杭瑜瑜

(瓊州學(xué)院理工學(xué)院，海南三亞572022)

超高壓技術(shù)是食品加工領(lǐng)域的一項(xiàng)新技術(shù)，超高壓可以使酶失活、導(dǎo)致細(xì)胞形態(tài)的改變、破壞細(xì)胞膜等［1，2］.高壓處理能夠完整地保留風(fēng)味和多種維生素等小分子物質(zhì)［3－5］，超高壓加工具有速凍及不凍冷藏效果，而且超高壓還可以改善生物多聚體結(jié)構(gòu)，調(diào)整食品質(zhì)構(gòu).超高壓的這些特性可以延長(zhǎng)水產(chǎn)品的貨架期并可大大提高水產(chǎn)加工制品的商業(yè)價(jià)值.

研究了超高壓處理對(duì)魚(yú)肉腸中微生物的影響，并確定了魚(yú)肉腸的超高壓殺菌工藝條件，為超高壓在水產(chǎn)品加工中的殺菌應(yīng)用提供了實(shí)例.

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料、試劑與設(shè)備

1.1.1 原料魚(yú)肉腸，自制.

1.1.2 主要試劑及溶液配制營(yíng)養(yǎng)瓊脂、乳糖膽鹽發(fā)酵培養(yǎng)基、伊紅美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基、乳糖發(fā)酵培養(yǎng)基、孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基均為杭州微生物試劑公司生產(chǎn);革蘭氏染色液、0.85%滅菌生理鹽水.所用試劑均為分析純.

1.1.3 試驗(yàn)儀器與設(shè)備超高壓處理裝置HPB.A2—600/0.6超高壓生物處理機(jī)，華泰森淼生物工程技術(shù)有限公司;真空包裝機(jī)，超凈工作臺(tái)，高壓蒸汽滅菌鍋，生化培養(yǎng)箱等.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 魚(yú)肉腸的制備魚(yú)糜→解凍→斬拌(調(diào)味)→灌腸→真空包裝

1.2.2 樣品處理為了保證所有試驗(yàn)樣品中微生物種類、數(shù)量一致，試驗(yàn)用魚(yú)肉腸均為一次性制備，高壓處理后立即進(jìn)行微生物指標(biāo)檢驗(yàn).

1.2.3 試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)

1.2.3.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

(1)壓力對(duì)微生物存活量的影響:在20℃下，保壓10min，分別于100MPa、200MPa、300MPa、400MPa和500MPa的壓力處理樣品.

(2)保壓時(shí)間對(duì)微生物存活量的影響:樣品在20℃，400MPa壓力下分別保壓處理5min、10min、15min、20min和25min.

(3)協(xié)同處理溫度對(duì)微生物存活量的影響:樣品分別于20℃、30℃、40℃、50℃和60℃在400MPa壓力下處理10min.

1.2.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)處理壓力、保壓時(shí)間以及協(xié)同溫度選取適宜的水平，按照L9(34)正交表安排實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表1.

1.2.4 微生物存活量的測(cè)定方法根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)方法(GB/T4789－2003)檢驗(yàn)經(jīng)超高壓處理和未處理(對(duì)照樣)魚(yú)肉腸樣品中的細(xì)菌總數(shù)(單位:cfu/g)、霉菌和酵母菌數(shù)量(單位:cfu/g)，大腸菌群(單位:MPN/100g)和致病菌.

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

1.3 數(shù)據(jù)分析方法利用SPSS13.0的ANOVA進(jìn)行方差分析，并用鄧肯多重比較進(jìn)行檢驗(yàn)在方差分析中有顯著差異的變量之間的差異，差異顯著性p＜0.05.

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 處理壓力對(duì)微生物存活量的影響超高壓處理樣品中微生物的數(shù)量和壓力的關(guān)系如圖1所示.由圖1可見(jiàn)，在20℃下，不同壓力下保壓10min后，菌落總數(shù)從24000cfu/g下降到1300cfu/g.未處理樣的大腸菌群數(shù)量是9400MPN/100g，經(jīng)400MPa處理已不能檢出，未處理樣的霉菌和酵母菌數(shù)量是4700cfu/g，經(jīng)500MPa處理后下降到10cfu/g.大于400MPa時(shí)，致死曲線接近直線.可見(jiàn)在大于400MPa之后，單純?cè)黾訅毫?duì)于殺菌效果影響不大.

