一种肉表面微生物护色方法

本发明公开了一种肉表面微生物护色方法，属于生物技术在肉品加工领域的应用，特别公开了一种利用微生物发酵工艺对红色肉加工前进行护色的方法。

背景技术：

肉的色泽不仅对鲜肉的感官品质有重要影响，而且也会对精深加工后的肉制品的感官品质有重要影响。肉类变色的主要机理是：鲜肉所呈现的红色是由血红蛋白（hb）和肌红蛋白（mb）所决定的，两者的含量和比例随家畜种类以及肉的部位的变化而变化。肉在储存的过程中，由于肌红蛋白与氧气接触，发生氧化生成褐色的高铁肌红蛋白（metmb），导致肉色变暗并且使得肉的品质下降。因此，保持肉类颜色的关键是最大程度地阻止和降低高铁肌红蛋白的形成。

为了使鲜肉及精深加工肉质的保持良好的色泽，通常采用亚硝酸盐类发色剂腌制的方式，使血红蛋白中的铁离子还原为亚铁离子，进而使原料肉或加工后的肉制品呈现良好的血红色。由于亚硝酸盐类发色剂存在致癌风险，尽管在正常的肉类护色过程中按照国标要求量添加，但是较多消费者还是担心因为使用不当而带来的食用安全风险。此外，目前应用于肉类保鲜的食品添加剂主要有：防腐剂、发色剂、抗氧化剂、品质改良剂等。然而处于酸性环境时亚硝酸盐会生成亚硝酸，进一步与多种氨基化合物作用产生亚硝基化合物（如亚硝胺），更是加重了消费者对使用亚硝酸盐及其他食品添加剂的担心。

肉原料表面的血红蛋白中的亚铁离子在空气中氧化而使其表面出现褐变。这是引起肉原料及其制品色相变差的主要原因。因此，减少发色剂的使用或寻找取代发色剂的替代品，又能使肉原料及其制品呈现更好的色泽，是目前行业内亟需解决的。

技术实现要素：

基于上述分析，本发明提供了一种肉表面微生物护色方法，采用复合菌液发酵的方式，利用海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）菌种的消耗血细胞的特点，使肉块（条）表面的血细胞在微生物的作用下消耗掉，进而使肉块（条）表面的色泽保持一致。这种护色方式通过微生物代谢消耗血细胞从而是肉及其制品表面的色泽保持稳定的方法，突破了以往通过保护血细胞不发生褐变而达到护色效果的思路。而且本方法所用的微生物具有代谢后产生呈味物质的效果，在实现护色的同时还能使肉块（条）在后期烹调过程中呈现更好的风味。使用该方法能使带血肉及其制品的表面色泽保持稳定，在避免使用亚硝酸盐类发色剂的同时，还能改善带血肉及其制品的风味。本发明专利采用的技术方案如下：

一种肉表面微生物护色方法，包括：

（1）原料肉准备：根据后期加工需要，将畜禽肉或鱼肉等表面带有血色的原料肉，进行分割适当，使其形成均匀厚度和大小的肉块（条）；

（2）复合菌液制备：将海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）菌种接种于发酵液中，在适当温度下培养，使其od600值在0.5~1之间；

（3）肉块（条）染菌：将分割好的肉块（条）完全浸没在复合菌液中10~20min，然后取出沥干表面菌液；

（4）发酵护色：将肉块（条）采用保鲜膜包裹后，置于温度10~30℃，湿度85%~95%的恒湿环境下，放置30~50h；

（5）加工处理：待肉块（条）表面的色泽稳定后，去掉保鲜膜后再进行冷藏或其他加工处理。

进一步的，步骤（1）中所述的原料肉可以是猪肉、牛肉、羊肉，也可以是带血的鸡肉、鱼肉等。

进一步的，步骤（2）中所述的发酵液中碳、氮等营养素的选择，以利于两种菌的适合生长为依据。

进一步的，步骤（3）中所述的肉块（条）浸没时间，根据肉块（条）表面的血细胞数量而定，血细胞数量较多，则浸泡时间应长；反之则浸泡时间亦短。

进一步的，步骤（4）中所述的肉块（条）的静置环境，应以防止杂菌干扰和腐败变质为原则。

进一步的，步骤（5）中所述的色泽稳定，主要依据肉表面的红色值变化来判断是否稳定。

进一步的，三株菌种的分离纯化及鉴定方法包括如下：

（1）选用重量在100g左右的花骨鱼作为发酵原料；

（2）按照工厂生产鱼露的工艺进行制备，将原料鱼与食盐按3∶1的质量比直接混匀，然后再将鱼露样品放置于35℃的恒温箱中恒温发酵，发酵时间12个月，发酵过程中每隔5d取样测定含盐量后，用无菌水补加蒸发的水分以保持盐度恒定（25%，w/w），发酵12个月时用灭菌的100ml离心管取样（取样时，将鱼露发酵液混匀），备用；

