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文档简介

收稿日期 2009 07 13 基金项目 浙江省重大科技专项 G20060835 01 动物加工产品绿色防腐关键技术研究及产业化应用 作者简介 夏露 1985 女 浙江湖州人 硕士 研究方向为肉制品防腐保鲜 E mail lu vanilla 通讯作者 陈有亮 副教授 硕士生导师 E mail ylchen 酱卤肉食品是我国的传统美食 历史悠久 品种丰富 倍受消费者青睐 但一直沿用前店后 厂的家庭作坊式生产 设施简陋 工艺非标准化 存在产品质量不稳定 难贮运 安全卫生难控制 等老大难问题 近年来虽然出现了一些经高温杀 菌和真空包装的熟肉食品 提高了贮存性和卫生 安全性 但却失去了原有的口感和风味 无法得 到消费者的青睐 而低温杀菌在保留口感 风味 与营养价值具有明显优势 但必须解决延长其货 架期的问题 目前 通过添加防腐剂 并与其他处 理 如热处理 真空包装 降低pH值 辐射等 相 结合 发挥其协同作用的栅栏技术是控制微生物 增长 延长低温肉制品货架期的有效方法 1 近年 来国内外用乳酸链球菌素与其他防腐剂共同使 用进行肉制品保鲜试验的研究报道较多 T E conomou 4 Gill 5 和邓明 6 等发现乳酸链球菌素与 EDTA存在较好的协同作用 孙承峰 7 马美湖 8 和张德权 9 等发现 乳酸链球菌素与乳酸钠之间 低温牛肉制品的安全保鲜技术研究 夏露 陈有亮 浙江大学 动物科学学院 杭州310029 摘要 将酱牛肉在乳酸链球菌素 乳酸钠 山梨酸钾 双乙酸钠和柠檬酸配成的复合保鲜液中浸泡后 真空包装 在7 下贮存 以菌落总数作为保鲜效果的指标 以四元二次旋转组合设计探讨乳酸链球菌 素 乳酸钠 山梨酸钾和双乙酸钠的交互作用及最佳配比 结果表明 单因子抑菌效果排序依次为乳酸 链球菌素 乳酸钠 山梨酸钾和双乙酸钠 乳酸链球菌素与乳酸钠 乳酸链球菌素与山梨酸钾存在显著 的交互效应 保鲜剂最佳添加量分别为乳酸链球菌素0 1460 g kg 60 乳酸钠14 55 g kg 山梨酸钾 0 0684 g kg 双乙酸钠2 084 g kg 关键词 防腐剂 牛肉 抑菌 交互效应 中图分类号 TS205 7文献标识码 A文章编号 1001 7119 2010 06 0884 07 Studies on Safe Preservation Techniques of Low temperature Beef Products XIA Lu CHEN Youliang College of Animal Science Zhejiang University Hangzhou 310029 China Abstract The sauce beef was vacuum packaged and stored at 7 after soaked in multiple preservative solution consists of Nisin sodium lactic potassium sorbate sodium diacetate and citric acid The total bacteria as the parameter to value the preservation effect The interactions of the former four antimicrobials were studied by four factors quadratic regression orthogonal rotating design and the optimum proportion was found The results showed the order of antibacterial effect Nisin sodium lactic potassium sorbate and sodium diacetate The obvious interactions were found between Nisin