（食品科学专业论文）常温即食南美白对虾食品的研制.pdf

摘要 摘要 本论文首先对预煮南美白对虾调理食品中的腐败菌进行了分离和初步鉴定，重点开 展了通过合理设置栅栏因子来优化南美白对虾即食食品加工工艺的研究，接着建立动力 学模型来预测即食南美白对虾货架寿命，最后进行产品的保藏实验和安全性分析。 通过对预煮南美白对虾虾仁腐败菌的菌系研究与鉴定，得知其主要生长菌株有蜡状 芽孢杆菌、腐生葡萄球菌、丝状菌落芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌，为制定针对性的杀菌工 艺提供了参考。选定栅栏因子f ( 热杀菌) 、a w ( 水分活度) 、p h ( 酸化) 、e h ( 氧化还 原电位) 和酒精等。通过分析水分活度与质构及感官品质的关系，确定最适的a w 为 0 9 4 , - - , 0 9 5 。通过正交实验确定了较佳的热烫条件，再结合虾仁的失水率分析，选定的 最适热烫条件为热烫时间9 0 s 、盐水浓度3 、柠檬酸浓度o 6 。产品酸度调节到p h 值 为5 8 , - 一6 0 。通过不同干燥温度得到的样品的微生物菌落总数、色差值、质构、复水率 和感官评定值的比较，选定干燥温度为6 0 。选定芽孢萌发的条件为7 0 热力萌发 2 0 m i n 。选定杀菌条件为1 0 0 热杀菌2 0 m i n 。考查包装材料对样品品质的保护作用，选 择铝箔蒸煮袋进行包装产品具有突出的优势。研究了高浓度菌液的杀菌效果，新鲜虾仁 的总菌数一般为“5 x 1 0 4 c f u g ，而腐败总菌通过工艺杀灭 7 7 2l o g 的菌数。 研究确定挥发性盐基氮( t v b - n ) 作为即食南美白对虾品质变化和货架寿命的指示 指标，求得a r r h e n i u s 方程中t v b - n 变化反应的活化能e a = 6 6 2 4k j m o l ，指前因子 b = 8 4 1 x 1 0 9 。分别在1 5 、3 7 和4 2 下验证动力学模型的准确性，得到货架寿命预 测值相比实际值的相对误差分别为1 0 4 5 、- 4 7 2 和o 8 7 。进一步通过a r r h e n i u s 方 程外推法求得真空包装的即食南美白对虾在2 0 和2 5 下保藏的理论货架寿命分别为 1 5 1 8 d 和9 6 5 d 。 最终优化的常温即食南美白对虾食品的加工工艺为：鲜活南美白对虾去头、肠腺， 清洗后热烫9 0 s ，去壳，淋洗，7 0 食用酒精浸泡3 m i n ，淋洗，调味1 h 再调酸，沥干， 6 0 热风干燥2 5 h ，称量后用蒸煮袋真空包装，7 0 芽孢萌发2 0 m i n ，沸水热杀菌2 0 m i n ， 冰水冷却，常温保藏。 产品保藏过程中的茵落总数变化在国家标准之内，p h 值、a w 、t v b n 值、质构、 色差值在3 个月储藏期内均有变化，但幅度不大，感官评定在可接受范围之内。 关键词：南美白对虾；腐败菌鉴定；栅栏技术；动力学模型；货架寿命 a b s t r a c t a b s t r a c t i nt h i st h e s i s ，t h es p o i l a g em i c r o o r g a n i s m si np r e c o o k e dp e n a e u sv a n n a m e ip r o d u c t sw e r e i s o l a t e d ，p u r i f i e da n di d e n t i f i e d as e r i e so fh u r d l ef a c t o r sw e r ep r o p o s e da n dt h e i rs u i t a b l e c o m b i n a t i o nw a se s t a b l i s h e dt op r o v i d eao p t i m i z e dp r o c e s sf o r r e a d y t o 。e a ts h r i m p p r o d u c t i o n k i n e t i c sm o d e lw a sd e v e l o p e dt op r e d i c tt h es h e l f - l i f eo fs h r i m pp r o d u c t sd u r i n g s t o r a g ea tac e r t a i nt e m p e r a t u r e b e s i d e s ，t h eq u a l i t yc h a n g e so ft h ep r o d u c t sd u r i n gs t o r a g e w e r ea l s os t u d i e d n l em a i ns p o i l a g em i c r o o r g a n i s m sd e r i v e df r o mp r e c o o k e ds h r i m pp r o d u c t sw h i c hs t o r e d a