劉瑩萍,崔 莉,牛麗影,李大婧,劉春泉,肖麗霞

(1.揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225127;2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,江蘇南京 210014)

微波對(duì)植物乳桿菌的殺滅作用及其在萵苣泡菜中的應(yīng)用

劉瑩萍1,2,崔 莉2,牛麗影2,李大婧2,劉春泉2,肖麗霞1,*

(1.揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225127;2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,江蘇南京 210014)

首先考察在600 W微波功率下照射0、30、60、90、120 s后,懸浮于100 mL生理鹽水及100 g接種發(fā)酵萵苣泡菜中植物乳桿菌的存活情況,獲得適合接種植物乳桿菌發(fā)酵萵苣泡菜的微波殺菌劑量。然后以巴氏殺菌為對(duì)照,對(duì)微波殺菌接種植物乳桿菌發(fā)酵萵苣泡菜的質(zhì)構(gòu)、色澤和感官評(píng)價(jià)等感官品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià),以期獲得應(yīng)用價(jià)值較好的接種植物乳桿菌發(fā)酵萵苣泡菜的微波殺菌工藝。結(jié)果表明,應(yīng)選擇萵苣的中下部為取樣部位,以消除其形態(tài)結(jié)構(gòu)不均勻性導(dǎo)致的質(zhì)構(gòu)和色澤測定誤差。100 mL生理鹽水中植物乳桿菌(菌種密度為3.4×108CFU/mL)的微波殺菌劑量為600 W,90 s。100 g接種植物乳桿菌發(fā)酵萵苣泡菜的微波殺菌劑量為600 W,120 s。與巴氏殺菌泡菜相比,微波殺菌泡菜硬度及彈性增加,咀嚼性無顯著差異(p>0.05),L*下降,b*上升,感官評(píng)價(jià)無顯著差異(p>0.05)。由此可見,微波殺菌可作為萵苣泡菜的殺菌方式應(yīng)用于生產(chǎn)。

萵苣泡菜,微波殺菌,植物乳桿菌,品質(zhì)

泡菜是一種具有悠久歷史而又獨(dú)特的乳酸發(fā)酵制品[1],具有抗衰老[2]、抗癌[3]以及降脂[4]等特點(diǎn)。純種發(fā)酵泡菜不僅可以縮短發(fā)酵時(shí)間,還可以使亞硝酸鹽含量降低[5-6],提高泡菜的品質(zhì)。在中國各地,萵苣栽培面積眾多[7],其肉質(zhì)嫩,富含酚類物質(zhì),對(duì)糖尿病、心臟病及高血壓患者都大有益處[8-10]。新鮮萵苣在采后容易引發(fā)表皮褐變,從而降低萵苣的商品價(jià)值[11]。萵苣經(jīng)乳酸發(fā)酵后不僅能增加鮮香風(fēng)味、提高降血壓[12]等功能活性還可以延長萵苣的供應(yīng)期,是值得推薦的萵苣加工方式。

食品的微波殺菌始于20世紀(jì)60年代,之后迅速發(fā)展。相比傳統(tǒng)方法,微波殺菌具有時(shí)間短、滅菌效果好的優(yōu)點(diǎn)[13]。微波殺菌在具體食品中的研究和應(yīng)用已有許多報(bào)道。微波殺菌可用于豆?jié){、果汁、肉制品的殺菌工藝。黃敏璋等[14]用560 W微波處理22 s就可以使豆?jié){溫度達(dá)到75 ℃,并證明微波殺菌豆?jié){在低溫貯藏時(shí)菌落總數(shù)生長緩慢,保質(zhì)期延長。嚴(yán)雅慧等[15]優(yōu)化了杏汁微波殺菌工藝,預(yù)測了最佳微波殺菌工藝,使杏汁的細(xì)菌致死率達(dá)到99.68%。馮璐等[16]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明微波殺菌鹽焗雞翅根的效果好,對(duì)肉質(zhì)的損傷較小。

目前泡菜的殺菌主要依靠巴氏殺菌等熱力殺菌技術(shù),有關(guān)泡菜微波殺菌工藝的研究較少。因此,本文對(duì)萵苣進(jìn)行分段分析,根據(jù)質(zhì)構(gòu)及色澤的穩(wěn)定性選擇泡菜發(fā)酵的原料,根據(jù)微波對(duì)懸浮于100 mL生理鹽水及100 g接種發(fā)酵萵苣泡菜中植物乳桿菌存活率的影響,獲得微波殺菌劑量,并研究微波對(duì)純種發(fā)酵萵苣泡菜質(zhì)構(gòu)、色澤及感官評(píng)價(jià)的影響,與傳統(tǒng)巴氏殺菌進(jìn)行對(duì)比,分析獲得適宜的微波殺菌工藝,為今后微波殺菌在萵苣泡菜的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

