電子鼻助力揭示乳酸菌發酵對手撕牛肉干的影響

在食品研究領域，探究食品風味和品質的影響因素至關重要。牛肉作為常見且營養豐富的畜肉，其加工產品多樣，手撕牛肉干便是其中備受歡迎的休閑零食。發酵工藝在食品加工中應用廣泛，乳酸菌作為常用發酵劑，能改善產品風味和口感。然而，科漢森DENPSR®丹麥乳酸菌在發酵手撕牛肉干中的應用研究較少。電子鼻作為一種先進的檢測技術，能快速、準確地分析食品揮發性風味物質，在食品風味研究中具有重要價值，本研究借助電子鼻深入探究乳酸菌發酵對手撕牛肉干的影響。

研究人員以牛后腿肉為原料，開展了乳酸菌發酵手撕牛肉干的實驗。實驗設置了添加科漢森DENPSR®丹麥乳酸菌的發酵組、未添加乳酸菌的空白組，以及兩組風味優良的市售產品作為對照組。在制作過程中，原料肉經預處理、冷藏、切條、腌制后，發酵組與乳酸菌發酵劑混合發酵，隨后進行熟制、包裝和殺菌處理。實驗對各組產品的pH值、水分活度、基本營養物質、色澤等理化指標進行測定，還運用質構儀、電子鼻、電子舌、氣相色譜 - 質譜聯用儀（GC - MS）等儀器對質構和風味特性進行分析，并組織感官評價。其中，電子鼻檢測時，將樣品密封在樣品瓶中，在30℃平衡30min后進行檢測，28個傳感器持續記錄數據，每個樣品平行檢測3次，取數據平滑值分析。

實驗結果顯示，電子鼻在檢測中發揮了關鍵作用。從揮發性化合物含量來看，發酵組的揮發性化合物含量高于空白組，表明乳酸菌代謝影響了蛋白質和脂肪的降解產物，使手撕牛肉干中的醇類、酮類、含硫氣體、有機酸酯等揮發性化合物含量增加。與市售產品相比，市售產品2的揮發性化合物最為豐富，發酵組中的有機氣體、苯、醛、芳香化合物等含量僅次于市售產品2，說明乳酸菌發酵能有效增加手撕牛肉干的揮發性化合物含量，形成風味。

通過主成分分析（PCA）發現，PC1貢獻率為68.04%，PC2貢獻率為27.68%，兩者總貢獻率達95.72%，基本可以代表樣品的整體氣味特征信息。且兩組樣品分布距離較遠，能區分開，表明乳酸菌發酵明顯改變了產品的氣味。

除電子鼻檢測結果外，研究還發現乳酸菌發酵對產品其他方面也有顯著影響。在理化指標上，發酵組pH值顯著降低，水分活度下降，色澤更誘人；質構方面，嫩度顯著提高，硬度和咀嚼性降低；營養成分上，游離氨基酸和游離脂肪酸總量增加；風味上，增加了酸味、澀味、苦味、鮮味和豐富度，減少了咸味和后苦味，形成了甜味、柑橘味、卷心菜味、綠豆和黃油味等特殊風味。

本研究借助電子鼻全面、準確地分析了乳酸菌發酵對手撕牛肉干風味的影響，證實了乳酸菌發酵能改善手撕牛肉干的質構和風味特性。電子鼻在檢測揮發性化合物含量變化和區分不同樣品氣味方面展現出優勢，為深入研究食品風味提供了有力支持。研究結果為益生性乳酸菌作為發酵劑在手撕牛肉干生產中的應用提供了參考，不過乳酸菌發酵產生特殊風味的形成機制仍有待進一步研究。