宋顯良 鄧學(xué)良 周文化
SONG Xian-liang1,2 DENG Xue-liang1,2 ZHOUWen-hua1,2
(1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品學(xué)院,湖南 長沙 410004;2.稻谷及副產(chǎn)物深加工及國家工程實驗室,湖南 長沙 410004)
(1.College of Food Science&Engineering,Central South University of Forestry&Technology,Changsha,Hunan 410004,China;2.National Engineering Laboratory for Rice and By-product Deep Processing,Changsha,Hunan 410004,China)
生鮮濕面因其保留部分水分,在其分子結(jié)構(gòu)中保持面筋蛋白和淀粉分子脹潤特性,口感獨(dú)特,最佳食用加工方式是現(xiàn)做現(xiàn)賣,蘭州拉面風(fēng)靡全球正是因為其風(fēng)味獨(dú)特而頗受消費(fèi)者青睞。日本、美國、中國香港和臺灣以及東南亞等國家和地區(qū)已將鮮濕面產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)[1],主要采用酒精保鮮技術(shù);中國國內(nèi)鮮濕面保鮮技術(shù)研究自21世紀(jì)初開始,部分城市已有產(chǎn)品銷售,國內(nèi)學(xué)者[1-4]就鮮濕面保質(zhì)保藏也提出了一些科學(xué)合理的生產(chǎn)保鮮和品質(zhì)改良的工藝。生鮮濕面工業(yè)化生產(chǎn)首先要解決的問題是流通中的貯藏保鮮[5,6],采用環(huán)境凈化、減菌加工與抗菌保鮮劑結(jié)合等措施延長產(chǎn)品貨架壽命,對家庭作坊式加工方式進(jìn)行改良并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營。目前鮮濕面保鮮方法主要針對細(xì)菌的抑制作用,并采用丙二醇、酒精并用和有機(jī)酸等方法防止貨架期出現(xiàn)脹袋現(xiàn)象,前期研究[2-4]中采用復(fù)配保鮮劑方法基本解決脹袋問題,而在貨架期出現(xiàn)霉點(diǎn)現(xiàn)象時常發(fā)生。為檢測貨架期內(nèi)霉點(diǎn)起因,本研究擬從霉變產(chǎn)品中分離各類菌株并進(jìn)行培養(yǎng),依據(jù)菌落特征和顯微鏡鏡檢初步判定引起霉變的菌相,在此基礎(chǔ)上探討抗菌保鮮方法。
生鮮濕面:本實驗室自制,面粉原料指標(biāo):蛋白質(zhì)含量(干基)12.0%~14.0%,濕面筋含量26.0%~32.0%[1]。制備用水為無菌水,抗菌保鮮劑溶解于水,和面時添加,和面后在紫外線燈光下照射30 min,靜置使面筋充分脹潤吸水,壓片切條后經(jīng)冷風(fēng)定條15min,密封包裝;
PDA培養(yǎng)基和高氏1號培養(yǎng)基:參照文獻(xiàn)[7]和[8]制備。
無菌操作臺:SW-CJ-2F型,蘇州凈化設(shè)備有限公司;
電熱恒溫箱:HPX-9082ME型,上海博迅實業(yè)有限公司;
電子分析天平:TD3102型,上海精密儀器儀表公司;
萬用電爐:DL-1型,上海雷韻試驗儀器制造有限公司;
滅菌鍋:YXQ-SG46-280S型,北京東南儀誠實驗室設(shè)備有限公司。
