牛文秀，陳援援，秦建鵬，杜俊杰，柳國(guó)鵬，馬儷珍,2,*

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津 300384；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）

紅腸作為典型的低溫肉制品，是將修整的肉類(lèi)原料經(jīng)低溫腌制、絞肉、制餡、灌制、烘烤、蒸煮、煙熏等工序制得。紅腸是我國(guó)北方的一種傳統(tǒng)肉制品，因其味道鮮嫩、口感脆彈、色澤紅艷、營(yíng)養(yǎng)豐富和攜帶方便等特點(diǎn)深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)，在東北地區(qū)“哈爾濱紅腸”具有廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)。但由于產(chǎn)品含水量較高，營(yíng)養(yǎng)豐富，在儲(chǔ)存和銷(xiāo)售中極易發(fā)生腐敗，因而保質(zhì)期較短。市面上銷(xiāo)售的紅腸產(chǎn)品主要為牛皮紙袋普通包裝和真空包裝兩種方式。隨著人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)者對(duì)紅腸的風(fēng)味、感官品質(zhì)、抗氧化性和安全性等要求也越來(lái)越高。如果按照這樣的包裝和銷(xiāo)售方式，產(chǎn)品在儲(chǔ)藏過(guò)程中由于酶、微生物的作用易導(dǎo)致紅腸的腐敗變質(zhì)，不僅降低其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和食用品質(zhì)，還會(huì)帶來(lái)食品安全問(wèn)題[1]。姚來(lái)斌等[2]研究發(fā)現(xiàn)：真空包裝的紅腸（未經(jīng)過(guò)殺菌處理）在室溫貯藏15 d時(shí)已經(jīng)開(kāi)始腐敗變質(zhì)，假單胞菌和乳酸菌為其主要的優(yōu)勢(shì)腐敗菌。研究表明，食品真空包裝后進(jìn)行低溫殺菌，雖然不能殺死肉制品中的所有細(xì)菌，卻可以大大降低產(chǎn)品的初始菌數(shù)，且殺菌后立即進(jìn)行降溫、冷藏儲(chǔ)存，可以達(dá)到延長(zhǎng)產(chǎn)品貨架期的目的[3-6]。有研究報(bào)道，真空包裝烤通脊經(jīng)90℃殺菌10 min，其儲(chǔ)藏期在25℃和8℃下分別可達(dá)12 d和1個(gè)月[7]。

為了延長(zhǎng)紅腸產(chǎn)品的保質(zhì)期，同時(shí)又保持其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和品質(zhì)，本研究將紅腸產(chǎn)品真空包裝后進(jìn)行不同殺菌處理，即：采用沸水煮制殺菌30 min、迅速冷卻后為一次殺菌方法；用同樣的殺菌方法重復(fù)2次，即為二次殺菌方法，兩次殺菌處理間隔時(shí)間為常溫儲(chǔ)藏24 h，目的使第1次未殺死的某些芽孢菌萌發(fā)出營(yíng)養(yǎng)體，第2次殺菌時(shí)將其殺滅。將兩種殺菌處理的紅腸與不殺菌處理的對(duì)照組進(jìn)行比較，分析產(chǎn)品在冷藏過(guò)程中理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)的變化，為保持紅腸產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)和品質(zhì)的前提下，尋求一條延長(zhǎng)紅腸產(chǎn)品保質(zhì)期的有效途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

豬4號(hào)肉（豬后腿肌肉）、肥膘、雞胸肉、食鹽、白砂糖、葡萄糖、雞蛋、蒜，購(gòu)于天津市紅旗農(nóng)貿(mào)大型批發(fā)市場(chǎng)；肉桂精油、大茴香精油、丁香精油、白胡椒精油，天津市春合科技開(kāi)發(fā)有限公司產(chǎn)品；玉米淀粉、大豆分離蛋白，鄭州裕和食品添加劑有限公司產(chǎn)品；人工膠原蛋白腸衣（牛二層皮提取、孔徑30 mm），神冠控股（集團(tuán)）有限公司產(chǎn)品。