and lactic acid sodium Nisin and potassium sorbate The optimum added amount were Nisin 0 1460 g kg sodium lactic 14 55 g kg potassium sorbate 0 0684 g kg sodium diacetate 2 084 g kg Key words preservative low temperature sauce beef antibacterial interaction Vol 26No 6 Nov 2010 第26卷 第6期 2010年11月 科 技 通 报 BULLETIN OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 第6期 具有明显的协同作用 而本文选用以乳酸链球菌 素为主 与山梨酸钾 乳酸钠 双乙酸钠及柠檬酸 配成的防腐保鲜液 再与低温杀菌 真空包装 低 温贮存相结合 对酱牛肉进行综合保鲜效果的研 究 为延长低温肉制品的保质期 提供科学依据 1材料与方法 1 1材料与设备 1 原料肉 冷鲜牛臀肉 好又多超市凤起路 店 2 试剂 乳酸链球菌素 银象牌 效价 1000 IH mg 60 乳酸钠 化学纯 以下乳酸钠均 为该浓度 山梨酸钾 食品级 双乙酸钠 食品 级 柠檬酸 分析纯 3 包装材料 PA15 CPP70耐高温蒸煮透明 真空包装袋 规格 14 cm 22 cm 厚度 双面18 丝 4 设备 DGX 9143B 1电热鼓风干燥箱 HWS 380智能恒温恒湿箱 SPX 150智能生化培 养箱 超净工作台 DZQ400 ZD真空包装机 Sar torius BS 110电子分析天平 ACS 15A电子天 平 YXQ SG41280手提式压力蒸汽灭菌器 恒温 水浴锅 双层铁皮电炉 1 2试验方法 1 2 1酱牛肉的加工工艺 1 将冷鲜牛臀肉解冻 洗净 切割成200 g 左右的肉块 加入4 白糖 1 盐 7 酱油 5 黄 酒 0 8 味精进行腌制 搅拌均匀 置于7 下冷 藏2 d 期间适当进行搅拌 2 取肉样质量0 1 的八角 桂皮 花椒 小 茴香 0 05 的丁香 1 的生姜 大蒜和洋葱 用纱 布包裹 置于肉样质量20 的水中加热至90 3 将香辛料带水一起倒入牛肉中 边煮边 搅拌 直至汤汁收干 完全渗入牛肉内 4 将每组样品在其对应的保鲜液中浸泡 3 5 s 捞出沥干 真空包装 放于7 下冷藏 1 2 2保鲜液的配制 1 2 2 1试验设计 为寻求防腐剂的最佳浓度组合 对乳酸链球 菌素 乳酸钠 山梨酸钾和双乙酸钠的添加浓度 进行四元二次通用旋转组合设计 柠檬酸的添加 水平固定为0 075 g kg 以GB2760 2007食品添 加剂使用标准规定的最大添加量为各因子的最 高水平 见表1 1 2 2 2防腐剂浓度的确定 将100 g煮熟的牛肉放到蒸馏水中浸泡3 5 s 沥干后称重为105 g 增重5 g 因此牛肉样品的 吸水量为5 根据样品吸水量实验的结果 可将防腐剂的 表1四个因素的编码值及浓度水平 Table 1 Codes and concerntrations of antimicrobials 编码X1Nisin g kg X260 乳酸钠 g kg X3山梨酸钾 g kg X4双乙酸钠 g kg 20 5300 0753 0 10 4250 0602 5 00 3200 0452 0 10 2150 0301 5 20 1100 0151 0 表2保鲜液中四个因素的浓度配比 Table 2Concerntrations of antimicrobials in multiple preservative solution 编码X1Nisin X260 乳酸钠 X3山梨酸钾 X4双乙酸钠 21 0600 156 0 10 8500 125 0 00 6400 094 0 10 4300 063 0 20 2200 032 0 夏露等 低温牛肉制品的安全保鲜技术研究885 科技通报第26卷 表3保鲜液的四元二次通用旋转组合设计方案及结果 