米酒酒糟涂层在金华火腿成熟过程中促进了蛋白质分解和鲜味的形成

时间:2026年3月23日
来源:Meat Science

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酒糟处理显著提升金华火腿生化成熟与风味形成,特别是Shengzhou黄酒糟(YL1)促进酸性蛋白酶活性增强,加速肌原纤维蛋白降解,增加风味肽(如SSI、RCA、LDI、HLAA)及谷氨酸、赖氨酸等呈味氨基酸积累,电子舌和感官评价显示鲜味、甜味及风味复杂性提升。

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苗丁|杜娟娟|王颖|周长宇|张玉梅|庄帅|滕文迪|王金鹏|曹金轩
中国北京技术经济大学食品与健康学院老年营养与健康重点实验室,北京100048

摘要

本研究探讨了米酒酒糟涂层对金华火腿在成熟过程中的蛋白水解、肽形成、氨基酸代谢和风味发展的影响。将三种传统的酒糟(福建红酵母米酒糟(RL)、嵊州黄酒酒糟(YL1)和宁波压榨酒糟(YL2)应用于火腿表面,并对其生物化学和感官效果进行了系统评估。酒糟处理显著增强了酸性蛋白酶活性,加速了肌浆蛋白和肌纤维蛋白的降解,并使总挥发性碱性氮含量在安全范围内增加。肽组学分析显示,尤其是YL1处理组中,肽的数量和多样性显著增加,同时富含SSI、RCA、LDI和HLAA等风味活性肽。游离氨基酸分析证实,酒糟处理组的鲜味相关氨基酸(谷氨酸、精氨酸、赖氨酸)浓度较高,这与蛋白水解活性的提高一致。电子舌和感官评估表明,鲜味和甜味感知增强,整体风味复杂性提升,同时伴有轻微的酒精香气。结果表明,米酒酒糟能有效促进蛋白水解和风味活性化合物的形成,为提升传统风干火腿的感官品质和风味丰富度提供了一种天然且可持续的方法。