t3 7 cw e r ei n v e s t i g a t e d n l er e s u l t ss h o w e dt h a tt h em a i nm i c r o b e sw e r eb a c i l l u s c e r e u s ，s t a p h y l o c o c c u ss a p r o p h y t i c u s ，b a c i l l u sm y c o i d e sc o l o n i e sa n db a c i l l u ss u b t i l i s t h e s e m i c r o b e sw e r ep r o v i d e dar e f e r e n c ef o rt h ed e v e l o p m e n to fs t e r i l i z a t i o np r o c e s s e s t h eh u r d l e f a c t o r si n c l u d e ds t e r i l i z a t i o n ，w a t e ra c t i v i t y , p h ( a c i d i t y ) ，e l e c t r o m e t r i c h i g h n e s sa n da l c o h o l s o a k i n g ，e t c a n a l y z e dt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nw a t e ra c t i v i t ya n dt e x t u r e ，a sw e l la s t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nw a t e ra c t i v i t ya n d s e n s o r ye v a l u a t i o n ，t h eo p t i m u ma ww a s ( 0 9 4 0 9 5 ) d e t e r m i n e dt h em o s ta p p r o p r i a t ec o n d i t i o n sf o rb l a n c h i n g ( b l a n c h i n gt i m ew a s 9 0 s ，s a l t c o n c e n t r a t i o nw a s 3 ，c i t r i c a c i dc o n c e n t r a t i o nw a s 0 6 ) w i 廿lo r t h o g o n a l e x p e r i m e n t sa n dw a t e rl o s sr a t eo fs h r i m pp r o d u c t s n l em o s ta p p r o p r i a t ea c i d i t yq h ) w a s b e t w e e n5 8a n d6 0 d r y i n gt e m p e r a t u r eo b t a i n e dt h r o u g hc o m p a r i s o no fd i f f e r e n ts a m p l e so ft h et o t a ln u m b e r o fm i c r o b i a lc o l o n i e s ，c o l o rv a l u e ，t e x t u r e ，r e h y d r a t i o nr a t ea n ds e n s o r ye v a l u a t i o nv a l u e s t h e m o s ta p p r o p r i a t ed r y i n gt e m p e r a t u r ew a s6 0 1 1 1 es a m p l e sh e a t e da t7 0 cf o r2 0m i n u t e sf o r e n d o s p o r eg e r m i n a t i o n s t e r i l i z e da tt e m p e r a t u r e so fa b o u t10 0f o r2 0m i n u t e s s e l e c t e dt h e a l u m i n u mf o i lc o o k i n gb a g sf o rp a c k a g i n g p r o d u c t st om a i n t a i nt h eq u a l i t yo ft h es a m p l e s t u d i e dt h es t e r i l i z a t i o ne f f e c to fh i g hc o n c e n t r a t i o n so fb a c i l l i t h et o t a ln u m b e ro fs h r i m p b a c t e r i aa r eg e n e