王曉瓊，畢秀芳*，劉歡，邢亞閣，車振明，李明元

1(西華大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，四川 成都，610039)2(宜賓西華大學(xué)研究院，四川 宜賓，644000)

毛肚是牛胃的瓣胃部分，是牛的副產(chǎn)品，也是食品行業(yè)的傳統(tǒng)菜品之一[1]。在國(guó)外，毛肚因?yàn)槠湔辰佣葦?shù)值與色度數(shù)值的評(píng)分很低，基本上不會(huì)作為重組肉質(zhì)產(chǎn)品的原物質(zhì)材料，所以國(guó)外處理加工毛肚的方式，通常都是丟棄或者出口到中國(guó)[2]。在我國(guó)，毛肚作為一種肉制品，主要食用方式是火鍋燙煮，在國(guó)內(nèi)的消費(fèi)地區(qū)以川渝為主，近年來逐漸向其他省份擴(kuò)展，消費(fèi)量逐年上升[3-5]。然而毛肚作為反芻類動(dòng)物的消化器官，瘤胃里存在很多的消化道微生物，如果清理不干凈，將會(huì)嚴(yán)重影響人的身體健康[6]。外國(guó)研究人員采用γ-射線輻照等技術(shù)，對(duì)即食牛肚中微生物進(jìn)行控制，取得了良好的效果[7]。目前，我國(guó)毛肚的加工一般經(jīng)過人工清洗、簡(jiǎn)單修整后直接置于冷庫(kù)凍藏，因此在銷售及消費(fèi)過程中存在微生物超標(biāo)等嚴(yán)重的安全隱患。傳統(tǒng)低溫保存，雖能夠較好地保留產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味，但未進(jìn)行有效的殺菌處理，在后期的貯藏、運(yùn)輸、銷售過程中，易導(dǎo)致產(chǎn)品腐敗變質(zhì)[8]。

超高壓技術(shù)(ultra-high pressure processing，UHP)作為一種非熱殺菌手段，是對(duì)食品物料施加100～1 000 MPa的壓力，進(jìn)而殺死其中的細(xì)菌、霉菌與酵母菌等，同時(shí)可以維持食品中的營(yíng)養(yǎng)成分與感官品質(zhì)[9-10]。陳淑花等[11]研究發(fā)現(xiàn)，超高壓協(xié)同低溫處理能明顯提高黃花魚的魚肉食用品質(zhì)，使魚肉質(zhì)地與微觀組織得到明顯改善，殺菌效果也很顯著。郭光平等[12]研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)400 MPa-10 min超高壓處理后的醬牛肉可在4 ℃下貯藏25 d，且感官品質(zhì)較好。這些研究為超高壓技術(shù)在肉制品加工中的應(yīng)用提供了一定的理論基礎(chǔ)。目前，關(guān)于超高壓處理對(duì)鮮毛肚的微生物及品質(zhì)的影響研究還未報(bào)道。本文以鮮毛肚為主要原材料，探討超高壓處理時(shí)間、壓力對(duì)鮮毛肚菌落總數(shù)、顏色、硬度的影響，以期為鮮毛肚貯藏保鮮技術(shù)提供參考，同時(shí)也有助于推動(dòng)鮮毛肚產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)所用鮮毛肚購(gòu)買于四川省成都市紅光沃爾瑪超市，挑選新鮮毛肚，存放于4 ℃的冰箱中備用。

NaCl(分析純)，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；平板計(jì)數(shù)瓊脂，北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HNY-2102C立式智能恒溫培養(yǎng)振蕩器，天津市歐諾儀器設(shè)備股份有限企業(yè)；DK-98-II電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；DpH電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；SW-CJ-1FD潔凈工作臺(tái)，蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；SFG-02.400電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司；TA-XT PLUS質(zhì)構(gòu)儀，英國(guó)TAXT2i特征分析穩(wěn)定處理系統(tǒng)有限公司；HPP600MPa-5L超高壓設(shè)備，上海沃迪智能裝備股份有限公司；WF32-16MM色差儀設(shè)備，深圳市威福光電科技有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 鮮毛肚的預(yù)處理

