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摘 要：以市售猪瘦肉和背膘（8∶2，m/m）为原料肉，添加发酵菌株（WBL-45复合菌株）、调味辅料及辣木粉加工制成发酵香肠，研究辣木对发酵香肠理化性质和N-亚硝胺含量的影响。实验设计5 组，即CK组（不添加硝酸钠、VC、VE和辣木粉）、SN组（只添加0.3 g/kg硝酸钠）、VC组（添加0.3 g/kg硝酸钠和0.5 g/kg VC）、VE组（添加0.3 g/kg硝酸钠和0.2 g/kg VE）、辣木组（添加含有硝酸盐0.3 g/kg的辣木粉，折算后的实际添加量为14.53 g/kg
辣木粉）。分别在成熟期的0、1、4、7、15 d及贮藏期的0、1、2、3 周测定各组发酵香肠的水分活度值（aw）、红度值（a*）、亚硝酸盐残留量、过氧化值（peroxide value，POV）和N-亚硝胺含量。结果表明：辣木组发酵香肠呈绿色，颜色较为特别；辣木组发酵香肠的aw值、亚硝酸盐残留量和POV均与VC组和VE组差异不显著（P>0.05），且风味独特；同时，辣木组的N-亚硝胺含量均低于VC组和VE组。
关键词：发酵香肠；辣木粉；理化性质；N-亚硝胺
Abstract： In this experiment， fermented sausage was produced from commercial lean pork and pork backfat （8：2， m/m） with the addition of seasoning materials and Moringa powder using a mixed starter culture （WBL-45， from Italian Sacco） of Staphylococcus carnosus， Staphylococcus xylosus and Lactobacillus sakei. The effect of Moringa powder on physicochemical properties and N-nitrosamine contents of fermented sausage was investigated. Five groups were designed， namely CK group （with no added sodium nitrate， VC， VE or Moringa powder）， SN group （with 0.3 g/kg of sodium nitrate added）， VC group （with 0.3 g/kg of sodium nitrate and 0.5 g/kg of VC）， VE group （with 0.3 g/kg of sodium nitrate and
0.2 g/kg of VE）， and Moringa powder group （with 14.53 g/kg of Moringa powder added， which contained 0.3 g/kg sodium nitrate）. On days 0， 1， 4， 7 and 15 of ripening and after storage for 0， 1， 2 and 3 weeks， samples were collected to measure water activity （aw）， a* value， peroxide value （POV）， nitrite content and N-nitrosamine contents. The results showed that the samples from the Moringa group had a unique bright green color and a unique flavor and exhibited no significant differences in aw， nitrite content or POV value compared with those from the VC and VE groups （P > 0.05）. In addition， N-nitrosamine contents were lower compared with the VC and VE groups.
Key words： fermented sausage； Moringa； physicochemical properties； N-nitrosammines
DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201701001
中圖分类号：TS251.6 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2017）01-0001-06
引文格式：
樊晓盼， 刘勇君， 马俪珍， 等. 添加辣木粉对发酵香肠理化性质和N-亚硝胺含量的影响[J]. 肉类研究， 2017， 31（1）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201701001. http：//www.rlyj.pub
