为12％。将烘干猪皮于真空包装机中真空包装，得到成品。

产品风味发酵猪皮游离氨基酸总量为6.93g/100g，可溶性蛋白含量为3.4698g/100g，多肽含量为1.1152g/100g，风味物质71种，其中醛、酮、醇、酯类成分丰富，香气扑鼻。

发酵1～7天(固态发酵+补偿发酵合计7d)猪皮表面胶原纤维的扫描电镜图片参见图1，由图可见，在猪皮发酵的过程中，猪皮的表面结构发生了很大变化，胶原纤维结构部分裂解，质地从紧致变疏松。

发酵过程中游离氨基酸总量的变化值参见图2，由图可见，在发酵过程中，发酵猪皮的游离氨基酸总量呈现上升趋势，发酵0～6d过程中，发酵猪皮中游离氨基酸总量提高了22.6％。

发酵过程中可溶性蛋白含量和多肽含量的变化值参见图3，发酵猪皮的可溶性蛋白含量呈现先上升后下降趋势，5d达到最大值。猪皮中多肽含量呈现上升趋势，由0.3164g/100g上升到了1.1459g/100g，增加了2.6倍。

发酵过程中风味变化参见图4，测定方法如下：精确称取(3.00±0.01)g绞肉机绞碎后样品，加入500μl2,4,6-三甲基吡啶，装入15ml顶空进样瓶中，将顶空瓶放入60℃恒温水浴锅中萃取40min，待萃取完毕后手动取出萃取头，并置入气相质谱联用仪进样口内热解析。

数据处理和挥发性风味物质的定性和定量：数据通过与标准谱库(nist2014和wiley9)中的谱图进行自动匹配，并结合文献进行人工解析，对挥发性风味物质进行定性，利用内标物峰面积进行定量。

发酵过程中共检测出主要挥发性风味成分的组分共35种，在发酵0～7d过程中，挥发性风味成分的种类逐渐增加。发酵7d检出的主要挥发性成分有18种未在发酵0d检出，尤其是醛类和醇类物质种类的增加。

实施例2：

(1)猪皮的预处理：

获取新鲜的猪皮，用清水清洗，用刀刮去多余脂肪和猪毛，切成3cm*3cm小片，再用清水清洗，然后用浓度为3％(w/w)食品级双氧水浸泡灭菌3h，清水反复清洗，得到灭菌猪皮备用。

(2)接种液a的制备

取37.5g马铃薯葡萄糖肉汤培养基(购自阿拉丁公司)，加入1000ml水，于高压灭菌锅121℃下灭菌30min，取出冷却后接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、枯草芽孢杆菌(atcc23857)比例为50：25：25，在恒温恒湿箱中扩大培养，培养温度为25℃，时间为48h。取出培养产物过滤，所得滤液即为接种液a。

(3)接种液b的制备

取37.5g马铃薯葡萄糖肉汤培养基，加入1000ml水，于高压灭菌锅121℃下灭菌30min，取出冷却后接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)，在恒温恒湿箱中扩大培养，培养温度为25℃，时间为48h。取出培养产物过滤，所得滤液再加入啤酒酵母(安琪酵母，编号bf16)，总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、啤酒酵母(安琪酵母，编号bf16)比例为50：25：15混合均匀即为接种液b。

(4)浸泡液的制备

取果糖18g，大豆分离蛋白20g，加入1000ml水，超声震荡溶解，调节ph至5～6，至于高压灭菌锅灭菌121℃灭菌30min备用。

(5)猪皮表面的微点粗糙化处理

将猪皮于浸泡液中浸泡，加入混合蛋白酶10g，其中胃蛋白酶：木瓜蛋白酶＝1:1，于40℃恒温摇床进行表面微点粗糙化处理30min。

(6)猪皮的混合固态发酵

将猪皮取出悬挂于25℃恒温恒湿箱中，控制皮表面水分活度为0.91～0.95，于表面喷雾接种接种液a，接种量约为1×10⁹～1×10¹¹cfu/ml，进行混合固态发酵4d。

(7)猪皮的补偿发酵

将挂于25℃恒温恒湿箱中的猪皮表面菌丝刮去，控制皮表面水分活度为0.91～0.95，于表面喷雾接种接种液b，接种量约为1×10⁹～1×10¹¹cfu/ml，对猪皮进行补偿发酵3d。

(8)猪皮的成香干制及包装

将猪皮取出放于热泵鼓风干燥箱中干燥2.5h，含水量为11％。将烘干猪皮于真空包装机中真空包装，得到成品。

产品风味发酵猪皮游离氨基酸总量为6.979g/100g，可溶性蛋白含量为3.7643g/100g，多肽含量为1.1912g/100g，风味物质73种，其中醛、酮、醇、酯类成分丰富，香气扑鼻。

实施例3：

(1)猪皮的预处理：

获取新鲜的猪皮，用清水清洗，用刀刮去多余脂肪和猪毛，切成3cm*3cm小片，再用清水清洗，然后用浓度为3％(w/w)食品级双氧水浸泡灭菌3h，清水反复清洗，得到灭菌猪皮备用。

(2)接种液a的制备

取37.5g马铃薯葡萄糖肉汤培养基(购自阿拉丁公司)，加入1000ml水，于高压灭菌锅121℃下灭菌30min，取出冷却后接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、枯草芽孢杆菌(atcc23857)比例为40：30：30，在恒温恒湿箱中扩大培养，培养温度为25℃，时间为48h。取出培养产物过滤，所得滤液即为接种液a。

(3)接种液b的制备

取37.5g马铃薯葡萄糖肉汤培养基，加入1000ml水，于高压灭菌锅121℃下灭菌30min，取出冷却后接种总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)，在恒温恒湿箱中扩大培养，培养温度为25℃，时间为48h。取出培养产物过滤，所得滤液再加入啤酒酵母(安琪酵母，编号bf16)，总状毛霉xh-22(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.25)、米曲霉(绍兴咸亨食品厂提供，编号as3.800)、啤酒酵母(安琪酵母，编号bf16)比例为40：30：30混合均匀即为接种液b。

(4)浸泡液的制备

取蔗糖15g，大豆蛋白粉24g，加入1000ml水，超声震荡溶解，调节ph至5～6，至于高压灭菌锅灭菌121℃灭菌30min备用。

(5)猪皮表面的微点粗糙化处理

将猪皮于浸泡液中浸泡，加入混合蛋白酶10g，其中胃蛋白酶：木瓜蛋白酶＝1：1于40℃恒温摇床进行表面微点粗糙化处理30min。

(6)猪皮的混合固态发酵

将猪皮取出悬挂于25℃恒温恒湿箱中，控制皮表面水分活度为0.91～0.95，于表面喷雾接种接种液a，接种量约为1×10⁹～1×10¹¹cfu/ml，进行混合固态发酵4d。

(7)猪皮的补偿发酵

将挂于25℃恒温恒湿箱中的猪皮表面菌丝刮去，控制皮表面水分活度为0.91～0.95，于表面喷雾接种接种液b，接种量约为1×10⁹～1×10¹¹cfu/ml，对猪皮进行补偿发酵3d。

(8)猪皮的成香干制及包装

将猪皮取出放于热泵鼓风干燥箱中干燥3h，含水量为10％。将烘干猪皮于真空包装机中真空包装，得到成品。

产品风味发酵猪皮游离氨基酸总量为6.9603g/100g，可溶性蛋白含量为3.4658g/100g，多肽含量为1.1313g/100g，风味物质72种，其中醛、酮、醇、酯类成分丰富，香气扑鼻。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求保护范围内。