东北酸菜汁分离乳酸菌发酵鹿肉干加工工艺优化

张苏苏，张 凌，苑冰冰，赵子瑞，季中梅，周亚军*

（吉林大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130062）

摘 要：为研制营养风味俱佳的发酵鹿肉干新产品，从东北自然发酵的酸菜汁中分离、纯化、鉴定乳酸菌菌株，分析该菌株与汉逊德巴利酵母菌的发酵特性，将二者以一定配比组成混合发酵剂用于块状鹿肉发酵并研究其发酵特性。单因素试验、Plackett-Burman优选试验和响应面优化块状鹿肉发酵工艺研究表明，发酵时间、发酵温度、接种量对鹿肉发酵特性影响显著；酸菜汁分离乳酸菌和汉逊德巴利酵母菌发酵鹿肉产酸快，利于风味物质形成，适宜作发酵鹿肉干发酵剂；得到发酵鹿肉的pH值、发酵鹿肉干感官评分与发酵时间、发酵温度、接种量间关系的二次回归方程；鹿肉最佳发酵工艺条件：发酵时间20.86 h、发酵温度27.51 ℃、接种量2.16 mL/100 g；发酵鹿肉的平均pH 值为5.07时，发酵鹿肉干感官评分最高。

关键词：酸菜汁分离乳酸菌；汉逊德巴利酵母菌；鹿肉；发酵；加工特性

鹿肉高蛋白、低脂肪、低胆固醇，是种绿色食肉资源[1]。近年来，随着吉林省梅花鹿养殖业快速发展，养殖数量已达20～30万 头，每年屠宰量3～4万 头，营养保健功能的鹿肉资源日益丰富，而其深加工产品较少。随着人们生活水平的提高，迫切需要营养均衡、风味独特、贮藏货架期长的新型肉制品。自然发酵的酸菜中乳酸菌含量高，乳酸菌及其代谢产物能改善肠道菌群平衡、抑制肠道中腐败菌生长、降低腐败菌的产毒作用、降低胆固醇含量，具有较佳保健和预防疾病的功效[2]。目前，国内外关于发酵肉制品的研究多集中在牛肉、猪肉、肠类制品等，发酵鹿肉制品研究较少。Ruiz-Moyano等[3]分别以乳杆菌HL57和乳酸片球菌SP979为发酵剂研制伊比利亚发酵香肠；Todorov等[4]对从葡萄牙西北部的发酵肉制品中分离出3 种乳酸菌产生的细菌素的部分特性进行了描述；刘丽莉等[5]发现干酪乳杆菌和植物乳杆菌可混合用作肉制品发酵菌剂；赵艳玲[6]将发酵辣椒和泡菜中分离出3 株有抗菌特性的乳酸菌用于肉制品的防腐保鲜；崔钰等[7]从农家自制酸菜中分离出降亚硝酸盐乳酸菌并用于发酵香肠研制。于长青等[8]证实自然发酵肉中分离的植物乳杆菌具有良好耐盐、硝酸盐性及抑菌性，并能有效地降解胆固醇；李疆等[9]对发酵牛肉干生产工艺进行研究；任玲[10]对鹿肉猪肉复合发酵香肠的发酵及贮藏特性进行了系统研究；周亚军等[11]以复合菌种及酸性蛋白酶为发酵剂，研究发酵鹿肉制品的发酵特性与工艺配方优化。而发酵鹿肉干制品开发研究至今国内外鲜见报道。本实验从自然发酵的酸菜汁中分离、纯化、鉴定乳酸菌菌株，探讨此菌株与汉逊德巴利酵母菌的发酵特性，并将二者以一定配比组成混合发酵剂对块状鹿肉进行发酵，研制营养均衡、风味独特的发酵鹿肉干新产品，为鹿肉深加工开辟一条新途径，为高品质发酵鹿肉制品研发提供理论依据和借鉴参考。