FAN Xiaopan， LIU Yongju， MA Lizhen， et al. Influence of adding Moringa powder on physicochemical properties and N-nitrosamine contents of fermented sausages[J]. Meat Research， 2017， 31（1）： 1-6. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201701001. http：//www.rlyj.pub 辣木（Moringa sp.）亦称鼓槌树（Drumstick tree），原产于南亚热带、热带的干旱、半干旱地区，经6 个月的种植即可开花结果[1-2]。辣木全身都是宝，其枝叶、种子、果实及树皮都含有蛋白质、矿物质和维生素等营养物质，能够促进人体新陈代谢、增强体质、提高人体免疫力，具有医疗功效和保健功能[3-4]。辣木叶作为一种具有高营养价值的蔬菜被非洲、东南亚等国家广泛食用，近年来我国广西、广东、福建、海南等地也开始引进种植开发[5]。Teixeira等[6]研究表明辣木叶粉中含有28.7%的粗蛋白、7.1%的脂肪、44.4%碳水化合物。叶片中钙、铁含量分别为2.0%、0.28%，且富含维生素、黄酮、多酚类化合物以及多种氨基酸，不仅是发达国家素食者的理想食材，还是贫困地区人们的天然营养库[7-9]。
目前国内对辣木的研究主要集中在对其功能性成分进行提取、分离、鉴定，进而对其生物活性进行研究[10-11]。
对于辣木系列产品的开发主要集中在传统类食品（如辣木健康饼、辣木营养面、辣木汤等）和功能性食品（如辣木酒、辣木茶、辣木罐头等）。熊瑶[12]通过提取辣木叶中的蛋白质，研制出清型辣木蛋白饮料和辣木蛋白奶茶的最佳配方。贺银凤等[13]以脱脂乳粉为主要原料，添加辣木汁调配出辣木风味营养酸乳。而将辣木应用于肉制品领域进而开发出天然绿色肉制品尚处于空白阶段，具有广阔的研究和市场开发前景。
本实验以辣木粉作为新型添加辅料加入到发酵香肠中，通过合理搭配制作辣木发酵香肠，以阴性对照CK组（既不添加硝酸盐也不添加辣木粉）、阳性对照SN组（添加硝酸盐）、VC组（添加硝酸盐和VC）和VE组（添加硝酸盐和VE）为对照，通过测定5 组发酵香肠在成熟和贮藏过程中亮度值（a*）、水分活度（water activity，aw）、过氧化值（peroxide value，POV）、亚硝酸盐残留量和N-亚硝胺含量的变化情况，比较分析辣木粉在发酵香肠中的作用价值。辣木粉作为本实验的研究重点，目的是提高发酵香肠风味和营养价值，从而为辣木系列产品在肉制品中的应用提供数据支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
猪背最长肌、猪背膘、羊肠衣、曲酒、食盐、白砂糖、白酱油、味精等天津市红旗农贸市场；辣木粉青岛绿萃生物科技有限公司；发酵剂：萨科WBL-45复合菌株（肉葡萄球菌+木糖葡萄球菌+清酒乳杆菌） 意大利Sacco公司。
VC（食品级）、VE（食品级）、亚硝酸钠、乙酸锌溶液、对氨基苯磺酸溶液（0.4 g/100 mL）、饱和硼砂溶液、亚铁氰化钾溶液、盐酸萘乙二胺溶液（0.2 g/100 mL）、NaNO2标准溶液、NaNO2标准使用液、氯仿、2-硫代巴比妥酸（0.02 mol/L）、7.5g/100 mL三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）溶液（0.1g/100 mL丁基羟基茴香醚（butyl hydroxyanisd，BHA）+0.1g/100 mL乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA））、乙酸-氯仿混合溶液（3∶2，V/V）、饱和碘化钾溶液、0.5g/100 mL淀粉溶液（现配现用）、0.002 mol/L硫代硫酸钠 国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
KDF-2513组织捣碎机 天津市达康电器有限公司；TV-5L不锈钢灌肠机 广东樂王实业有限公司；Fiocell恒温恒湿培养箱 艾力特国际贸易有限公司；FA2004精密电子天平 上海精科仪器公司；CM-5色差仪 日本Konica Minolta公司；移液枪 德国Eppendorf公司；AW-1型智能水分活度仪 无锡市碧波电子设备厂；TU-1800紫外分光光度计 日本Hmadzu公司；Agilent 7890A-5975C气质联用仪 美国安捷伦公司；蓝色平头萃取头（PDMS/DVB 65 μm）、可调节刻度固相微萃取装置（5 cm） 美国Supelco公司。
1.3 方法
1.3.1 实验方案设计
发酵香肠分组设计见表1所示。
发酵香肠配方：5组发酵香肠中，原料、菌液和辅料的添加比例均相同：即在800 g绞碎的猪通脊肉和200 g切碎的猪背膘肉丁中，添加萨科WBL-45发酵剂，使活菌数达到2.5×106 CFU/g。料酒2%、食盐2%、葡萄糖0.5%、味精0.5%、黑胡椒粉0.01%、肉蔻粉0.06%、丁香粉0.035%、姜粉0.05%、新鲜大蒜末0.1%（以上均以肉质量为基础，按质量分数计）。
