張慶霞

(河南工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學(xué)院，河南 鄭州，451191)

面條是人們的傳統(tǒng)主食之一，依據(jù)面條食用時(shí)的狀態(tài)，通常將面條分為干式和濕式2大類(lèi)。近年來(lái)，隨著人們對(duì)健康飲食的關(guān)注，生鮮濕面深受人們喜愛(ài)。相對(duì)于方便面、掛面等干式面條而言，生鮮濕面水分含量多，面筋形成充分，不僅具有耐煮、不易混湯、口感勁道和面香濃郁等優(yōu)點(diǎn)，而且在制作過(guò)程中不經(jīng)煮熟也未用酸浸泡，保留了面條的原始風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，符合人們營(yíng)養(yǎng)、健康、安全的消費(fèi)理念[1]。但由于其含水量大，水分活度高，微生物易于生長(zhǎng)繁殖，非常容易腐敗變質(zhì)，這極大地限制了生鮮濕面的工業(yè)化生產(chǎn)。目前，生鮮濕面在我國(guó)雖然銷(xiāo)量很大，但多來(lái)自小作坊，質(zhì)量參差不齊，生產(chǎn)衛(wèi)生與安全難以保證[2]。因此，生鮮濕面的防腐保鮮問(wèn)題已成為當(dāng)前面條行業(yè)的一個(gè)重要研究課題。

殺菌是解決生鮮濕面防腐保鮮問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)之一。食品工業(yè)采用的殺菌方法主要有熱殺菌和非熱殺菌2大類(lèi)。熱殺菌是利用高溫殺死微生物、鈍化食品體系中的酶，達(dá)到防腐保鮮的目的。非熱殺菌又稱(chēng)冷殺菌，即不直接采用熱能方式殺死微生物。與熱殺菌相比，非熱殺菌在殺菌過(guò)程中食品溫度不升高或升溫很小，可避免高溫對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)、風(fēng)味、質(zhì)地和色澤等的不良影響。生鮮面在加工過(guò)程中不能經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的熱處理，因此非熱殺菌技術(shù)是非常適合生鮮面產(chǎn)品特點(diǎn)的保鮮方法[3]。目前，在生鮮濕面防腐保鮮中應(yīng)用較為廣泛的非熱殺菌技術(shù)主要有微波、輻照、臭氧、紫外線、低溫等離子體和二氧化氯(ClO2)。本文對(duì)上述6種非熱殺菌技術(shù)獨(dú)立處理或與其他技術(shù)相結(jié)合在生鮮濕面防腐保鮮中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行了展望，以期能為生鮮濕面防腐保鮮和工業(yè)化生產(chǎn)提供一些參考。

1 生鮮濕面腐敗變質(zhì)過(guò)程中的主要微生物

微生物是引起生鮮濕面腐敗變質(zhì)的主要因素，因此對(duì)其種群進(jìn)行分離和鑒定有助于采取更加科學(xué)的防腐保鮮方法。肖付剛等[4]通過(guò)微生物形態(tài)觀察和生理生化鑒定得出結(jié)論，導(dǎo)致生鮮濕面腐敗變質(zhì)的主要微生物為細(xì)菌、霉菌和少量的酵母菌。其中細(xì)菌主要有葡萄球菌屬和芽孢桿菌屬，而優(yōu)勢(shì)菌群為金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌，霉菌主要有白曲霉和圓弧青霉。生濕面不同儲(chǔ)藏時(shí)期主要腐敗菌不同，前期主要為枯草芽孢桿菌，后期主要為金黃色葡萄球菌。生鮮濕面制作原料面粉中的微生物決定了生鮮濕面的原始含菌量。了解其所含微生物種類(lèi)和特性，也有利于采取更加科學(xué)的防腐保鮮方法。相關(guān)研究表明，小麥粉中的微生物以細(xì)菌數(shù)量最多，霉菌和酵母菌次之，放線菌則較少[5]。