鮮毛肚從超市購(gòu)買后，將其切為6.0 cm×1.5 cm左右的鮮毛肚條，用流水洗滌3次后，瀝凈表面水分，按照150 g每袋規(guī)格裝入蒸煮袋并進(jìn)行真空包裝。

1.3.2 超高壓對(duì)鮮毛肚的處理

選取不同壓力和不同時(shí)間處理包裝好的鮮毛肚，以菌落總數(shù)、剪切力和毛肚顏色變化為指標(biāo)，篩選出較優(yōu)的超高壓殺菌條件。不同超高壓壓力處理：超高壓壓力設(shè)定為200、300、400、500、600 MPa，保壓時(shí)間為10 min，溫度為25 ℃。不同超高壓時(shí)間處理：超高壓壓力400 MPa，保壓時(shí)間為2、4、6、8、10、12、14 min，溫度為25 ℃。以未經(jīng)超高壓處理的毛肚為對(duì)照組。將真空包裝好的毛肚樣品放入超高壓處理室，以水為傳壓介質(zhì)，升壓階段趨于線性，升壓速率約為7.1 MPa/s，保壓期間壓力波動(dòng)(5%，卸壓時(shí)間短于0.5 min。

1.3.3 菌落總數(shù)的測(cè)定

按照GB 4789.2—2016食品衛(wèi)生微生物學(xué)細(xì)菌群落總數(shù)檢測(cè)的相關(guān)操作，進(jìn)行微生物菌落總數(shù)的計(jì)數(shù)，結(jié)果以對(duì)數(shù)值表示。

1.3.4 鮮毛肚剪切力的測(cè)定

參考夏秀芳等方法[13]，略作修改。采用質(zhì)構(gòu)儀，對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，樣品厚度為0.4 cm，測(cè)定時(shí)運(yùn)用HDP/BSW剪切探頭，測(cè)定條件為：測(cè)定前速度2.0 mm/s，測(cè)試速率2.0 mm/s，測(cè)試后速率10.0 mm/s，距離10.0 mm，觸發(fā)力15.0 g，時(shí)間5 s。所有測(cè)試均重復(fù)3次求平均值。

1.3.5 鮮毛肚顏色的測(cè)定

鮮毛肚顏色測(cè)定是在25 ℃且光線黑暗控制條件下，使用色差儀測(cè)出鮮毛肚的亮度數(shù)值(L*)，紅度數(shù)值(a*)與黃度數(shù)值(b*)，并且計(jì)算總色差值(ΔE)，計(jì)算方法如公式(1)所示：

(1)

1.3.6 超高壓處理后鮮毛肚貯藏期的微生物及品質(zhì)變化

利用篩選出的超高壓條件處理鮮毛肚，再將處理過的毛肚樣品放置在4.0 ℃冷藏條件下貯藏18 d，每3 d對(duì)樣品的菌落總數(shù)、顏色、剪切力進(jìn)行測(cè)定，確定鮮毛肚的貯藏期。

1.3.7 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin 8.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并繪圖；采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，組間數(shù)據(jù)采用單因素方差分析。所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)2次。