1.3.2 发酵香肠加工工艺流程[14]
原料选择（瘦肉绞碎、肥肉切丁）→加入辅料→接种→真空搅拌→低温腌制→灌制→结扎、针刺排气→发酵→干燥成熟→真空包装→贮存→干制发酵香肠
1.3.3 工艺操作要点
1）原料肉的选择：选用市售新鲜冷却猪瘦肉和背膘。瘦肉用冷水洗净，剔去筋膜后切成5 cm×5 cm×5 cm左右的肉块，用绞肉机（4 mm孔径）绞碎。猪背膘用凉水洗净后切成约0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的小肉丁，用温水冲洗几次。2）制备发酵液：准确称取萨科WBL-45菌株1 g、葡萄糖0.75 g、乳粉5 g全部溶于50 mL蒸馏水中，搅拌均匀，常温下放置2 h。3）原辅料的添加、菌液接种和搅拌：各称取800 g猪瘦肉和200 g背膘于容器中，按1.3.1节配方加入各种辅料，接种发酵液，均匀搅拌10 min。4）腌制：将搅拌好的馅料4 ℃条件下腌制12 h，用保鲜膜封口，以防杂菌污染。5）灌肠、结扎与排气：肠衣用清水泡10 min，除去表面盐渍。灌制时每8 cm左右结扎1次，用温水清洗，每根香肠用针扎4～5 个小孔排气，贴好标签，恒温恒湿培养箱用酒精消毒后，将5组香肠依次挂入其中进行发酵。6）发酵：首先将恒温恒湿培养箱预热，温度和相对湿度分别准确设置为30 ℃和85%进行发酵，pH值降至4.8左右时结束发酵过程。7）干燥成熟：将恒温恒湿培养箱的温度设定为17 ℃，相对湿度设定为60%，将发酵好的香肠挂入恒温恒湿培养箱中，大约经过5 d后，将温度和相对湿度缓慢增加，至干燥结束时，温度29 ℃，相对湿度75%，时间约为15 d。8）成品：干燥成熟期结束，真空包装即为成品。9）冷藏：真空包装后的发酵香肠，放在4 ℃冷库贮存3 周。 1.3.4 指标测定
5 组发酵香肠在成熟过程中0、1、4、7、15 d取样测定红度值（a*）、aw、POV、亚硝酸盐残留量。成熟结束后，将5 组样品真空包装，在4 ℃冷库中贮存，在贮藏0、1、2、3 周取样测定上述各项指标，并将成熟末期的5 组样品测定N-亚硝胺含量。
1.3.4.1 a*测定
制备搅碎的均匀样品，平铺于色差仪玻璃平皿底层，白板校正后测定样品的a*。
1.3.4.2 aw测定
测定前用饱和KCl溶液校准水分活度仪。取一定量发酵香肠样品于组织捣碎机中搅碎，将样品均匀平铺于玻璃皿底层，置于检测盒进行检测。
1.3.4.3 亚硝酸盐残留量测定
按GB/T 500933—2010《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中的分光光度法进行测定[15]。
1.3.4.4 POV测定
准确称取5 g搅碎均匀样品，加入30 mL乙酸-氯仿（3∶2，V/V）混合溶液，摇匀，将肉样溶解后过滤，收集滤液，在其中加入0.5 mL饱和碘化钾溶液，振摇1 min，再加入30 mL蒸馏水摇匀后加入1 mL 0.5%的淀粉溶液作为指示剂，用0.01 mol/L硫代硫酸钠滴定，并剧烈摇动，直到蓝色或紫色消失；同时作空白对照。按下式计算：
式中：V为样品与空白消耗0.01 mol/L硫代硫酸钠的体积差/mL；c为硫代硫酸钠物质的量浓度/（mol/L）；m为样品质量/g。
1.3.4.5 N-亚硝胺含量测定
按照方长发[16]的方法并稍作修改。样品处理：取1 g绞碎样品，加入9 mL饱和食盐水，充分混匀后，在400 r、50 ℃条件下用固微相萃取仪萃取30 min，上机。
分析条件：使用7890A-5975C气质联用仪进行测定。选用不分流模式，色谱柱为DB-WAX 122-7032（30 m×0.25 mm，0.25 μm），柱温250 ℃，流速1.2 mL/min，载气He，纯度≥99.999%。
1.4 数据处理
实验重复进行2 次。數据采用Microsoft Excel 2003计算各指标平均值和标准差，Statistix 8.1软件包中Linear Models程序进行；使用Tukey HSD程序进行差异显著性（P<0.05）分析；采用SigmaPlot 10.0进行绘图。
2 结果与分析
2.1 发酵香肠成熟和贮藏过程中a*的变化
由图1可知，5 组发酵香肠的a*在成熟期和贮藏期均呈缓慢上升趋势。除辣木组外的其他4组发酵香肠，在干燥成熟结束时a*升至2～3，在3 周的贮存期后，a*可升高至3～4。CK组为阴性对照组，既不添加硝酸盐，又不添加辣木粉，因此其a*始终低于SN组、VC组和VE组，颜色较其他几组相比不够鲜艳。辣木发酵香肠在成熟初期（0～7 d）a*为负，产品呈鲜艳的亮绿色，这是由于辣木质地较轻，添加量较多，且辣木本身富含叶绿素等天然色素，掩盖了肉本身的红色[17-18]。
2.2 发酵香肠成熟和贮藏过程中aw的变化
由图2A可知，5 组发酵香肠的aw值在干燥成熟过程中呈明显下降趋势，这与产品所处环境的温度、湿度以及pH值有直接关系，由于pH值比较低，干燥室相对湿度也比较低，使得肌肉的保水性能下降，自由水迁移活跃，加快了水分向外扩散的速率，因此aw值逐渐下降[19-20]，在15 d时5 组发酵香肠的aw值降低至0.833～0.851。