氯化鈉、三氯甲烷、2-硫代巴比妥酸、亞硝酸鈉、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、對(duì)氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、硼酸（均為分析純）、乙腈、三氯乙酸、鹽酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉，天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司產(chǎn)品；高氯酸、丙酮、丹磺酰氯（均為分析純），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品；營(yíng)養(yǎng)瓊脂、假單孢菌CFC選擇性培養(yǎng)基、MRS培養(yǎng)基、結(jié)晶紫中性紅膽鹽葡萄糖瓊脂，青島高科技工業(yè)園海博生物科技有限公司產(chǎn)品；配制試劑所用水均為超純水。

1.1.2 儀器與設(shè)備

BVBJ-30F真空攪拌機(jī)、BJRJ-82絞肉機(jī)、BYXX-50多功能煙熏爐，浙江嘉興艾博實(shí)業(yè)有限公司；XZ-5L灌腸機(jī)，廣州旭眾食品機(jī)械有限公司；PQ-001低場(chǎng)核磁共振成像儀，上海紐邁電子科技有限公司；PB-10酸度計(jì)，德國(guó)賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；SX-500多功能高壓蒸汽滅菌鍋，日本Tony公司；RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、LC-CCA冷卻液循環(huán)泵，上海力辰儀器科技有限公司；CLASSⅡ生物安全柜，天美（中國(guó)）科學(xué)儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

選料→修整→絞碎（篩板孔10 mm）→腌制→配料→真空拌餡→真空灌裝→干燥→蒸煮→煙熏→烘烤→冷卻→初檢→包裝→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

將原料肉10 kg（豬瘦肉4 kg、肥膘2 kg、雞胸肉4 kg）中的瘦肉絞碎，肥肉用切肉機(jī)切成小丁，在絞碎的瘦肉中添加配制好的腌制液（包含食鹽、復(fù)合磷酸鹽、抗壞血酸鈉、亞硝酸鹽等），攪拌均勻，于4℃冰箱中腌制20 h；然后將腌制好的瘦肉放入真空攪拌機(jī)，再加入肥膘丁、玉米淀粉、蒜泥、復(fù)合精油、冰水后啟動(dòng)真空攪拌機(jī)充分拌勻，然后灌腸；將灌好的腸經(jīng)溫水漂洗、排氣后于煙熏爐中熟制，熟制參數(shù)為：70℃干燥60 min，85℃蒸煮60 min，85℃煙熏60 min，75℃烘烤60 min；紅腸冷卻后真空包裝。

1.2.2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

將真空包裝后的紅腸平均分成3份：取1份不進(jìn)行殺菌處理，作為對(duì)照組（CK）；將其余2份同時(shí)放入沸水中煮制30 min，流動(dòng)水快速冷卻至室溫，取其中一半放入冷庫(kù)中作為一次殺菌組；另一半放在室溫下放置24 h，目的是使一次殺菌后未經(jīng)殺死的芽孢菌萌發(fā)出營(yíng)養(yǎng)體，再進(jìn)行一次相同的殺菌處理過(guò)程，以達(dá)到殺菌的目的，作為二次殺菌組。將3組樣品同時(shí)置于0～4℃下進(jìn)行儲(chǔ)藏，分別在儲(chǔ)藏的0、1、3、5、7、9周取樣分析理化指標(biāo)（pH、TBARs值、亞硝酸鹽殘留量、水分遷移變化）和微生物指標(biāo)（細(xì)菌總數(shù)、腸桿菌科菌、假單胞菌、乳酸菌）。

1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.3.1 微生物指標(biāo)

