软包装贮藏切片茭白微生物及感官特性研究.pdf

第21卷 第6期 2005年6月 农 业 工 程 学 报 T ransactions of the CSA E Vol . 21 No. 6 June 2005 软包装贮藏切片茭白微生物及感官特性研究 刘 芳1, 2,李云飞2 (1. 上海交通大学机械与动力工程学院,上海200030; 2.上海交通大学食品科学与工程系,上海201101) 摘 要:针对茭白不易贮藏的现象,对软包装切片茭白(Z izania lactif olia T urz)贮藏过程中微生物及感官特性进行研究,同时进行相关分 析。结果表明:贮藏在- 2和4时,微生物菌落总数分别在贮藏第10天和第7天超过106cfu? g, 感官质量在贮藏第11天和7天显著下 降。改进的Gompertz模型能够很好地拟合茭白贮藏过程中腐败微生物的生长,其拟合度(R2)在0. 9450. 984。乳酸菌和酵母菌是茭白贮 藏过程中的主要优势菌,并与茭白的整体感官分数、 硬度、 色度、 色泽和脱水程度等感官质量具有较高的相关性(P 0. 05)。 关键词:茭白;微生物;感官质量;相关分析;软包装 中图分类号: TS254. 2 文献标识码: B 文章编号: 100226819(2005)0620180204 刘 芳,李云飞.软包装贮藏切片茭白微生物及感官特性研究J .农业工程学报, 2005, 21(6): 180- 183. L iu Fang, L i Yunfei . M icrobiological and sensory qualities of soft packaged slicedZ izania lactif olia T urzJ . Transactions of the CSAE, 2005, 21(6): 180- 183. (in Chinese w ith English abstract) 收稿日期: 2004210220 修订日期: 2005204202 基金项目:上海市科学技术委员会2003年农业重点攻关项目 (03319419) 作者简介:刘 芳(1977- ),女,博士,主要从事食品微生物研究。上 海 上海交通大学机械与动力工程学院, 200030。Email: fliu77 mail . sjtu. edu. cn 通讯作者:李云飞,教授,博士生导师,上海市七莘路2678号 上海 交通大学食品科学与工程系, 201101。Email: yflisjtu. edu. cn 0 引 言 茭白是我国特有的水生蔬菜之一,质地鲜美。茭白含有较丰 富的维生素C、 糖类及一定的纤维素、 果胶和蛋白质。茭白含水 量较高,质地柔嫩,含氮物质主要是以氨基态存在,故味道鲜美, 深受消费者的欢迎。但由于茭白是水生植物,水足肉嫩,导致切 分后的茭白极易腐烂变质,因此茭白贮藏特性研究越来越引起 人们的重视。目前,大多数学者集中在对茭白贮藏过程中物理化 学性质的研究。杨寿清1,郜海燕2等研究了采用化学保鲜剂保 藏对茭白完好率、 营养成分、 呼吸强度的影响。周涛、 许时婴等3 研 究 了 不 同 自 发 气 调 包 装(modified atmosphere package, MA P)对茭白细胞质膜透过性的影响。周涛、 许时婴等4还研究 了热处理方法对茭白嫩度、 表皮色泽和叶绿素含量的影响。然 而,这些研究却对于茭白贮藏过程微生物的生长特性研究甚少。 食品在贮藏的过程中腐败微生物大量生长,引起食品质量 改变,导致食品不可食用5。本文主要研究软包装切片茭白在- 2和4贮藏时微生物生长变化,并检测贮藏过程中感官质量, 同时对微生物与感官质量进行相关分析,为软包装切片茭白的 生产流通和贮藏保鲜提供科学的依据。 1 材料与方法 1. 1 试验材料及处理 试验用茭白来自于上海市青浦区,采收后 4 h 运至实验室。 样品制备过程中,操作人员带口罩及一次性无菌手套。 采用75% 酒精消毒原料可能接触到的刀具、 菜板等用具。选择形状正常、 新鲜、 无机械损伤、 色泽均一、 长短一致、 粗细均匀的茭白,经清 洗、 沥干后,去外壳,切去茎尖和基部粗老的部分,并取直径一致 的中段,用消毒过的刀具,切成0. 7 cm厚度薄片。将每100 g茭 白片装于一个低密度聚乙烯包装袋中(厚30m ), 袋内保持自然 空气,密封袋口,然后分别置于- 2和4贮藏,设3个重复。 分 别于第0、1、3、5、7、10、17天对样品进行测定,试验所测定数据 为3次的平均值。 1. 2 测试项目及方法 1. 2. 1 气体成分分析 O2和CO2浓度采用O2?CO2分析仪(CheckM ate 9900, PB I Dansensor,丹麦)进行测定。 1. 2. 2 微生物测定 菌落总数的测定采用GB4789. 2- 846的方法;大肠菌群的 测定采用GB4789. 3- 846的方法。 乳酸菌的测定采用M RS(deM an, Rogosa, Sharpe A gar) 琼脂培养基培养;假单胞菌的测定采用CFC(Pseudomonads A gar)琼脂培养基培养;酵母菌的测定采用OGA(Oxytetracyline Glucose A gar)琼脂培养基培养。