由图2B可知，5 组发酵香肠的aw值在贮藏期（0～3 周）均处于很缓慢的下降状态，最终趋于平缓。其原因主要是发酵香肠真空包装，冷藏贮存，湿度稳定，不易挥发，因此aw值呈稳定状态，辣木组有微弱下降趋势。
2.3 发酵香肠在成熟和贮藏过程中亚硝酸盐残留量的变化
由表2可知，5 组发酵香肠的亚硝酸盐残留量在成熟期间均呈逐渐下降趋势，CK组尽管未添加任何形式的硝酸盐，但也能检测到亚硝酸盐残留，说明原料肉本身或加工过程中所添加的辅料会含有一定量的硝酸盐或亚硝酸盐，硝酸盐在发酵剂的作用下可转化为亚硝酸盐被检测到[21-23]。辣木组的亚硝酸盐含量降低速率最快，成熟期结束时，其亚硝酸盐残留量降为4.41 mg/kg，为5 组中最低值，表明辣木粉的添加能够提高发酵香肠的安全性。
由表3可知，5 组发酵香肠的亚硝酸盐含量在贮藏期有微弱的降低趋势，这是因为由硝酸盐转化而来的亚硝酸盐可用于发色、抑菌、抗氧化等作用，因此残留量不断降低。辣木组的亚硝酸盐残余量为5 组最低
3.47 mg/kg），远远低于国家最大限定值要求（30 mg/kg），大大保证了产品的安全性。
2.4 发酵香肠成熟和贮藏过程中POV的变化
由图3A可知，5 组发酵香肠在成熟期，CK组由于不添加VC、VE和硝酸钠，其POV远远高于其余4 组，呈先上升后平缓的趋势；其余4 组发酵香肠均含有硝酸盐，在香肠成熟过程中会转化为亚硝酸盐，起到一定的抗氧化作用，使发酵香肠中脂肪氧化受到一定的限制。POV值均呈缓慢上升后趋于平缓，辣木组的POV与VC组和VE组差异性不显著，且辣木粉中也含有一定量的多酚、黄酮类等抗氧化成分，也会起到一定的抗氧化作用[24-25]。
由图3B可知，5 组发酵香肠在贮藏期的POV变化情况与成熟期相似，CK组在贮藏的各个阶段POV均高于其他4 组，其余4 组的POV值较低且保持稳定状态。较成熟期相比，5 组的POV在贮藏期均低于成熟期的，这是由于贮藏时5 组产品均进行了真空包装，隔绝氧气，且贮藏于4 ℃条件下，温度较低可降低其氧化速率。
2.5 发酵香肠成品中的N-亚硝胺含量 由表4可知，5组发酵香肠中共检测出5 种N-亚硝胺，且5 组发酵香肠成品均含有N-亚硝基甲乙胺、N-亚硝基吡咯烷、N-亚硝基二丙胺以及N-亚硝基哌啶这4 种
N-亚硝胺，而CK组、SN组和VC组都含有少量N-亚硝基吗啉。CK组的N-亚硝基甲乙胺含量要少于另外4 组，这是因为亚硝酸盐是形成N-亚硝胺的主要前体物质，而CK组未添加硝酸盐，因此N-亚硝胺含量最低。其余4组中，辣木组的N-亚硝胺含量与VC、VE组差异性不显著。5 组发酵香肠的N-亚硝胺总含量大小依次为VE组>辣木组>SN组>VC组>CK组（均符合国标N-亚硝胺含量卫生标准的规定）。在香肠制作过程中CK组并未添加硝酸盐等，但其中仍然检测出3.83 ?g/kg的N-亚硝胺含量，表明一部分来源于原料肉中，原料肉的种类、新鲜度、养殖环境等都会对原料肉中N-亚硝胺含量造成影响[27]。
3 讨 论
3.1 关于发酵香肠成熟过程中工艺条件的选择
发酵香肠种类繁多，一般在国外消费人群较多，目前国内对发酵香肠的研究也日益增多[28]。随着国内发酵香肠市场的不断扩大，香肠外观的改进、新口味的研发、成本控制以及市场的拓展等均成为研究开发的关键，其中发酵香肠加工工艺条件的控制最为重要，干燥成熟期的温度、湿度、时间等条件将直接决定后期产品的理化性质、感官性状和货架期等。发酵香肠成熟过程中最重要的控制因素为水分的控制，要保证产品整体水分含量均匀，同时要将产品水分控制在一定范围内，水分含量过高会导致霉菌滋生；水分含量过低则会影响产品品质和口感[29]。
3.2 关于辣木粉的添加量
国标规定腌肉制品中硝酸盐最大添加量为0.5 g/kg。本实验所有添加硝酸盐组的添加量都为0.3 g/kg，而辣木粉本身含有硝酸盐，根据其硝酸盐含量折算出辣木组所需辣木粉的实际添加量，将几组产品的硝酸盐含量控制在同一添加水平即0.3 g/kg。由于辣木粉颜色深绿，质地较轻，按照0.3 g/kg硝酸盐的添加水平，本实验1 000 g原料肉中辣木粉的实际添加量为14.53 g，所以导致辣木组发酵香肠为亮绿色。如果降低辣木粉的添加量（按照0.2或0.1 g/kg硝酸盐的添加水平）是否還能得到质优、味美的独特发酵香肠还有待进一步研究。
3.3 关于CK组未添加硝酸盐或亚硝酸盐，发酵香肠仍表现为红色的原因
本实验发现，CK组并未添加任何形式的硝酸盐或亚硝酸盐，但加工的产品a*也在2.5以上，外观看色泽也比较美观，这是因为发酵香肠经过微生物的作用，某些乳酸菌和其他微生物可在不添加亚硝酸盐的条件下，有可能将高铁肌红蛋白（metmyoglobin，MetMb）转化，生成具有红色的肌红蛋白衍生物——氧合肌红蛋白（oxymyoglobin，MbO2）或亚硝基肌红蛋白（nitrosomyoglobin，NOMb）等，替代亚硝酸盐起呈色作用[17]。
4 结 论
在成熟干燥期间，5 组发酵香肠的aw呈缓慢下降趋势，辣木组的aw值略高于其他4 组。最终5组产品的aw值在0.833～0.851，在这一范围内产品切片性较好。发酵香肠在成熟和贮藏期间，辣木组由于添加了富含叶绿素等天然色素的辣木粉，其a*最低，呈鲜亮的绿色。在成熟和贮藏期间，辣木组的POV与VC、VE组差异不显著；表明辣木粉对发酵香肠的抗氧化作用与VC、VE作用相当。5 组发酵香肠的亚硝酸盐残留量均呈下降趋势，且最终含量均远远低于国标要求的最大限定值；此外，辣木组发酵香肠成品中的N-亚硝胺含量与SN组、VC组和VE组差异不显著。充分表明添加辣木粉的发酵香肠安全性高，具有开发前景。
