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果蔬复合发酵鹿肉香肠的研制与工艺设计.doc

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复合 发酵 鹿肉 香肠 研制 工艺 设计
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本科生毕业论文中文题目 果蔬复合发酵鹿肉香肠的研制与工艺设计 英文题目 Process design of the of fruit and vegetable compound venison fermentation sausage学生姓名 刘荣 班级 450904 学号 45090421 学 院 生物与农业工程学院 专 业 食品科学与工程 指导教师 周亚军 职称 教授 摘 要i摘 要本文以鹿肉、猪肉为原料,配以苹果香菇经发酵制得香肠,使用乳酸菌和双歧杆菌一定比例混合作为发酵剂,研究其发酵特性以及优化最佳发酵工艺参数。本文主要研究内容如下:1.通过发酵特性单因素试验发现:pH 随发酵时间延长、发酵剂用量增加、乳酸菌添加比例增大而降低,温度对 pH 的影响相对不显著。水分含量随发酵时间延长和发酵温度的升高而下降,发酵剂用量与发酵剂配比对水分含量变化影响不显著。亚硝酸盐含量随发酵时间延长、发酵温度升高和乳酸菌所占比例增大而降低,发酵剂用量对亚硝酸盐残留量影响不显著。游离氨基酸含量随发酵时间延长、发酵剂用量的增加和发酵温度升高而上升,相同接种量下双歧杆菌所占比例高的样品游离氨基酸含量稍高,但变化不显著。2.通过正交试验对果蔬复合发酵鹿肉香肠发酵工艺进行优化,最优发酵条件为:发酵温度 34℃、发酵剂用量 0.8%、菌种配比 4:6、发酵时间 30 小时。关键词:果蔬 鹿肉 猪肉 发酵香肠 发酵特性 感官特性吉林大学学士学位毕业论文iiAbstractwe take venison, pork, mushroom and apple as the material of fermented sausage. lactic and bifidobacterium as the leaven.Fermentation and quality characteristics were researched in the pape, The main contents are as follows:1. Through fermentation characteristics univariate tests found: pH decreases with fermentation prolonged, fermentation dosage increases, a larger proportion of lactic acid bacteria added, the influence of temperature on the pH is relatively insignificant.Moisture content increased decreases with fermentation prolonged and fermentation temperature rise, the amount of ferment and leaven ratio on changes in the moisture content had no significant effect.Nitrite content decreases with fermentation prolonged, lactic acid fermentation temperatures rise and a larger proportion of lactic acid bacteria added, fermentation dosage on nitrite residues had no significant effect.Free amino acids with extended fermentation time, increase the amount of starter and fermentation temperature rise, under the same inoculum samples ,a high proportion of