Table 3 Results of quadratic regression orthogonal rotating design 处理号X1X2X3X4Y lg cfu g 111113 24 2111 13 25 311 113 24 411 1 13 26 51 1113 22 61 11 13 26 71 1 113 23 81 1 1 13 24 9 11113 10 10 111 13 13 11 11 113 18 12 11 1 13 20 13 1 1113 06 14 1 11 13 08 15 1 1 113 10 16 1 1 1 13 11 1720003 45 18 20003 11 1902003 16 200 2003 10 2100203 12 浓度换算成配制保鲜液时的浓度 四个因素的配 比浓度见表2 柠檬酸的浓度为0 15 1 2 3菌落总数的测定 根据GB T 4789 2 2003 食品卫生微生物 学检验 菌落总数测定 的规定进行检测 每周测 1次 连续测8周 1 2 4数据统计与分析 所得数据用SAS软件 8 2版 进行分析 并 通过响应面分析各因素间的交互作用 2结果与分析 2 1酱牛肉菌落总数的变化情况 对在7 下冷藏的33组样品 包括对照组 以7 d为周期进行菌落总数的检测 绘制菌落总 数增长趋势的曲线 见图1 由图1可看出 经过保鲜液浸泡的各组样品 在4周内菌落总数均无明显增加 在第5周以后 逐渐升高 第6周时达到500cfu g左右 并在随后 的几周内增长趋势较为明显 而第8周时 除第 17组样品菌落总数接近3000 cfu g以外 其余各 组均在1000 2000 cfu g 而对照组 未经保鲜液 浸泡 样品的菌落总数在第3周已超过500 cfu g 在第4周明显增加 从 1000增长到3000 cfu g 以上 在第八周对照组样品的菌落总数达1 6 104 cfu g 2 2四种防腐剂间的相互作用 2 2 1正交旋转组合设计试验结果 为寻求保鲜液的最佳浓度组合 对保鲜液进 行四因素的旋转回归试验设计 结果见表3 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 菌落总数 cfu g 012345678 对照组 其他样品组 贮藏时间 周 图1各组样品在7 下冷藏8周内菌落总数的变化曲线 Fig 1Changes in total bacteria counts of 33 samples stored at 7 886 第6期 图24种防腐剂的单因子效应曲线 Fig 2Single factor utility curves of the four antimicrobia1s Y X1 X2 X3 X4 2 1 521 510 50 0 5 1 X值 因子编码值 Y值 菌落总数对数值 2 2 2回归模型的建立及统计分析 用SAS 8 2版 软件的RSREG过程对试验 结果进行多元回归分析 以菌落总数为Y值 乳 酸链球菌素 山梨酸钾 乳酸钠 双乙酸钠分别为 X1 X2 X3和X4 由方差分析可知总模型对应的F 检验PX2 X3 X4 表明乳酸链球菌素的添加量 对抑菌效果影响最显著 即乳酸链球菌素添加浓 度的微小变化即可对抑菌效果带来很大的影响 其次是乳酸钠 山梨酸钾和双乙酸钠的影响效果 较为不显著 此外 乳酸链球菌素与乳酸钠 乳酸 链球菌素与山梨酸钾存在显著的交互效应 P 0 05 其他防腐剂之间交互作用不明显 2 2 3单因子效应分析 在单因子效应分析中 采用降维分析 将其 他的因子固定在零水平 描述此因子变动时对抑 菌效果的影响 4个因子的单因子效应方程如下 Y1 3 122500 0 071250X1 0 041354X12 Y2 3 122500 0 015417X2 0 003854X22 Y3 3 122500 0 007917X3 0 002604X32 Y4 3 122500 0 007917X4 0 003854X42 根据以上方程 可以得到单因子效应曲线 图2 由上图可知及单因子效应方程可得 当X1编 码为 0 8615 