2 非熱殺菌技術(shù)在生鮮濕面防腐保鮮中的應(yīng)用分析

2.1 微波殺菌技術(shù)

微波殺菌具有比傳統(tǒng)熱殺菌溫度低、升溫速度快、加熱時(shí)間短、食品營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味不易破壞等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。微波雖然會(huì)使食品溫度升高，但是微波殺菌比熱力殺菌所需時(shí)間顯著縮短，所以一般也把它歸在非熱殺菌技術(shù)中。

2.1.1 微波技術(shù)在生鮮濕面殺菌保鮮中的應(yīng)用

微波在生鮮濕面殺菌保鮮中的應(yīng)用主要有處理原料面粉和處理生鮮濕面2種方式(表1)。微波殺菌的基本原理是：在微波熱效應(yīng)與非熱效應(yīng)的共同作用下，微生物體內(nèi)的生理活動(dòng)物質(zhì)和蛋白質(zhì)發(fā)生變異，從而導(dǎo)致微生物生長(zhǎng)發(fā)育延緩甚至死亡，達(dá)到殺菌保鮮的目的。微波殺菌保鮮效果的影響因素主要有微波功率、微波時(shí)間和樣品質(zhì)量等。此外，面條包裝方式、加工尺寸也會(huì)造成一定影響。LI等[11]以700 W微波處理300 g全麥面粉60 s后制成生鮮濕面，發(fā)現(xiàn)，其保質(zhì)期比空白組延長(zhǎng)了3倍。趙笑笑等[12]研究發(fā)現(xiàn)不同粗細(xì)度的10.0 g生鮮面，均用800 W 微波處理10 s后，殺菌效果不同。

表1 微波技術(shù)在生鮮濕面殺菌保鮮中的應(yīng)用Table 1 Application of microwave technology in sterilization and preservation of fresh wet noodles

續(xù)表1

2.1.2 微波處理對(duì)生鮮濕面品質(zhì)的影響

微波處理對(duì)面條品質(zhì)有一定影響。張艷玲[13]研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)的微波滅菌易造成生鮮濕面過(guò)度糊化。余曉宇等[14]發(fā)現(xiàn)微波處理可以降低面粉多酚氧化酶活性，有效延緩面帶色澤變化。微波處理對(duì)生鮮濕面品質(zhì)的影響與微波功率、微波時(shí)間等因素有關(guān)，合理控制微波處理參數(shù)能在取得較好殺菌效果的同時(shí)，保證生鮮濕面品質(zhì)。周小偉[6]研究發(fā)現(xiàn),100 g面粉經(jīng)微波功率800 W處理30 s后制作的鮮濕面，菌落總數(shù)和霉菌殺菌率均達(dá)90%以上，在冷藏條件(4 ℃)下能保存17 d，且面條感官、蒸煮及質(zhì)構(gòu)特性均優(yōu)于對(duì)照組。