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辣木粉）。分别在成熟期的0、1、4、7、15 d及贮藏期的0、1、2、3 周测定各组发酵香肠的水分活度值（aw）、红度值（a*）、亚硝酸盐残留量、过氧化值（peroxide value，POV）和N-亚硝胺含量。结果表明：辣木组发酵香肠呈绿色，颜色较为特别；辣木组发酵香肠的aw值、亚硝酸盐残留量和POV均与VC组和VE组差异不显著（P>0.05），且风味独特；同时，辣木组的N-亚硝胺含量均低于VC组和VE组。
关键词：发酵香肠；辣木粉；理化性质；N-亚硝胺
Abstract： In this experiment， fermented sausage was produced from commercial lean pork and pork backfat （8：2， m/m） with the addition of seasoning materials and Moringa powder using a mixed starter culture （WBL-45， from Italian Sacco） of Staphylococcus carnosus， Staphylococcus xylosus and Lactobacillus sakei. The effect of Moringa powder on physicochemical properties and N-nitrosamine contents of fermented sausage was investigated. Five groups were designed， namely CK group （with no added sodium nitrate， VC， VE or Moringa powder）， SN group （with 0.3 g/kg of sodium nitrate added）， VC group （with 0.3 g/kg of sodium nitrate and 0.5 g/kg of VC）， VE group （with 0.3 g/kg of sodium nitrate and
0.2 g/kg of VE）， and Moringa powder group （with 14.53 g/kg of Moringa powder added， which contained 0.3 g/kg sodium nitrate）. On days 0， 1， 4， 7 and 15 of ripening and after storage for 0， 1， 2 and 3 weeks， samples were collected to measure water activity （aw）， a* value， peroxide value （POV）， nitrite content and N-nitrosamine contents. The results showed that the samples from the Moringa group had a unique bright green color and a unique flavor and exhibited no significant differences in aw， nitrite content or POV value compared with those from the VC and VE groups （P > 0.05）. In addition， N-nitrosamine contents were lower compared with the VC and VE groups.
Key words： fermented sausage； Moringa； physicochemical properties； N-nitrosammines
DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201701001
中圖分类号：TS251.6 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2017）01-0001-06
引文格式：
樊晓盼， 刘勇君， 马俪珍， 等. 添加辣木粉对发酵香肠理化性质和N-亚硝胺含量的影响[J]. 肉类研究， 2017， 31（1）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201701001. http：//www.rlyj.pub
