蔡華珍，蔡飛飛，周頔，杜慶飛，朱峰，陳先林，謝翠平

1(滁州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州，239000) 2(安徽老炊食品有限公司，安徽 阜陽，236600)3(安徽徽食食品有限公司，安徽 滁州，239000)

醬鹵肉制品是我國(guó)特有的傳統(tǒng)熟肉制品，深受人們喜愛。據(jù)報(bào)道，我國(guó)醬鹵肉制品每天消費(fèi)量達(dá)1.51 萬t左右，占我國(guó)傳統(tǒng)肉制品消費(fèi)量的40%[1]。醬鹵肉制品工業(yè)化烹飪生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)之一是冷卻，直接關(guān)系到產(chǎn)品的安全與品質(zhì)。研究表明，在10～52 ℃溫度范圍內(nèi)，微生物生長(zhǎng)很快[2-3]，因此，歐洲不少國(guó)家都有對(duì)熟肉制品應(yīng)在2.5 h內(nèi)從75 ℃冷卻到10 ℃的規(guī)定[4-5]。美國(guó)農(nóng)業(yè)部要求，從55 ℃冷卻到10 ℃，小香腸(φ16～28 mm)應(yīng)在5～10 min內(nèi)，大香腸(φ28～40 mm)應(yīng)在15～20 min以內(nèi)[6]；真空冷卻也被作為愛爾蘭和英國(guó)熟肉制品特有的冷卻技術(shù)[7]。目前，我國(guó)醬鹵肉制品加工廠一般都是采用風(fēng)冷、水冷等傳統(tǒng)方法降溫，降至所需溫度一般需要3～6 h左右，不僅生產(chǎn)效率低、場(chǎng)地占用較多，且產(chǎn)品較長(zhǎng)時(shí)間處于微生物快速繁殖的危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，大大降低了肉品質(zhì)量和安全性[8-9]。

真空冷卻技術(shù)是利用真空下食品中的水分從其內(nèi)部和表面同時(shí)蒸發(fā)吸熱的原理，實(shí)現(xiàn)食品本身快速降溫的一種制冷技術(shù)[6]，熟化產(chǎn)品在密閉真空室內(nèi)迅速降溫，快速通過微生物繁殖的危險(xiǎn)溫度范圍，抑制微生物繁殖并減少污染[10-11]，如大塊火腿(6.8～7.3 kg)利用真空冷卻，從70 ℃冷卻到10 ℃只需要30 min，而傳統(tǒng)的風(fēng)冷則需要624 min[12]。真空冷卻快速而均勻，能耗低，可延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期[13-14]。目前真空冷卻研究較多的是水煮豬肉、蒸煮羊肉、火腿、香腸、冷鮮雞肉等，我國(guó)傳統(tǒng)的醬鹵肉類的真空冷卻技術(shù)的研究還很少。

在食品安全方面，微生物是引起食品腐敗變質(zhì)的根本原因，初始菌含量是影響食品殺菌效果的重要因素[15]，因此，工藝中的減菌處理尤其重要。本文主要研究真空制冷協(xié)同減菌包裝下鹵牛肉的保鮮效果，旨在為我國(guó)醬鹵肉制品工業(yè)化安全生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

材料：凍牛腱子肉，安徽徽食食品有限公司；食鹽、白糖、玉米淀粉、料酒、醬油、陳醋、白酒、干辣椒、香辛料等，當(dāng)?shù)靥K果超市；復(fù)合磷酸鹽，徐州恒世食品有限公司；耐高溫蒸煮袋(10×15雙面20絲)，滁州天宏有限公司。以上材料均為食品級(jí)。

主要試劑：平板計(jì)數(shù)瓊脂(生物試劑)，杭州微生物試劑有限公司；氧化鎂、硫代巴比妥酸，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；硼酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、乙醇、三氯乙酸、戊二醛、甲基紅，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；乙二胺四乙酸二鈉，西隴化工股份有限公司；HCl，南京化學(xué)試劑有限公司；溴甲酚綠，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所。試劑均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

