◎ 侯泰東，夏阿林

（邵陽學院 食品與化學工程學院，湖南 邵陽 422000）

鹵豆干是一種以大豆為原料，經(jīng)過鹵制、調(diào)味、滅菌等一系列工藝制成的即食食品，近年來，鹵豆干已經(jīng)成為了人們?nèi)粘ＯM量較大的豆制品品種之一[1-2]。食品中的各項指標的改變會對食品品質(zhì)造成不同程度的影響，菌落總數(shù)是衡量食品品質(zhì)是否合格的重要指標之一[3]。近年來，隨著我國豆制品生產(chǎn)技術(shù)的提高及其生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，鹵豆干的生產(chǎn)不斷向工業(yè)化、現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變，但是仍然存在大量以傳統(tǒng)生產(chǎn)形式為主的鹵豆干生產(chǎn)作坊，使鹵豆干的生產(chǎn)過程存在微生物污染等風險[4]。鹵豆干是一種水分活度高，脂肪、蛋白質(zhì)含量豐富的食品，極易受到微生物污染而導(dǎo)致其品質(zhì)下降，最終導(dǎo)致貨架期縮短，產(chǎn)生不良影響[5-6]。

目前，食品中菌落總數(shù)測定的主要方法是平板計數(shù)法，但是該傳統(tǒng)方法存在一些弊端，不能滿足在保證樣品無損的情況下實現(xiàn)短時間內(nèi)大批量的檢測，且該檢測方法對檢測人員的操作精準度要求較高，存在耗時費力、試劑消耗量大、污染環(huán)境等缺點，無法做到實時檢測。因此，有必要建立一種可以預(yù)測鹵豆干貨架期的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豆干樣品，購買由于邵陽市某大型超市；PCA培養(yǎng)基，上海博威生物科技有限公司；NaCl，西格瑪奧德里奇（上海）貿(mào)易有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

G154DWS型高壓蒸汽滅菌鍋，上海民儀電子有限公司；HPX-9272 MBE型電熱恒溫培養(yǎng)箱，上海博訊實業(yè)有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

取豆干樣品經(jīng)105 ℃滅菌40 min后拆開包裝封裝與密封袋中，每袋一塊豆干樣品（約重105 g）。分別儲藏與4 ℃、12 ℃和20 ℃的條件下。每隔24 h分別隨機取30袋樣品進行測量。

1.3.2 菌落總數(shù)的測定

參照《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》（GB 4789.2—2016）[7]，進行菌落總數(shù)檢測。于無菌環(huán)境下，將樣品放入盛有100 mL的生理鹽水均質(zhì)袋中，均質(zhì)，制成1∶10的樣品勻液后，按照國家標準的方法進行檢測。以上每個樣品處理兩組平行。

1.3.3 傳統(tǒng)貨架期預(yù)測模型的建立

分析4 ℃、12 ℃和20 ℃下豆干樣品中菌落總數(shù)基本信息，建立生長模型。修正的Gompertz模型[8]如下：

式中：lgN為t時間總菌落數(shù)對數(shù)值；lgN0為初始時間總菌落數(shù)對數(shù)值；lgNmax為穩(wěn)定期最大總菌落數(shù)對數(shù)值；μm為最大比生長速率，d-1；λ為遲滯期，d。

利用Arrhenius動力學方程建立貨架期預(yù)測模型。一級反應(yīng)方程如下：

式中：A代表豆干樣品儲藏t天時的品質(zhì)，以菌落總數(shù)計，lg CFU·g-1；A0代表豆干樣品初始品質(zhì)，lg CFU·g-1；k為樣品變化速率常數(shù)；t為豆干樣品儲存時間，d。