1 材料与方法

1.1 材料与菌种

酸菜汁为吉林大学食品加工与保藏实验室自然发酵。

汉逊德巴利酵母菌购于上海通派生物科技有限公司；鹿肉购于长春双阳鹿乡。

1.2 仪器与设备

PB-10型pH计 德国Sartorius公司；722N型可见分光光度计 上海菁华科技仪器有限公司；显微镜 上海永亨光学仪器制造有限公司；SW-CJ-2G型双人单面净化工作台 苏州净化设备有限公司；立式压力蒸汽灭菌器 上海博迅实业有限公司医疗设备厂；恒温振荡培养箱 上海一恒科学仪器有限公司；HG303-4型电热恒温培养箱 南京试验仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 乳酸菌分离鉴定

1.3.1.1 乳酸菌分离

自然发酵酸菜汁经梯度稀释、涂布平板划线、分离菌落、革兰氏染色与镜检、挑选革兰氏阳性球菌单菌与钙溶圈大的球菌多次纯化筛选、单菌落优良菌株、生理生化检验和试管穿刺低温保存而制得。

1.3.1.2 乳酸菌鉴定

菌种用光学显微镜、放大镜进行形态特征鉴定，凡是革兰氏染色阳性、符合乳酸菌菌落特征、不形成芽孢、过氧化氢酶实验阴性菌株初步确定为乳酸菌[12]，再通过吲哚实验、明胶液化实验、H2S产生实验、产黏液实验、发酵葡萄糖产气实验[13]验证。

1.3.2 菌种生长特性测定

光密度法测酸菜汁分离乳酸菌、汉逊德巴利酵母菌的生长特性（OD值大于0.8均稀释再测）。

1.3.3 菌种拮抗作用测定

将酵母菌接种于营养琼脂固体培养基上，经培养后再次接种酵母菌，观察是否有抑菌圈产生。

1.3.4 鹿肉腌制剂配方

鹿腿肉100 g、酱油6 g、料酒0.5 g、食盐1.6 g、白胡椒0.2 g、五香粉0.2 g、十三香0.5 g、味精0.1 g、花椒粉0.4 g、辣椒粉0.5 g、姜粉0.3 g、亚硝酸盐5 mg、葡萄糖1.5 g、蔗糖1 g。

1.3.5 发酵鹿肉干生产工艺

鹿腿精肉经解冻、切块、加调味料和添加剂于4 ℃冰箱腌制12 h，接种发酵剂发酵后经预煮、热风（微波）干燥、冷却、真空包装后得发酵鹿肉干成品。

1.3.6 指标测定

pH值参照 GB/T 9695.5—2008《肉与肉制品 pH测定》；总游离氨基酸参照茚三酮比色法[14]；发酵鹿肉干感官评定方法与标准参考文献[15]。

1.3.7 鹿肉发酵特性单因素试验设计

表1 单因素试验因素与水平
Table 1 Factors and levels used in one-factor-at-a-time experiments

试验中不变因素发酵剂配比3∶1（乳酸菌-酵母菌，V/V，下同）、葡萄糖质量分数1.5%、接种量2 mL/100 g、食盐质量分数1.6%、30 ℃发酵30 h，每6 h测pH值及总游离氨基酸含量，考察各因素对其变化的影响。

1.3.8 鹿肉发酵工艺优化Plackett-Burman设计试验

表2 Plackett-Burman设计因素与水平
Table 2 Factors and levels used in Plackett-Burman with the pH of fermented venison as response variable

如表2所示，12 次试验能筛选出对发酵鹿肉pH值影响显著因素。采用三因素三水平Box-Behnken试验优化发酵工艺参数，将Plackett-Burman设计得到的显著因素重新编码及水平标注，其编码水平见表3。

表3 Box-Behnken设计因素与水平
Table 3 Factors and levels used in Box-Behnben design

2 结果与分析

2.1 发酵剂分离及发酵特性分析

2.1.1 乳酸菌的分离

图1 分离菌株（A）及其革兰氏染色（B）
Fig. 1 Colonies of the isolated strain (A) and Grams staining results (B)