2.1.3 微波與其他技術(shù)復(fù)合處理在生鮮濕面防腐保鮮中的應(yīng)用分析

微波殺菌雖然具有加熱時(shí)間短、升溫速度快等優(yōu)點(diǎn)，但由于其加熱不均勻可能會(huì)對(duì)生濕面品質(zhì)造成影響，因而一般不單獨(dú)使用微波保鮮技術(shù)處理生濕面，而是將其與其他熱力殺菌技術(shù)相結(jié)合[15]。因此，將微波殺菌與其他保鮮技術(shù)相結(jié)合是生鮮濕面防腐保鮮研究的一個(gè)重要方向。王遠(yuǎn)輝等[16]研究發(fā)現(xiàn)，微波-對(duì)流熱處理聯(lián)合殺菌克服了單純的微波殺菌和熱力殺菌的缺點(diǎn)，不但有效延長(zhǎng)了生鮮濕面的保質(zhì)期，抑制了生鮮濕面的褐變，且在一定程度上提升了生鮮濕面的口感，生鮮濕面經(jīng)微波-對(duì)流聯(lián)合處理(微波功率280 W，時(shí)間20 s；對(duì)流熱處理溫度90 ℃，時(shí)間15 min)后在36 ℃條件下可安全儲(chǔ)藏49 h。余江瓊等[17]采用水浴、微波、水浴-微波聯(lián)合3種不同的殺菌方式對(duì)柚皮桃膠營(yíng)養(yǎng)鮮濕面進(jìn)行保鮮研究，結(jié)果表明，綜合考慮面條的感官評(píng)分和微生物指標(biāo)的變化，最佳的殺菌方式為水浴-微波聯(lián)合殺菌 (85 ℃ 10 min+3檔85 ℃ 1 min)。在此殺菌方式下, 真空包裝的柚皮桃膠營(yíng)養(yǎng)鮮濕面可在37 ℃保藏25 d。

2.2 輻照殺菌技術(shù)

輻照是通過(guò)具有能量的射線(如γ射線、電子束和X射線)作用于微生物，使其滅活，從而達(dá)到保鮮目的的殺菌技術(shù)[18]。輻照技術(shù)具有節(jié)能、簡(jiǎn)便和效率高等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于食品防腐保鮮中。我國(guó)對(duì)γ射線在食品輻照方面的研究較早，應(yīng)用也較為廣泛。隨著電子加速器束流能量和束下裝置技術(shù)的提高和完善，電子束輻照在輻射安全方面有很大的優(yōu)勢(shì)，尤其在加工能力和經(jīng)濟(jì)效益上，因此關(guān)于電子束輻照食品的研究也越來(lái)越多[19]。

2.2.1 輻照技術(shù)在生鮮濕面殺菌保鮮中的應(yīng)用

輻照技術(shù)在生鮮濕面保鮮中的應(yīng)用也有處理原料面粉和處理生鮮濕面2種方式(表2)。

表2 輻照技術(shù)在生鮮濕面殺菌保鮮中的應(yīng)用Table 2 Application of irradiation technology in sterilization and preservation of fresh wet noodles

輻照殺菌機(jī)理一般有2個(gè)方面：一方面是電離輻射破壞目標(biāo)微生物的DNA，并通過(guò)抑制DNA合成防止細(xì)胞分裂；另一方面是輻射與水分子相互作用產(chǎn)生活性分子，活性分子再與細(xì)胞內(nèi)其他物質(zhì)作用，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[20]。輻照殺菌保鮮效果的影響因素主要有輻射源類(lèi)型、輻照劑量和微生物種類(lèi)等。相關(guān)研究表明，γ射線和電子束輻照能有效殺死面粉或生鮮濕面中的細(xì)菌及霉菌，且殺死細(xì)菌的效果優(yōu)于霉菌，輻照劑量越大，殺菌效果越好。γ射線對(duì)細(xì)菌、霉菌的殺菌效果均優(yōu)于電子束。

2.2.2 輻照處理對(duì)生鮮濕面品質(zhì)的影響

輻照劑量對(duì)生鮮濕面品質(zhì)有一定的影響。相關(guān)研究表明，4 kGy以下的γ射線[21]和電子束[22]輻照劑量對(duì)保證生濕面條品質(zhì)較為適宜。另外，不同輻射源對(duì)食品品質(zhì)的影響不同。史依沫[19]對(duì)比研究了不同劑量的γ射線與電子束輻照處理對(duì)生濕面條品質(zhì)影響的異同，結(jié)果表明:相同劑量下，電子束輻照更有利于改善和保持生濕面條的顏色；當(dāng)輻照劑量適宜時(shí)，電子束輻照能有效改善生濕面條的蒸煮和質(zhì)構(gòu)特性，保持面條的良好品質(zhì)。