即乳酸链球菌素添加量为0 21 g kg X2编码为 2 即乳酸钠添加量为20 g kg X3 编码为1 5202 即山梨酸钾添加量为0 068 g kg X4编码为1 0271 即双乙酸钠添加量为2 51 g kg 处理号X1X2X3X4Y lg cfu g 2200 203 13 2300023 11 24000 23 15 2500003 11 2600003 12 2700003 12 2800003 11 2900003 13 3000003 16 3100003 12 3200003 11 续表3 夏露等 低温牛肉制品的安全保鲜技术研究887 科技通报第26卷 时 菌落总数分别为最小值 在取得最小值之 前 菌落总数与防腐剂的百分比均为负相关 取 得最小值之后 菌落总数与防腐剂的百分比均 为正相关 2 2 4交互效应分析 根据前面的回归分析已知 乳酸链球菌素与 乳酸钠 乳酸链球菌素与山梨酸钾存在显著的交 互效应 P 0 05 采用降维分析的方法 固定两个 因子为0水平 可得到另两个因子交互效应方程 如下 Y12 3 122500 0 071250X1 0 015417X2 0 041354X12 0 003854X22 0 010625X1X2 Y13 3 122500 0 071250X1 0 007917X3 0 041354X12 0 002604X32 0 010625X1X3 由交互效应图可以看出 两个效应面均存在 极小值 从等高线图更可以明显看出两组防腐剂 之间的交互作用 因为等高线的形状反映交互效 应的强弱大小 圆形表示两个因素交互作用不显 著 椭圆形表示两个因素交互作用显著 在同一 椭圆形的区域里面 细菌总数相同 等高线由里 向外 细菌总数增加 因此 由乳酸钠与乳酸链球菌素的等高线图 可以看出 当其他两个因子编码在0水平时 乳 酸钠编码值在 2时细菌总数最少 随着乳酸钠水 平的提高 不管乳酸链球菌素水平为多少 细菌 总数都在增加 说明在乳酸钠添加量为20 g kg 以上时 它与乳酸链球菌素之间存在拮抗作用 而当乳酸钠水平固定在 2时 乳酸链球菌素编码 值在 2到 1之间 细菌总数逐渐减少 在 1到 2 之间 细菌总数逐渐增加 由山梨酸钾与乳酸链 球菌素的等高线图可以看出 当其他两个因子编 码在0水平时 当乳酸链球菌素在 2 1 区间 山梨酸钾在 2 1 9 区间内 细菌总数逐渐减 少 两者存在协同作用 而乳酸链球菌素在 1 1 2 区间 山梨酸钾在 1 9 2 区间内 细菌总数 逐渐增加 两者存在拮抗作用 对两个二次交互效应方程进行极值计算可 得 当X1 1 118959 X2 2 0时 Y12min 3 055356 当X1 1 119959 X3 1 999075时 Y13min 3 05365 即当乳酸链球菌素添加量为0 1881 g kg 乳酸钠 添加量为20 g kg时 细菌总数对数达到最小值 3 0554 而当乳酸链球菌素添加量为0 1880 g kg 山梨酸钾添加量为0 07499 g kg时 细菌总数对 数达到最小值3 05365 分析结果与回归方程分 析结果一致 2 2 5防腐剂最佳配比的确定 根据分析可得回归模型中菌落总数得到最 低水平时四种防腐剂的各自编码值 即X1 1 54 X2 1 09 X3 1 56 X4 0 42 换算成实际值 可得当乳酸链球菌素添加量为0 1460 g kg 60 乳酸钠添加量为14 55 g kg 山梨酸钾添加量为 0 0684 g kg 双乙酸钠添加量为2 084 g kg时 菌 落总数最小 对数值可达到回归模型中的最小值 3 04284 即此时保鲜效果为最佳 3讨论 1 经过保鲜液浸泡的各组样品在第8周的 菌落总数基本在2000 cfu g以下 而未经保鲜液 浸泡的对照组菌落总数在第4周明显增加 从 1000增长到3000 cfu g以上 在第八周达1 6 104 cfu g 说明本实验的处理对酱牛肉有明显的 保鲜效果 能有效延长产品的货架期 2 以菌落总数作为指标来看各防腐剂的抑 菌效果 结果依次为乳酸链球菌素 山梨酸钾 乳 酸钠和双乙酸钠 说明乳酸链球菌素的抑菌效果 