将酸菜汁液梯度稀释、平板涂布后在麦芽汁碳酸钙琼脂培养上划线分离培养的扁平菌落（其颜色呈乳白或淡黄色，有透明圈，表面光滑，边缘较整齐）进行革兰氏染色、镜检。取革兰氏阳性菌株，保存于斜面培养基中再鉴定。分离菌株及革兰氏染色结果见图1。

2.1.2 乳酸菌生理生化鉴定分析

由表4可知，酸菜汁分离的革兰氏阳性菌株，不产吲哚和硫化氢，不使明胶液化，接触酶为阴性，不还原硝酸盐，不产黏液，发酵葡萄糖不产气。由《乳酸细菌分类鉴定及试验方法》[16]、《常见细菌系统鉴定手册》[12]及文献[17]可知，酸菜汁分离的菌株为乳酸菌。

表4 酸菜汁分离菌株的生理生化特征
Table 4 Physiological and biochemical characteristics of the isolate

注：＋.表示阳性；－.表示阴性。

2.1.3 乳酸菌生长与产酸特性分析

图2 乳酸菌的生长曲线与产酸曲线
Fig. 2 Growth curve and acid production curve of of Lactobacillus

通过微生物生长和产酸曲线来确定菌株是否适合做肉制品发酵剂。由图2可知，0～9 h为乳酸菌停滞期，9～15 h为对数生长期，然后进入生长稳定期，对数生长期时乳酸菌数达9.5×107CFU/mL。乳酸菌生长初期pH值缓慢降低；之后pH值迅速降低；后期菌液pH值下降平缓。乳酸菌对数生长期时，菌体活力较强，代谢旺盛，pH值下降显著。随着时间延长，营养物质被消耗，代谢产物不断累积，菌体生长受抑制，稳定后期的pH值下降趋于平缓。分离乳酸菌菌株在15 h内pH值从6.1下降到4.4，菌体活力较强，分解糖类产酸速率也较大。随后菌体活力减弱，分解糖类产酸能力降低，pH值下降速率平缓。

2.1.4 汉逊徳巴利酵母菌生长特性分析

图3 汉逊德巴利酵母菌的生长曲线
Fig. 3 Growth curve of Debaryomyces hansendii

由图3可知，0～9 h酵母菌生长延滞期，对环境适应过程致OD值增长缓慢；9～18 h对数生长期，菌体活性强，代谢旺盛。时间延长，营养物质被消耗，代谢废物累积，菌体生长受抑制。汉逊德巴利酵母菌18～30 h为稳定期，OD值变化平缓。

2.1.5 菌种最适生长温度的确定

图4 乳酸菌与酵母菌在不同温度的生长情况
Fig. 4 Effect of temperature on the growth of Lactobacillus and yeast

由图4可知，不同温度条件下乳酸菌与酵母菌生长情况存在显著差异，两株菌在30～35 ℃能较好生长，且酵母菌在30 ℃有最大OD值，乳酸菌在35 ℃有最大OD值，即酵母菌最适生长温度为30 ℃，乳酸菌最适温度为35 ℃。

2.1.6 菌种耐盐特性

图5 乳酸菌与汉逊德巴利酵母菌的耐盐性Fig. 5 Salt resistance of Lactobacillus and yeast

由图5可知，食盐对乳酸菌与酵母菌都有不同程度的影响，随食盐质量分数增加，乳酸菌和酵母菌生长均受到不同程度的抑制。食盐质量分数2%时，乳酸菌与酵母菌变化不明显；食盐质量分数4%时，乳酸菌和酵母菌的OD值显著下降；食盐质量分数达6%和8%时，乳酸菌的OD值下降接近或超50%，酵母菌的OD值也明显降低。因此，就耐盐性，酸菜汁分离乳酸菌和汉逊德巴利酵母菌耐食盐质量分数均不低于4%，两种菌均适用作肉制品发酵剂，这与吴晓萌等[18]筛选肉制品发酵剂的研究结果基本一致。两菌做发酵剂，食盐质量分数可选2%～4%，可保证乳酸菌与酵母菌的活性、发酵鹿肉干的风味和色泽。