DCS-60熟食品真空急速冷卻機(jī)，贛州市大昌冷氣設(shè)備工程有限公司；TA.XT- Plus物性儀，英國(guó)Stable Micro System公司；QD-Y10A臭氧發(fā)生器，廣州啟達(dá)環(huán)保設(shè)備有限公司；SWCJ1D凈化工作臺(tái)，蘇州智凈凈化設(shè)備有限公司；PH-HP290A恒溫恒濕箱，東莞市大華檢測(cè)設(shè)備有限公司；M-20B鹵素水分含量測(cè)量?jī)x，杭州科博有限公司；DHG-9070B電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海申賢恒溫設(shè)備廠；L550離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司；DZ-VACUUM PACKER真空包裝機(jī)，青島艾訊包裝設(shè)備有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 鹵牛肉制作

鹵牛肉制作工藝：

牛肉選擇→解凍→O3處理→分割→腌制→鹵制→真空制冷→無菌包裝→貯藏

操作要點(diǎn)：選取檢驗(yàn)合格的凍牛腱子肉，解凍后，剔除其表面脂肪、碎肉等，用清水清洗，充分去除表面血水，于O3(濃度8.98 mg/L)中處理10 min后過清水、瀝水，分割成300 g左右的肉塊，注射滾揉腌制后入鍋鹵煮，旺火燒開后改用小火至熟，時(shí)間約60～70 min，即制得鹵牛肉樣品。

1.3.2 真空冷卻實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

真空冷卻實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在冷卻終溫和真空室壓力參數(shù)方面。

按照1.3.1制作方法制作鹵牛肉，將鹵制后的鹵牛肉立即移入真空冷卻機(jī)中，將溫度探頭插入樣品中心，設(shè)定鹵牛肉樣品的冷卻終溫分別為20、16、12、8、4 ℃，達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，將鹵牛肉樣品快速取出，真空包裝后置于37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)，2 d后取出，取樣測(cè)定鹵牛肉菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮值、硫代巴比妥酸值，并測(cè)定質(zhì)構(gòu)、水分含量，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，觀察不同真空冷卻終溫下鹵牛肉的保鮮效果。

同法制作鹵牛肉再真空冷卻，真空室壓力分別設(shè)為2 700、2 200、1 700、1 200、700 Pa，冷卻終溫取研究所得最佳冷卻終溫，處理后的樣品置于37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱內(nèi)，2 d后取樣測(cè)定各指標(biāo)(同上)，觀察不同真空壓力對(duì)鹵牛肉保鮮的影響。

1.3.3 減菌處理設(shè)計(jì)與改造

對(duì)包材和真空冷卻系統(tǒng)進(jìn)行減菌處理。

包材減菌處理：參考文獻(xiàn)[16]方法略有調(diào)整，采用H2O2+熱處理、H2O2+紫外線處理2種方式對(duì)耐高溫真空包裝袋進(jìn)行處理，以未經(jīng)處理的為對(duì)照。H2O2+熱處理：采用體積分?jǐn)?shù)為30%的H2O2對(duì)真空包裝袋內(nèi)層進(jìn)行噴霧處理，然后65 ℃干燥；H2O2+紫外線處理：低濃度H2O2(體積分?jǐn)?shù)<1%)噴霧處理真空包裝袋內(nèi)層，然后30 W紫外線照射處理10 min。按照1.3.1工藝流程制作鹵牛肉，將熟化后的鹵牛肉包裝至處理后的真空包裝袋中，在37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱放置2 d后，取樣測(cè)定菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮值和硫代巴比妥酸值。

真空冷卻系統(tǒng)減菌處理：為了避免環(huán)境對(duì)鹵肉的污染，我們對(duì)真空冷卻機(jī)進(jìn)行了改造。

圖1 真空制冷室無菌環(huán)境的營(yíng)造Fig.1 Creation of aseptic environment in vacuum chamber

