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国家自然科学基金|内蒙古农业大学田建军教授:植物乳植杆菌JBP3和罗伊氏粘液乳杆菌JBR3对牛肉干品质的影响

国家自然科学基金|内蒙古农业大学田建军教授:植物乳植杆菌JBP3和罗伊氏粘液乳杆菌JBR3对牛肉干品质的影响 食品工业科技编辑部
2025-12-11
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本文获国家自然科学基金项目(32460598);一流学科科研专项项目(YLXKZX-NND-017);中央引导地方科技发展资金项目(2022ZY0133);呼伦贝尔市“科技兴市”行动重点项目(2023HZZX022)。


内蒙古农业大学食品科学与工程学院徐晔,张韬,夏玲燕,钱敏,韩军,田建军等人重点介绍了牛肉干作为内蒙古传统美食的历史背景及其在加工工艺上的不足,如周期长、色泽口感欠佳和易受微生物污染等问题。随后阐述了发酵牛肉干通过接种乳酸菌改善品质的机制,包括碳水化合物、蛋白质和脂质的代谢变化,以及由此产生的风味物质。此外,章节还引用了多项研究,说明乳酸菌在提升肉制品色泽、质地、风味及抑制脂质氧化方面的作用。最后,本章节明确了实验目的:探究植物乳植杆菌JBP3和罗伊氏粘液乳杆菌JBR3复合发酵剂对牛肉干品质的影响,并与自然发酵对比,为开发新型发酵肉制品提供依据。




摘要为探究植物乳植杆菌IMAUJBP3(Lactiplantibacillus plantarum IMAUJBP3)和罗伊氏粘液乳杆菌IMAUJBR3(Limosilactobacillus reuteri IMAUJBR3)对牛肉干品质的影响,以西门塔尔牛米龙部位为原料,接种复合发酵剂制作发酵牛肉干,并对牛肉干不同加工阶段的水分活度、色泽、质构等理化指标及熟制后牛肉干成品的气味及挥发性风味物质进行对比分析及感官评价。结果表明,发酵组牛肉干在熟制后的水分活度0.75显著低于对照组0.78(P<0.05),色泽指标中亮度值和红度值相比对照组显著增加(P<0.05);发酵牛肉干硬度、咀嚼度、胶着性等均显著低于对照组(P<0.05)。电子鼻测定结果显示,熟制后发酵组牛肉干的醛酮类及芳香类成分均高于对照组。发酵组牛肉干的挥发性风味物质种类(57种)高于对照组(45种),发酵提高了牛肉干中5-甲基十四烷、庚醛、香叶基丙酮、1-壬醇、1-辛烯-3-醇、壬酸乙酯等物质的相对含量。乳酸菌复配发酵对牛肉干的色泽、质构及质量安全明显改善,使产品风味品质显著提高。                    


PART.01
结果
重点分析了植物乳植杆菌JBP3和罗伊氏粘液乳杆菌JBR3对牛肉干品质的影响。结果显示,发酵显著降低了牛肉干的pH值、水分活度和水分含量,有效抑制有害微生物并延长货架期。熟制后pH回升,但发酵组仍保持较低的硬度和咀嚼度,改善了传统牛肉干的口感缺陷。色泽方面,发酵组亮度值和红度值显著提升,外观更佳。微生物分析表明发酵显著增加了乳酸菌数量,熟制后微生物指标下降。电子鼻和挥发性风味物质检测显示,发酵组产生了更丰富的醛类、酮类、醇类和酯类物质,风味明显优于对照组。感官评价证实发酵组在口感、气味、色泽和整体接受度上均获得更高评分。

图  1   牛肉干加工不同阶段电子鼻PCA图

Figure  1.   PCA diagram of electronic nose at different stages of beef jerky processing

图  2   牛肉干加工不同阶段电子鼻雷达图

Figure  2.   Electronic nose radar images of different stages of beef jerky processing

图  3   不同组别牛肉干挥发性风味物质的聚类热图

Figure  3.   Cluster heat map of volatile flavor substances in different groups of beef jerky

注:CKS-1,CKS-2,CKS-3表示CKS组三次平行试验;FJS-1,FJS-2,FJS-3表示FJS组三次平行实验。

图  4   熟制后牛肉干感官评价雷达图

Figure  4.   Sensory evaluation radar chart of cooked beef jerky

表  3   牛肉干加工中pH、水分活度、水分含量变化

Table  3   Changes of pH, water activity and water content in beef jerky during processing