1.3.1 生鮮濕面微生物菌相構(gòu)成的研究 根據(jù)GB 2760的限量要求,添加丙酸鈣、單辛酸甘油酯、丙二醇和不添加任何抗菌保鮮劑4組產(chǎn)品分別計為樣品A、B、C、D,在霉變面條邊緣按無菌操作分別取25 g樣品,加入預(yù)先滅菌的0.90%生理鹽水225mL,制成生理鹽水菌懸液。霉菌分別用高鹽察氏培養(yǎng)基培養(yǎng),取0.1mL稀釋液,用涂布法接種于平板上,28℃培養(yǎng)3~5 d,計數(shù),求出同稀釋度的各平板平均菌落數(shù)[7,8]。
1.3.2 優(yōu)勢腐敗菌的分離、純化和鑒定 霉菌的鑒定方法:綜合文獻(xiàn)[7]和[8]對霉菌進(jìn)行鑒定。觀察純化好的霉菌菌絲體的顏色、有無橫隔、有無菌絲分化成的假根或足細(xì)胞等;氣生菌絲部分分生孢子頭、閉囊殼或菌核的顏色;孢子顏色、有無分枝、囊軸、頂囊等。另外還需觀察菌落形狀及大小、氣生菌絲形狀、表面紋飾、菌落邊緣形狀等。根據(jù)觀察到的培養(yǎng)特征、鏡下特征,查對菌屬檢索表,參照GB 4789.16——2003、真菌鑒定手冊等相關(guān)資料[7],依據(jù)菌種的培養(yǎng)性狀和個體形態(tài),反復(fù)對比宏觀及微觀結(jié)果,鑒定出霉菌優(yōu)勢菌種[8]。
1.3.3 抗菌保鮮試驗方法 采用菌絲生長速率法[9]。
1.3.4 菌懸液的制備 取少量分離的菌種于已裝有9.0 mL無菌水的試管中,充分混合,制成菌懸液;用無菌吸管吸取1.0mL充分混合的菌懸液于另一支裝有9.0mL無菌水的試管中;重復(fù)以上操作,一直稀釋至所需的菌懸液濃度,備用。
1.3.5 貨架期測定方法 生鮮濕面在28℃條件下,以霉菌數(shù)為指標(biāo),以數(shù)量級106為貨架期終點(diǎn),然后采用Excel軟件對試驗測定的霉菌總數(shù)進(jìn)行分析整理得到不同試驗組的貨架期。
1.3.6 面條產(chǎn)品品質(zhì)檢測與烹煮損失測定
(1)面條制作及評分:參照SB/T 10137——93方法。
(2)感官指標(biāo)評價:將產(chǎn)品拆包檢驗,檢測白色霉點(diǎn)和綠變點(diǎn),檢測有無霉味等觀察記錄。評價標(biāo)準(zhǔn):①顏色呈乳白色、均勻一致、無斑點(diǎn)、無發(fā)白現(xiàn)象;②氣味檢測是否有霉味,檢測特有的麥香味;③有無白點(diǎn)。
從不同顏色霉變鮮濕面樣品A,樣品B,樣品C和未添加抗菌保鮮劑的樣品D(圖1(a))中分離霉菌,并經(jīng)純化分離,再將分離菌種從PDA培養(yǎng)基培養(yǎng)5~7 d的菌落中選出長勢良好、形態(tài)各異的單個菌落,劃線接種到高鹽察氏培養(yǎng)基上培養(yǎng)5~10 d,得到比較純化的菌種,直到最終獲得純化菌種,爾后通過觀察菌落形態(tài)和菌檢觀察等方法對霉菌進(jìn)行初步鑒定。根據(jù)觀察到的培養(yǎng)特征、鏡下特征,查對菌屬檢索表,參照GB 4789.16——2003、真菌鑒定手冊,依據(jù)不同菌落顏色和菌落邊緣特征,菌落分布特征和鮮濕面霉點(diǎn)色澤初步分為霉變?yōu)?種類型,霉變樣品呈現(xiàn)色澤主要是3種,微白色霉點(diǎn)樣品A和樣品B,淡綠色樣品C和樣品D白色中有微綠色,而對顯微鏡鏡檢結(jié)果和霉菌菌落的宏觀形態(tài)共鑒定霉菌屬為9個,其中5種為毛霉屬,2種為青霉屬,2種未知菌屬。各樣品組霉菌菌落總數(shù)結(jié)果見表1。由表1可知,未添加抗菌保鮮劑的樣品組D各類菌落數(shù)明顯高于其他各組,添加抗菌保鮮劑各組均在不同程度抑制霉菌生長繁殖。