（3）无菌条件下，实验室自酿鱼露搅拌均匀后取1ml与分别加入100ml灭菌后的msa肉汤、pda液体培养基、ypd液体培养基等35℃富集培养24h。将上清液采用10倍梯度稀释，选择合适的稀释度的菌液，挑选形态大小不同存在明显性差异的菌株进行多次划线分离，直至得到纯种菌株，将所得菌株进行斜面保存，并进行形态学观察描述；

（4）菌种行16srdna鉴定及生理生化鉴定：发酵鱼露经分离筛选获得3株纯菌株，分别提取基因组dna并进行pcr扩增并进行16srdna鉴定，测得3株菌分别为蜡样芽胞杆菌（bacilluscereus）、葡萄球菌（staphylococcussp.）及海洋杆菌（oceanobacillussp.）。

本发明的有益效果在于：

1、本发明方法通过复合微生物菌液发酵的方式，实现对带血肉及其制品表面进行护色的目的，取代了采用发色剂等食品添加剂对带血肉及其制品进行护色的方法，提高了护色后肉原料及其制品的食用安全性。

2、本发明方法采用复合菌液对带血肉进行护色的同时，还可以利用海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）的发酵作用，使护色肉中附带呈味物质，提高护色肉的风味。

3、本发明方法提出的肉原料及其制品护色方法，操作工序简单，在不破坏肉块（条）内部肌肉结构的情况下实现护色，最大限度地保持了肉原料及其制品原有的肌纤维结构，护色后的肉块（条）的质地与原料肉相似。

附图说明

图1为采用复合微生物发酵护色和采用亚硝酸盐发色的鱼片、猪肉干和牛肉干的红度值（a*）测定结果；

图2为复合菌发酵组和亚硝酸盐发色组的三种肉制品的发酵肉风味进行感官评价结果；

图3为鱼肉显微结构图，分别为熟鱼肉与生鱼肉的肌纤维显微结构图；

图4为猪肉显微结构图，分别为熟猪肉与生猪肉的肌纤维显微结构图；

图5为牛肉显微结构图，分别为熟牛肉与生牛肉的肌纤维显微结构图。

具体实施方式

以下以不同肉原料及其制品的具体实例进一步解释和说明本发明提供的护色方法的具体应用，但本发明的保护范围不仅仅限定在实例例举范围内。

在此之前，本发明通过如下手段获取本发明中的3株关键菌株：

（1）选用重量在100g左右的花骨鱼作为发酵原料；

（2）按照工厂生产鱼露的工艺进行制备，将原料鱼与食盐按3∶1的质量比直接混匀，然后再将鱼露样品放置于35℃的恒温箱中恒温发酵，发酵时间12个月，发酵过程中每隔5d取样测定含盐量后，用无菌水补加蒸发的水分以保持盐度恒定（25%，w/w），发酵12个月时用灭菌的100ml离心管取样（取样时，将鱼露发酵液混匀），备用；

（3）无菌条件下，实验室自酿鱼露搅拌均匀后取1ml与分别加入100ml灭菌后的msa肉汤、pda液体培养基、ypd液体培养基等35℃富集培养24h。将上清液采用10倍梯度稀释，选择合适的稀释度的菌液，挑选形态大小不同存在明显性差异的菌株进行多次划线分离，直至得到纯种菌株，将所得菌株进行斜面保存，并进行形态学观察描述；

（4）菌种行16srdna鉴定及生理生化鉴定：发酵鱼露经分离筛选获得3株纯菌株，分别提取基因组dna并进行pcr扩增并进行16srdna鉴定，测得3株菌分别为蜡样芽胞杆菌（bacilluscereus）、葡萄球菌（staphylococcussp.）及海洋杆菌（oceanobacillussp.）。

实施例1

一种肉表面微生物护色方法，以带血的鱼肉肉片为例

（1）鱼片准备：将活鱼宰杀后，去头、去尾、去内脏、去皮，然后沿脊椎骨劈半；

（2）复合菌液制备：将海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）接种于发酵液中，在35℃培养至发酵液的od600值达0.6；

（3）鱼片染菌：将分割好的鱼片完全浸没在复合菌液中12min，然后取出沥干表面菌液；

（4）发酵护色：将沥干发酵菌液的鱼片用保鲜膜包裹，然后置于温度10℃、湿度85%的恒湿环境下，放置35h；

（5）加工处理：待鱼片表面的色泽稳定后，去掉保鲜膜，再对其进行真空包装后冻结，制作成冻鱼片。

实施例2

一种肉表面微生物护色方法，以带血的牛肉肉条为例

（1）牛肉准备：将整块牛肉切成厚度为1cm、长度为5cm、宽度为1cm的肉条；

（2）复合菌液制备：将海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）菌种接种于发酵液中，在35℃下培养至od600值为1；

