碳水化合物的代谢和pH的变化

出处：按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《肉类工业手册》第377页（1266字）

发酵香肠的肉馅制好之后不久碳水化合物的代谢就开始了，一般情况下，发酵过程中大约有50%的葡萄糖发生了代谢，其中大约74%生成了有机酸，其中主要是乳酸，但同时还有乙酸及少量的中间产物丙酮酸。碳水化合物的发酵产物中二氧化碳占21%左右，其它含有两个碳原子的发酵产物还有乙醇。肉馅中添加的葡萄糖大约有18%是在干燥过程中代谢的，其中83%转化为乳酸。无论是在发酵过程中还是在干燥过程中，乳酸的生成量都受到许多因素的影响，如温度、菌群的组成以及氧的分压等，一般地，当氧的分压较高时会有利于碳水化合物完全氧化成二氧化碳和水。

乳酸的生成伴随着肉中pH的下降。对高酸度半干型香肠来说，由于产品不经过明显的成熟过程，最终的pH主要由发酵时所产生乳酸的量和肉中蛋白质的缓冲能力决定。由于蛋白质水解后的产物主要是氨，会导致产品的pH升高，所以当香肠中存在显着的蛋白质水解时，乳酸、氨、水分含量和肉中蛋白质的缓冲能力等因素的共同作用决定了产品最终的pH大小。在有霉菌或者酵母成熟的干香肠中，微生物代谢时对乳酸盐的吸收也会使产品的pH升高。在干香肠成熟后期，由于干燥失水后肉馅中缓冲物质的浓度相应提高，尽管这时电解质的解离会出现一定程度的提高，但最终结果还是使产品的pH有轻微升高。

乳酸的生成和pH的降低对发酵香肠的感官特性有特殊的重要意义。乳酸虽然没有典型的风味或香气化合物的特性，但它是高酸度半干型香肠中强烈的酸性味道的主要物质。因为乳酸的酸味能够掩盖其它风味，所以有时乳酸可以提高产品的咸味，降低氯化钠的用量。另外，较低的pH会限制肉中蛋白质和脂肪水解酶类的活性，并改变产品最终的风味。

发酵香肠的质地均匀性在很大程度上取决于产品的pH和水分活度大小。当pH高于5．4时，只有当水分活度低于0．9才能获得较好的质地特征。因此，对高酸度半干型香肠的质地来说，pH是最主要的决定因素；而水分活度则是低酸度干香肠质地的决定因素。

肉中pH下降的同时会使蛋白质的溶解度下降，凝胶形成能力提高，高浓度氯化钠的存在会进一步增强这种作用。肌原纤维蛋白质的溶解度在低pH下显着降低，这些蛋白质在决定香肠质地方面比肌浆蛋白质具有更大的决定作用。不过，它们之间可能存在相互作用，因为有研究指出，由氯化钠诱导的肌浆蛋白质的不溶现象会影响肌纤维蛋白质的沉淀，同时促进结构有序的凝胶体系的形成。采用不同的发酵和成熟温度加工的发酵香肠，其产品质地会存在差异，原因就是不同条件下香肠的酸化速度不同，而当pH下降速率不同时肉中的蛋白质会表现出不同的性状。表面霉菌成熟的干发酵香肠，其内部和表层之间有时也会存在质构上的差异，这也可以根据同样的道理做出解释：香肠表面生长的霉菌代谢时消耗乳酸盐，从而造成香肠内部和表层之间存在一个pH梯度。