bifidobacteria with a higher free amino acid content, but did not change significantly.2. Through orthogonal test on fruit and vegetable compound venison fermentation sausage fermentation process optimization, optimal fermentation conditions were: fermentation temperature 34 ℃, fermentation dosage of 0.8%, the ratio of 4:6 strains, fermentation time of 30 hours.Keywords: fruit and vegetable fermented sausages venison pork fermentation characteristics sensory characteristics目 录iii目 录第一章 绪论…..............................................11.1 研究的目的和意义..................................11.2 国内外研究现状....................................11.2.1 国内研究现状.................................11.2.2 国外研究现状.................................31.3 研究内容..........................................4第二章 果蔬复合发酵鹿肉香肠的单因素试验研究................52.1 材料与方法........................................52.1.1 材料与设备...................................52.1.2 加工工艺.....................................62.1.3 理化指标的检测方法...........................72.1.3.1 水分的测定............................72.1.3.2 亚硝酸盐含量的测定....................72.1.3.3 pH值的测定............................72.1.3.4 游离氨基酸含量的测定..................72.2 结果与分析.........................................82.2.1 各因素对发酵过程中 pH 的影响..................82.2.1.1 发酵剂用量............................82.2.1.2 菌种配比..............................82.2.1.3 发酵温度..............................82.2.1.4 发酵时间..............................82.2.2 各因素对发酵过程中水分变化的影响.............92.2.2.1 发酵剂用量............................92.2.2.2 菌种配比.............................102.2.2.3 发酵温度.............................102.2.2.4 发酵时间.............................102.2.3 各因素对发酵过程中亚硝酸盐残留量的影响......112.2.3.1 发酵剂用量........................... 