（3）牛肉条染菌：将牛肉条完全浸没在复合菌液中20min，然后取出沥干表面菌液；

（4）发酵护色：将牛肉条用保鲜膜包裹后，置于温度20℃、湿度90%的恒湿环境下，放置45h；

（5）加工处理：待牛肉条表面的色泽稳定后，去掉保鲜膜后，将其烤干，制作成风干牛肉。

实施例3

一种肉表面微生物护色方法，以带血的猪肉肉块为例

（1）猪肉块准备：将猪瘦肉分割成厚度为0.5cm、长度为3cm、宽度为2cm的肉块；

（2）复合菌液制备：将海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）菌种接种于发酵液中，在32℃下培养至od600值达0.9；

（3）猪肉块染菌：将分割好的猪肉块完全浸没在复合菌液中15min，然后取出沥干表面菌液；

（4）发酵护色：将猪肉块采用保鲜膜包裹后，置于温度28℃、湿度87%的恒湿环境下，放置40h；

（5）加工处理：待猪肉块表面的色泽稳定后，去掉保鲜膜，再与其他配料混合炒制。

试验例1

本发明方法通过复合微生物菌液发酵的方式，实现对带血肉及其制品表面进行护色的目的，取代了采用发色剂等食品添加剂对带血肉及其制品进行护色的方法，提高了护色后肉原料及其制品的食用安全性。

采用色差计测定复合微生物发酵护色和采用亚硝酸盐发色的鱼片、猪肉干和牛肉干的红度值（a*），所得结果见图1。根据图1中数据显示，发酵组的三种肉制品与发色组的三种肉制品相比，0天时三种肉制品的a*值均较发色组的三种肉制品低，但是贮藏30天后，三种肉制品的a*值增加；而发色组的三种肉制品的a*值在0天时较发酵组的三种肉制品的a*都高，但是贮藏30天后，发色组的三种肉制品的a*值均出现了下降。

由于发酵组是通过微生物发酵方式消耗肉表面的血红蛋白，进而使肉表面的颜色保持一致，避免了因为表面血红蛋白中亚铁离子的氧化而导致其随着贮藏时间增加而出现发黑现象，但是随着贮藏时间增加，肌肉组织内部的血红蛋白会发色外移。这可能是导致发酵组肉表面的颜色贮藏30天后a*增加的主要原因。发色组的三种肉因为其表面血红蛋白未去除，导致在后期贮藏过程中内部血红蛋白的外移、脂肪氧化等因素，可能导致使其表面颜色发黑，a*值降低。

试验例2

本发明方法采用复合菌液对带血肉进行护色的同时，还可以利用海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）的发酵作用，使护色肉中附带呈味物质，提高护色肉的风味。

邀请15位经过培训的感官评价员，对复合菌发酵组和亚硝酸盐发色组的三种肉制品的发酵肉风味进行感官评价，所得结果见图2。根据图2中的数据显示，复合菌发酵组的三种肉制品均有明显的发酵肉风味，而且较亚硝酸盐组都高。而亚硝酸盐发酵的三种肉制品，均未品尝到发酵肉的风味。

由于复合菌是从发酵鱼露中分离纯化的优势菌种，具有提高肉制品风味的作用。在三种肉制品制作过程中，由于用海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）的发酵，导致发酵产生的呈味物质残留在肉表面。这可能是复合菌发酵肉呈现发酵肉风味的主要原因。

试验例3

本发明方法提出的肉原料及其制品护色方法，操作工序鉴定，在不破坏肉块（条）内部肌肉结构的情况下实现护色，最大限度地保持了肉原料及其制品原有的肌纤维结构，护色后的肉块（条）的质地与原料肉相似。

为了比较本实验方案护色后肌肉纤维的变化，对鱼片、猪肉干和牛肉干熟制固色后的肌纤维显微结构进行了对比，所得结果见下图3、4、5。根据图3~5中肌纤维结构显示，熟制固色后的三种肉制品的肌纤维结构均与生肉相似。由此可见，采用本实验方案对肌纤维的天然结构破坏较少。

由于本技术方案是通过表面消耗血红细胞的方式，达到肉制品色泽一致和后期贮藏过程中色泽稳定的效果，所以对肌肉纤维的天然结构破坏较少。这可能是导致下图中三种熟肉制品的肌纤维结构与生肉相似的可能原因。

综上所述，本发明通过复合微生物菌液发酵的方式，在不破坏肉块（条）内部肌肉结构的情况下实现护色，最大限度地保持了肉原料及其制品原有的肌纤维结构，护色后的肉块（条）的质地与原料肉相似，实现对带血肉及其制品表面进行护色的目的，取代了采用发色剂等食品添加剂对带血肉及其制品进行护色的方法，提高了护色后肉原料及其制品的食用安全性。同时，本发明还意外发现，采用复合菌液对带血肉进行护色的同时，还可以利用海洋杆菌（oceanobacillussp.）和葡萄球菌（staphylococcussp.）的发酵作用，使护色肉中附带呈味物质，提高护色肉的风味。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。