綜上所述，γ射線和電子束輻照2種殺菌方式各有優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)只保證殺菌效果且輻照劑量盡可能低時(shí)，γ射線輻照優(yōu)于電子束輻照；若在保證殺菌效果的同時(shí)還要求保證生濕面條的品質(zhì)，則電子束輻照優(yōu)于γ射線。因此探究更有效的輻射源或研究多種元素共同作用的效果是未來(lái)生鮮濕面防腐保鮮研究的一個(gè)重要方向。

2.2.3 輻照與其他技術(shù)復(fù)合處理在生鮮濕面防腐保鮮中的應(yīng)用分析

在輻照與其他技術(shù)復(fù)合處理方面，史依沫[19]研究了電子束輻照與氣調(diào)包裝復(fù)合處理對(duì)生濕面條保鮮效果的影響，結(jié)果表明:電子束輻照與氣調(diào)包裝復(fù)合處理對(duì)生濕面條殺菌保鮮效果優(yōu)于單一輻照處理，且更有利于減少生濕面的水分散失；在面條質(zhì)構(gòu)特性上，兩者沒(méi)有表現(xiàn)出明顯差異；但4 kGy電子束輻照結(jié)合氣調(diào)包裝(70%CO2+30%N2)能減緩貨架期內(nèi)生濕面色澤的變化，同時(shí)提高了面條的蒸煮吸水率，降低了面條的蒸煮損失率，該復(fù)合處理更適合生濕面條殺菌保鮮的工藝產(chǎn)業(yè)化。

2.3 臭氧殺菌技術(shù)

臭氧是一種被公認(rèn)的高效殺菌消毒劑，由于其超強(qiáng)的氧化性而有著很好的殺菌、脫色效果，已廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域[24]。

2.3.1 臭氧技術(shù)在生鮮濕面殺菌保鮮中的應(yīng)用

目前，臭氧主要以氣體或水溶液的形式用于生鮮濕面的殺菌保鮮[25](表3)。臭氧殺菌機(jī)理主要是臭氧分子能夠破壞微生物細(xì)胞的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、線粒體及細(xì)胞核等重要組成部分，從而導(dǎo)致微生物裂解死亡，達(dá)到殺菌保鮮的目的[30]。臭氧殺菌保鮮效果的影響因素主要有微生物種類(lèi)[31]、pH[32]、臭氧濃度和作用時(shí)間等。

表3 臭氧技術(shù)在生鮮濕面殺菌保鮮中的應(yīng)用Table 3 Application of ozone technology in sterilization and preservation of fresh wet noodles

2.3.2 臭氧處理對(duì)生鮮濕面品質(zhì)的影響

李曼[26]研究發(fā)現(xiàn)，臭氧處理能在一定程度上提高生鮮面片的白度和亮度值，延緩其褐變。臭氧殺菌雖然具有速度快、殺菌能力強(qiáng)、無(wú)污染和生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)[33]，但臭氧處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)可能會(huì)使面粉帶有一些令人不悅的氣味，這可能與臭氧自身帶有的特殊氣味以及小麥粉中少量脂肪的深度氧化有關(guān)[29]，在一定程度上影響了臭氧殺菌在生鮮濕面防腐保鮮中的應(yīng)用。合理控制臭氧處理時(shí)間有利于解決這一問(wèn)題。李曼[26]研究了臭氧處理前后小麥粉中風(fēng)味成分的變化，發(fā)現(xiàn)小麥粉經(jīng)臭氧處理15 min (臭氧氣體流速為5 L/min)后及貯藏4 d后，其主要風(fēng)味成分與處理前相比變化不大。