r a l l yl e s st h e n4 5 10 珥c f u g ，w h i l et h ec o r r u p t i o no ft o t a lb a c t e r i at h r o u g h t h ep r o c e s sk i l l e dm o r et h e n7 7 2l o g t o t 础v o l a t i l eb a s i cn i t r o g e n ( t v b 一w a ss e l e c t e da st h ei n d i c a t o ro ft h eq u a l i t yc h a n g e s a n ds h e l f - l i f ef o r t h e r e a d y - t o e a ts h r i m pp r o d u c t s i n a r r h e n i u se q u a t i o n ，t h eo b t a i n e d a c t i v a t i o ne n e r g ye aw a s6 6 2 4 k j m o la n dt h ep r e e x p o n e n t i a lf a c t o rk 0w a s8 41xl0 9 i n c o m p a r i s o n 、) l ，i t ht h eo b s e r v e ds h e l f - l i f eo fs h r i m pp r o d u c t ss t o r e da t15 ( 2 ，37 ( 2a n d4 2 c ，t h e b a s i ce r r o ro ft h ep r e d i c t e ds h e l f - l i f eb yt h ep r o p o s e dk i n e t i c sm o d e lw e r e10 4 5 ，- 4 7 2 a n d - 0 8 7 ，r e s p e c t i v e l y i tw a sf o u n df r o mt h ee x t r a p o l a t i n ga r r h e n i u se q u a t i o nt h a ts h e l f - l i f eo f v a c u u m p a c k e dr e a d y - t o - e a ts h r i m pp r o d u c t sw a s15 1 8 d a y sa t2 0 a n d9 6 5d a y sa t 2 5 i nc o n c l u s i o n , r e a d y t o e a ts h r i m pp r o d u c t sw i t ha1 0 n gs h e l f - l i f ec o u l db eo b t a i n e db y f o l l o w i n gp r o c e s s ：l i v es h r i m p sh e a d e d , r e m o v a ln t e s t i n a lg l a n d ，w a s h e d ，h e a t e df o r9 0s e c o n d s ， p e e l e d ，t a i l e d ，l e a c h e d ，s o a k e di 1 1 觚a l c o h o ls o l u t i o n ( 7 0 ) f o r3m i n u t e s ，l e a c h e d ，s o a k e di n s e a s o n i n gf o r1h o u r , a d j u s t e da c i d i t y , d r a i n e d ，h o t a i rd r i e d ( 6 0 c ，2 5h o u r s ) ，w e i g h e d ，v a v u u m p a c k a g e d ( 0 9 5 m p a ) ，b a c i l l u sg e r m i n a t e d ( 7 0 c ，2 0m i n u t e s ) ，s t e r i l i z e da t1 0 0 f o r2 0m i n u t e s a n ds t o r e da tr o o mt e m p e r a t u r e 1 1 1 et o t a ln u m b e ro fc o l o n y - f o r m i n gu n i td e r i v e df r o mt h es h r i m pp r o d u c t sm e e tt h e r e l e v a n ts t a n d a r d t h ei n v e s t i g a t i o no nt h ep r o d u c t sd u r i n ga3m o n t h ss t o r a g ep e r i o ds h o w e d t h a tp hv a l u e , a w ，t v b - nv a l u e ，t e x t u r e ，c o l o rd i f f e r e n c eh a da l l c h a n g e di nai i a l t o wr a n g e ， a n ds e n s o r ye v a l u a t i o no f t h i ss a m p l ew a sw i t h i na l la c c e p t a b l er a n g e k e y w o r d s ：p e n a e u sv a n n a m e i ；s p o i l a g em i c r o o r g a n i s m s ；h u r d l et e c h n o l o g y ；k i n e t i c s m o d e l ；s h e l f - l i f e m 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是誉人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人为获得江南 大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规定： 江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，- j - 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文， 并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 签名： 型兰丝导师签名：丑碰薹 日 期： 江宰z 兰。! 兽 l 引占 1 引言 1 1 南美白对虾简介 对虾属节肢动物门，甲壳纲，口足目。分布于浅海( 水深不超过3 0 米) 和深海泥沙 或珊瑚礁中，白天潜伏、夜间活动 l 】。我国沿海均产，广东、福建、浙江、江苏、渤海 及海南为其主要产地。对虾是一种营养丰富、汁鲜肉嫩的海味食品。其肉质含水较多， 肉昧鲜甜滑嫩，淡而柔软，并且有诱人的鲜味。对虾性温、味甘有补肾壮阳、通乳脱 毒之功效吐 南美自对虾( l # o p e n a e u sv a n n a m e i ) 也称凡纳对虾，和r f | 国对虾( pc h i n e s e ) 、斑 节对虾( 尸m o n o c l o n ) 并列，是世界养殖虾类产量最高的三大种类之一。南美白对虾原 来分布在中、南美洲、太平洋沿岸水域，外形似中国对虾，正常体色为浅灰色，它具有 适应性强、抗病力强、适合多种方式养殖、对水盐度要求低等优点，是“海虾淡养”的 优质品种，其蛋白质含量高于9 0 ( 对干基) 、脂肪含量仅为i2 左右( 对干基) ，并 富含多种矿物质【1 i ，深受国内外消费者喜爱。南美白对虾是欧美日各国餐桌上的美味， 占人们食用水产量的3 5 左右，近年来需求量有上升的趋势口j 。随着人们生活水平的提 高，国内对南美白对虾产品的需求量也呈连年上升的趋势。 2 0 0 5 年，我国养殖虾产量达到6 2 4 0 0 0 公吨， 态势，产量年增长均超过3 0 。在虾养殖产品中 品牌，占中国养殖虾总产量的7 0 多1 4 l 。 近年来，我国在南美白对虾的海水、低盐度 海水及淡水养殖方面都取得了一定的进展。目 前，南美白对虾的养殖已经成为水产养殖业的热 点。但是，由于对虾捕捞季节集中，产品贮藏保 鲜和深加工滞后，价格一路下跌，卖虾难的现象 已开始显现。随着南美白对虾国际贸易情况的变 化和消费者需求的不断增长，开发南美自对虾调 理食品和叩食食品逐渐成为南美白对虾产业发 醒的新出路。 1 2 南美白对虾的加工现状 2 0 0 6 、2 0 0 7 年养殖虾产量继续旱增长 南美白对虾依然是中国养殖虾的主打 目前，国内南美白对虾的加工还处于初级阶段，国内外的产品_ = 有冷冻油炸虾制品、 单冻煮虾、烤虾等1 5 - 8 1 ，小仅产品的形式单一，而凡加工的产量小大远远小能满足市 场需求，大大制约了南美白对虾养殖业的进一步发展。2 0 0 7 年，湛江南美自对虾产量选 到1 82 万吨，出口达到5 4 万吨但是近年受限国际市场的“绿色壁垒”，出口屡遭挫 折，过于依赖出1 3 ，使得南美白对虾的加工业出现扭曲和不健康发展。水产加工薄弱的 环节已成为制约我国水产养殖业发展的瓶颈，因而必须加大力度去探索新的加工技术和 江南大学硕士学位论文 新产品的加工工艺。 姚兴存9 1 提出了虾肉的褐变原因与防止方法；a i d a g a l 和b a z a r a a 1 0 1 以及b e n n e 1 l 】 研究认为，虾冷藏的货架期和卫生状况主要受酶和微生物的影响；伍玉洁掣1 2 j 研究了水 分活度( a w ) 对干制虾仁产品的货架寿命和质构的影响，当a w 控制在o 8 6 , - 一0 9 ( 水分 含量约2 5 ( w w ) ) 时，常温保藏的虾仁干制产品在口感及微生物指标等方面可取得平 衡；林情员和洪江f 1 3 】改进了传统的珍味烤虾工艺，发现经高温短时热处理再烘烤的虾口 感和色泽均得到明显改善，同时发现产品的水分含量在1 7 5 1 8 5 为宜；古应龙和 杨宪时【1 4 】关于南美白对虾温和加工即食制品栅栏因子的优化设置为栅栏技术在食品工 业中更广泛的应用提供了有益的借鉴。 