圖1 鮮濕面特征Figure 1 Aspectof wet-fresh noodle
表1 生鮮濕面中霉菌菌落的分析Table1 Statisticalanalysisof themold colony in freshwetnoodles
表1 生鮮濕面中霉菌菌落的分析Table1 Statisticalanalysisof themold colony in freshwetnoodles
樣品A:樣品霉點(diǎn)呈白色,直徑小于1 cm;樣品B:樣品霉點(diǎn)呈微白色,直徑小于1 cm;樣品C:樣品霉點(diǎn)呈淡綠色,直徑小于1 cm;樣品D:樣品霉點(diǎn)呈白色;菌落稀釋倍數(shù)到10-6數(shù)量級。
樣品 毛霉屬 毛霉屬 未知菌屬 霉點(diǎn)出現(xiàn)時間/d ABCD 17 43 5 67 11 24 21 27 26 55 16 86 8672菌落特征描述菌落呈黑褐色,局限性,白色粗糙邊緣,反面灰色,有的黑色;產(chǎn)生白色絨毛狀菌絲,后期底部產(chǎn)生淺紅色菌絲有隔膜初期白色,后灰白色至黑色,生長較快,絨毛狀,邊緣粗糙;白色菌絲;孢子囊褐色,表面光滑純白色局限性菌落,中部稍凸起,質(zhì)地呈絲絨狀,無氣味;反面淡黃白色;分生孢子頭大小不一,初球形,后裂為幾個疏松的短柱;頂囊球形或近球形
2.2.1 不同品種抗菌保鮮劑抑菌效果分析 將不同按照生鮮濕面的正常生產(chǎn)加工工藝生產(chǎn)產(chǎn)品,以150 g鮮濕面包裝計,將不同抗菌保鮮劑按照GB 2760添加量的要求,采用無菌溶解并利用抗菌保鮮劑溶液和面,按照適宜的配比和用量準(zhǔn)確稱取后添加到產(chǎn)品中進(jìn)行試驗,每種產(chǎn)品各取100袋樣品,放于28℃恒溫庫房貯藏,溫度波動(28±1)℃,相對濕度RH 40%。恒溫貯藏期間每隔24 h翻箱1次,以保持溫度和濕度均勻,每隔48 h統(tǒng)計產(chǎn)品的霉變情況,產(chǎn)品出現(xiàn)“白點(diǎn)”、“綠變”等現(xiàn)象均記為霉變,結(jié)果見表2。
表2 各種抗菌保鮮劑霉變率檢測結(jié)果覮Table2 Mildewing rate ofspoilageofdifferentproducts /%
由表2可知,在28℃恒溫貯藏條件下,貯藏8 d時,樣品D的霉變率為100%,而此時樣品A、B、C的霉變率分別為4%、4%和17%,丙酸鈣、單辛酸甘油酯、丙二醇、在不同程度上對霉菌具有抑制作用,在貯藏時間為18 d時,樣品A霉變率為75%,樣品B霉變率為67%,樣品C霉變率為100%,表明在相同的貯藏時間內(nèi),樣品B腐敗率最低。在鮮濕面生產(chǎn)中單因子條件下對霉菌抑制作用是單辛酸甘油酯要優(yōu)于丙酸鈣和丙二醇,丙酸鈣是傳統(tǒng)面制品抗菌保鮮劑[6],丙二醇作為抗菌保鮮劑對細(xì)菌抑制作用明顯[6],在生物體內(nèi)可被氧化代謝,變成醋酸及丙酮酸進(jìn)入正常糖代謝過程,對人體無害[10]。
2.2.2 不同劑量抗菌保鮮劑抑菌效果分析 28℃下進(jìn)行保鮮試驗,各不同劑量抗菌保鮮劑對生鮮濕面的霉菌抑制作用見圖2。由圖2可知,隨著保鮮劑添加量的增加,抑菌能力增強(qiáng),說明保鮮劑在面條中主要起抑制霉菌增長的作用。保鮮劑用量的增加,保鮮效果提高,但劑量過高對面條風(fēng)味也會帶來不利的影響,為探討最適宜的濃度,通過保鮮效果和面條感官指標(biāo)兩者綜合考慮,見表3。由表3可知,當(dāng)抗菌保鮮劑濃度達(dá)到2mg/mL時對霉菌抑制作用較強(qiáng),但其感官評分卻比較低,主要表現(xiàn)在煮制后面條略有澀味,可能是由于抗菌保鮮劑劑量過高引起的,也有可能是在貯藏期間抗菌保鮮劑中物質(zhì)與面條中成分反應(yīng)所致[11],其機(jī)理尚須探討。