2.3.3 臭氧與其他技術(shù)復(fù)合處理在生鮮濕面防腐保鮮中的應(yīng)用分析

BAI等[28]發(fā)現(xiàn)臭氧水能夠降低蕎麥半干面的初始含菌量，結(jié)合CO2(70%)+N2(30%)包裝抑制了微生物的腐敗，在25 ℃儲(chǔ)藏條件下貨架期可達(dá)9 d，且保持了較高的產(chǎn)品質(zhì)量。閔照永等[32]以臭氧處理小麥粉30 min、用pH 3.5的乳酸緩沖溶液和面,以無(wú)任何處理制作的鮮濕面為對(duì)照組，研究了臭氧和乳酸緩沖溶液協(xié)同作用對(duì)鮮濕面保鮮效果和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，兩者協(xié)同處理對(duì)鮮濕面中微生物滋生、鮮濕面貨架期延長(zhǎng)有顯著的抑制作用和積極的促進(jìn)作用，協(xié)同處理制作的鮮濕面在色澤和烹煮損失率上都顯著優(yōu)于其他3組對(duì)照樣品，說(shuō)明臭氧和乳酸緩沖溶液協(xié)同作用對(duì)鮮濕面品質(zhì)的改善有疊加作用。

2.4 其他非熱殺菌技術(shù)

目前在生鮮濕面防腐保鮮中應(yīng)用的其他非熱殺菌技術(shù)有紫外線、低溫等離子體和ClO2，這些技術(shù)應(yīng)用較少。

2.4.1 紫外線殺菌技術(shù)

紫外線殺菌操作簡(jiǎn)單、效率高、環(huán)境友好、污染小，對(duì)食品感官品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)影響較小[34]，廣泛用于液體介質(zhì)食品殺菌以及固體食品,如肉制品、蛋制品和新鮮產(chǎn)品等的貨架期延長(zhǎng)[35]。在生鮮濕面防腐保鮮方面，韓金玉[36]將生鮮拉面包裝后在紫外燈下照射，發(fā)現(xiàn)紫外照射90 min后，生鮮拉面在25 ℃下的保質(zhì)期從空白組的6.81 h延長(zhǎng)至9.45 h，延長(zhǎng)了約39%。趙笑笑等[12]研究了紫外和微波方式對(duì)生鮮面條保鮮及微生物抑制的效果，發(fā)現(xiàn)紫外處理(紫外線照射1 h)的保鮮效果不如微波處理(800 W微波處理10 s)。

紫外光的波長(zhǎng)位于100～400 nm，其中食品工業(yè)殺菌主要利用的波長(zhǎng)范圍為200～280 nm[37]。相關(guān)研究報(bào)道，紫外線波長(zhǎng)為250～260 nm時(shí)殺菌能力最強(qiáng)，是波長(zhǎng)為300～400 nm時(shí)殺菌能力的1 000倍以上[38]。此外，照射距離不同時(shí)，紫外線抑菌效果也不盡相同。趙芳[18]選用254 nm波長(zhǎng)紫外線，將樣品分別放入裝置中10、20、30、40和50 cm處照射處理，發(fā)現(xiàn)在常溫(20～25 ℃)貯藏期間，10和20 cm處理組抑菌效果明顯優(yōu)于其他組。

2.4.2 低溫等離子體殺菌技術(shù)

等離子體是繼固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之后物質(zhì)的第4種狀態(tài)，它是由離子、電子、自由基和化學(xué)性粒子組成的電中性物質(zhì)[39]。低溫等離子體可以殺死多種類(lèi)型的抗性細(xì)菌、芽孢、酵母菌、真菌類(lèi)病原菌和病毒等，目前已應(yīng)用于食品加工和醫(yī)療衛(wèi)生在內(nèi)的諸多領(lǐng)域[40-41]。在生鮮濕面防腐保鮮方面，陳玥[42]研究發(fā)現(xiàn)，生鮮濕面經(jīng)等離子體處理后，與未處理組相比，菌落及霉菌總數(shù)均有下降。低溫等離子體處理可有效殺滅生鮮濕面表面微生物，抑制酸度增加，且對(duì)面條的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)影響不大。低溫等離子體殺菌技術(shù)目前在生鮮濕面防腐保鮮上的研究還比較少，是否具備可實(shí)踐性還需進(jìn)一步研究探討[25]。