2 結(jié)果與分析

2.1 超高壓處理壓力對(duì)鮮毛肚的影響

2.1.1 不同超高壓處理壓力對(duì)鮮毛肚菌落總數(shù)的影響

由圖1可知，未處理樣品的菌落總數(shù)為5.05個(gè)對(duì)數(shù)值，處理時(shí)間為10 min時(shí)，鮮毛肚的菌落總數(shù)隨著超高壓壓力的升高呈減小趨勢(shì)。當(dāng)處理壓力為400 MPa時(shí)，菌落總數(shù)發(fā)生顯著性減少(P<0.05)，與未處理相比下降了1.22個(gè)對(duì)數(shù)值。當(dāng)壓力達(dá)到400 MPa以上時(shí)，鮮毛肚菌落總數(shù)的減少趨勢(shì)變緩。張大力等[14]研究發(fā)現(xiàn)牛肚菌落總數(shù)隨著超高壓(20 ℃-8 min-250～450 MPa)處理壓力的升高呈減少趨勢(shì)。在相同保壓時(shí)間與介質(zhì)溫度下，壓力增大對(duì)細(xì)菌細(xì)胞膜和細(xì)胞壁損傷、細(xì)胞形態(tài)、細(xì)胞內(nèi)酶活力及細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸影響越大，因而細(xì)菌受到的傷害越大，殺菌越徹底[15-16]。因此，壓力在400～600 MPa，超高壓對(duì)鮮毛肚殺菌取得了較好的效果。

圖1 不同處理壓力對(duì)毛肚菌落總數(shù)的影響

2.1.2 不同超高壓處理壓力對(duì)鮮毛肚剪切力的影響

不同超高壓壓力下鮮毛肚剪切力的變化如表1所示。由表1可知，200 MPa的超高壓處理未使毛肚剪切力發(fā)生顯著性變化(P>0.05)；而300～600 MPa的超高壓處理使毛肚剪切力發(fā)生顯著性下降，但不同處理壓力之間無顯著性差異(P>0.05)，400 MPa的超高壓處理使鮮毛肚的剪切力下降了4.57 N。王碩等[17]研究超高壓處理牛排，發(fā)現(xiàn)在100～500 MPa保壓10 min，隨著壓力的增加剪切力逐漸減小，當(dāng)壓力為300 MPa時(shí)牛排剪切力值顯著下降。超高壓處理可使毛肚剪切力減小，可能是因?yàn)榧∪饨M織的細(xì)胞膜受壓破壞，使Ca2+離子釋放，激活鈣激活蛋白酶使蛋白質(zhì)水解，令肌肉及肌肉組織間連接破壞，而導(dǎo)致毛肚嫩化[17]。以上結(jié)果表明300～600 MPa的超高壓可使毛肚剪切力發(fā)生明顯減少，達(dá)到顯著的嫩化效果。

表1 不同處理壓力對(duì)鮮毛肚剪切力及顏色的影響

注：a、b等不同字母表示同一列中差異顯著(P<0.05)(下同)

2.1.3 不同超高壓處理壓力對(duì)鮮毛肚顏色的影響

由不同超高壓壓力下鮮毛肚顏色的變化如表1所示。隨著壓力的增加，L*值呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，當(dāng)壓力為600 MPa時(shí)，L*值最小，鮮毛肚顏色最暗。不同超高壓壓力對(duì)a*值的影響不顯著(P>0.05)。隨著超高壓壓力的增加，b*值先減小后增加，當(dāng)處理壓力為400 MPa時(shí)，鮮毛肚的L*、a*、b*值與未處理相比無明顯差異(P>0.05)，并且ΔE值在2～4，說明無肉眼可見的顏色變化。以上結(jié)果表明超高壓能較好保持鮮毛肚的顏色。

綜上所述，在400 MPa時(shí)鮮毛肚的菌落總數(shù)發(fā)生顯著性減少(P<0.05)；同時(shí)剪切力較低；L*、a*、b*值與未處理相比無顯著性變化，對(duì)鮮毛肚顏色影響小，且較低的壓力對(duì)設(shè)備的損耗小，因此選擇400 MPa進(jìn)行后續(xù)研究。