菌落總數(shù)：參照GB 4789.2—2016[8]的方法測(cè)定。

乳酸菌：參照GB 4789.35—2016[9]的方法測(cè)定。

腸桿菌科菌：參照GB 4789.41—2016[10]的方法測(cè)定。

假單胞菌：參照SN/T 4044—2014[11]的方法測(cè)定。

1.2.3.2 理化指標(biāo)

pH：參照GB 5009.237—2016[12]進(jìn)行測(cè)定。

TBARs值：參照GB 5009.181—2016[13]測(cè)定，以每kg紅腸樣品中含有的丙二醛質(zhì)量（mg）表示TBARs值。

亞硝酸鹽殘留量：參照GB 5009.33—2016[14]中的第二法進(jìn)行測(cè)定。

水分遷移變化：按照鮑佳彤等[15]的方法，并稍加修改，采用核磁共振成像儀測(cè)定。將2 cm樣品放入核磁管底部，置于分析儀中，采用Q-CPMG序列進(jìn)行測(cè)定。測(cè)試參數(shù)為：質(zhì)子共振頻率（SF）22 MHz，90°脈寬15.00μs，重復(fù)采樣等待時(shí)間4 000 ms，回波時(shí)間0.3 ms，回波個(gè)數(shù)2 000，采樣頻率200 Hz，累計(jì)采樣。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel軟件計(jì)算平均值與標(biāo)準(zhǔn)差，用Statistix 8.1軟件進(jìn)行顯著性分析，Origin 2019b 64Bit軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 殺菌處理對(duì)冷藏過(guò)程中紅腸微生物數(shù)量的影響

菌落總數(shù)并非致病菌指標(biāo)，屬于衛(wèi)生指示菌，主要用來(lái)評(píng)價(jià)食品清潔度；腸桿菌群數(shù)的高低反映了食品中糞便污染的程度；假單胞菌是低溫肉制品中主要的腐敗菌，常常是導(dǎo)致肉制品腐敗的優(yōu)勢(shì)菌[5]。由表1可知，3組紅腸在冷藏過(guò)程中的各種微生物數(shù)量均處于較低水平，這說(shuō)明本試驗(yàn)的紅腸在加工過(guò)程中嚴(yán)格控制了原料肉的初始菌數(shù)和品質(zhì)，加之較低的加工環(huán)境溫度和嚴(yán)格的衛(wèi)生條件，同時(shí)采用真空包裝和冷藏儲(chǔ)存，這些綜合措施可以有效地控制產(chǎn)品中的微生物數(shù)量。隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3組紅腸的菌落總數(shù)、乳酸菌、腸桿菌科菌、假單胞菌的變化趨勢(shì)基本一致，均呈一定程度的增加，但增幅速度有明顯差異。CK組冷藏9周時(shí)的菌落總數(shù)升至80.33 CFU/g，一次殺菌組在冷藏9周時(shí)的菌落總數(shù)升至62.00 CFU/g，而二次殺菌組冷藏7周時(shí)才首次被檢出菌落（菌落總數(shù)為17.33 CFU/g），9周時(shí)僅升至34.00 CFU/g。二次殺菌組的腸桿菌和假單胞菌在冷藏9周時(shí)首次檢出，且數(shù)量顯著低于CK和一次殺菌組（P＜0.05），說(shuō)明二次殺菌可以有效地控制微生物的生長(zhǎng)繁殖，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。

2.2 殺菌處理對(duì)冷藏過(guò)程中紅腸pH的影響

由圖1可以看出，與CK組相比，經(jīng)過(guò)二次殺菌的紅腸在冷藏3周時(shí)，pH有明顯的下降趨勢(shì)（P＜0.05）。至冷藏5周后，3組紅腸的pH開(kāi)始緩慢升高，經(jīng)9周冷藏，CK組、一次殺菌組和二次殺菌組的pH分別升至6.71、6.69、6.68，均小于7.0。pH的升高是由于微生物作用于肌肉蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生堿性氨基酸和其他堿性物質(zhì)而導(dǎo)致的。由于本試驗(yàn)加工的3組紅腸的微生物數(shù)量控制在很低的水平（見(jiàn)表1），所以冷藏末期產(chǎn)品的pH仍保持在較低水平。