改造后的真空冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1，在與制冷機(jī)真空室(1)連接的空氣壓縮機(jī)(11)中間，增加一個(gè)凈化空氣裝置(9)，真空制冷后泄壓時(shí)，利用空氣壓縮機(jī)增加壓力至稍高于大氣壓，以防止泄壓時(shí)對(duì)熟肉的污染。凈化空氣裝置(9)中裝有H2O2(8)，箱的左上角安裝一支30 W的紫外燈(7)，壓縮空氣通過H2O2和紫外燈雙重殺菌，以達(dá)到無菌程度。此外，在鹵牛肉真空制冷前，用75%(體積分?jǐn)?shù))酒精對(duì)真空制冷室噴霧處理(單位體積酒精含量為80 mL/m3)，再用30 W紫外線照射10 min，對(duì)真空室除菌，然后將鹵煮后的鹵牛肉樣品趁熱放入真空室內(nèi)，關(guān)閉真空室，打開真空泵調(diào)節(jié)真空度，制冷運(yùn)行至設(shè)定終溫結(jié)束。制冷結(jié)束后，關(guān)閉真空泵(6)，打開復(fù)壓閥(9)、空壓機(jī)(11)，帶上滅菌手套，用無菌夾子將鹵牛肉裝入無菌包裝材料中。

按照1.3.1工藝流程制作鹵牛肉，將熟化后的鹵牛肉趁熱放入改造后的真空冷卻機(jī)中，采用1.3.2冷卻方法及所得最佳終溫和真空室壓力，真空冷卻后用無菌夾將樣品鹵牛肉裝入減菌處理的包材中真空包裝，此為實(shí)驗(yàn)組，以未經(jīng)真空冷卻系統(tǒng)減菌處理的自然冷卻組為對(duì)照組。樣品置于37 ℃恒溫恒濕培養(yǎng)箱中，2 d后取樣測(cè)定鹵牛肉菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮值和硫代巴比妥酸值。

1.3.4 保質(zhì)期實(shí)驗(yàn)

采用儲(chǔ)存期加速測(cè)試法(ASLT)[17-18]。按照1.3.1工藝制作鹵牛肉，采用1.3.3減菌處理設(shè)計(jì)及所得最佳減菌處理?xiàng)l件，制得鹵牛肉樣品。將樣品分別置于27 ℃和37 ℃下，以揮發(fā)性鹽基氮為指標(biāo)，每4 d取樣測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮值(Total Volatile Basic Nitrogen, TVB-N)，以TVB-N值達(dá)到20 mg/100 g作為腐敗點(diǎn)[19]。

1.4 測(cè)定方法

1.4.1 菌落總數(shù)

按照GB 4789.2—2016方法測(cè)定[20]。

1.4.2 揮發(fā)性鹽基氮值(TVB-N)

按照GB 5009.228—2016方法測(cè)定[21]。

1.4.3 硫代巴比妥酸值(TBARS)

參考文獻(xiàn)[22]方法測(cè)定鹵牛肉中的硫代巴比妥酸值，計(jì)算公式如公式(1)：

TBARS=A532-A600)/155/10×72.06×100

(1)

式中：A532、A600分別為波長(zhǎng)532 nm、600 nm處的吸光度值。TBARS,以每1 000 g肉中丙二醛的毫克數(shù)來表示與2-硫代巴比妥酸反應(yīng)的物質(zhì)的量,mg丙二醛/kg樣品。

1.4.4 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

采用物性測(cè)試儀測(cè)定。彈性及內(nèi)聚性：將加工后的鹵牛肉，切成2.0 cm×2.0 cm×1.0 cm的小塊，采用探頭P/36R，測(cè)前速度1.00 mm/s，測(cè)中速度4.00 mm/s，測(cè)試后速度4.00 mm/s，測(cè)試間隔時(shí)間5.0 s，壓縮比30%；硬度及咀嚼性：取加工后的鹵牛肉，切成6.0 cm×6.0 cm×3.0 cm的塊狀，采用探頭為A/MORS切片型探頭，測(cè)前速度2.00 mm/s，測(cè)中速度2.00 mm/s，測(cè)后速度10.00 mm/s，切割厚度5.0 mm。

1.4.5 水分含量

將樣品破碎后，采用鹵素水分含量測(cè)量?jī)x直接測(cè)定。

1.4.6 感官評(píng)價(jià)

由食品專業(yè)老師和學(xué)生10人(男女各半)組成感官評(píng)價(jià)小組，對(duì)鹵牛肉進(jìn)行評(píng)價(jià)，總分100分，從組織狀態(tài)、色澤、口感、風(fēng)味方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以SPSS24統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，采用Duncan′s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