萵苣、食鹽 購于南京孝陵衛(wèi)市場;植物乳桿菌SICC 1.376 購于四川省工業(yè)微生物菌種保藏管理中心;MRS肉湯 北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司;氯化鈉 分析純,西隴化工股份有限公司。

MVD-1型微波真空干燥設(shè)備 南京孝馬機(jī)電設(shè)備廠;高壓蒸汽滅菌鍋 寧波甬安醫(yī)療器械制造有限公司;BS224S電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;恒溫恒濕箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;TG16-WS臺(tái)式高速離心機(jī) 湖南長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司;HYG-A全溫?fù)u瓶柜 太倉實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠;QTS型質(zhì)構(gòu)儀 英國CNS Farnell公司;WSC-S測色色差計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 萵苣原料的選擇 選取5根萵苣,每隔5 cm分一段,從根部到頂部依次稱為下部、中下部、中部、中上部以及上部五部分,對(duì)各個(gè)部分的切割面進(jìn)行質(zhì)構(gòu)及色澤測定,根據(jù)質(zhì)構(gòu)及色澤的穩(wěn)定性選擇合適的分段做為泡菜原料。

1.2.2 萵苣泡菜的制備工藝流程 萵苣→修整→清洗→瀝干→切分→裝壇→注入鹽水及菌懸液(v∶v=19∶1)→密封→發(fā)酵(30 ℃下發(fā)酵3 d,泡菜總酸為0.802 g/100 g,食鹽含量為6.24 g/100 g,植物乳桿菌數(shù)量高于1010CFU/g)→稱重→裝袋(100 g/袋)→殺菌

1.2.3 菌懸液的制備 將低溫下保藏的菌種活化2～3代→轉(zhuǎn)接于裝有MRS液體培養(yǎng)基的三角瓶→37 ℃下擴(kuò)大培養(yǎng)12 h(菌種密度為3.48×108～4.29×109CFU/mL)→離心(4800 r/min,10 min)→用0.85%生理鹽水同體積稀釋沉淀菌種制成菌懸液,備用

1.2.4 殺菌處理 將100 mL菌懸液(菌種密度為3.4×108CFU/mL)及袋裝泡菜置于600 W的微波功率下處理0、30、60、90、120 s,巴氏殺菌萵苣泡菜(85 ℃水浴15 min)作為對(duì)照。

1.2.5 測定方法

1.2.5.1 乳酸菌數(shù)的測定[17]參照GB/T 4789.35-2010食品微生物學(xué)檢驗(yàn)乳酸菌檢驗(yàn)。

1.2.5.2 質(zhì)地分析 參照盧沿綱[18]的方法,用質(zhì)構(gòu)分析儀對(duì)泡菜殺菌后的質(zhì)地進(jìn)行測定,主要測定指標(biāo)有硬度,彈性以及咀嚼性,質(zhì)構(gòu)分析儀測定條件:采用直徑為4 mm的平底柱形TA44探頭,測前速率為1.0 mm/s,測試速率為1.0 mm/s,測試類型為TPA。

1.2.5.3 色澤測定 將殺菌后的泡菜取出,使用勻漿機(jī)勻漿,用色差儀測定L*、a*、b*值。L*值在0～100之間變化,0表示黑色,100表示白色;a*值表示紅綠之間的色澤,“+”表示偏紅,“-”表示偏綠,值越大表示偏向越大。b*值表示黃藍(lán)之間的色澤,“+”表示偏黃,“-”表示偏藍(lán),值越大表示偏向越大。

1.2.5.4 感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)定 參考王剛等[19]的方法,成立10人感官評(píng)定小組。評(píng)價(jià)方法:首先觀察純種發(fā)酵泡菜樣品外觀,然后取適量樣品放在白紙中,觀察其色澤和組織形態(tài),聞氣味并咀嚼品嘗評(píng)定其滋味。評(píng)定項(xiàng)目和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件中ANOVA方差分析,由Tukey分析均值差異的顯著性,顯著水平p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 萵苣不同部分質(zhì)構(gòu)分析