2.1.7 菌种耐亚硝酸盐特性

亚硝酸盐在肉制品中主要改善产品的色香味以及抑制有害微生物的生长繁殖[19]。发酵剂应具一定耐亚硝酸盐能力。由图6可知，当其质量分数从0%增加到0.003%时，乳酸菌的OD值略有下降，酵母菌的OD值下降了6.9%；当其质量分数增加到0.006%时，乳酸菌OD值下降14.5%，酵母菌OD值下降了22.8%；当其质量分数从0.009%增加到0.015%时，乳酸菌的OD值下降较缓慢，菌体生长繁殖受到影响较小，汉逊德巴利酵母菌对亚硝酸盐的耐受能力较低，随其质量分数增加，汉逊德巴利酵母菌的OD值一直下降，且下降趋势较明显。说明当乳酸菌单独用于鹿肉发酵时，亚硝酸钠质量分数可在0.009%左右，而汉逊德巴利酵母菌单独作为发酵剂时，亚硝酸钠质量分数要低于0.009%。

图6 乳酸菌与汉逊德巴利酵母菌的耐亚硝酸盐性
Fig. 6 Nitrite resistance of Lactobacillus and Debaryomyces hansendii yeast

2.1.8 乳酸菌与酵母菌拮抗作用

图7 乳酸菌与酵母菌菌种间拮抗作用
Fig. 7 Antagonism effect between Lactobacillus and yeast

由图7可知，乳酸菌与酵母菌的相交处并没有出现抑菌圈，说明两种菌间不存在拮抗作用，可作为混合发酵剂用于鹿肉发酵实验。

综上所述，根据酸菜汁中分离的乳酸菌和汉逊德巴利酵母菌的生长特性、耐温性、耐盐性和耐亚硝酸盐性；汉逊德巴利酵母菌与酸菜汁中分离的乳酸菌一起使用[20-21]，可逐渐耗尽肉中残留的氧，降低pH值，防腐败，发色稳定，有利于风味物质形成，产酸速率快，能加快肉中蛋白质和脂肪的降解。因此，选择两菌种为发酵剂用于块状鹿肉发酵并研制发酵鹿肉干。

2.2 发酵鹿肉干发酵工艺优化

2.2.1 鹿肉发酵特性影响因素分析

将pH值和游离氨基酸含量作为评价鹿肉发酵特性主要评价指标，研究发酵剂配比、葡萄糖质量分数、接种量、食盐质量分数和发酵时间对鹿肉发酵中pH值和游离氨基酸含量的影响。

2.2.1.1 发酵剂配比的选择

图8 发酵剂配比对发酵鹿肉pH值（a）及总游离氨基酸含量（b）的影响
Fig. 8 Effect of mixed starter cultures on pH and total free amino acid content of fermented venison

由图8可知，随发酵时间延长，加不同配比发酵剂鹿肉pH值都有不同程度降低。只加酵母菌组下降趋势较缓慢，发酵30 h后，pH值由开始的6.6降到5.9左右，难抑制腐败菌生长，不利于产品贮藏。乳酸菌与酵母菌配比为3∶1、1∶1及1∶3的3 个组，发酵中产酸速率不同，发酵结束时，3 组样品pH值无明显区别，都在4.9～5.0之间，均能抑制腐败菌生长繁殖，这与高虹[22]研究结果一致。发酵开始到结束，乳酸菌与酵母菌配比为3∶1组，总游离氨基酸含量增加147.12%，比其他组高。乳酸菌与酵母菌最佳配比选3∶1。