2.2 超高壓處理時(shí)間對(duì)鮮毛肚的影響

2.2.1 不同超高壓處理時(shí)間對(duì)鮮毛肚菌落總數(shù)的影響

由圖2可知，隨著超高壓處理時(shí)間的延長(zhǎng)，鮮毛肚菌落總數(shù)呈現(xiàn)減少的趨勢(shì)。400 MPa-14 min處理使鮮毛肚中菌落總數(shù)下降最大，下降1.97個(gè)對(duì)數(shù)值。周頔等[19]研究超高壓協(xié)同保鮮劑(0.030%的溶菌酶和0.50%的殼聚糖)處理鹵牛肉，發(fā)現(xiàn)在300 MPa的壓力下，隨著保壓時(shí)間(0～25 min)的延長(zhǎng)，菌落總數(shù)呈現(xiàn)顯著下降趨勢(shì)，最大下降了0.45個(gè)對(duì)數(shù)值。張大力等[14]研究超高壓處理牛肚，在350 MPa-25 ℃-6～14 min的條件下，發(fā)現(xiàn)隨著保壓時(shí)間的增加，牛肚中的菌落總數(shù)先快速后緩慢下降，其中10～12 min菌落總數(shù)無明顯變化(P>0.05)。以上結(jié)果表明在一定時(shí)間內(nèi)增加保壓時(shí)間可顯著提高滅菌效果。

圖2 不同處理時(shí)間對(duì)菌落總數(shù)的影響

2.2.2 不同超高壓處理時(shí)間對(duì)鮮毛肚剪切力的影響

不同超高壓處理時(shí)間下鮮毛肚剪切力的變化如表2所示。隨著超高壓時(shí)間的增加，鮮毛肚的剪切力呈現(xiàn)顯著性下降(P<0.05)。當(dāng)處理時(shí)間為12 min時(shí)，剪切力達(dá)到最小，比未處理減小了30.46%。尚志遠(yuǎn)等[20]研究超高壓處理馬鹿肉，發(fā)現(xiàn)在250 MPa的壓力下隨著保壓時(shí)間(7～22 min)的延長(zhǎng)剪切力值呈現(xiàn)減小趨勢(shì)。增加保壓時(shí)間毛肚剪切力減小可能是因?yàn)榧∪饫w維受機(jī)械力的作用，使內(nèi)肌凍蛋白與肌球蛋白的結(jié)合解離更完全[20]。

2.2.3 不同超高壓處理時(shí)間對(duì)鮮毛肚顏色的影響

不同超高壓處理時(shí)間對(duì)鮮毛肚顏色影響如表2所示。隨著超高壓時(shí)間的增加，L*值與b*值發(fā)生變化，但無明顯規(guī)律；a*值隨著超高壓時(shí)間的增加呈現(xiàn)先逐漸增加后減少的趨勢(shì)(P<0.05)。當(dāng)處理時(shí)間為12 min時(shí)，鮮毛肚的L*和a*與未處理相比無明顯差異(P>0.05)，而b*值有所下降。處理14 min后鮮毛肚的a*值與未處理相比發(fā)生顯著性地降低，可能是因?yàn)樘幚頃r(shí)間過長(zhǎng)破壞了還原酶系統(tǒng)，還原反應(yīng)被抑制，從而使高鐵肌紅蛋白比例增加[21]，但ΔE值均在2～4，說明無肉眼可見的顏色變化，表明超高壓處理能較好保持鮮毛肚的顏色

綜上所述，由于鮮毛肚在10～12 min時(shí)菌落總數(shù)變化不顯著(P<0.05)，可知最佳處理時(shí)間為10～12 min。而處理12 min時(shí)剪切力最低，并且對(duì)其顏色影響較小，因此選擇處理時(shí)間12 min進(jìn)行后續(xù)研究。

表2 不同處理時(shí)間對(duì)鮮毛肚剪切力及顏色的影響

注：a、b等不同字母表示同一列中顯著差異(P<0.05)