圖1 殺菌處理對(duì)冷藏過(guò)程中紅腸pH的影響Fig.1 Effects of sterilization treatments on pH values of red sausages during cold storage

表1 殺菌處理對(duì)紅腸在冷藏過(guò)程中微生物指標(biāo)的影響Table 1 Effects of sterilization treatments on the microorganisms indexes in red sausages during cold storage 單位：CFU/g

2.3 殺菌處理對(duì)冷藏過(guò)程中紅腸TBARs值的影響

TBARs值是衡量肉制品脂肪氧化程度的重要指標(biāo)之一，當(dāng)TBARs值＞0.5 mg/kg時(shí)，肉制品加熱后會(huì)出現(xiàn)熱異味；當(dāng)TBARs值＞1.0 mg/kg時(shí)即為變質(zhì)肉[16]。由圖2可知，在9周的冷藏過(guò)程中，3組紅腸的TBARs值均呈不同程度的升高趨勢(shì)。3組之間進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，CK組在冷藏的0、5、7、9周均顯著高于一次和二次殺菌組（P＜0.05），整體上TBARs值大小為CK組＞一次殺菌組＞二次殺菌組。冷藏9周時(shí)，CK組TBARs值陡然升高至0.46 mg/kg，而其他2組仍然緩慢上升，二次殺菌組的TBARs值僅為0.34 mg/kg，比CK組降低了26.1%。試驗(yàn)結(jié)果表明，進(jìn)行二次殺菌可以顯著抑制紅腸中脂肪的氧化，這是因?yàn)榻?jīng)過(guò)殺菌處理尤其是二次殺菌，可以顯著抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，由于某些微生物可能導(dǎo)致脂肪和蛋白質(zhì)的氧化，所以控制微生物的生長(zhǎng)繁殖亦可以適當(dāng)控制肉制品的脂肪氧化?？祽驯虻萚17]研究表明對(duì)燒雞采用85～90℃、30 min的二次殺菌方式可以有效控制脂肪氧化的發(fā)生。

圖2 殺菌處理對(duì)冷藏過(guò)程中紅腸TBARs值的影響Fig.2 Effects of sterilization treatments on TBARs values of red sausages during cold storage

2.4 殺菌處理對(duì)冷藏過(guò)程中紅腸亞硝酸鹽殘留量的影響

由圖3可以看出，各組紅腸在冷藏初期的亞硝酸鹽殘留量就很低，其中CK組初值最高，為9.4 mg/kg，這是因?yàn)楸驹囼?yàn)加工的紅腸在加工中亞硝酸鹽添加量較低（0.1 g/kg），遠(yuǎn)低于國(guó)家最大添加量（0.15 g/kg）[18]。從第3周開(kāi)始，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3組紅腸的亞硝酸鹽殘留量呈顯著下降趨勢(shì)（P＜0.05）。亞硝酸鹽殘留量從高到低的順序?yàn)镃K組＞一次殺菌組＞二次殺菌組，且在各個(gè)冷藏時(shí)間點(diǎn)差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）。試驗(yàn)結(jié)果顯示，殺菌處理可以顯著降低紅腸的亞硝酸鹽殘留量，這在安全性方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

圖3 殺菌處理對(duì)冷藏過(guò)程中紅腸亞硝酸鹽殘留量的影響Fig.3 Effects of sterilization treatments on nitrite residue contents in red sausages during cold storage