2.2.1.2 葡萄糖质量分数的选择

由图9可知，随发酵时间延长，不同葡萄糖质量分数下肉样pH值都有不同程度降低，1.5%葡萄糖组pH值下降速率最大，发酵至24 h，pH值从发酵前6.3降到5.0，能抑制腐败菌生长，产品口感不致过酸。随葡萄糖质量分数增加，pH值逐渐减小。当葡萄糖质量分数为2.5%，鹿肉出现异味，表面发黏，这与马汉军等[23]研究一致。随发酵时间延长，不同葡萄糖质量分数下肉样总游离氨基酸含量均显著提高，葡萄糖质量分数1.5%，肉样中总游离氨基酸含量最高。最佳葡萄糖质量分数选1%～2%。

图9 葡萄糖添加量对发酵鹿肉pH值（a）及总游离氨基酸含量（b）的影响
Fig. 9 Effect of glucose addition on pH and total free amino acid content of fermented venison

2.2.1.3 接种量的选择

图10 接种量对发酵鹿肉pH值（a）及总游离氨基酸含量（b）的影响
Fig. 10 Effect of inoculum size on pH and total free amino acid content of fermented venison

由图10可知，随接种量增大，pH值下降速率增加。未接种发酵剂组pH值下降较缓慢，发酵初始为6.33，发酵结束降到5.55。其他组下降速率较大，接种量3 mL/100 g和4 mL/100 g组样品，发酵结束pH值均降到4.44左右。主要原因为乳酸菌分解碳水化合物产生乳酸，随乳酸菌接种量增大，发酵产生乳酸增多，鹿肉pH值相应降低[24]。pH值降低也可能是脱氨基酶活性降低，使蛋白质分解成氨基酸大量积累所致[25]。因此，随接种量增加和发酵时间延长，鹿肉中总游离氨基酸含量逐渐增加，这与Candogan[26]和Lorenzo[27]等的研究一致。有机酸积累，会抑制酵母菌发酵，不利于风味物质形成。最佳接种量选1～3 mL/100 g。

2.2.1.4 食盐质量分数的选择

由图11可知，1.0%食盐条件下肉样pH值降低显著，发酵至18 h，从最初6.4降到4.5左右。2.2%食盐条件下肉样pH值下降平缓。高质量分数盐会激发乳酸菌对盐敏感性，影响生长繁殖。乳酸菌生长需适宜渗透压，需食盐调节肉中渗透压[28]。食盐质量分数少于1.0%，不能有效抑制有害杂菌生长，还可能产生有毒有害物质，影响产品安全性[29]。因此，鹿肉发酵时，食盐质量分数选择要考虑产酸和抑菌，才能提高产品食用安全性。食盐作为调味料，对产品风味也有影响，加酱油时，食盐质量分数1.0%～2.0%咸味适中。随发酵时间延长，不同食盐质量分数条件下肉样总游离氨基酸含量均显著提高。游离氨基酸直接影响发酵鹿肉干风味形成[30]。最佳食盐质量分数选1.3%～1.9%。

图11 食盐质量分数对发酵鹿肉pH值（a）及总游离氨基酸含量（b）的影响
Fig. 11 Effect of NaCl content on pH and total free amino acid content of fermented venison

2.2.1.5 发酵时间的选择

图12 发酵时间对发酵鹿肉中pH值及总游离氨基酸含量的影响
Fig. 12 Effect of fermentation time on pH and total free amino acid content of fermented venison

由图12可知，随发酵时间延长，乳酸菌产酸量增加，鹿肉pH值逐渐降低，总游离氨基酸含量显著提高。发酵到24 h，鹿肉pH值达5.09，能抑制腐败菌生长，不致口感过酸。发酵超24 h，酸味过重。pH值这种变化与乳酸菌发酵鹿肉中碳水化合物和蛋白质变化有关[31]，发酵开始，乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸，使鹿肉pH值下降。随发酵时间延长，乳酸菌可对鹿肉蛋白质分解，产生的氨及碱性氨基酸与乳酸中和，致使鹿肉pH值下降缓慢甚至有所回升。最佳发酵时间选18～30 h。