2.3 貯藏期間鮮毛肚的微生物及品質(zhì)變化

2.3.1 貯藏期間鮮毛肚菌落總數(shù)的變化

鮮毛肚經(jīng)過400 MPa的超高壓處理12 min后，置于4 ℃條件下貯藏。貯藏期間鮮毛肚菌落總數(shù)的變化如圖3所示。在貯藏期間，菌落總數(shù)呈現(xiàn)先緩慢增加(0～12 d)后迅速增加(12～18 d)的趨勢(shì)。當(dāng)貯藏時(shí)間為12 d時(shí)，與第0天相比，增加了0.71個(gè)對(duì)數(shù)值，但未超過1×104CFU/g，符合肉質(zhì)量衛(wèi)生指標(biāo)菌落總數(shù)一般建議標(biāo)準(zhǔn)[22](新鮮肉低于1×104CFU/g，變質(zhì)肉超過1×106CFU/g)，說明超高壓處理能夠有效抑制微生物的生長(zhǎng)。當(dāng)貯藏18 d時(shí)，菌落總數(shù)為6.89個(gè)對(duì)數(shù)值，與第0天相比，增加了3.63個(gè)對(duì)數(shù)值。在貯藏期間，菌落總數(shù)先緩慢上升后快速上升的變化趨勢(shì)可能是因?yàn)槌邏簹⒕幚砗髮?duì)微生物細(xì)胞造成了損傷，一部分損傷細(xì)胞在適應(yīng)了生長(zhǎng)環(huán)境后開始迅速繁殖[12]。

圖3 超高壓處理后4 ℃貯藏過程中鮮毛肚菌落總數(shù)的變化

2.3.2 貯藏期間鮮毛肚剪切力的變化

剪切力值在一定程度上反映了肌肉中肌原纖維、結(jié)締組織記憶肌肉脂肪的含量、分布和化學(xué)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。貯藏期間鮮毛肚剪切力變化趨勢(shì)如表3所示。隨著貯藏時(shí)間的增加，鮮毛肚剪切力未發(fā)生顯著性變化(P>0.05)。這可能是因?yàn)槊墙?jīng)過超高壓處理后肌肉中的內(nèi)源蛋白酶-鈣激活酶使肌肉蛋白充分水解，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，同時(shí)貯藏溫度較低，因此剪切力未發(fā)生進(jìn)一步變化。

表3 超高壓處理后4 ℃貯藏過程中鮮毛肚剪切力和顏色變化

2.3.3 貯藏期間鮮毛肚顏色的變化

超高壓處理后鮮毛肚貯藏期間L*、a*、b*值變化情況如表3所示。在貯藏期間，L*、a*、b*值變化幅度較小，變化無規(guī)律且不顯著(P>0.05)。曹瑋等[23]研究發(fā)現(xiàn)超高壓(400 MPa-30 min-40 ℃)處理后，鵝肉在貯藏期間的L*、a*值變化均不顯著。這可能是因?yàn)槌邏禾幚砗?，鮮毛肚顏色已經(jīng)穩(wěn)定，受貯藏時(shí)間影響較小。以上結(jié)果說明超高壓處理可維持鮮毛肚在貯藏期的顏色，使其不受貯藏時(shí)間而發(fā)生變。

綜上所述，0～12 d鮮毛肚菌落總數(shù)未超過1×104CFU/g，能夠初步確定超高壓處理后毛肚在4 ℃冷藏條件下，貯藏期為12 d。在貯藏過程中，毛肚的剪切力和顏色均無顯著性變化。

3 結(jié)論

超高壓處理鮮毛肚的最佳處理?xiàng)l件為壓力400 MPa、時(shí)間12 min。與未處理相比，400 MPa-12 min處理可使鮮毛肚的菌落總數(shù)顯著下降，剪切力最低，并且對(duì)其顏色影響較小。經(jīng)過此條件處理的毛肚，在4 ℃條件下可貯藏12 d，微生物數(shù)量達(dá)標(biāo)，顏色和剪切力未發(fā)生顯著性變化(P>0.05)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，超高壓處理有利于降低鮮毛肚中的微生物數(shù)量，與此同時(shí)維持了毛肚的品質(zhì)特性，可作為一種新型的鮮毛肚貯藏保鮮技術(shù)。