112.2.3.2 菌种配比............................. 112.2.3.3 发酵温度.............................112.2.3.4 发酵时间.............................112.2.4 各因素对发酵过程中游离氨基酸含量的影响......122.2.4.1 发酵剂用量...........................122.2.4.2 菌种配比.............................122.2.4.3 发酵温度.............................122.2.4.4 发酵时间.............................12吉林大学学士学位毕业论文iv2.3 本章小结.........................................13第三章 果蔬复合发酵鹿肉香肠发酵工艺优化试验.............153.1 材料与工艺.......................................153.1.1 材料与方法.................................153.1.2 加工工艺...................................153.1.3 产品的感官评价.............................153.2 正交试验设计与结果分析...........................153.2.1 正交试验...................................153.2.2 结果分析...................................163.3 本章小结........................................17结论.....................................................18致 谢...................................................19参考文献.................................................20第一章 绪论1第一章 绪论1.1 研究的目的和意义我国是世界三大鹿业生产国之一, 鹿饲养遍布于全国各地,鹿资源和物种十分丰富。用于饲养和生产的主要是梅花鹿和马鹿,现我国养鹿业存栏近百万只。但传统生产观念影响, 长期以来我国养鹿业主要以生产开发鹿茸为主, 产品单一, 对鹿肉的生产开发相对较少。我国鹿业养殖的饲养分散及管理不当也影响了优质鹿肉的生长极其产业的发展。受现行体制和政策法规的约束,只有极少数鹿产品品种获审批上市 [1,2,3]。随着我国经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,消费观念和肉类消费结构发生逐步转变, 追求具有滋补保健作用的高档肉食制品正逐渐成为时尚。实现我国传统肉制品的工业化生产,生产出健康、安全、营养的传统肉制品成为了我国传统肉制品发展的必经之路 [4]。发酵肉制品由于其营养价值高、风味独特、高消化率、保质期长和保健功能等优点,备受消费者的青睐,被广泛生产销售。而鹿肉合理的营养成分配比和诸多的保健功能正能符合人们对低脂肪、低胆固醇、更有益健康肉类的追求,因此,鹿肉产品的发展潜力是巨大的 [5]。利用发酵鹿肉和果蔬二者在营养、风味和加工特性等方面的互补,配以低聚异麦芽糖和大豆蛋白等营养物质,研制开发营养与风味俱佳的果蔬复合发酵鹿肉香肠,此香肠符合现代社会的消费需求,必将受到广大消费者的喜爱和青睐,同时促进我国鹿肉制品向着多样化、营养化和方便化方向发展。1.2 国内外研究现状1.2.1国内研究现状鹿肉是一种高蛋白、低脂肪、低胆固醇的膳食佳品,营养和药用价值很高,因而倍受人们关注。张秀莲等 [5]对鹿肉的化学成分、营养价值和产品深加工技术进行了概述总结。徐舶等 [7]选择花-马杂交 F1 鹿为研究对象,分析鹿肉在成熟过程中化学成分和食用品质的变化差异。发酵香肠发酵剂包括乳酸菌、微球菌、葡萄球菌、酵母菌、霉菌。其中乳酸菌在发酵肉制品生产过程中占有主导地位,对发酵肉制品的风味、成色和赋予其更高营养价值等诸多品质有着重要的作用,我国关于发酵剂的研究较多, 目前采用的发酵剂主要以嗜酸乳杆菌、啤酒片球菌、弯曲乳杆菌或植物乳杆菌等为主 [8,9]。 ,赵振玲等 [10]利用木糖葡萄球菌和乳酸菌作为发酵剂研究发酵香肠在成熟过程中微生物的变化情况。雷华威等 [11]研究不同菌种组合的发酵剂对发酵香肠成熟过程中风味物质的构成及数量的影响。李星云等 [12] 以发酵香肠发酵剂的选择标准为原则,对筛选出的 5 株适合于发酵香肠生产的乳酸菌进行生化鉴定。亚硝酸盐是发酵香肠制品中常用的食品添加剂,由于亚硝酸盐和亚硝胺引发的一系列食品安全问题,因而被人们所关注。