2.2.1.6 发酵温度的选择

图13 发酵温度对发酵鹿肉pH值（a）及总游离氨基酸含量（b）的影响
Fig. 13 Effect of fermentation temperature on pH and total free amino acid content of fermented venison

由图13可知，发酵温度对鹿肉发酵中pH值影响显著，因为温度对乳酸菌产酸速率影响显著。发酵温度22 ℃，乳酸菌生长及产酸速率均较慢，鹿肉pH值变化平缓。因酵母菌最适生长温度26～28 ℃，发酵温度大于30 ℃，抑制酵母菌生长。最佳发酵温度选26～34 ℃。

2.2.2 基于P1ackett-Burman设计的发酵影响因子筛选

由Plackett-Burman试验，选6 个对鹿肉发酵特性有影响因子：发酵时间、发酵温度、发酵剂配比、葡萄糖质量分数、接种量、食盐质量分数，进行12 次试验，结果见表5。

表5 Plackett-Burman试验设计及响应值
Table 5 Plackett-Burman design in terms of coded values with response variables

利用Design-Expert对Plackett-Burman结果分析，得到以pH值为响应值的一阶数学模型：

表6 Plackett-Burman试验各因素方差分析
Table 6 Analysis of variance for each factor tested in Plackett-Burman design

由表6可知，回归模型P值为0.003 3，模型极显著且具较好拟合性。鹿肉发酵中各因素对鹿肉pH值影响从大到小依次为发酵时间、发酵温度、接种量、发酵剂配比、食盐质量分数、葡萄糖质量分数。前4 个因素的P值均小于0.05，选发酵时间、发酵温度和接种量为主要因素，后续试验优化。其他3 个因素根据其效应选择合适水平，即乳酸菌与酵母菌配比3∶1、葡萄糖质量分数1.5%、食盐质量分数1.6%。

2.2.3 响应面试验结果

Box-Behnken试验设计及结果见表7。17 个试验点（零点5 个、析因点12 个），A、B、C三因素所构成三维顶点为自变量值[28]。pH值和感官评分为响应值，所得数据由Design-Expert 8.0.6软件回归分析。

表7 Box-Behnken试验设计方案及结果
Table 7 Box-Behnken design in terms of coded values with response variables

2.2.4 pH值回归模型拟合及方差分析

利用Design-Expert 8.0.6软件对表8结果进行二次多项回归拟合，得发酵鹿肉pH值（响应值）与自变量发酵时间（A）、发酵温度（B）、接种量（C）的二次回归方程：

表8 回归模型方差分析
Table 8 Analysis of variance of regression model with the pH of fermented venison as response variable

注：**.极显著（P＜0.01）；*.显著（P＜0.05）。表9同。

由表8可知，模型P小于0.000 1，模型回归极显著，失拟项P大于0.05，不显著，模型R2为0.981 5，R2Adj为0.957 7，自变量与响应值线性关系显著，信噪比＝20.674＞4，模型与试验拟合度和可信度较高。变异系数（coefficient of variation，CV）为0.76%，说明试验精密度及可靠性较高。回归模型可用于鹿肉发酵工艺预测。AB项对响应值无显著影响，其他项对发酵鹿肉pH值影响均显著（P＜0.05），其中一次项B、C，交互项AC与二次项B2对发酵鹿肉pH值影响达极显著水平（P＜0.01）。据F值可得各因素对发酵鹿肉pH值的影响从大到小依次为：发酵温度、接种量、发酵时间。

2.2.5 对pH值二次拟合响应面分析

由图14a可知，接种量为2.2 mL/100 g时，随发酵温度升高和发酵时间延长，发酵鹿肉pH值显著降低，发酵温度比发酵时间的响应面陡峭，说明对鹿肉pH值影响大。因随发酵温度升高，接近乳酸菌最适温度，利于乳酸菌分解碳水化合物产生乳酸。发酵时间对鹿肉pH值影响不显著。由图14b可知，发酵温度固定为30 ℃，随着接种量的增加，鹿肉pH值逐渐降低，这由于乳酸菌数增多，分解葡萄糖产生的乳酸也增多。由图14c可知，发酵时间22 h，随发酵温度升高，发酵鹿肉pH值显著降低，发酵温度的响应面更陡峭，与接种量比，发酵温度对鹿肉pH值的影响大。