表1 鹵牛肉感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of spiced beef

2 結(jié)果與分析

2.1 真空制冷對(duì)鹵牛肉保鮮的影響

2.1.1 真空制冷終溫的影響

表2 不同真空冷卻終溫下鹵牛肉樣品的菌落總數(shù)、TVB-N、TBARS值Table 2 Total number of colonies,TVB-N and TBARS of spiced beef samples at different vacuum cooling final temperatures

注：相同字母表示無差異，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),下同。

由表2可知，隨著冷卻終溫的降低，鹵牛肉的菌落總數(shù)、TVB-N值均隨之降低，以12 ℃為分界線，12 ℃及以下各組之間雖然略有降低，但均無顯著差異(P>0.05)，以上各組(20、16、12 ℃)下降差異極顯著(P<0.01)，說明真空冷卻終溫對(duì)微生物生長(zhǎng)影響很大，尤其是冷卻終溫較高時(shí)。從TBARS值來看，冷卻終溫對(duì)鹵牛肉的氧化也有顯著影響，TBARS值隨著冷卻終溫的降低而降低，12～20 ℃間的各組差異極顯著(P<0.01)，溫度較低時(shí)差異減少，12 ℃組與8 ℃組差異不顯著(P>0.05)，但與4 ℃組差異顯著(P<0.05)。分析認(rèn)為，低氧低壓環(huán)境對(duì)微生物具有一定的抑制作用，制冷終溫的降低延長(zhǎng)了微生物在低氧低壓環(huán)境下的時(shí)間，進(jìn)一步抑制了微生物生長(zhǎng)，同時(shí)延緩了氧化反應(yīng)，這與FENG等[23]的研究一致，他們研究發(fā)現(xiàn)，與普通商業(yè)冷卻香腸相比，真空冷卻處理后的香腸中乳酸菌、總活菌的生長(zhǎng)有較長(zhǎng)的延遲時(shí)間，從而延緩了微生物生長(zhǎng)。馬志英[24]在研究真空制冷技術(shù)的應(yīng)用中，也發(fā)現(xiàn)真空制冷技術(shù)可以有效防止微生物污染和增殖。

從質(zhì)構(gòu)來看，與產(chǎn)品品質(zhì)關(guān)系緊密的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)主要為：彈性、內(nèi)聚性、硬度和咀嚼性，表3表明，真空冷卻終溫對(duì)彈性、咀嚼性有一定影響，對(duì)內(nèi)聚性和硬度幾乎沒有影響。

表3 不同真空冷卻終溫下鹵牛肉樣品的質(zhì)構(gòu)、水分含量和感官得分Table 3 Texture, moisture content and sensory scores of spiced beef samples at different final temperature of vacuum cooling

彈性方面，隨著冷卻終溫的降低，鹵牛肉彈性有下降趨勢(shì)，與冷卻終溫20 ℃相比，8、4 ℃下的彈性下降顯著(P<0.05)，但16～4 ℃各組的彈性無差異(P>0.05)。咀嚼性與彈性相反，隨著冷卻終溫的降低，咀嚼性數(shù)值增大，但是到4 ℃時(shí)才表現(xiàn)出與20、16 ℃兩組間的顯著差異(P<0.05)，除4 ℃外的各組間無顯著差異(P>0.05)，說明較低的冷卻終溫對(duì)質(zhì)構(gòu)有不利的影響。水分的變化與之相對(duì)應(yīng)，隨著冷卻終溫的降低，鹵牛肉的水分含量呈下降趨勢(shì)，8、4 ℃組下降顯著(P<0.05)，20、16、12 ℃三組間無顯著差別(P>0.05)，這可能是低溫延長(zhǎng)了蒸發(fā)時(shí)間從而增加了水分損失，并引起了質(zhì)構(gòu)變化，因?yàn)槿鈮K水分的變化與質(zhì)構(gòu)參數(shù)有密切關(guān)系[25]。由于水分的損失，使得肉塊的彈性減小和咀嚼性增大，這與也陳華等[26]的研究一致，此外低溫本身也增加了肉纖維的硬度。感官上，12 ℃的口感、咀嚼性較好，得分最高。綜合來看，12 ℃的冷卻終溫的保鮮效果優(yōu)于其他組。