尽管国内有不少研究者对于虾的保鲜和杀菌技术进行了一些研究，但这些研究都是 在实验室进行的，没有扩大试验研究，更没有工业化应用的报道，而月这些研究很少涉 及到高水分含量的南美白对虾常温即食食品的研制。尽管高水分含量的南美白对虾产品 感官品质诱人，整体性较佳，口感较好，适合即食，且产品的产率较高，但往往因为微 生物作用而限制了其货架期。 1 3 南美白对虾即食食品的发展前景 常温即食食品具有贮藏方便、可即食、口味好且多样等优点，因此特别受到广大消 费者的欢迎。国际上即食食品的发展起于9 0 年代初，且经久4 o 9 m p a ) ，最后把产品放入3 7 培 养箱加速产品腐败。把腐败产品进行菌系鉴定，后面实验就针对这些相对较耐热的微生 物进行一系列的杀菌抑菌试验，为制定针对性的杀菌工艺提供参考。 6 2 材料与方法 2 21l 熟制虾仁中优势细茵的分离和纯化 采用营养琼脂培养基培养，进行优势菌的分离【3 3 】。 、 从加速腐败的样品的细菌涂布平板上，挑取典型生长的菌落，反复进行平板划线分 离，得到纯化的单菌落。 2 2 1 2 形态学观察 在营养琼脂培养基上培养出典型的优势菌落，观察其菌落形态。取典型菌落涂片， 革兰氏染色，在油镜下观察菌体形态。部分细菌进行芽孢染色，芽孢呈绿色，菌体呈红 色，可以清楚观察到芽孢的大小、形状和着生位置 3 4 1 。 2 2 1 3 生理生化特性鉴定 根据革兰氏染色和芽孢染色结果进行微生物的生理生化反应。微生物对含碳化合物 的分解利用进行过氧化氢酶实验、柠檬酸盐利用实验、糖类发酵实验和淀粉水解实验 3 , 3 5 】；微生物对含氮化合物的分解利用进行明胶液化试验、s i m 多重试验、石蕊牛奶实 验和硝酸盐还原实验l 3 , 3 6 。 2 2 1 4 茵种保藏 采用斜面低温保藏法【3 3 】。 2 2 2 南美白对虾即食食品的加工工艺研究 根据熟制虾仁加速腐败后的菌系鉴定结果，利用栅栏技术合理设计即食南美白对虾 食品的加工工艺，考察影响即食南美白对虾食品加工工艺的因素，主要包括a w 、热烫 条件、酒精浸泡、调味、调酸、干燥、芽孢萌发、杀菌和包装等，通过样品的感官品质、 菌落总数和加速试验等结果优化工艺，开发出一系列口味的高水分含量即食南美白对虾 食品，确保其常温货架期可达到3 个月以上。 2 2 2 1a w 对工艺的影响 先测定南美白对虾的水分吸附等温线；根据虾仁中不同菌系生长所需要的水分活度 范围初步筛选a w ；再分析水分活度和质构及虾仁感官品质的关系迸一步确定最适a w 。 样品制备：预处理一热烫一干燥_ 真空包装。 水分测定：1 0 5 直接干燥法 a w 的测定方法：使用瑞士h y g r o l a b2 3 四通道台式水分活度仪测定样品水分活度。 取切碎后的南美白对虾样品2 - - - 3g 放入水分活度盒中铺平，平衡后读数1 2 ，1 4 1 。 物性分析反映的主要是与力学特性有关的食品质地特性，其结果具有较高的灵敏性 与客观性，并可通过配备的专用软件对结果进行准确的数量化处理，以量化的指标来客 观全面地评价食品，从而避免了人为因素对食品品质评价结果的主观影响。测试时选取 的参数值见表2 1 。 表2 1 南美白对虾全质构测试的相关参数 t a b 2 1p a r a m e t e r so ft p ao fs h r i m pp r o d u c t s 采用p 0 5 塑料柱形探头对虾仁的第三和四腹节进行t p a ( 全质构) 的测定分析。 7 江南大学硕士学位论文 该探头可以测试果胶、人造黄油和肉类等物质的硬度、弹性等感官指标【37 1 。 最终选择硬度、弹性和咀嚼度作为评价样品质构的指标。硬度是指样品第一次达到 最大变形时的力；弹性是指样品本身在第一次挤压过程中变形后的“弹回”程度，弹性 值是第二次挤压时间同第一次挤压时间的比；咀嚼度是模拟表示将样品咀嚼成吞咽时的 稳定状态所需要的能量。 2 2 2 2 热烫对工艺的影响 南美白对虾去头、壳、肠腺后进行不同条件的热烫处理，沥干后进行包装，常温培 养3 天，再检测菌落总数。通过正交实验来确定可能的最佳热烫条件，再结合虾仁的失 水率( 流失的水分与原重量的比值) 分析应该选择的最适热烫条件。 热烫时对虾和盐水比( w ) 为1 2 ，为了得到合适的热烫条件，设计了三因素三 水平正交实验f 3 引，选择了a ( 时间) 、b ( 食盐浓度) 、c ( 柠檬酸浓度) 为实验因素。 以菌落总数为评定指标。 2 2 2 3 酒精浸泡条件的选定 酒精的杀菌作用是它能迅速使菌体蛋白凝固、变形、脱水和沉淀，并能溶解细菌体 表的脂肪而渗入菌体内部，5 0 - - 8 0 的酒精杀菌力最强，常用7 0 酒精来消毒【1 5 , 3 9 , 4 0 。 2 2 2 4 调味液的设计 根据不同消费者的喜好，设计出多种口味的调味液，如五香味、咖喱味、糖醋味和 泡椒味等。 