注:同一行不同小写字母表示不同组别理化性质差异显著(P<0.05)。

表  4   牛肉干加工中色泽变化

Table  4   Changes in color of beef jerky during processing

注:同一行不同小写字母表示不同组别色泽差异显著(P<0.05)。

表  5   牛肉干加工中质构变化

Table  5   Texture changes of beef jerky during processing

注:同一行不同小写字母表示不同组别质构差异显著(P<0.05)。

表  6   牛肉干加工中微生物变化

Table  6   Microbial changes in beef jerky during processing

注:“−”表示微生物未被检出;同一行不同小写字母表示不同组别微生物差异显著(P<0.05)。

表  7   不同组别牛肉干挥发性风味物质相对含量(%)

Table  7   Relative contents of volatile flavor compounds in different groups of beef jerky (%)

注:“−”表示该物质未被检出;同一行不同小写字母表示不同组别挥发性风味物质差异显著(P<0.05)。


PART.02
结论

重点总结了植物乳植杆菌JBP3和罗伊氏粘液乳杆菌JBR3复合发酵对牛肉干品质的积极影响。发酵后,牛肉干的pH、水分活度和水分含量降低,安全性提高,保质期延长。色泽、风味和质构得到改善,硬度与咀嚼度下降。芳香成分增加,特别是醛酮类化合物含量上升,挥发性风味物质种类和总量增多,整体风味提升。感官评价显示口感、气味和色泽更受欢迎。研究为乳酸菌在肉制品中的应用提供了理论依据,但尚未深入代谢机制,后续可聚焦分子基础与代谢途径研究,以支持新产品开发。


PART.03

思维导图

引用本文:徐晔,张韬,夏玲燕,等.  植物乳植杆菌JBP3和罗伊氏粘液乳杆菌JBR3对牛肉干品质的影响[J]. 食品工业科技,2025,46(22):225−234. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2024120132.


Citation:XU Ye, ZHANG Tao, XIA Lingyan, et al. Effects of Lactiplantibacillus plantarum JBP3 and Limosilactobacillus reuteri JBR3 on the Quality of Beef Jerky[J]. Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(22): 225−234. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2024120132.

通信作者简介

田建军,男、汉族、1975年10月生于内蒙古凉城县、工学博士、内蒙古农业大学教授、博士生导师、肉品科学与技术(研究方向)负责人。中国畜产品加工研究会(八届)常务理事;内蒙古科协(九届)常委;内蒙古畜产品加工研究会副理事长、秘书长。内蒙古自治区优秀科技工作者、第二届“全国创新争先奖”获奖者。

2000年7月,获内蒙古农业大学食品科学与工程专业学士学位;2006年7月,获内蒙古农业大学食品科学专业硕士学位;2019年12月,获内蒙古农业大学食品科学专业博士学位;2020年12月,任内蒙古农业大学食品科学与工程学院教授。现任国家第一批产业顾问组(肉牛加工)专家、内蒙古自治区农牧厅“农畜产品加工指导专家委员会(肉牛加工团队)”首席专家、教育部“内蒙古现代化餐饮食品行业产教融合共同体”专家委员会主任、内蒙古阿拉善驼业科技小院首席专家、内蒙古自治区农牧厅“农牧业品牌精品培育行动专家工作组”岗位专家、内蒙古自治区肉乳标准化技术委员会委员、内蒙古自治区肉制品标准化委员会委员、鄂托克前旗乡村振兴智库专家(中共鄂托克前旗委员会、鄂托克前旗人民政府),曾任中日政府间合作项目(JICA)内蒙古益得乳品厂厂长(2006-2012)。

加拿大曼尼托巴大学University of Manitoba访问学者,主要从事肉品科学与技术的教学与科研工作,围绕“国家重要农畜产品生产基地”建设需求,依托内蒙古农业大学“肉品科学与技术”创新团队、农业农村部“生鲜牛羊肉加工技术集成”科研基地,在牛羊肉品质特征形成机制与精深加工、肉用微生物资源开发、发酵肉制品关键技术开发等方面开展系统研究。先后主持国家自然科学基金、中央引导地方资金、内蒙古应用技术研究与开发等科研项目20余项,已与额尔敦、草原晶鑫、哈林肉业、永峰生物、欣绿洲、巴音孟克等10多家食品加工企业联合开展技术攻关。在Food Chemistry、Food Bioscience、食品科学等期刊发表学术论文80余篇,登记科技成果5项,申请发明专利12项,出版《发酵肉制品中功能乳酸菌的研究与应用》、《有益微生物群体感应系统及功能特性研究》、《吃出营养吃出健康》等著作13部。

曾获“全国创新争先奖状”(2020),内蒙古科技工作者创新争先奖(2017),内蒙古科协先进工作者(2019),内蒙古优秀科普专家(2021),内蒙古2018-2022年“百名专家走进盟市旗县科普传播行”优秀科普传播人物(2023),自治区优秀科技工作者(2023)。第九届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛内蒙古赛区金奖(2023), 内蒙古自治区第十三届“挑战杯”一等奖(2023)。




以上信息来自网络




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