许伟等 [13] 选用木糖葡萄球菌和肉葡萄球吉林大学学士学位毕业论文2菌,研究了发酵香肠中不同亚硝酸盐添加量及不同发酵条件下亚硝酸盐残留量和二乙基亚硝胺的变化规律。许伟,郇延军等 [14] 通过探究 4℃下贮藏的原料猪肉新鲜度对发酵香肠中亚硝酸盐和亚硝胺的变化影响得出原料猪肉的新鲜度对亚硝酸盐残留及亚硝胺形成的影响。王世宽等 [15]通过耐盐和耐亚硝酸盐实验,以及根据各菌种的最佳发酵温度做正交试验分析得出最佳植物乳杆菌、葡萄球菌和汉逊酵母添加比例及接种量、发酵温度与时间组合。这些都对发酵香肠研制的工艺条件有参考与借鉴意义。由于传统香肠有生产依赖自然发酵、生产多凭借经验,缺乏科学性、产品的安全性和质量的稳定性难以保证等不足,通过人工接种发酵可改善这方面的不足,国内针对发酵香肠生产工艺的研究较多。江洪波等 [16]选用嗜酸乳杆菌和啤酒片球菌通过单一菌种发酵试验与混合菌种发酵试验对发酵香肠的最佳工艺进行探究,确定了最佳发酵条件。邓开野 [17]以猪肉为原料,利用经过筛选的保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌为发酵剂研制乳酸发酵香肠,确定了最佳培养基和最佳工艺参数。张景伟 [18]对中式香肠发酵剂的活化条件、发酵工艺和成熟技术进行研究得出低硝安全肉制品,并得出最佳原料配比与发酵工艺条件以及发酵香肠的最佳成熟条件。此外,双汇集团技术中心对发酵香肠工艺也有所研究,如王令建等 [19]用实验室分离鉴定所得的植物乳杆菌、德氏乳杆菌等用 SAS 软件中的响应曲面试验设计研究优化发酵香肠的生产条件,得到最佳盐、糖用量及发酵工艺参数。成亚宁等 [20]也对发酵香肠的分类和基本工艺流程以及加工工艺要点和质量控制进行了详细的阐述分析。此外,雷昌贵等 [21]对发酵香肠加工过程中的水分活度、pH 值、含氮化合物等变化情况进行了详尽的阐述。于晓萍 [22]选用带鱼与猪肉为原料对发酵香肠进行研究,得出兼有带鱼和猪肉的特殊风味且高营养价值的发酵产品。随着社会的发展,人们生活水平的提高,人们对肉制品的要求越来越高,除了具有良好的口味外,还要具有营养、保健等特性。因此传统香肠正受到挑战,促使了针对大众需要、功能性的特色香肠的开发。吴凡 [23]选择香菇作为原料,研究发酵香菇香肠生产工艺,在发酵香肠中添加香菇能改善其口感,提高香肠中纤维素的含量,增加保健功能。王庭 [24]选用富含多种营养保健成分的红枣为原料,研制红枣发酵香肠,并对其产品特点、工艺流程、市场前景都进行了阐述,还对其生产过程中涉及到的生物技术和栅栏技术进行了重点介绍,研制出了符合食品卫生标准且营养保健的发酵香肠制品。周亚军等 [25]选择猪肉鸡肉与鸡蛋牛奶组成的混合原料研究复合发酵香肠加工工艺和发酵特性规律。赖雷雷 [26]以牛肉和鸡肉复合肉糜为主要原料,苹果和香菇作为营养强化物质,采用双歧杆菌和乳酸菌混合菌种发酵,研究了果蔬复合肉糜在重组发酵过程中理化特性变化规律、质构特性变化规律、发酵的最佳工艺参数等。鹿肉以高蛋白、低脂肪、低胆固醇、低热量和营养丰富等著称,但是目前对鹿的饲养开发以鹿茸为主,加之鹿肉特有的腥味,致使鹿肉制品的加工和开发研究相对滞后,国内有关鹿肉制品加工的研究较少。任玲 [27]以鹿肉和猪肉为发酵原料,乳酸第一章 绪论3菌、双歧杆菌和酵母菌分别作为发酵剂,对发酵香肠发酵过程中的理化指标变化进行研究,通过均匀设计试验得复合菌种的最佳配比;采用因子分析法对发酵香肠品质进行综合分析,利用响应曲面分析得到发酵温度、发酵时间和接种量三种工艺参数的最优组合。李春丽 [28]以鹿肉为原料,接种植物乳杆菌、嗜热链球菌、双歧杆菌进行单菌及混菌发酵,研究鹿肉发酵香肠的发酵特性,得出最佳原辅料配比和最佳发酵条件。周亚军等 [29]以鹿肉为原料,植物乳杆菌、双歧杆菌、嗜热链球菌和酸性蛋白酶为发酵剂进行菌种的耐盐性和发酵特性单因素试验。此外周亚军等 [30]还对发酵鹿肉制品的发酵特性与工艺配方进行了研究,通过正交试验和重复验证试验得到主要原料猪肉与鹿肉的最佳质量比及其他辅料最适添加量;发酵特性方面选用高效干酵母菌、乳酸链球菌和植物乳杆菌进行研究,并得出最佳工艺参数组合。周亚军等 [31]对果蔬复合鹿肉香肠研制也有所研究,通过正交试验和分析评价得出大豆蛋白等辅料对香肠质构特性的影响,并分别确定各原辅料的最佳比例。这些对本研究中果蔬复合发酵鹿肉香肠的配方和工艺有重要的指导意义和参考价值。1.2.2 国外研究现状目前,欧美国家已利用发酵剂对发酵肉制品进行大规模生产,并为广大消费者所接受,市场潜力巨大。