如表2可知,萵苣各部位的硬度、彈性沒有顯著性差異,而咀嚼性差異顯著,下部及中下部咀嚼性較好。研究發(fā)現(xiàn),新鮮萵苣的下部比上部的硬度小,與實(shí)際口感有偏差,這是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的質(zhì)構(gòu)測定部位為每段橫切面的中心處,即為莖中的髓部分。因?yàn)橄虏康慕Y(jié)構(gòu)較老,髓細(xì)胞生長停止,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)中空現(xiàn)象,從而導(dǎo)致下部中心處的硬度較小。通過對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)于各自數(shù)據(jù)的大小比較可知中下部的硬度最為穩(wěn)定,下部次之。在彈性方面,下部和中部最穩(wěn)定,其次是中下部。下部的咀嚼性最穩(wěn)定,而中下部的咀嚼性次之。三者綜合得出下部和中下部的穩(wěn)定度較好。

表4 不同殺菌時(shí)間對(duì)萵苣泡菜中植物乳桿菌的影響

表2 萵苣不同部分質(zhì)構(gòu)結(jié)果

注:同列不同字母表示差異顯著,p<0.05;表3、表5、表6、圖2同。

2.2 萵苣不同部分色澤分析

如表3所知,萵苣從下到上的亮度、綠色度降低,黃色度增加。下部和中下部差異不顯著,顏色鮮綠,具有萵苣優(yōu)良色澤。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)于各自數(shù)據(jù)的大小比較可得中下部的亮度最穩(wěn)定,其次為中部;各部分的綠色度都較為穩(wěn)定,其中最好的是下部,其次是中下部;下部和上部的黃色度較穩(wěn)定。盡管下部的綠色度及黃色度都很穩(wěn)定,但亮度在5部分中最不穩(wěn)定,而上部的黃色度最高,綠色度最低,較暗,整體色澤偏暗黃,降低了萵苣的商品價(jià)值。中下部的色澤鮮亮翠綠,整體較為穩(wěn)定。

表3 萵苣不同部分色澤結(jié)果

通過綜合分析2.2和2.3結(jié)果,本文選擇萵苣中下部作為純種發(fā)酵萵苣泡菜原料。

2.3 植物乳桿菌生理鹽水懸浮液的微波殺菌劑量選擇

如圖1所示,微波處理30 s內(nèi)對(duì)植物乳桿菌的活力幾乎沒有影響,隨著照射時(shí)間的繼續(xù)增加,菌數(shù)快速減少,在微波處理90 s時(shí)植物乳桿菌數(shù)下降了8個(gè)數(shù)量級(jí)。600 W微波照射超過90 s后的植物乳桿菌細(xì)胞破損嚴(yán)重,存活率極低,證明了微波對(duì)這一乳酸菌的殺菌作用。

圖1 不同微波殺菌時(shí)間對(duì)植物乳桿菌的影響Fig.1 Effects of different microwave sterilization time on Lactobacillus plantarum

2.4 接種植物乳桿菌萵苣泡菜的微波殺菌劑量選擇

由表4可知,微波殺菌效果與處理時(shí)間有著密切聯(lián)系,處理時(shí)間越長,殺菌效果越好,與范遠(yuǎn)景[20]的研究一致,這主要是由于泡菜吸收微波能轉(zhuǎn)化為熱能,隨殺菌時(shí)間延長而溫度升高,植物乳桿菌也就隨之減少。另外,微波殺菌除了熱效應(yīng)作用,還有非熱效應(yīng)破壞了菌體的DNA、蛋白質(zhì)等結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其死亡[21],從而也可以使菌數(shù)減少。微波處理120 s時(shí)植物乳桿菌已被殺滅,與巴氏殺菌效果相同。相比巴氏殺菌,微波殺菌表現(xiàn)出殺菌時(shí)間短、效率高的特點(diǎn)。

2.5 微波殺菌泡菜及巴氏殺菌泡菜的質(zhì)構(gòu)特性比較

由表5可知,600 W微波殺菌120 s后萵苣泡菜的硬度增加,彈性及咀嚼性下降。硬度增加可能是因?yàn)樯郎乜?失水較多,組織結(jié)構(gòu)變密[22]。彈性和咀嚼性下降推測是因?yàn)殡S著殺菌時(shí)間的延長,萵苣胞壁間的果膠分解、細(xì)胞壁破裂,導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)發(fā)生變化。微波殺菌泡菜的硬度和彈性均高于巴氏殺菌萵苣泡菜,質(zhì)地明顯優(yōu)于巴氏殺菌泡菜,這是因?yàn)樗值慕殡姵?shù)較大[23],微波過程中泡菜中的水分吸收微波能,內(nèi)外溫度迅速升高,自由水及一些結(jié)合水?dāng)[脫原來的吸附和結(jié)合,并向樣品外遷移至冷凝,且不易回復(fù),使得泡菜中水分減少,結(jié)構(gòu)變得致密。而巴氏殺菌時(shí)間較長,升溫緩慢,水分不易流失,再加上高溫對(duì)泡菜的蒸煮作用,使泡菜組織結(jié)構(gòu)變疏松?？梢娢⒉⒕茌^好保持萵苣泡菜的質(zhì)構(gòu)。

