发酵肉制品的微生物生物化学

    传统发酵肉制品的微生物来源于环境中随机感染。这些微生物菌群主要是微球菌、凝固酶阴性的葡萄球菌、链球菌和乳酸杆菌。在香肠加工过程中，上述微生物可分别来自特定的香肠配料和生产的各单元操作。食盐和其他腌制剂的加入有利于这些微生物的生长，而抑制原料肉中的微生物菌群。肉馅的冷处理、肠衣包裹隔绝氧气和烟熏过程都有利于有益发酵型微生物的生长。

    虽然微生物的生长一般不会直接导致高活力的酶促反应，但它们高浓度的活细胞代谢将引起原料肉大的变化。通过添加发酵剂提高有益微生物的起始数量，增加微生物的代谢活性，引发肉制品的理化变化，可生产出优质的发酵肉制品。

    大多数微生物能够利用碳水化合物作为生长的能量来源。假单胞菌、酵母菌、霉菌、微球菌等微生物能在肉的表面好气生长，并将糖类物质彻底地氧化为二氧化碳和水，或者非彻底氧化生产有机酸。碳水化合物彻底氧化的产物对产品的颜色和风味有一定的影响，然而微生物在这些反应中获得了充足的能量，并通常形成荚膜，使表面成膜发黏。这种黏性物质可以阻止氧气的传递或者联合其他的原因而使氧化反应不能彻底进行，这可能是发酵肉制品中厌气性微生物普遍的代谢方式。此外，与腌制有关的发酵肉制品中许多微生物不能彻底氧化碳水化合物，必须依赖于发酵作用来维持生长。

    自然发酵肉制品中微生物主要是一些乳酸细菌、能耐受亚硝酸盐的细菌。同型乳酸发酵菌能代谢碳水化合物产生乳酸，并导致产品低pH，而出现酸味。异型乳酸发酵细菌代谢碳水化合物可形成乙醇、二氧化碳、乳酸、醋酸等代谢终产物。这些组分对终产物的风味、颜色和组织结构会产生不同程度的影响。优质发酵肉制品的生产是多种微生物共同生长，并通过控制工艺参数来调节微生物代谢产物的组分和含量而形成的综合生态效应。碳水化合物代谢的微量产物也可能影响发酵肉制品的风味。乙酰是乳酸细菌产生的，它与乳酸混合形成的风味就不同于乳酸单独存在时的风味。此外，一些乳酸细菌产生的多糖也可能影响发酵肉制品的味道。

    许多微生物通过胞外或胞内蛋白酶能够代谢肉中的蛋白质、肽、氨基酸。这些蛋白酶和肽酶是一个复杂的酶系。我们还不能分别确定它们在发酵肉制品中的专一性底物和特定的反应历程。微生物产生的水解酶类可引起蛋白质的液化和溶解。蛋白质的水解可以产生各种氨基酸，而氨基酸被微生物进一步分解形成胺、脂肪酸和硫醇。这些物质存在的量及相互间的比例，对发酵肉制品的色泽、风味会产生重大影响。

    氨基酸的酶解，通常是氧化脱氨产生氨和α–酮酸。梭状芽孢杆菌可以使氨基酸发生氧化还原脱氨产生氨、酮酸和脂肪酸。另一种形式的氨基酸降解是脱羧，形成二氧化碳和胺。其他的微生物酶能分解酪蛋白产生吲哚和其他产物；半胱氨酸和甲硫氨酸的分解可以释放出硫化氢；精氨酸可转化为鸟氨酸、二氧化碳和氨；而组氨酸则有多种代谢途径。氨基酸代谢对发酵肉制品的影响主要是挥发性组分的形成。这些挥发性组分构成发酵肉制品风味和芳香的重要性有待进一步研究。肉类蛋白质的化学变化所形成的二氧化碳、硫化氢、亚硝酸盐可直接参与肉品色素的反应而影响肉的颜色。此外，微生物的相互作用，可产生一系列的氧化还原反应。

    一些微生物可产生酯酶水解或分泌氧化酶氧化脂肪，而导致肉制品“发哈”。但“发哈”并非由微生物所引起。在发酵肉制品中水解脂类的微生物通常是假单胞菌、革兰氏阴性杆菌、酵母和霉菌，霉菌还有强烈的脂肪酸氧化降解能力。脂肪水解形成的大量脂肪酸对微生物的生长有抑制作用。通过特定发酵剂代谢终产物的分析，不饱和脂肪酸氧化会对微生物产生过氧化物毒害。 饱和脂肪酸的微生物氧化代谢按β-氧化途径进行。此外，微生物代谢系统中产生的过氧化物可以催化肉制品中不饱和脂肪酸的化学氧化。

    虽然蛋白质和脂肪的降解极有可能与肉制品的腐败有关，但对发酵肉制品加工工艺和微生物专用发酵剂的控制与选择，可以使这些变化朝有利于改善肉制品品质的方向发展，从而生产出品质一流的产品。霉菌、酵母菌和微球菌由于它们各自的蛋白酶和酯酶活性而作为发酵剂被广泛应用。

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