2.4.3 ClO2殺菌技術(shù)

穩(wěn)定態(tài)ClO2在食品工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，發(fā)展前景非常廣闊[43]。在生鮮濕面防腐保鮮方面，劉增貴[44]在濕生面條和面用水中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)梯度分別為0.01、0.02、0.03、0.04和0.05 mg/g的ClO2，發(fā)現(xiàn)0.03 mg/g的添加量對(duì)細(xì)菌的滅菌率在96%左右，0.04 mg/g的添加量對(duì)霉菌已有較好的殺滅效果，繼續(xù)添加ClO2滅菌率提高不明顯；添加量<0.04 mg/g 時(shí)對(duì)濕生面條的蒸煮和質(zhì)構(gòu)特性影響不大，且可對(duì)面條起到明顯的增白效果；微波和ClO2復(fù)合處理(先將小麥粉微波滅菌50 s，再向和面用水中添加0.03 mg/g ClO2)滅菌率>99%，且面條品質(zhì)仍能達(dá)到各單獨(dú)處理時(shí)的良好質(zhì)地；微波和ClO2復(fù)合處理后制作的濕生面條在30 ℃貯藏條件下20 d不變質(zhì)，但面條出現(xiàn)變黃現(xiàn)象。目前，ClO2殺菌技術(shù)在生鮮濕面保鮮上的研究也較少，還需進(jìn)一步研究探討。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

生鮮濕面的防腐保鮮是當(dāng)前面條行業(yè)的一個(gè)重要研究課題。殺菌是解決生鮮濕面防腐保鮮問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)之一。與傳統(tǒng)的熱殺菌相比，非熱殺菌在殺菌過(guò)程中不經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈的熱處理，是非常適合生鮮面產(chǎn)品特點(diǎn)的保鮮方法。微波、輻照、臭氧、紫外線、低溫等離子體和ClO2殺菌技術(shù)對(duì)生鮮濕面有良好的殺菌效果，并能在一定程度上改善生鮮濕面的感官、蒸煮及質(zhì)構(gòu)特性。因此，非熱殺菌技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)生鮮濕面防腐保鮮的研究熱點(diǎn)。但是，目前非熱殺菌技術(shù)還存在設(shè)備價(jià)格昂貴和技術(shù)參數(shù)不完善等問(wèn)題，且多集中于實(shí)驗(yàn)室研究。因此，在今后的工作中，首先需要進(jìn)行基礎(chǔ)研究，理解設(shè)備作用機(jī)理，其次，應(yīng)研發(fā)新設(shè)備，加快工業(yè)化應(yīng)用[34]。此外，由于各非熱殺菌技術(shù)有自身的優(yōu)勢(shì)也有自身的局限性，因此將不同的非熱殺菌方式聯(lián)合起來(lái)，尋求具有疊加效應(yīng)和協(xié)同增效作用的聯(lián)合非熱殺菌技術(shù)，使各殺菌方式在低強(qiáng)度的作用下，就可起到加倍的殺菌保鮮效果，將對(duì)生鮮濕面防腐保鮮意義重大。靳志強(qiáng)等[45]研究發(fā)現(xiàn)微波-紫外線/臭氧組合處理能有效降低霉變玉米的黃曲霉毒素含量和霉菌孢子數(shù)量，且玉米品質(zhì)不會(huì)顯著改變，與單一處理相比，組合處理能發(fā)揮協(xié)同增效作用。因此，聯(lián)合非熱殺菌技術(shù)將會(huì)成為未來(lái)生鮮濕面防腐保鮮領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究方向，今后應(yīng)加強(qiáng)這方面的研究，推動(dòng)非熱殺菌技術(shù)在生鮮濕面防腐保鮮中的應(yīng)用。