尤其是在一些肉类工业发达的国家如德国、美国、意大利等,发酵肉制品已成为一种主要肉制品。国外关于发酵肉制品的研究主要集中在改进生产工艺的研究和筛选和构建具有优良性状的微生物菌种的研究两方面 [32]。Ismail Dahlan[33]对来自爪哇鲁萨、摩鹿加群岛鲁萨、水鹿、黇鹿和进口红鹿的鹿肉样品根据化学成分、可口性、W-B 剪切力,最终 pH 值和颜色对其质量进行评估。M.M. Farouk 等 [34]对 连续 4 周储存在-1.5℃的鹿肉和牛肉的“ 半膜肌”的肉品品质属性进行了比较,发现二者品质恶化情况相差较大,即最大限度改善牛肉肉质的过程可能不适合鹿肉,反之亦然。Olivares A 等 [35]研究了干发酵香肠生成成熟时间对其脂肪含量、感官特性、脂肪分解、脂质过氧化和挥发性化合物的的影响,并使用气相色谱法(GC)和嗅味测定计对香气成分进行鉴定,使用固相微萃取、气相色谱和质谱(MS),共确定了 95种挥发性化合物。Ali Gucukoglu[36]利用 3 组不同发酵剂组合(第 I 组:乳杆菌,木糖葡萄球菌;第 II 组:嗜酸乳杆菌,金黄色葡萄球菌;第 III 组:乳杆菌,金黄色葡萄球菌,木糖葡萄球菌)研究土 耳 其 发 酵 香 肠 在两个不同的温度下(22℃和 26℃)不同的发酵和熟化温度对生物胺形成的影响,结果表明所使用的发酵剂能防止土耳其发酵香肠中生物胺的形成。Sayed Mokhtar[37] 研究了接种发酵对作为新鲜的发酵香肠关键控制点的生物胺的积累的影响。 Mo´nica Flores·Alicia Olivares[38]研究干发酵香肠在添加抗氧化剂和唾液作用下,用气相色谱法、氢火焰离子化检测器(FID)和质谱鉴定对其释放的香气化合物进行分析, 同时分析了添加的抗氧化剂和唾液对干发酵香肠的香气化合物释放效果的影响。Eric Hufner [39]对乳酸杆菌 sakei 进行了研究,使其在生香肠发酵过程中能起到改善品质特性的作用,生产出更安全的生肉产品。K.M. WÓJCIAK 等 [40]研究了不同吉林大学学士学位毕业论文4程度的干酪乳杆菌 LOCK 0900 益生菌菌株对干发酵香肠成熟后在长期真空存储的质量的影响。Cheng-An Hwang 等 [41] 在 soudjouk 式发酵香肠的发酵、干燥,和存储过程中对存活的大肠埃希氏菌 O157:H7、单核细胞增生李斯特氏菌、鼠伤寒沙门氏菌进行量化和建模,通过比较建模预测和评价,所得到的模型对发酵香肠是适用的。1.3 研究内容本试验使用乳酸菌和双歧杆菌混合作为发酵剂,研究果蔬复合发酵鹿肉香肠的发酵工艺参数及优化,主要内容有:(1)通过单因素试验研究菌种配比、接种量、发酵温度和发酵时间对 pH、水分、亚硝酸盐和游离氨基酸在发酵过程中变化规律及影响,并筛选各因素的较优范围。(2)应用正交试验和极差分析法优化出最佳发酵工艺参数组合。 第二章 果蔬复合发酵鹿肉香肠的单因素试验探究5第二章 果蔬复合发酵鹿肉香肠的单因素试验研究发酵香肠发酵过程中,肉中的蛋白质分解为氨基酸,能显著提高其消化性,同时还可使产品形成特殊风味。肉品中大量有益微生物的存在,可抑制致病菌和腐败菌, 延长产品货架寿命。同时微生物发酵作用使香肠的 pH 降低也可抑制致病微生物的生长,保证产品安全性。本章使用乳酸菌和双歧杆菌混合作为发酵剂,研究菌种配比、接种量、发酵温度和发酵时间对 pH、水分、亚硝酸盐和游离氨基酸在发酵过程中变化规律及影响。2.1 材料与方法2.1.1 材料与设备原辅料: 鹿肉,购于长春双阳鹿乡;猪肉、食盐、香菇、苹果,购于吉林省长春市南关区南街南街超市;复合磷酸盐、亚硝酸钠、猪肠衣、低聚异麦芽糖、卡拉胶、五香粉,购于长春永和食品添加剂商店。菌种:乳酸菌、双歧杆菌,北京川秀公司。试剂与仪器:见表 2-1、2-2。表 2-1 主要试剂一览表试剂名称 来源茚三酮 北京化工厂氯化亚锡 开原化学试剂一厂异亮氨酸(分析纯) 北京化工厂北京化工厂磷酸二氢钾 上海化学试剂采购供应站分装厂磷酸氢二钠 上海化学试剂采购供应站分装厂活性炭 北京化工厂亚硝酸钠 天津华东试剂厂亚铁氰化钾(分析纯) 天津华东试剂厂乙酸锌(分析纯) 北京振海应用化学所冰醋酸(分析纯) 北京化工厂硼酸钠 天津华东试剂厂对氨基苯磺酸(分析纯) 北京化工厂盐酸奈乙二胺(分析纯) 北京化工厂
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