FAN Xiaopan， LIU Yongju， MA Lizhen， et al. Influence of adding Moringa powder on physicochemical properties and N-nitrosamine contents of fermented sausages[J]. Meat Research， 2017， 31（1）： 1-6. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201701001. http：//www.rlyj.pub 辣木（Moringa sp.）亦称鼓槌树（Drumstick tree），原产于南亚热带、热带的干旱、半干旱地区，经6 个月的种植即可开花结果[1-2]。辣木全身都是宝，其枝叶、种子、果实及树皮都含有蛋白质、矿物质和维生素等营养物质，能够促进人体新陈代谢、增强体质、提高人体免疫力，具有医疗功效和保健功能[3-4]。辣木叶作为一种具有高营养价值的蔬菜被非洲、东南亚等国家广泛食用，近年来我国广西、广东、福建、海南等地也开始引进种植开发[5]。Teixeira等[6]研究表明辣木叶粉中含有28.7%的粗蛋白、7.1%的脂肪、44.4%碳水化合物。叶片中钙、铁含量分别为2.0%、0.28%，且富含维生素、黄酮、多酚类化合物以及多种氨基酸，不仅是发达国家素食者的理想食材，还是贫困地区人们的天然营养库[7-9]。
目前国内对辣木的研究主要集中在对其功能性成分进行提取、分离、鉴定，进而对其生物活性进行研究[10-11]。
对于辣木系列产品的开发主要集中在传统类食品（如辣木健康饼、辣木营养面、辣木汤等）和功能性食品（如辣木酒、辣木茶、辣木罐头等）。熊瑶[12]通过提取辣木叶中的蛋白质，研制出清型辣木蛋白饮料和辣木蛋白奶茶的最佳配方。贺银凤等[13]以脱脂乳粉为主要原料，添加辣木汁调配出辣木风味营养酸乳。而将辣木应用于肉制品领域进而开发出天然绿色肉制品尚处于空白阶段，具有广阔的研究和市场开发前景。
本实验以辣木粉作为新型添加辅料加入到发酵香肠中，通过合理搭配制作辣木发酵香肠，以阴性对照CK组（既不添加硝酸盐也不添加辣木粉）、阳性对照SN组（添加硝酸盐）、VC组（添加硝酸盐和VC）和VE组（添加硝酸盐和VE）为对照，通过测定5 组发酵香肠在成熟和贮藏过程中亮度值（a*）、水分活度（water activity，aw）、过氧化值（peroxide value，POV）、亚硝酸盐残留量和N-亚硝胺含量的变化情况，比较分析辣木粉在发酵香肠中的作用价值。辣木粉作为本实验的研究重点，目的是提高发酵香肠风味和营养价值，从而为辣木系列产品在肉制品中的应用提供数据支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
猪背最长肌、猪背膘、羊肠衣、曲酒、食盐、白砂糖、白酱油、味精等天津市红旗农贸市场；辣木粉青岛绿萃生物科技有限公司；发酵剂：萨科WBL-45复合菌株（肉葡萄球菌+木糖葡萄球菌+清酒乳杆菌） 意大利Sacco公司。
VC（食品级）、VE（食品级）、亚硝酸钠、乙酸锌溶液、对氨基苯磺酸溶液（0.4 g/100 mL）、饱和硼砂溶液、亚铁氰化钾溶液、盐酸萘乙二胺溶液（0.2 g/100 mL）、NaNO2标准溶液、NaNO2标准使用液、氯仿、2-硫代巴比妥酸（0.02 mol/L）、7.5g/100 mL三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）溶液（0.1g/100 mL丁基羟基茴香醚（butyl hydroxyanisd，BHA）+0.1g/100 mL乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA））、乙酸-氯仿混合溶液（3∶2，V/V）、饱和碘化钾溶液、0.5g/100 mL淀粉溶液（现配现用）、0.002 mol/L硫代硫酸钠 国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
KDF-2513组织捣碎机 天津市达康电器有限公司；TV-5L不锈钢灌肠机 广东樂王实业有限公司；Fiocell恒温恒湿培养箱 艾力特国际贸易有限公司；FA2004精密电子天平 上海精科仪器公司；CM-5色差仪 日本Konica Minolta公司；移液枪 德国Eppendorf公司；AW-1型智能水分活度仪 无锡市碧波电子设备厂；TU-1800紫外分光光度计 日本Hmadzu公司；Agilent 7890A-5975C气质联用仪 美国安捷伦公司；蓝色平头萃取头（PDMS/DVB 65 μm）、可调节刻度固相微萃取装置（5 cm） 美国Supelco公司。
1.3 方法
1.3.1 实验方案设计
发酵香肠分组设计见表1所示。
发酵香肠配方：5组发酵香肠中，原料、菌液和辅料的添加比例均相同：即在800 g绞碎的猪通脊肉和200 g切碎的猪背膘肉丁中，添加萨科WBL-45发酵剂，使活菌数达到2.5×106 CFU/g。料酒2%、食盐2%、葡萄糖0.5%、味精0.5%、黑胡椒粉0.01%、肉蔻粉0.06%、丁香粉0.035%、姜粉0.05%、新鲜大蒜末0.1%（以上均以肉质量为基础，按质量分数计）。
1.3.2 发酵香肠加工工艺流程[14]
原料选择（瘦肉绞碎、肥肉切丁）→加入辅料→接种→真空搅拌→低温腌制→灌制→结扎、针刺排气→发酵→干燥成熟→真空包装→贮存→干制发酵香肠
1.3.3 工艺操作要点