此三种菌的测定均采用平板计 数方法, 25培养 3 d 进行菌落计数。 1. 2. 3 感官评定 1) 人员感官评定 由6位专业人员组成的评定小组对茭白的色泽、 气味、 脱水 程度和整体感官进行评分。 评分标准采用10分制, 01分为好, 23分为较好, 4分为较差, 5分以上为不可接受。 2) 仪器感官评定 硬度的测定:采用TA. XT2型质构分析仪(英国)测定茭白 片的嫩度。其中探针采用P50,前进速度为0. 5 mm? s, 刺入速度 为2. 0 mm? s, 深度为15 mm,拔出速度为1. 5 mm? s, 离开速度 为10. 0 mm? s, 支持板采用有孔板。记录最大力为硬度值。 色度的测定:采用W SC2S色差计(上海)测定茭白切片表面 色度,记录代表黄色度的b3值。 1. 3 微生物模型拟合 微生物生长曲线均采用改良过的Gompertz生长模型进行 拟合7。 N=N0+(Nmax-N0)exp-exp24 max e?(Nmax-N0)(-t) + 1(1) 式中 N 任意贮藏时间微生物数量的对数值, log10 (cfu g- 1 ); N0 微生物初始菌数的对数值, log10 (cfu g- 1 ); Nmax 微生物最大生长菌数的对数值, log10 (cfu g- 1 ); max 最大生长速度, d- 1; 迟滞相, d;t 贮藏时间, d。 1. 4 统计分析 采用Stable curve 2D软件(SYSTA T Software Inc. )将贮藏 食品中不同微生物菌数随时间的变化与方程(1)进行拟合。通过 081 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 软件可以估计出微生物初始菌数(N0 ), log 10(cfug- 1 ); 微生物 最大生长菌数(Nmax ), log 10(cfug- 1 ); 最大生长速度(max ), d- 1;迟滞相( ), d 和拟合度(R 2)。 2 结果与分析 2. 1 软包装切片茭白贮藏过程中气体成分变化 如图 1a 、 1b 所示,在任意贮藏温度下,在贮藏第05天,O2 浓度显著降低,由最初的20. 9%减低至5%左右,在其后的贮藏 时间内 ,O 2浓度保持平衡,无明显波动。贮藏在4的包装袋内 的O2浓度较贮藏在- 2的O2浓度下降速度快,这主要是由于 在相对高的温度下,茭白的呼吸速率较大,耗氧量较高。与O2浓 度变化相反, CO2浓度在贮藏第05天上升,在- 2和4贮 存温度下分别达到3%和5%左右,这一浓度在其后贮藏过程中 保持平衡。 图1 不同温度包装袋内O2和CO2浓度变化 Fig. 1 Changes of O2concentration and CO 2concentration inside the soft package stored at - 2and 4 2. 2 软包装切片茭白贮藏过程中微生物生长变化 从表1可以看出新鲜茭白的微生物菌落总数在- 2和4 分别由初始的4. 320和4. 286 log10(cfug- 1)升高至7. 341和 7. 562 log10(cfug - 1)。 改良过的Gompertz 生长模型可以用来拟 合微生物的生长,其拟合度(R 2) 为0. 9450. 984,拟合曲线如 图2所示。 乳酸菌,酵母菌是茭白贮藏过程中的主要优势菌,其最 大菌数在-2分别为6. 571、6. 180 log10(cfug- 1 ), 在4为 6. 611、6. 361 log10(cfug- 1)。大肠菌群和假单胞菌也可以大量 生长。除酵母菌外,在- 2贮藏温度下,各菌的迟滞相时间较 4长,这表明较低的温度可以延缓茭白腐败的速度。微生物菌 落总数在贮藏第7天 (- 2 )和第10天 (4 )超过6 log10(cfu g- 1)。 表1 不同温度软包装切片茭白菌落总数、 乳酸菌、 大肠菌群、 假单胞菌和酵母菌的生长参数 Table 1 Grow th parameters of total psychrotrophic counts, lactic acid bacteria, coliform s, pseudomonad and yeasts for soft packagedZ izania lactif olia T urzstored at - 2and 4 微生物 贮藏温度 ? 初始菌数N0 ?log10 (cfu g- 1) 最大菌数Nmax ?log10 (cfu g- 1) 最大生长速度 max ?d- 1 迟滞时间 ?d 拟合度(R 2) 菌落总数 - 24. 3200. 8977. 3410. 8420. 0150. 0114. 0870. 9020. 946 44. 2860. 1857. 5620. 3340. 0130. 0055. 1321. 6250. 976 乳 酸 菌 - 22. 2930. 1106. 5710. 1840. 0200. 0065. 4690. 8790. 953 42. 1410. 3206. 6111. 2100. 0230. 0074. 2140. 7700. 945 大肠菌群 - 22. 7100. 2365. 5580. 2240. 