图14 各因素对鹿肉pH值影响的响应面和等高线图
Fig. 14 Response surface and contour plots showing the eeffect fermentation conditions on the pH of fermented dried venison

2.2.6 感官评分回归模型拟合及方差分析

据表7结果，利用Design-Expert 8.0.6软件对数据二次多项回归拟合，得发酵鹿肉干感官评分与发酵时间（A）、发酵温度（B）、接种量（C）间关系的回归方程（3）。

由表9可知，模型P＜0.000 1，模型回归极显著，失拟项P＞0.05，不显著，模型R2为0.986 9，R2Adj为0.970 1，自变量与响应值线性关系显著，信噪比＝19.983＞4，模型与试验的拟合度和可信度较高，CV为1.17%，说明实验精密度和可靠性较高，回归模型可预测鹿肉发酵工艺。

表9 发酵鹿肉干感官评分回归模型方差分析结果
Table 9 Analysis of variance of regression model with the sensory evaluation score of fermented dried venison as response variable

由表9可知，所有一次项、交互项以及二次项对发酵鹿肉感官评分的影响达到显著水平（P＜0.05），其中一次项A、B、C，交互项AC以及二次项A2、B2、C2对发酵鹿肉感官评分的影响达到极显著水平（P＜0.01）。F值是判断各因素对结果影响的重要指标，因此，各因素对发酵鹿肉感官评分影响从大到小依次为：发酵温度、接种量、发酵时间。

2.2.7 对感官评分二次拟合响应面分析

图15 各因素对发酵鹿肉干感官评分影响的响应面和等高线图
Fig. 15 Response surface and contour plots showing the effect of fermentation conditions on the sensory evaluation score of fermented dried venison

由图15a可知，接种量为2.2 mL/100 g时，发酵温度比发酵时间的响应面陡峭，发酵温度比发酵时间对发酵鹿肉干感官评分影响大。随发酵温度升高和发酵时间延长，发酵鹿肉干感官评分先增大后降低。温度升高，鹿肉发酵风味呈现，感官品质改善，感官评分增加；温度再升高，时间再延长，乳酸菌分解碳水化合物产生大量乳酸，使鹿肉pH值显著降低到4.8以下，鹿肉干酸味过重，不适合大众口味，感官评分随之降低。由图15b可知，发酵温度为30 ℃时，随接种量增加和发酵时间延长，感官评分先增加后降低，合适接种量才能得到感官品质好的发酵鹿肉干，两因素交互作用显著。由图15c可知，发酵时间为22 h时，随接种量增加和发酵温度的升高，发酵鹿肉感官评分呈现先增加后降低，说明接种量和发酵温度应控制一定范围，才能得到感官品质较好的发酵鹿肉干。综上可知，发酵鹿肉干感官评分响应值随发酵时间、发酵温度和接种量的变化呈不同变化，发酵鹿肉干最高感官评分出现在响应面的顶点。

2.2.8 发酵工艺优化分析

根据Design-Expert 8.0.6软件中Optimization数据分析，对两个回归方程联合求解，设定pH 4.8～5.0，感官评分为Maximize，得到最优组合为发酵时间20.86 h、发酵温度27.51℃、接种量2.16 mL/100 g，pH值预测值为4.97，感官评分预测值为89.10。发酵鹿肉干测定可知，平均pH值为5.07，感官评分为89.21，与预测值接近，说明该工艺条件下制得的发酵鹿肉干品质较佳。