五香味：1 0 0 m l 水中加入大蒜粉o 5 9 、白胡椒粉0 2 5 9 、生姜粉0 5 9 、五香粉0 5 9 、 鲜辣粉0 2 5 9 ，煮沸熬煮浓缩至8 0 m l 后再加入食盐1 5 9 、黄酒5 0 m l 、味精o 5 9 ，纱布 过滤备用。 咖喱味：1 0 0 m l 水中加入洋葱粉0 1 5 9 、生姜粉o 1 5 9 、咖喱粉1 0 9 、鲜辣粉o 3 9 ， 煮沸熬煮浓缩至8 0 m l 后再加入食盐1 5 9 、味精0 5 9 ，纱布过滤备用。 糖醋味：1 0 0 m l 水中加入洋葱粉o 1 9 、生姜粉o 1 9 、大蒜粉0 1 9 ，煮沸熬煮浓 缩至8 0 m l 后再加入白砂糖2 o g 、食醋5 0 m l 、黄酒2 0 m l 纱布过滤备用。 泡椒味：1 0 0 m l 水中加入大蒜粉o 8 9 、白胡椒粉o 1 5 9 、生姜粉o 3 9 、花椒粉1 0 9 ， 煮沸熬煮浓缩至8 0 m l 后再加入食盐4 9 、红糖5 9 、食醋1 0 0 m l ，纱布过滤，再加入1 0 0 m l 的泡椒水混匀备用。 南美白对虾去头、壳、肠腺后在选定的条件下进行热烫处理，沥干再进行调味，根 据调味时间来调节产品不同口味的轻重。 2 2 2 5o h 值对工艺的影响 几乎所有水产品的p h 值都呈中性或弱酸性，为低酸性食品。水产品的腐败变质与 p h 值有很大的关系【4 。p h 值 0 9 m p a ) ，将包装好的样品进行水浴热力萌发芽孢。 9 江南大学硕士学位论文 2 2 2 8 杀菌条件对产品的影响 杀菌对于食品的安全性极其重要，但会影响食品的营养成分。在相近的a ”p h 值 以及杀菌效果下，杀菌条件是根据色差、质构来选定。三种杀菌温度的样品处理：鲜活 南美白对虾去头、肠腺，沸盐水热烫9 0 s ，去壳，调酸，6 0 热风干燥2 5 h ，真空度 o 9 m p a 的真空包装，进行9 0 杀菌4 0 m i n ；1 0 0 杀菌2 0 m i n ；1 0 5 杀菌l o - 5 5 m i n 。 色差和质构的测定同上。 2 2 2 9 包装材料对产品保藏的影响 食品包装是现代食品加工业的最后一道工序，它起着保护产品质量和卫生，不损失 原始成分和营养，方便贮运，延长货架期和提高商品价值的重要作用【5 2 1 。样品制备：鲜 活南美白对虾去头、肠腺，沸盐水热烫9 0 s ，去壳，7 0 酒精浸泡3 m i n ，五香味调味再 调酸，6 0 。c 热风干燥2 5 h ，三种包装材料分别真空包装( 真空度 o 9 m p a ) _ 诱发芽孢 _ 1 0 0 杀菌2 0 m i n ，冷却，样品在2 5 保藏。每两周分别检测样品水分含量、质构和 色差，通过比较不同包装材料对于样品的阻水性、质构和色差的差异，分析选择合适的 包装袋。 本论文初步选择3 种包装材料进行进一步比较确定最终的包装袋。比较透明p o u c h 袋( p e t p v d c c p p ) ；7 层复合袋；铝箔蒸煮袋( p e t a l c p p ) 这3 种包装材料对同批 样品的阻水性、质构和色差的影响。 2 2 2 1 0 栅栏模式的研究 食品要达到可贮性和卫生安全性，本身必须具备能阻止残留的腐败菌和致病菌生长 繁殖的能力。通过设置一系列的栅栏因子来保障南美白对虾的安全性。通过培养高浓度 菌液接种无菌虾来研究工艺的杀菌效果，从理论上确保南美白对虾产品的安全性。摇床 培养高浓度菌液，把无菌虾仁浸泡其中，测定每个工艺步骤前后的菌落总数。李斯特菌 活化以后用酵母膏胰酪胨大豆肉汤进行3 5 摇床培养1 8 h ，其他细菌活化以后用营养肉 汤培养基进行培养高浓度菌液。李斯特菌的平板计数用酵母膏胰酪胨大豆琼脂，其他细 菌用营养琼脂。 f _ 热 杀 菌 | i 减、- a w 减 卜 菌 r e h | | 菌l 化 化 力 酒 p h 旷 精 p h y a w g 。、霉菌 g + 大部分细菌需氧性芽孢菌芽孢及芽孢菌 图2 1 南美白对虾即食食品的栅栏模式 f i g 2 - 1h u r d l ep a t t e r ni np r o c e s s i n go f r e a d y - t o - e a ts h r i m pp r o d u c t s 1 0 2 材料与方法 南美白对虾即食食品是非高温杀菌制品，其常温可贮性是通过上述栅栏因子的交互 作用得到保证的，保质栅栏模式如图2 1 所示。先经过一系列的减菌化处理，减少原始 菌数，再用酒精浸泡杀灭g + 菌，通过结合a w 为0 9 4 - 0 9 5 和p h 6 0 的联合作用，提 高热杀菌的杀菌效果，大部分微生物杀灭，抗热性强的腐生葡萄球菌也完全杀灭，残存 细菌数下降至u 1 0 c f u g 。p n 6 0 的情况下，蜡状芽孢杆菌得到抑制，a w 0 9 则可认为相关性显著【5 5 1 。 2 2 3 4 货架寿命实验 南美白对虾的品质变化是由某些化学反应( 如酶解蛋白质) 或微生物生长引起的， 因此其品质变化与贮藏时间( t ) 之间的关系遵循一级动力学方程【5 6 5 刀，产品的货架寿命 ( t o 可通过该方程进行预测。 