0220. 0072. 3891. 0610. 965 42. 8101. 2455. 9391. 4060. 0260. 0032. 3591. 4720. 978 假单胞菌 - 24. 1140. 1814. 3270. 1650. 0150. 0052. 1941. 1500. 969 44. 0670. 2114. 7590. 1920. 0150. 0051. 9371. 2820. 963 酵 母 菌 - 22. 3310. 2926. 1800. 3510. 0210. 0031. 7192. 1420. 972 42. 4120. 1456. 3610. 1220. 0240. 0072. 6980. 6940. 984 目前,关于茭白贮藏过程中微生物的研究还少见报道,然 而,国际上广泛研究了一些蔬菜及色拉贮藏过程中的微生物。新 鲜卷心菜菌落总数为3. 90 log10(cfug- 1 ), 大肠菌群为3. 67 log10(cfug- 1 ), 乳酸菌为2. 75 log10(cfug- 1) 8。卷心菜和黄 瓜片中所测得的菌落总数较其它测定微生物菌数高,而乳酸菌 和酵母菌则是青椒的优势菌。叶状蔬菜通常含糖量较低,其腐烂 主要由革兰氏阴性菌引起,而含糖量较高的蔬菜通常由乳酸菌 和酵母菌占优势9。蔬菜和水果通常会由腐败微生物而导致不 可食用,这些微生物可以降解果胶,使食品质地软化,产生不良 风味和腐烂特征5。 2. 3 软包装切片茭白贮藏过程中感官质量变化 表2中列出了茭白在贮藏过程中感官质量的变化。在整个 贮藏过程中,色差计测得的b3值在两种贮藏温度下均呈上升趋 势,说明贮藏过程中,茭白片体颜色由白色逐渐偏黄。由TA. XT 型质构分析仪测量的硬度值代表茭白的老化程度,硬度越大,代 表茭白肉体老化程度越大。由表中可见,茭白在贮藏过程中硬度 逐渐偏高。 在贮藏过程中,色泽、 气味、 脱水程度和整体感官的评分数 值升高。 色泽发生了略微变化,分数值从贮藏前的1升高至第17 天的4。脱水现象是切片茭白贮存的主要问题之一,在4时茭 白贮藏第7天分数值超过5,而在- 2时贮藏第17天分数值超 过5。茭白在- 2贮藏,其整体感官分数要好于4贮藏。贮藏 温度在- 2和4时,感官质量分别在贮藏11 d和 7 d 显著下 降。茭白贮藏的感官特性与报道相一致,脱水性、 色泽变化和气 181 第6期刘 芳等:软包装贮藏切片茭白微生物及感官特性研究 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 味是整个茭白贮存过程中的主要问题2。 图2 茭白在- 2和4软包装中菌落总数(a ), 乳酸菌(b ), 大肠菌群(c ), 假单胞菌(d ), 酵母菌(e)的生长曲线 Fig. 2 Total psychrotrophic counts(a), lactic acid bacteria (b), coliform s(c), pseudomonads(d), yeasts(e)of soft packagedZ izania lactif olia T urzstored at - 2and 4fitting w ith the Gompertz equation indicated by the full lines 表2 茭白贮藏过程中感官质量变化 Table 2 Changes of various sensory qualities forZ izania lactif olia T urz during storage 贮藏时间 ?d 色度 (b 3 值) - 24 硬度?kg - 24 色 泽 - 24 脱水程度 - 24 气 味 - 24 整体感官分数 - 24 016. 7716. 771. 861. 861. 01. 01. 01. 01. 01. 01. 01. 0 116. 2417. 632. 112. 081. 21. 32. 02. 01. 41. 21. 51. 5 316. 0817. 292. 152. 431. 51. 52. 03. 51. 81. 02. 02. 5 517. 3217. 312. 562. 381. 51. 53. 04. 52. 01. 52. 03. 0 719. 0917. 042. 442. 532. 02. 03. 05. 03. 02. 53. 04. 0 1019. 9317. 632. 652. 773. 52. 54. 56. 02. 02. 04. 05. 0 1718. 5619. 173. 202. 894. 04. 05. 56. 53. 03. 54. 55. 5 2. 4 腐败菌生长与感官质量的相关性 感官质量经常是判断食品可食用性的主要标准,事实上微 生物指标是否合格是决定食品安全的主要标准。如表3所示, - 2贮藏茭白的整体感官分数,脱水程度,感官色泽和硬度与 微生物菌数呈现较好的相关性,其相关系数在0. 840. 99(如表 3所示)。除上述感官质量,气味变化在4贮藏时也与微生物菌 数呈现较好的相关性(表 4) 。如表3、 表4所示,在任意贮藏温度 下,所测感官质量中,整体感官分数与微生物菌数的相关性最高 (p 0. 