3 结 论

酸菜汁分离乳酸菌与汉逊徳巴利酵母菌复配发酵鹿肉，其生长特性研究发现，二菌种适宜做发酵鹿肉干的发酵剂，无拮抗性。

鹿肉发酵单因素、Plackett-Burman优选和响应面优化试验表明，发酵时间、发酵温度和接种量对鹿肉发酵特性影响显著；发酵鹿肉pH值（Y1）、发酵鹿肉干感官评分（Y2）与发酵时间（A）、发酵温度（B）和接种量（C）间关系回归方程为：pH＝4.720－0.021A－0.019B－0.100C－0.003AB＋0.082AC＋0.043BC＋0.027A2＋0.027B2＋0.050C2；感官评分＝87.75＋0.89A－4.91B－1.79C＋0.83AB－2.03AC＋1.52BC－1.38A2－3.91B2－4.21C2。

鹿肉发酵最佳工艺参数：发酵时间20.86 h、发酵温度27.51 ℃、接种量2.16 mL/100 g；发酵鹿肉平均pH 5.07，发酵鹿肉干感官评分为89.21，与预测值pH 4.97、感官评分89.10接近。该条件制得发酵鹿肉干品质最佳，酸菜汁分离酸菌与汉逊徳巴利酵母菌发酵鹿肉产酸速率快、利于风味物质形成，适宜做发酵鹿肉干发酵剂。

参考文献：

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Optimization of Processing Conditions for Venison Jerky Fermented by Lactobacillus Isolated from Northeast Sauerkraut Juice

ZHANG Susu, ZHANG Ling, YUAN Bingbing, ZHAO Zirui, JI Zhongmei, ZHOU Yajun*
(College of Food Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130062, China)

Abstract：In this study, lactic acid bacteria (LAB) were isolated, purifi ed and identifi ed from naturally fermented northeast sauerkraut juice and used to develop a new fermented dried venison product with both good fi avor and nutritional quality. We analyzed the fermentation characteristics of the LAB isolate and Debaryomyces hansendii, and we also used starter cultures consisting of mixtures of the two strains to ferment venison pieces and evaluated their fermentation characteristics. Optimization of the fermentation conditions was performed by the combined use of one-factor-at-a-time method, Plackett-Burman design and response surface methodology. The results showed that fermentation time, fermentation temperature and inoculum size had signifi cant impacts on the fermentation characteristics of venison. The fermentation of venison by both strains rapidly produced sour substances, and favored the formation of fi avor-active substances so that they were suitable to be used as starter cultures to produce fermented dried venison. A quadratic regression equation for the pH and sensory evaluation score of fermented venison was established as a function of fermentation time, fermentation temperature and inoculum size, respectively. The fermented dried venison had the highest sensory score and an average pH of 5.07 after 20.86 h fermentation time at 27.51 ℃ with an inoculum size of 2.16 mL/100 g.

Key words：Lactobacillus isolated from naturally fermented northeast sauerkraut juice; Debaryomyces hansendii; venison; fermentation; processing characteristics

DOI：10.7506/spkx1002-6630-201708018

中图分类号：TS251.5

文献标志码：A

文章编号：1002-6630（2017）08-0107-10

引文格式：

张苏苏, 张凌, 苑冰冰, 等. 东北酸菜汁分离乳酸菌发酵鹿肉干加工工艺优化[J]. 食品科学, 2017, 38(8): 107-116.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201708018. http://www.spkx.net.cn

ZHANG Susu, ZHANG Ling, YUAN Bingbing, et al. Optimization of processing conditions for venison jerky fermented by Lactobacillus isolated from northeast sauerkraut juice[J]. Food Science, 2017, 38(8): 107-116. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201708018. http://www.spkx.net.cn

收稿日期：2016-11-07

基金项目：长春市“双十工程”重大科技攻关项目（16SS09）；吉林省重点科技攻关项目（20150204034NY）

作者简介：张苏苏（1992—），女，硕士研究生，研究方向为肉品科学与加工新技术。E-mail：zsssusuzhang@163.com

*通信作者：周亚军（1966—），男，教授，博士，研究方向为肉品科学与加工新技术。E-mail：zhouruyilang@163.com