2.5 殺菌處理對(duì)紅腸在冷藏過(guò)程中水分遷移的影響

一般來(lái)說(shuō)，T2越短表明水與底物結(jié)合越緊密，T2越長(zhǎng)表明水分越自由。P22表示T22的積分面積占總積分面積的百分比，也代表T2區(qū)間氫質(zhì)子的相對(duì)含量。不易流動(dòng)水的橫向弛豫時(shí)間T22越短，其峰面積比例P22越大，紅腸的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合越緊密，表明凝膠特性就越好[19]。由圖4和表2可以看出，3組樣品在冷藏期測(cè)出的T2波譜圖大致有4個(gè)峰，T21（0～10 ms）代表與大分子結(jié)合緊密的結(jié)合水，T22（10～100 ms）代表存在于凝膠空隙中的不易流動(dòng)水，T23（100～1 000 ms）代表能夠自由流動(dòng)的自由水。分析3組紅腸在冷藏開(kāi)始時(shí)的T22值發(fā)現(xiàn)：與CK組相比，一次殺菌組的T22沒(méi)有發(fā)生變化，但二次殺菌組的T22卻略有增大，其T22值由37.649 ms升高到41.408 ms（見(jiàn)表2）。這提示不易流動(dòng)水向右發(fā)生了遷移，說(shuō)明經(jīng)過(guò)二次加熱殺菌后，紅腸中肌原纖維蛋白的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受到一定程度的影響，對(duì)水分約束力略有減弱。隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3組紅腸的T22整體呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明在冷藏過(guò)程中，紅腸中水分和蛋白質(zhì)大分子之間的結(jié)合力逐漸增強(qiáng)，水分流動(dòng)性降低，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。但經(jīng)冷藏9周后，3組紅腸內(nèi)部分不易流動(dòng)水又轉(zhuǎn)化為自由水，預(yù)示著紅腸的品質(zhì)向劣變方向變化。

圖4 冷藏過(guò)程中各組紅腸橫向弛豫時(shí)間T2波譜圖Fig.4 Transverse relaxation time T2 spectra of red sausages during cold storage

由表2可知：冷藏第5天時(shí)，二次殺菌組的P22值顯著低于CK組（P＜0.05）；冷藏第9天時(shí)，一次殺菌組的P22值顯著低于CK組和二次殺菌組（P＜0.05）。隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，CK組的P22值沒(méi)有發(fā)生顯著變化，而一次殺菌在冷藏第7天時(shí)P22值出現(xiàn)顯著降低趨勢(shì)（P＜0.05），二次殺菌組在第5天時(shí)出現(xiàn)顯著降低趨勢(shì)（P＜0.05）。

表2 殺菌處理對(duì)紅腸在冷藏過(guò)程中橫向弛豫時(shí)間T22和不易流動(dòng)水含量P22的影響Table 2 Effects of sterilization treatments on transverse relaxation time T22 and immobile water contents P22 of red sausages during cold storage

3 結(jié)論

隨著紅腸冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，盡管各組微生物數(shù)量有緩慢增加趨勢(shì)，但經(jīng)過(guò)一次和二次殺菌處理后可顯著抑制菌落總數(shù)、腸桿菌科桿菌、假單胞菌、乳酸菌的生長(zhǎng)，二次殺菌組在冷藏9周后的菌落總數(shù)、乳酸菌、腸桿菌科桿菌、假單胞菌分別為34.00、18.00、11.00、12.67 CFU/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，3組紅腸的TBARs值呈升高趨勢(shì)，亞硝酸鹽殘留量呈下降趨勢(shì)。但3組處理組中TBARs值變化最緩慢的是二次殺菌組，其次是一次殺菌組；亞硝酸鹽殘留量最低的始終是二次殺菌組。從水分遷移的變化來(lái)看，二次殺菌的紅腸在剛冷藏時(shí)不易流動(dòng)水的橫向馳豫時(shí)間T22由CK組的37.649 ms升高至41.408 ms，說(shuō)明不易流動(dòng)水向右發(fā)生了遷移，對(duì)水分約束力略有減小。由此說(shuō)明，常壓殺菌尤其是經(jīng)過(guò)二次殺菌的紅腸，其微生物指標(biāo)、脂肪氧化程度、亞硝酸鹽殘留量均呈現(xiàn)降低趨勢(shì)，顯著提高了紅腸的食用安全性，但對(duì)產(chǎn)品中肌肉蛋白的保水性方面有一定的負(fù)面影響。