表5 不同殺菌方式對(duì)萵苣泡菜質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.6 微波殺菌泡菜及巴氏殺菌泡菜的色澤比較

表6 不同殺菌方式對(duì)萵苣泡菜色澤的影響

從表6可以看出微波殺菌后泡菜L*及a*沒有明顯變化,b*顯著上升。微波殺菌與巴氏殺菌相比,亮度顯著下降,黃度顯著增加。微波殺菌萵苣泡菜變黃可能是微波導(dǎo)致萵苣泡菜細(xì)胞間溶出物增多,褐變程度增加[25],亮度下降有可能是色澤變化與水分含量和組織結(jié)構(gòu)有關(guān),微波殺菌后泡菜的水分減少導(dǎo)致體積收縮、組織結(jié)構(gòu)緊密,色澤變暗。

2.7 微波殺菌泡菜及巴氏殺菌泡菜的感官評(píng)價(jià)比較

由圖2可知,微波殺菌后萵苣泡菜感官評(píng)價(jià)評(píng)分下降,微波殺菌和巴氏殺菌的泡菜感官評(píng)價(jià)并無顯著差異。雖然與巴氏殺菌泡菜相比,微波殺菌泡菜質(zhì)構(gòu)較優(yōu),色澤稍差,但上述差異并未能體現(xiàn)于消費(fèi)者總體評(píng)價(jià)中。所以對(duì)于消費(fèi)者來說,微波殺菌萵苣泡菜產(chǎn)品口感與巴氏殺菌萵苣泡菜產(chǎn)品相同。

圖2 不同殺菌方式對(duì)萵苣泡菜感官評(píng)價(jià)的影響Fig.2 Effects of different sterilization methods on sensory quality of pickled lettuce

3 結(jié)論

在600 W微波功率下處理90 s可以基本殺滅100 mL菌種密度為3.4×108CFU/mL生理鹽水中的植物乳桿菌,處理120 s可使100 g接種植物乳桿菌發(fā)酵萵苣泡菜達(dá)無菌狀態(tài)。接種植物乳桿菌發(fā)酵萵苣泡菜經(jīng)微波殺菌后,其感官評(píng)價(jià)與巴氏殺菌無顯著差異。微波殺菌作為一種新型綠色環(huán)保高效的殺菌方式,適用于接種萵苣泡菜的殺菌,具有較好的應(yīng)用前景。

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Study on the microwave sterilization ofLactobacillusplantarumand application of microwave on pickled lettuce

LIU Ying-ping,2,CUI Li2,NIU Li-ying2,LI Da-jing2,LIU Chun-quan2,XIAO Li-xia1,*

(1.College of Food Science and Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225127,China; 2.Institute of Farm Product Processing,Jiangsu Academy of Agricultural Sciences,Nanjing 210014,China)

The survival ofLactobacillusplantarumsuspended in 100 mL physiological saline and vaccinated in 100 g pickled lettuce was investigated in microwave power of 600 W,after 0,30,60,90,120 seconds,got the dose of microwave sterilization. Then the effects of microwave sterilization and pasteurized on the quality properties of pickled lettuce such as texture,color and sensory evaluation was explored,in order to obtain a better microwave sterilization process for pickled lettuce. The results showed that the mid-bottom part was suitable for pickled lettuce to eliminate error caused by uniformity. The microwave sterilization dose ofLactobacillusplantarum(density was 3.4×108CFU/mL)in 100 mL saline was 600 W,90 s. And it’s 600 W,120 s in the 100 g pickled lettuce. Compared with pasteurized,microwave sterilization pickled lettuce increased the hardness,elasticity andL*,but decreased theb*,and there was no significant difference of sensory evaluation and chewiness(p>0.05). The results collectively indicate that microwave sterilization can be used in the industrial production of pickled lettuce.

pickled lettuce;microwave sterilization;Lactobacillusplantarum;quality

2016-05-27

劉瑩萍(1990-)，女，碩士研究生，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工，E-mail：1581831029@qq.com。

*通訊作者:肖麗霞(1966-)，女，博士，教授，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工，E-mail：lxxiao@yzu.edu.cn。

江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(現(xiàn)代農(nóng)業(yè))重點(diǎn)項(xiàng)目(BE2016363)。

TS255.54

A

1002-0306(2016)24-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2016.24.000