1）原料肉的选择：选用市售新鲜冷却猪瘦肉和背膘。瘦肉用冷水洗净，剔去筋膜后切成5 cm×5 cm×5 cm左右的肉块，用绞肉机（4 mm孔径）绞碎。猪背膘用凉水洗净后切成约0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的小肉丁，用温水冲洗几次。2）制备发酵液：准确称取萨科WBL-45菌株1 g、葡萄糖0.75 g、乳粉5 g全部溶于50 mL蒸馏水中，搅拌均匀，常温下放置2 h。3）原辅料的添加、菌液接种和搅拌：各称取800 g猪瘦肉和200 g背膘于容器中，按1.3.1节配方加入各种辅料，接种发酵液，均匀搅拌10 min。4）腌制：将搅拌好的馅料4 ℃条件下腌制12 h，用保鲜膜封口，以防杂菌污染。5）灌肠、结扎与排气：肠衣用清水泡10 min，除去表面盐渍。灌制时每8 cm左右结扎1次，用温水清洗，每根香肠用针扎4～5 个小孔排气，贴好标签，恒温恒湿培养箱用酒精消毒后，将5组香肠依次挂入其中进行发酵。6）发酵：首先将恒温恒湿培养箱预热，温度和相对湿度分别准确设置为30 ℃和85%进行发酵，pH值降至4.8左右时结束发酵过程。7）干燥成熟：将恒温恒湿培养箱的温度设定为17 ℃，相对湿度设定为60%，将发酵好的香肠挂入恒温恒湿培养箱中，大约经过5 d后，将温度和相对湿度缓慢增加，至干燥结束时，温度29 ℃，相对湿度75%，时间约为15 d。8）成品：干燥成熟期结束，真空包装即为成品。9）冷藏：真空包装后的发酵香肠，放在4 ℃冷库贮存3 周。 1.3.4 指标测定
5 组发酵香肠在成熟过程中0、1、4、7、15 d取样测定红度值（a*）、aw、POV、亚硝酸盐残留量。成熟结束后，将5 组样品真空包装，在4 ℃冷库中贮存，在贮藏0、1、2、3 周取样测定上述各项指标，并将成熟末期的5 组样品测定N-亚硝胺含量。
1.3.4.1 a*测定
制备搅碎的均匀样品，平铺于色差仪玻璃平皿底层，白板校正后测定样品的a*。
1.3.4.2 aw测定
测定前用饱和KCl溶液校准水分活度仪。取一定量发酵香肠样品于组织捣碎机中搅碎，将样品均匀平铺于玻璃皿底层，置于检测盒进行检测。
1.3.4.3 亚硝酸盐残留量测定
按GB/T 500933—2010《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中的分光光度法进行测定[15]。
1.3.4.4 POV测定
准确称取5 g搅碎均匀样品，加入30 mL乙酸-氯仿（3∶2，V/V）混合溶液，摇匀，将肉样溶解后过滤，收集滤液，在其中加入0.5 mL饱和碘化钾溶液，振摇1 min，再加入30 mL蒸馏水摇匀后加入1 mL 0.5%的淀粉溶液作为指示剂，用0.01 mol/L硫代硫酸钠滴定，并剧烈摇动，直到蓝色或紫色消失；同时作空白对照。按下式计算：
式中：V为样品与空白消耗0.01 mol/L硫代硫酸钠的体积差/mL；c为硫代硫酸钠物质的量浓度/（mol/L）；m为样品质量/g。
1.3.4.5 N-亚硝胺含量测定
按照方长发[16]的方法并稍作修改。样品处理：取1 g绞碎样品，加入9 mL饱和食盐水，充分混匀后，在400 r、50 ℃条件下用固微相萃取仪萃取30 min，上机。
分析条件：使用7890A-5975C气质联用仪进行测定。选用不分流模式，色谱柱为DB-WAX 122-7032（30 m×0.25 mm，0.25 μm），柱温250 ℃，流速1.2 mL/min，载气He，纯度≥99.999%。
1.4 数据处理
实验重复进行2 次。數据采用Microsoft Excel 2003计算各指标平均值和标准差，Statistix 8.1软件包中Linear Models程序进行；使用Tukey HSD程序进行差异显著性（P<0.05）分析；采用SigmaPlot 10.0进行绘图。
2 结果与分析
2.1 发酵香肠成熟和贮藏过程中a*的变化
由图1可知，5 组发酵香肠的a*在成熟期和贮藏期均呈缓慢上升趋势。除辣木组外的其他4组发酵香肠，在干燥成熟结束时a*升至2～3，在3 周的贮存期后，a*可升高至3～4。CK组为阴性对照组，既不添加硝酸盐，又不添加辣木粉，因此其a*始终低于SN组、VC组和VE组，颜色较其他几组相比不够鲜艳。辣木发酵香肠在成熟初期（0～7 d）a*为负，产品呈鲜艳的亮绿色，这是由于辣木质地较轻，添加量较多，且辣木本身富含叶绿素等天然色素，掩盖了肉本身的红色[17-18]。
2.2 发酵香肠成熟和贮藏过程中aw的变化
由图2A可知，5 组发酵香肠的aw值在干燥成熟过程中呈明显下降趋势，这与产品所处环境的温度、湿度以及pH值有直接关系，由于pH值比较低，干燥室相对湿度也比较低，使得肌肉的保水性能下降，自由水迁移活跃，加快了水分向外扩散的速率，因此aw值逐渐下降[19-20]，在15 d时5 组发酵香肠的aw值降低至0.833～0.851。
由图2B可知，5 组发酵香肠的aw值在贮藏期（0～3 周）均处于很缓慢的下降状态，最终趋于平缓。其原因主要是发酵香肠真空包装，冷藏贮存，湿度稳定，不易挥发，因此aw值呈稳定状态，辣木组有微弱下降趋势。
2.3 发酵香肠在成熟和贮藏过程中亚硝酸盐残留量的变化