2.1.2 保壓時(shí)間對(duì)微生物存活量的影響超高壓處理樣品中微生物的數(shù)量和保壓時(shí)間的關(guān)系如圖2所示.由圖2可見(jiàn)，隨著保壓時(shí)間的延長(zhǎng)，微生物數(shù)量降低，在0－5min之間微生物存活量明顯降低.經(jīng)10min處理，大腸菌群未檢出，霉菌和酵母菌經(jīng)15min處理后也未檢出.在一定壓力條件下，殺菌時(shí)間延長(zhǎng)，殺菌效果會(huì)有一定程度的提高，但超過(guò)一定值時(shí)單純的增加保壓時(shí)間對(duì)于殺菌效果影響不大.

圖1 壓力對(duì)微生物存活量的影響

2.1.3 協(xié)同處理溫度對(duì)微生物存活量的影響協(xié)同溫度與微生物數(shù)量的關(guān)系如圖3所示.由圖3可見(jiàn)，在20℃和30℃下處理時(shí)，菌落總數(shù)分別從26000cfu/g降低到 1700cfu/g和 480cfu/g.溫度為40℃、50℃ 和 60℃ 時(shí)，菌落總數(shù)分別為 350cfu/g、270cfu/g和260cfu/g.經(jīng)400MPa、30℃、處理10min，菌落總數(shù)為470cfu/g，遠(yuǎn)低于國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn).通過(guò)顯著性分析，經(jīng)400MPa，10min處理，30℃以上與30℃的溫度處理的殺菌效果沒(méi)有顯著差異性，因此為了節(jié)約成本，30℃的溫度處理的殺菌效果較為理想.

圖2 保壓時(shí)間對(duì)微生物存活量的影響

圖3 協(xié)同處理溫度對(duì)微生物存活量的影響

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析按照表1安排試驗(yàn)，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

由于在400MPa以上處理時(shí)，大腸菌群、霉菌和酵母菌都沒(méi)有檢出.所以以菌落總數(shù)為指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化結(jié)果分析.以菌落總數(shù)為指標(biāo)的方差分析見(jiàn)表3.

表3 菌落總數(shù)的正交試驗(yàn)的方差分析表

由表3方差分析的結(jié)果可以看出，因素A作用顯著，B和C的作用不顯著.當(dāng)壓力為400MPa時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求.而因素B和C均未達(dá)到顯著水平，可以在任意水平.同時(shí)考慮殺菌效果以及溫度對(duì)質(zhì)構(gòu)等等因素的影響，故選取B2，因素C的重要程度最低，可以由其他兩個(gè)因素來(lái)決定.結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，選擇C1就可以達(dá)到良好的殺菌效果.因此，最為經(jīng)濟(jì)的超高壓殺菌工藝條件為壓力400MPa，溫度30℃，保壓時(shí)間5min.

3 結(jié)論

超高壓處理對(duì)魚(yú)肉腸有良好的殺菌效果.試驗(yàn)結(jié)果表明，在殺菌效果的諸影響因素中，處理壓力是主要的影響因素，溫度次之，最后是保壓時(shí)間.通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出殺菌的最優(yōu)化工藝條件為:操作壓力400MPa、保壓時(shí)間5min、協(xié)同溫度30℃，在此條件下處理，魚(yú)腸的菌落總數(shù)減少97.2%，大腸菌群、霉菌和酵母菌以及致病菌均未檢出.

［1］杭瑜瑜，陸海霞，勵(lì)建榮.超高壓處理對(duì)副溶血性弧菌的影響［J］.微生物學(xué)報(bào)，2009，49(11):1489～1493.

［2］戚偉民，錢平，余堅(jiān)勇，等.中性體系中超高壓－Nisin協(xié)同作用下的細(xì)菌致死機(jī)理［J］.微生物學(xué)報(bào)，2011，51(1):35～42.

［3］Pan J.，Zhang W.C.，Chen C.G.，et al.Study on ultra high pressure sterilization Practical procedure and equipment on beverage［J］.Transaction of the Chinese Society of Agriculture Engineering，2000，16(1):125 ～128.

［4］Trujillo A.J.，Capellas M.，Buffa M.，et al.Application of high pressure treatment for cheese production［J］.Food Research Internationa，2000，33(4):311 ～316.

［5］Rahman M.S..Handbook of Food Preservation［M］.New York:CRC Press，2007.839 ～841.