01)。 在贮藏温度为-2时,b3值与乳酸菌、 大肠菌群、 假单胞菌和酵母菌呈现较好的相关性,而在4仅与乳酸菌呈现 好的相关性(p 0. 05)。乳酸菌和酵母菌与茭白的整体感官分 数、 硬度、 色度、 色泽和脱水程度具有较高的相关性(p 0. 05)。 表3 茭白在- 2贮藏腐败菌生长与感官质量的相关系数表 Table 3 Correlation coefficients for m icrobial counts and sensory qualities ofZ izania lactif olia T urzstored at - 2 感官指标菌落总数乳酸菌大肠菌群假单胞菌酵母菌 色度(b3值)0. 750. 7630. 903 30. 8530. 813 硬度?kg0. 8730. 8430. 8430. 903 30. 903 3 色泽0. 983 30. 973 30. 8630. 8530. 973 3 脱水程度0. 903 30. 893 30. 8730. 913 30. 933 3 气味0. 700. 750. 943 30. 973 30. 863 整体感官0. 933 30. 943 30. 933 30. 923 30. 993 3 注:3p 0. 05,3 3p 0. 01,样本数(n)为7。 表4 茭白在4贮藏腐败菌生长与感官质量的相关系数表 Table 4 Correlation coefficients for m icrobial counts and sensory qualities ofZ izania lactif olia T urzstored at 4 感官指标菌落总数乳酸菌大肠菌群假单胞菌酵母菌 色度(b3值)0. 710. 8330. 710. 740. 66 硬度?kg0. 8630. 883 30. 8730. 903 30. 883 3 色泽0. 8630. 933 30. 8530. 8630. 803 脱水程度0. 893 30. 883 30. 913 30. 943 30. 933 3 气味0. 913 30. 8630. 913 30. 933 30. 823 整体感官0. 953 30. 943 30. 963 30. 963 30. 953 3 注:3p 0. 05,3 3p 0. 01,样本数(n)为7。 虽然微生物与感官质量的相关性目前少见报道,但许多对 蔬菜和水果的研究表明伴随着微生物的增长,感官质量变 差8- 12。叶状蔬菜的货架期可以由感官评定快速确定,而对于非 叶状蔬菜,产品质量的好坏要由微生物和感官质量同时决定9。 4 结 论 茭白贮藏过程中腐败微生物生长可以用改良过的Gompertz 模型拟合,其拟合度(R 2) 为0. 9450. 984。贮藏温度在- 2和 4时,微生物菌落总数分别在贮藏第10天和第7天超过106 cfu? g, 感观质量在贮藏第11天和7天显著下降。乳酸菌和酵母 菌是茭白贮藏过程中的主要优势菌,并与茭白的整体感官分数、 硬 度、 色度、 感官色泽和脱水程度具有较高的相关性(p 281农业工程学报2005年 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 0. 05)。脱水现象是切片茭白贮存的主要问题。 - 2贮藏茭白的 整体感官分数,脱水程度,感官色泽和硬度与微生物菌数呈现较 好的相关性,其相关系数在0. 840. 99。气味变化在4贮藏时 也与微生物菌数呈现较好的相关性。所测感官质量中整体感官 分数与微生物菌数的相关性最高。 参 考 文 献 1 杨寿清.茭白常温保鲜的研究J .无锡轻工大学学报, 1997, 16 (4): 48- 50. 2 郜海燕,杨剑婷,陈杭君,等.保鲜剂和保鲜膜处理对净菜茭白贮藏 效果的影响J .浙江农业学报, 2003, 15(3): 181- 184. 3 周 涛,许时婴,王 璋,等. MAP包装对微加工茭白品质的影响 J .食品科技, 2002, (5): 64- 66. 4 周 涛,许时婴,王 璋,等.热处理对微加工茭白的质构与色泽的 影响J .无锡轻工大学学报, 2002, 21(3): 281- 284. 5 Sirasankar B. Food Processing and PreservationM . New Delhi, India: Prictice2hall of India Private U nited, 2002: 156- 159. 6 罗雪云,刘宏道.食品卫生微生物检验标准手册M .北京:化学工 业出版社, 1996: 11- 17, 18- 28. 7 Zw ieteringM H,Jongenberger I, RomboutsFM ,et al . Modelling ofthebacterial grow thcurve J .Appliedand EnvironmentalM icrobiology, 1990, 56: 75- 1881. 8 A llende A , Aguayo E, A rts F. 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