通過分析Arrhenius公式可以得到溫度與豆干樣品變化的速率常數(shù)k，具體為：

式中：k0為指前因子；Ea為活化能，kJ·mol-1；R為氣體常數(shù)，為8.314 J·mol-1；T為開氏溫度。

經(jīng)過處理[9]即可得到關(guān)于樣品中微生物的動力學模型。

2 結(jié)果與分析

2.1 Gompertz模型建立

所有用于建立模型的鹵豆干樣品菌落總數(shù)的標準檢驗的統(tǒng)計結(jié)果如表1所示。

表1 鹵豆干樣品微生物菌落總數(shù)標準檢驗統(tǒng)計結(jié)果表

根據(jù)每隔24 h檢測的鹵豆干樣品樣本數(shù)，取其平均值作為當日鹵豆干樣品腐敗的菌落總數(shù)，對該指標與時間變化形成生長趨勢圖，分析其生長規(guī)律。由圖1可以看出，4 ℃、12 ℃和20 ℃貯藏溫度下，隨著時間的增長，鹵豆干樣品中的菌落總數(shù)均呈現(xiàn)S型增長趨勢。建立3個溫度梯度的鹵豆干菌落總數(shù)的Gompertz模型，擬合結(jié)果如表2顯示，隨著溫度的上升，微生物的生長遲滯期λ不斷減小，4 ℃（5.005 0）＞12 ℃（3.188 0）＞ 20 ℃（3.111 3）；最大比生長速率不斷增大4 ℃（1.049 1）＜12 ℃（1.345 7）＜20 ℃（2.208 7）；4 ℃、12 ℃以及20 ℃的Gompertz模型的R2分別為0.987 6、0.997 0和0.997 5，表明修正的Gompertz模型得到了較好的擬合結(jié)果。

表2 修正的Gompertz菌落總數(shù)模型生長參數(shù)表

《食品安全國家標準 豆制品》（GB 2712—2014）[10]中規(guī)定，產(chǎn)品表面應(yīng)無霉變，當鹵豆干中菌落總數(shù)到達5.2 lg CFU·g-1時，產(chǎn)品表面出現(xiàn)霉變，既當產(chǎn)品中菌落總數(shù)超過5.2 lg CFU·g-1時，超出貨架期。經(jīng)過計算，在4 ℃、12 ℃以及20 ℃下，豆干樣品的貨架期分別為7 d、3 d和3 d。

2.2 Arrhenius模型建立

使用Arrhenius模型建立貨架期預(yù)測模型時，需對公式（2）、公式（3）進行處理后，進行計算，對公式（2）兩邊取對數(shù)后，公式如下：

將不同溫度、不同時間的豆干樣品菌落總數(shù)指標帶入，可以得到不同溫度下菌落總數(shù)指標的k值及R2，見表3。從表中可以看出，在4 ℃下，豆干樣品菌落總數(shù)與儲存時間之間具有較好的相關(guān)性（R2＞0.9）。不同貯藏溫度下菌落總數(shù)與貯藏時間的關(guān)系圖見圖2，隨著溫度升高，其相關(guān)性不斷降低，這說明，隨著溫度的升高，Arrhenius模型對于鹵豆干樣品的預(yù)測可能會出現(xiàn)準確度下降的情況。

表3 不同貯藏溫度下菌落總數(shù)強度與貯藏時間的關(guān)系表

對公式（3）兩邊取對數(shù)后，公式如下：

對lnk和T進行線性擬合，可以得到k0值以及Ea，結(jié)果為：k0=31 808.95，Ea=16 061.97。最后將其帶入公式（2）即可得到理論貨架期。以實際總菌落數(shù)統(tǒng)計結(jié)果的1～3 d的平均值為初始總菌落數(shù)A0，帶入后計算得到菌落數(shù)的動力模型為：

經(jīng)過計算后得到在4 ℃、12 ℃和20 ℃條件下的鹵豆干貨架期分別為9 d、6 d和4 d。

3 結(jié)論

采用《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》（GB 4789.2—2016）對鹵豆干樣品中菌落總數(shù)進行測定，結(jié)合ASLT加速實驗，建立了鹵豆干的貨架期模型，利用修正的Gompertz模型預(yù)測鹵豆干貨架期，在4 ℃、12 ℃和20 ℃條件下分別為7 d、3 d和3 d；使用Arrhenius公式擬合的貨架期模型為利用該公式預(yù)測在4 ℃、12 ℃和20 ℃條件下的鹵豆干貨架期分別為9 d、6 d和4 d。以上兩種方法均可以有效的對鹵豆干的貨架期進行檢測，可以為鹵豆干的加工、生產(chǎn)和銷售提供一定的支持。