2.1.2 不同真空制冷壓力對(duì)鹵牛肉保鮮的影響

隨著真空室壓力的降低，鹵牛肉菌落總數(shù)、TVB-N值均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)(表4)，2 700、2 200、1 700 Pa三組間差異極顯著(P<0.01)，1 700 Pa以下3組差異不顯著(P>0.05)；TBARS值與微生物指標(biāo)有相同的趨勢(shì)。1 200 Pa的真空室壓力，可以很好地起到抑菌和抑制氧化作用。溫紀(jì)平等[27]在研究真空調(diào)質(zhì)對(duì)小麥表面微生物變化時(shí)發(fā)現(xiàn)，隨著真空度的增加，微生物數(shù)量整體呈下降趨勢(shì)。

表4 不同真空冷卻壓力下鹵牛肉樣品的菌落總數(shù)、TVB-N、TBARS、質(zhì)構(gòu)和水分含量Table 4 Total colony number, TVB-N, TBARS, texture and water content of spiced beef samples under different vacuum cooling pressure

研究還發(fā)現(xiàn)，真空室壓力對(duì)質(zhì)構(gòu)中的咀嚼性有影響，這種影響與水分含量相關(guān)，水分減少，咀嚼性有增加趨勢(shì)，但對(duì)其他質(zhì)構(gòu)指標(biāo)幾乎無影響。

2.3 減菌處理對(duì)保鮮的影響

2.3.1 包裝袋減菌處理

包裝袋上附著的微生物會(huì)給鹵肉制品帶來污染，對(duì)微生物的殺菌處理是生產(chǎn)上的重要一環(huán)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知(表5)，與對(duì)照組相比，2種處理方式均能極顯著降低微生物污染(P<0.01)，其中H2O2+熱處理方式能更好地起到減菌作用。

2.3.2 真空冷卻系統(tǒng)減菌處理

由表6結(jié)果可知，真空冷卻系統(tǒng)減菌處理(即：處理組)的保鮮效果極顯著優(yōu)于對(duì)照組(P<0.01)，對(duì)照組的菌落總數(shù)是處理組的3倍多，揮發(fā)性鹽基氮也高出近3倍，同時(shí)氧化也在高速進(jìn)行，而減菌處理效果很好。

表5 包裝材料減菌處理后鹵牛肉樣品的菌落總數(shù)、TVB-N、TBARS值Table 5 Total colony number, TVB-N, TBARS value of of spiced beef samples after decontamination of packaging material

表6 真空冷卻系統(tǒng)減菌處理后鹵牛肉樣品的菌落總數(shù)、TVB-N、TBARS值Table 6 total number of colonies, TVB-N and TBARS values of spiced beef samples after bacteria reduction in vacuum cooling system

2.4 保質(zhì)期預(yù)測(cè)

根據(jù)表7實(shí)測(cè)結(jié)果，樣品在27 ℃下的保質(zhì)期為20 d，37 ℃下的保質(zhì)期為8 d，按公式(1)計(jì)算：

(1)

(2)

式中：QS(T1)為貨架期、QS(T2)為27 ℃的保藏時(shí)間。

根據(jù)公式(2)可得，

因此，經(jīng)過真空制冷協(xié)同減菌處理，但未經(jīng)二次殺菌處理的鹵牛肉貨架期為：20 ℃、37 d；4 ℃、164 d。

表7 在27 ℃和37 ℃下樣品TVB-N的測(cè)定結(jié)果 單位: mg/100 g

4 結(jié)論

(1)真空制冷能夠有效地降低鹵牛肉的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮和硫代巴比妥酸值，起到抑制微生物繁殖，達(dá)到一定保鮮作用，真空制冷終溫12 ℃、壓力1 200 Pa時(shí)，保鮮效果最好。

(2)真空制冷系統(tǒng)的減菌處理，方法簡(jiǎn)單，效果優(yōu)良，可降低二次污染風(fēng)險(xiǎn)，提高鹵牛肉品質(zhì)，延長(zhǎng)鹵牛肉貨架期。在未經(jīng)二次殺菌條件下，采用真空制冷協(xié)同減菌處理的鹵牛肉貨架期可達(dá)：20 ℃、37 d，4 ℃、164 d。