最强 它的浓度变化对菌落总数有着很大的影 响 由于本试验中的酱牛肉是经真空包装后进行 低温杀菌 残留的一些耐热芽孢杆菌大多属于革 兰氏阳性菌 因此乳酸链球菌素可以发挥很好的 抑制作用 另外 在低温贮藏的条件下 厌氧 嗜 冷的乳酸菌为优势菌 10 对乳酸链球菌素也很敏 感 因此乳酸链球菌素在本试验中抑菌效果最为 明显 然而由于防腐剂的抑菌范围有限 并不能完 全避免外界环境对其稳定性的影响 因此单独使 用一种防腐保鲜剂时 不能达到理想的保鲜效 果 如乳酸链球菌素能抑制大部分革兰氏阳性 菌 对酵母菌和霉菌无效 但在一定的条件下 如 冷冻 加热 降低pH值和经EDTA及其它表面活 性剂处理 对部分革兰氏阴性菌也有致死作用 11 因此通过几种防腐保鲜剂的组合配成保鲜液 能 通过各种保鲜剂的交互作用 扩大防腐剂的抑菌 谱 可以获得十分理想的保鲜效果 本试验结果表明 乳酸链球菌素与乳酸钠 乳酸链球菌素与山梨酸钾之间存在着显著的交 888 第6期 互效应 P 0 05 这与前人的报道结果 6 9 相一 致 然而在本实验中 乳酸钠添加浓度在20 g kg 以上 与乳酸链球菌素间存在拮抗作用 若要发 挥两者之间的协同效应 乳酸钠浓度需要适当降 低 这可能是由于乳酸钠浓度过高 在某些方面 影响了乳酸链球菌素的活性 具体机理尚待进一 步研究 3 本试验采取保鲜液浸泡 真空包装 二次 低温杀菌 低温储存的冷链流通方式 发挥各种 保鲜方法的协同增效作用 取得了理想的防腐效 果 并保留了低温肉制品的良好风味 因此 若在 实际生产中推广与使用 能有效延长产品的货架 期 取得巨大的经济效益 4结论 1 乳酸链球菌素与乳酸钠 乳酸链球菌素 与山梨酸钾之间存在着显著的交互效应 P y 3 457 3 323 3 189 3 055 2 00 2 00 0 67 0 67 2 00 x1 0 67 0 67 2 00 x2 y值 菌落总数对数 x1乳酸链球菌素 2 1 012 2 1 0 1 2 x1 x2 x2乳酸钠 a 曲线图b 等高线图 图3乳酸链球菌素与乳酸钠的相应曲线图和等高线图 Fig 3Response surface and contour line of Nisin and sodium lactic x值 因子编码 2 1 0 1 2 x1 2 1 012 x3 x3山梨酸钾 b 等高线图 y 3 467 3 333 3 199 3 065 2 00 2 00 0 67 0 67 2 00 x1 0 67 0 67 2 00 x3 y值 菌落总数对数 x值 因子编码 x1乳酸链球菌素 图4乳酸链球菌素与山梨酸钾的相应曲线图 Fig 4Response surface and contour line of Nisin and potassium sorbate 夏露等 低温牛肉制品的安全保鲜技术研究 a 曲线图 889 科技通报第26卷 0 05 2 四种防腐剂的抑菌效果依次为乳酸链球 菌素 乳酸钠 山梨酸钾和双乙酸钠 最佳添加量 分别为乳酸链球菌素0 1460 g kg 60 乳酸钠 14 55 g kg 山梨酸钾0 0684 g kg 双乙酸钠2 084 g kg 再添加0 075 g kg的柠檬酸 其菌落总数的 对数值可达到最小值3 04284 保鲜效果最佳 参考文献 1 莱斯特 王卫 栅栏技术在食品开发中的应用 J 食品 科学 1997 18 6 8 11 2 Rhodehamel E J FDA s concerns with sous vide pro cessing J Food Technol 1992 46 12 73 76 3 Delves Broughton J The use of EDTA to enhance the ef cacy of Nisin towards Gram negative bacteria J In ternationalBiodeteriorationandBiodegradation 1993 32 87 97

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