在三个不同的贮藏温度( 3 0 、3 5 、4 0 ) 下进行贮藏实验，定期测定关键品质 因子t v b - n 值( 所有测试至少三个平行样) ，作出不同贮藏温度下的t v b - n 值对贮藏 时间( t ) 的变化曲线，求得其一级动力学方程( 形式如方程2 2 ) ，计算方程中t v b - n 变化速率常数k ，建立k 与贮藏温度( t ) 之间的a r r h e n i u s 关系式( 方程2 4 ) 。根据一级 动力学方程和a r r h e n i u s 方程，给定感官评定终点对应的t v b - n 值以及某一贮藏温度， 即可求得即食南美对虾的t s 。 a=aoe x p ( k t ) ( 22 ) 式中：a 为t v b - n 值，舢为样品保藏初始时的t v b n 值，k 为t v b - n 变化速率 常数，t 为贮藏时间。对方程2 2 两边取对数后得到： l n a = l n a 。+ 幻 ( 2 3 ) t v b n 变化速率常数k 与贮藏温度t 的关系符合a r r h e n i u s 方程例： 。e x p ( 一鲁) ( 2 4 ) 式中：l 【o 为方程指前因子；e 。为活化能；r 为气体常数8 3 1 4j m o l q - k - 1 ；贮藏温度 t 取绝对温度( k ) 。 k o 和e a 都是与反应系统物质本性有关的经验常数。对方程2 4 两边取对数后得到： i nk - ( - 鲁舢舭 ( 2 5 ) 从方程2 5 中看出，i n k 与贮藏温度的倒数l 厂r 成线性关系，直线斜率为e 肛，在y 轴上截距为i n k o 。在求得三个不同贮藏温度下的速率常数k 后，可计算e a 和b 。 1 2 2 材料与方法 2 2 4 南美白对虾即食食品的保藏实验 南美白对虾味道鲜美，营养丰富。将其加工成常温下具有较长货架寿命的即食调理 产品，其菌落总数、p h 值、a w 、t v b - n 值、质构值、色差值和感官评定值在保藏期内 是否发生重大变化，对于产品的安全性是至关重要的。 产品保藏实验是在即食南美白对虾的加工工艺研究和动力学模型预测其货架寿命 的基础上，分别测定了工艺优化后的常温即食南美白对虾产品在2 5 下保藏1 周、2 周、 3 周、4 周、8 周和1 2 周后的微生物菌落总数、p h 值、a w 、t v b - n 值、质构值、色差 值和感官评定值的变化，考察其微生物和理化指标的变化，从而对产品的安全性做出评 估。 2 2 5 数据分析与统计方法 实验至少进行三次，根据三次实验结果计算相应的标准偏差，结果以均值4 - 标准偏 差的形式表示。用微软公司的e x c e l 软件进行s t d e v 分析给定样本的标准偏差。 江南大学硕士学位论文 3 结果与讨论 3 1 熟制虾仁中的优势菌 食品的微生物腐败是全球关切的领域，据估计，人们生产的食物中有2 5 在收获后 因微生物的腐败而损失【5 9 1 。而对虾这种国内外市场欢迎的水产鲜品和温和的加工品是最 易腐败的食物之一，其防腐保质成为该领域关注的热点。水产食品腐败主要表现在某些 微生物生长和代谢生成胺、硫化物、醇、醛、酮、有机酸等，产生不良气味和异味，使 产品变得感官上不可接受。这种不可接受是对具体产品而言，例如氨味在有些干制品和 发酵产品中是可接受的，但在大多数新鲜和温和的加工品中是不可接受的，这种感官上 的不可接受即被认为不适合人类食用，以此可以把水产食品划分成具有不同微生物生态 的类群，即每种产品具有其自身独有的菌相，这取决于所使用的原料、加工参数和产品 的保藏条件唧】。不同工艺和不同保藏条件下的产品中残存的微生物具有不同的忍耐能 力，其生长状况也不尽相同。 健康养殖南美白对虾胃、肝胰腺、肠道、肌肉中的菌群和细菌总菌数都有较大差别， 肠道中优势菌为发光杆菌属、弧菌属、气单胞菌属、肠杆菌科、黄单胞菌属，次优势菌 为土壤杆菌属、芽孢杆菌属、棒状杆菌属、小球菌属【6 1 1 。 3 1 1 原料茵落总数分析 表3 - 1 鲜活南美白对虾的总菌数和大肠菌群 t a b 3 1t o t a ln u m b e ro fb a c t e r i aa n dc o l i f o r mb a c t e r i ai nf r e s hs h r i m pp r o d u c t s 季节 虾体总菌数( e f u g ) 肠腺总菌数( c f u g )虾仁总菌数( c f u g )鬣 夏季3 7 x 1 0 54 9 x 1 0 s4 5 x i 0 4 6 4 0 夏季虾仁总菌数和大肠菌群数比冬季多，由于夏季温度高，养殖塘的微生物种类和 数量较多繁殖较快。 3 1 2 优势茵茵落形态观察 表3 - 2 熟制虾仁中分离纯化得到的各菌株的菌落特征 t a b 3 - 2t h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o l o n yi np r e c o o k e ds h r i m pp r o d u c t s 1 4 3 结果与讨论 对熟制对虾中挑取出来的较耐热的菌株进行平板划线培养，各菌株的菌落特征经观 察记录见表3 2 。 观察到菌株a 、b 在菌落数量上占有相对优势。 