按照抗菌保鮮劑總量控制在2mg/mL內(nèi),選用不同配比的丙二醇、丙酸鈣、單辛酸甘油酯來進(jìn)行復(fù)配,圖2和表3結(jié)果表明,單一抗菌保鮮劑到達(dá)1 mg/mL時,霉菌抑制率均達(dá)到近50%,確定抗菌保鮮劑總量在1.5mg/mL左右,確定3種抗菌保鮮保鮮劑的水平,做3因素3水平的正交試驗,其正交試驗因素水平見表4。
圖2 不同劑量抗菌保鮮劑對生鮮濕面霉菌抑菌率的影響Figure2 Antibacterial rate inwet-noodleby different concentration santistaling agent
表3 不同濃度抗菌保鮮劑抑菌效果分析Table3 Antibacterialaction inwet-noodleby different concentrationsantistalingagent
表3 不同濃度抗菌保鮮劑抑菌效果分析Table3 Antibacterialaction inwet-noodleby different concentrationsantistalingagent
貯藏時間7 d。
抗菌保鮮劑 濃度/(mg·mL-1)菌落總數(shù)感官評分 感官評價丙酸鈣單辛酸甘油酯呈乳白色,麥香味明顯,無霉味呈乳白色,麥香味明顯,無霉味丙酸鈣單辛酸甘油酯呈乳白色,麥香味,無霉味呈乳白色,麥香味明顯,無霉味丙酸鈣1.0 1.0 4.5×104 3.7×104 87 80 1.50.4×10491單辛酸甘油酯1.50.5×10488呈乳白色,略有酸澀味,無霉味呈乳白色,麥香味,無霉味2.0 2.0 0.2×104 0.3×104 75 78
然后將Excel軟件對試驗測定的霉菌總數(shù)進(jìn)行分析整理得到不同試驗組的貨架期,用正交試驗設(shè)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析,其分析結(jié)果見表5。
表4 正交試驗因素水平表Table4 Factorsand levels tableoforthogonal experiment /(mg·mL-1)
由表5可知,影響不同抗菌保鮮劑的主次因素依次為C單辛酸甘油酯>B丙酸鈣>A丙二醇。最佳組合為A2B2C2,即:單辛酸甘油酯0.50 mg/mL,丙酸鈣0.50 mg/mL,丙二醇0.20 mg/mL抑菌率達(dá)到77.94%。由表6可知,各因素對試驗結(jié)果表明B和C對鮮濕面抗菌保鮮作用顯著。
表5 正交試驗結(jié)果與分析Table5 Resultoforthogonal test
表6 方差分析Table6 ANOVA
(1)生鮮濕面貨架期分離的霉變樣品,在分離霉菌菌相基礎(chǔ)上采用霉菌菌落表征與顯微鏡鏡檢結(jié)果進(jìn)行比較研究,總共鑒定出霉菌屬9有個,其中毛霉屬為5種;青霉屬為2種;未知菌屬為2種。初步判定鮮濕面貨架期內(nèi)霉點(diǎn)出現(xiàn)和霉味產(chǎn)生是毛霉和青霉引起的。
(2)在單因子試驗基礎(chǔ)控制抗菌保鮮劑總量控制在2mg/mL內(nèi),并選用不同配比的丙二醇、丙酸鈣、單辛酸甘油酯來進(jìn)行復(fù)配,確定單辛酸甘油酯0.50 mg/mL,丙酸鈣0.50mg/mL,丙二醇 0.20mg/mL。
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