引言

作为中国传统发酵肉制品的典型代表,金华火腿具有独特的感官特性,表现为强烈的鲜味和独特的发酵风味(Zhao等人,2005年)。现代食品化学研究表明,金华火腿的特征风味主要来源于肌肉蛋白通过酶促水解产生的小肽和游离氨基酸,以及腌制过程中扩散到组织中的无机盐离子(Hu等人,2022年;Zhou等人,2021年)。值得注意的是,小肽和游离氨基酸对整体风味的贡献最大(Jia等人,2025年)。在分子层面,这些肽通过组成氨基酸的构象灵活性和侧链特性表现出五种基本味觉属性(酸、甜、苦、鲜、咸)(Gallego等人,2022年)。特别是小肽、风味化合物和游离氨基酸之间的协同作用,共同调节了产品的感官特征(Heres等人,2023年)。从加工技术的角度来看,氨基酸和肽的生成与积累与金华火腿独特的加工工艺密切相关。现有研究表明,游离氨基酸和生物活性肽主要在发酵和成熟两个关键阶段产生(Correas等人,2025年;Dai等人,2024年)。高温发酵阶段通过产生基本的小肽和氨基酸奠定风味基础,而恒温成熟阶段则通过钙蛋白酶系统和溶酶体蛋白酶促进蛋白质逐步降解,生成更小的风味活性肽,最终定义了火腿的特征风味。
然而,传统风干火腿的后期成熟过程主要依赖内源性蛋白酶系统。酶活性受到多种环境因素的显著限制,包括温度波动、发酵时间、pH值变化和相对湿度波动(Zhang等人,2025年)。这些限制导致肌纤维蛋白和肌浆蛋白的降解效率不佳,通常需要超过12个月的成熟才能达到理想的质量(Hu, Xu等人,2023b)。值得注意的是,微生物来源的蛋白酶具有更强的催化活性和环境适应性,能有效弥补这些固有缺陷,在结构蛋白降解中起关键作用(Li等人,2025年)。我们实验室之前关于干发酵香肠的实验数据显示,Saccharomyces cerevisiae分泌的碱性蛋白酶能显著提高肌球蛋白重链的降解速率,这一现象在腰部火腿加工中也得到了验证(Zhang等人,2025年)。基于这些发现,黄酒酒糟作为一种多菌株共生系统,在发酵肉制品生产中具有独特的潜力。酒糟含有丰富的营养物质、残留代谢物和多样的微生物群落,包括酵母、乳酸菌和丝状真菌。这些微生物能产生多种胞外酶,如蛋白酶和肽酶,在食品发酵过程中发挥重要作用。然而,现有研究主要集中在使用单一菌株(如Debaryomyces hansenii)的控制接种上,这些菌株具有特定且明确的技术功能,但代表了相对简化的发酵系统。相比之下,米酒酒糟包含自然存在的多菌株微生物群落。与单菌株接种相比,这种复杂的微生物生态系统可能表现出协同或竞争性相互作用,产生更广泛的酶活性和代谢途径,从而实现更广泛的蛋白质降解和多样化的风味形成。然而,这些酒糟来源的微生物群落对发酵肉制品中蛋白水解和风味发展的综合影响尚不完全清楚,亟需系统研究。
本研究通过肽组学分析和游离氨基酸分析系统探讨了传统米酒酒糟对风干火腿成熟的影响。以金华火腿为原料,我们使用了三种代表性的酒糟:富含Monascus spp.的福建红酵母米酒糟、富含Aspergillus oryzae和Saccharomyces的嵊州黄酒酒糟以及以Lactobacillus和酵母为主的宁波黄酒酒糟。研究重点分析了酒糟涂层对火腿蛋白质降解的影响。研究结果为发酵肉制品的风味发展机制提供了新的见解,并为肉类加工行业的传统发酵工艺优化提供了实用指导。

样本制备

样品制备

为了制备实验材料,根据传统用于腌制鱼、猪肉和鸭肉的配方,选择了三种类型的米酒酒糟(福建红酵母米酒糟、嵊州黄酒酒糟和宁波压榨酒糟)。每种酒糟均添加了1%的十三香调味料和1%的干桂花,并通过添加米酒调节水分。这些混合物在密封容器中于30°C下厌氧发酵30天。发酵完成后

蛋白酶活性

为了比较不同火腿组之间的蛋白水解活性,测定了每种处理组的蛋白酶活性(图1)。结果显示,所有酒糟处理组的酸性蛋白酶活性显著升高,其中YL1和YL2组的活性最高。相比之下,只有RL和YL1组的中性蛋白酶活性与对照组相比有显著增加,尽管总体中性蛋白酶活性仍然较低。

结论

研究表明,米酒酒糟的涂抹显著促进了金华火腿的生物化学成熟和风味发展。与对照组相比,所有酒糟处理组的蛋白水解活性增强,肽和游离氨基酸的积累量也增加,其中YL1组的效应最为明显,其次是RL和YL2组。这些差异表明,不同酒糟系统中的微生物组成和酶活性差异在其中起着重要作用

同意书

本文无需知情同意,所有作者均同意发表。

CRediT作者贡献声明

苗丁:撰写——原始稿件、方法学、数据管理、概念构思。杜娟娟:方法学、研究、概念构思。王颖:资源获取、资金筹措、数据管理。周长宇:资源获取、方法学、数据管理。张玉梅:监督、资源获取、方法学、数据管理。庄帅:资源获取、数据管理。滕文迪:撰写——审稿与编辑、概念构思。王金鹏:资源获取、方法学、数据管理。曹金轩:项目协调

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究工作。

致谢

本研究得到了国家重点研发计划(编号:2023YFD2100701)、国家自然科学基金(编号:32572624)以及北京市教育委员会研发计划(编号:KM202310011010)的支持。

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