3 1 3 革兰氏染色与镜捡 把纯化的生长旺盛的菌株进行革兰氏染色，革兰氏染色以后镜检发现有小亮点的， 疑似为芽孢的进行芽孢染色，两者染色的镜检结果见表3 3 。 表3 3 熟制虾仁中分离纯化得剑的菌株的革兰氏染色结果和芽孢染色结果 t a b - 3 3p u r i f i e ds t r a i n s g r a ms t a i n i n ga n de n d o s p o r es t a i n i n gi np r e c o o k e ds h r i m pp r o d u c t s 经过预煮的对虾虾仁，3 7 。c 腐败以后的菌系主要是革兰氏阳性球菌和带芽孢的革兰 氏阳性杆菌。 3 1 4 生理生化特性鉴定 微生物对含碳化合物的分解利用进行过氧化氢酶实验、柠檬酸盐利用实验、糖类发 酵实验和淀粉水解实验；微生物对含氮化合物的分解利用进行明胶液化试验、s i m 多重 试验、石蕊牛奶实验和硝酸盐还原实验。 表3 - 4 过氧化氢酶实验、柠檬酸盐利用实验、淀粉水解实验、明胶液化试验和硝酸盐还原实验结果 t a b 3 - 4r e s u l t so fc a t a l a s ea c t i v i t yt e a t ，s o d i u mc i t r a t eu t i l i z a t i o nt e a t ，s t a r c hh y d r o l y s i st e s t ，g e l a t i n l i q u e f a c t i o nt e s ta n dn i t r a t er e d u c t i o nt e a t 由表3 4 可知，本实验的菌株都具有过氧化氢酶活性：本实验的a 、d 菌株可以分解 唯一的碳源柠檬酸钠；本实验中只有b 菌种不能产生淀粉酶分解淀粉；本实验中只有c 菌种不能产生明胶酶水解明胶本实验的菌株都能将硝酸盐还原。 由表3 5 可知，本实验的各菌株对糖类发酵没有差异性，都不能利用乳糖，都不会 产气，都能利用蔗糖和葡萄糖产酸。 由表3 - 6 可知，本实验中的菌种都能分解酪蛋白，使牛奶变得比较澄清，这些菌种 都能在石蕊牛奶培养基中生长旺盛，使其氧化还原电位降低而褪色；本实验中只有a 菌 种能够分解蛋白质中的含硫氨基酸产生h 2 s ，也只有a 菌种具有运动性，a 、c 、d 三菌二 种可分解培养基内蛋白胨中的色氨酸产生吲哚。 1 5 江南大学硕士学位论文 表3 5 糖类发酵实验结果 t a b 3 5r e s u l t so fc a r b o h y d r a t ef e r m e n t a t i o nt e s t 表3 6 石蕊牛奶实验和s i m 多重试验结果 t a b 3 6r e s u l t so fl i t m u sm i l kt e s ta n ds i mt e s t 3 1 5 茵种鉴定结果 根据生理生化反应特性结果并结合菌体形态、染色特性、镜检观察结果，查阅相关 文献【6 2 种】，再根据伯杰细菌鉴定手册和肉品中革兰氏阳性菌鉴定图谱来分析可初步 判断各株菌所在菌属及种如下。 a ：芽孢杆菌科革兰氏阳性芽孢杆菌属，鉴定为蜡状芽孢杆菌 b ：微球菌科革兰氏阳性葡萄球菌属，鉴定为腐生葡萄球菌 c ：芽孢杆菌科芽孢杆菌属，鉴定为丝状菌落芽孢杆菌 d ：芽孢杆菌科革兰氏阳性芽孢杆菌属，鉴定为枯草芽孢杆菌 四种菌属在菌落总数中所占的比例为蜡状芽孢杆菌2 0 5 2 ，腐生葡萄球菌5 1 0 8 ， 丝状菌落芽孢杆菌1 3 4 1 ，枯草芽孢杆菌1 5 0 0 。 熟制虾仁中的优势菌种，基本上是革兰氏阳性葡萄球菌和革兰氏阳性芽孢杆菌，未 发现革兰氏阴性菌、酵母菌和霉菌，是由于这些菌在熟制过程中耐热性差被杀灭，以及 真空条件抑制了霉菌的生长。 3 2 南美白对虾即食食品加工工艺的优化 3 2 1a w 的选定 在恒定温度( 2 5 。c ) 下，测得热风脱水的南美白对虾虾仁样品的水分含量( 湿基， 水分总重) 与水分活度的关系图，即2 5 * ( 2 时的南美白对虾的水分吸附等温线，结果见 1 6 3 结果与讨论 图3 1 。 葶 醐 萌 咖i 缸 求 苌 o0 20 4o 6o 81 水分活度a w 图3 - 1 南美白对虾样品的水分吸附等温线 f i g 3 - 1a d s o r p t i o ni s o t h e r m so fs h r i m pp r o d u c t s 由图3 1 可以看到，南美白对虾样品的水分活度随其水分含量的下降而下降。当水 分含量从7 5 迅速下降到4 5 左右时，其水分活度仅仅从1 o 下降到0 9 5 ，变化很小， 而此后，样品的水分含量随水分活度的下降而减缓。 上述结果表明，水分活度与水分含量有关，但水分含量并不是决定水分活度的决定 性因素。因为干制品中所含的水分有结合水分与游离( 自由) 水分。对于今后进一步研究 如何采取各种方法以保持干制品含有一定的水分，改善口感，而使水分活度降低是有一 掣 教 0 8 5 0 9 水分活觑w 0 9 51 一硬度一咀嚼度一弹性 图3 - 2 南美白对虾水分活度和质构的关系 f i g 3 2r e l