由表2可知，5 组发酵香肠的亚硝酸盐残留量在成熟期间均呈逐渐下降趋势，CK组尽管未添加任何形式的硝酸盐，但也能检测到亚硝酸盐残留，说明原料肉本身或加工过程中所添加的辅料会含有一定量的硝酸盐或亚硝酸盐，硝酸盐在发酵剂的作用下可转化为亚硝酸盐被检测到[21-23]。辣木组的亚硝酸盐含量降低速率最快，成熟期结束时，其亚硝酸盐残留量降为4.41 mg/kg，为5 组中最低值，表明辣木粉的添加能够提高发酵香肠的安全性。
由表3可知，5 组发酵香肠的亚硝酸盐含量在贮藏期有微弱的降低趋势，这是因为由硝酸盐转化而来的亚硝酸盐可用于发色、抑菌、抗氧化等作用，因此残留量不断降低。辣木组的亚硝酸盐残余量为5 组最低
3.47 mg/kg），远远低于国家最大限定值要求（30 mg/kg），大大保证了产品的安全性。
2.4 发酵香肠成熟和贮藏过程中POV的变化
由图3A可知，5 组发酵香肠在成熟期，CK组由于不添加VC、VE和硝酸钠，其POV远远高于其余4 组，呈先上升后平缓的趋势；其余4 组发酵香肠均含有硝酸盐，在香肠成熟过程中会转化为亚硝酸盐，起到一定的抗氧化作用，使发酵香肠中脂肪氧化受到一定的限制。POV值均呈缓慢上升后趋于平缓，辣木组的POV与VC组和VE组差异性不显著，且辣木粉中也含有一定量的多酚、黄酮类等抗氧化成分，也会起到一定的抗氧化作用[24-25]。
由图3B可知，5 组发酵香肠在贮藏期的POV变化情况与成熟期相似，CK组在贮藏的各个阶段POV均高于其他4 组，其余4 组的POV值较低且保持稳定状态。较成熟期相比，5 组的POV在贮藏期均低于成熟期的，这是由于贮藏时5 组产品均进行了真空包装，隔绝氧气，且贮藏于4 ℃条件下，温度较低可降低其氧化速率。
2.5 发酵香肠成品中的N-亚硝胺含量 由表4可知，5组发酵香肠中共检测出5 种N-亚硝胺，且5 组发酵香肠成品均含有N-亚硝基甲乙胺、N-亚硝基吡咯烷、N-亚硝基二丙胺以及N-亚硝基哌啶这4 种
N-亚硝胺，而CK组、SN组和VC组都含有少量N-亚硝基吗啉。CK组的N-亚硝基甲乙胺含量要少于另外4 组，这是因为亚硝酸盐是形成N-亚硝胺的主要前体物质，而CK组未添加硝酸盐，因此N-亚硝胺含量最低。其余4组中，辣木组的N-亚硝胺含量与VC、VE组差异性不显著。5 组发酵香肠的N-亚硝胺总含量大小依次为VE组>辣木组>SN组>VC组>CK组（均符合国标N-亚硝胺含量卫生标准的规定）。在香肠制作过程中CK组并未添加硝酸盐等，但其中仍然检测出3.83 ?g/kg的N-亚硝胺含量，表明一部分来源于原料肉中，原料肉的种类、新鲜度、养殖环境等都会对原料肉中N-亚硝胺含量造成影响[27]。
3 讨 论
3.1 关于发酵香肠成熟过程中工艺条件的选择
发酵香肠种类繁多，一般在国外消费人群较多，目前国内对发酵香肠的研究也日益增多[28]。随着国内发酵香肠市场的不断扩大，香肠外观的改进、新口味的研发、成本控制以及市场的拓展等均成为研究开发的关键，其中发酵香肠加工工艺条件的控制最为重要，干燥成熟期的温度、湿度、时间等条件将直接决定后期产品的理化性质、感官性状和货架期等。发酵香肠成熟过程中最重要的控制因素为水分的控制，要保证产品整体水分含量均匀，同时要将产品水分控制在一定范围内，水分含量过高会导致霉菌滋生；水分含量过低则会影响产品品质和口感[29]。
3.2 关于辣木粉的添加量
国标规定腌肉制品中硝酸盐最大添加量为0.5 g/kg。本实验所有添加硝酸盐组的添加量都为0.3 g/kg，而辣木粉本身含有硝酸盐，根据其硝酸盐含量折算出辣木组所需辣木粉的实际添加量，将几组产品的硝酸盐含量控制在同一添加水平即0.3 g/kg。由于辣木粉颜色深绿，质地较轻，按照0.3 g/kg硝酸盐的添加水平，本实验1 000 g原料肉中辣木粉的实际添加量为14.53 g，所以导致辣木组发酵香肠为亮绿色。如果降低辣木粉的添加量（按照0.2或0.1 g/kg硝酸盐的添加水平）是否還能得到质优、味美的独特发酵香肠还有待进一步研究。
3.3 关于CK组未添加硝酸盐或亚硝酸盐，发酵香肠仍表现为红色的原因
本实验发现，CK组并未添加任何形式的硝酸盐或亚硝酸盐，但加工的产品a*也在2.5以上，外观看色泽也比较美观，这是因为发酵香肠经过微生物的作用，某些乳酸菌和其他微生物可在不添加亚硝酸盐的条件下，有可能将高铁肌红蛋白（metmyoglobin，MetMb）转化，生成具有红色的肌红蛋白衍生物——氧合肌红蛋白（oxymyoglobin，MbO2）或亚硝基肌红蛋白（nitrosomyoglobin，NOMb）等，替代亚硝酸盐起呈色作用[17]。
4 结 论
在成熟干燥期间，5 组发酵香肠的aw呈缓慢下降趋势，辣木组的aw值略高于其他4 组。最终5组产品的aw值在0.833～0.851，在这一范围内产品切片性较好。发酵香肠在成熟和贮藏期间，辣木组由于添加了富含叶绿素等天然色素的辣木粉，其a*最低，呈鲜亮的绿色。在成熟和贮藏期间，辣木组的POV与VC、VE组差异不显著；表明辣木粉对发酵香肠的抗氧化作用与VC、VE作用相当。5 组发酵香肠的亚硝酸盐残留量均呈下降趋势，且最终含量均远远低于国标要求的最大限定值；此外，辣木组发酵香肠成品中的N-亚硝胺含量与SN组、VC组和VE组差异不显著。充分表明添加辣木粉的发酵香肠安全性高，具有开发前景。
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