黄豆酱杀菌工艺条件的研究.doc

黄豆酱杀菌工艺条件的研究2011年第1期3月出版食品工程FOODENGINEERING21黄豆酱杀菌工艺条件的研究Studyonsterilizingtechnologyofsoysauce时威张岩2刘颖(广东海洋大学食品科技学院,湛江5240882)z(上海海洋大学食品学院,上海201306)SHIWeiZHANGYahLIUYing.(Collegeoffoodscienceandtechnology,Guangdongoceanuniversity,Zhanjiang524088,China)(Collegeoffoodscienceandtechnology,Shanghaioceanuniversity,Shanghai201306,China)摘要对黄豆酱杀菌工艺进了研究,通过试验初步确定杀菌最佳温度8090,杀菌时间5min一10min.通过单因素试验和正交试验确定黄豆酱最佳杀菌工艺条件是:水浴灭菌温度90,杀茵时间10min.在最佳条件下杀菌率已经达到86.8%,而且灭茵后感官没有明显变化.关键词黄豆酱;杀菌;正交试验AbstractTheSterilizingtechnologyofsoysaucewasstudied.BymeansofPreliminarystudyascertaintheoptimizedsterilizetemperaturewas80oc90andtheoptimizedsterilizetimewas5min-10rain.Bysinglefactorandorthogonaltests,theoptimumtemperatureandtheoptimumtimeweredetermined:bathingtemperatureat90degreesCelsius,sterilizetimewas10min.Undertheoptimizedconditions,thesterilizationratecouldreach86.8%,andtheSensoryqualitydoesnothaveapparentchangeaftersterilization.Keywordssoysauce;sterilize;orthogonaltest中图分类号:TS225.1+3文献标识码:A文章编号:16736004(2011)Ol一002103黄豆酱以黄豆为原料,在传统发酵生产的基础上,结合现代生产技术精制而成.其特点是保持了整粒黄豆的形态,颜色金黄至红棕,光泽好,味道鲜,咸甜适口,香气浓郁,既保持传统酿造豆酱的风味和特点,又符合现代饮食的要求.用于烹调,焖,煮,炒,拌样样皆宜,黄豆酱深受东北人民的喜爱,一般所谓的东北大酱对现代人来说就是黄豆酱.黄豆酱是一种发酵食品,其中含有较多的活菌成分,因而市售黄豆酱经常发生胀袋现象,尤其是在夏季,天气炎热,温度较高,更适合活菌的繁殖.由于传统豆酱在生产过程中采用敞口的自然发?时威,男,1986年出生,广东海洋大学在读研究生,研究方向:海洋活性物质研究与开发.?刘颖.通讯作者,Email:shiweil985163.corn.收稿日期:20101031酵方式,因此,在酱中有可能污染上一些对豆酱的风味产生不良气味或对人体健康产生危害的杂菌或致病菌.黄豆酱中存在的不安全的隐患,主要来源于黄豆酱生产中的污染.当黄豆酱成品中有较多活性菌时,装人塑料袋后会由于活性菌的发酵而使辣酱膨胀,塑料袋破裂.针对这一市场上的普遍问题,找到一个解决方法已成为众商家的燃眉之急.黄豆酱生产企业规模普遍较小,灭菌设备比较落后.本实验主要研究了黄豆酱的水浴杀菌工艺,对成品进行水浴杀菌,减少活菌的数量来抑制活性菌的发酵产气,从而降低产品产气胀袋的可能性,以提高黄豆酱成品的质量和安全性.此方法对灭菌设备要求比较低,对小型黄豆酱生产企业提供了方法及数据支持.1材料与方法食品工程2011年第1期3月出版1.1材料与试剂黄豆酱(未灭菌),来自哈尔滨市一黄豆酱加工作坊,其主要生产配方为:黄豆,曲精,碘盐,香辛料,辅料等.营养琼脂培养基,北京奥博星生物技术有限责任公司;氯化钠(分析纯),天津市光复科技发展有限公司;pH试纸(114),杭州特种纸业有限公司.保鲜膜,东莞市鸣发包装材料有限公司蒸煮袋.1.2仪器与设备ZDX一35B座式自动电热压力蒸汽灭菌器,上海申安医疗器械厂;DNP一9082电热恒温培养箱,上海精宏实验设备有限公司;W一201数控恒温水浴锅,上海申盛生物技术有限公司;AB104一N电子分析天平,ShanghaiMettlerToledoGroup.1.3实验方法1.3.1黄豆酱生产工艺流程大豆浸泡一煮制一冷却(冷却池)一保温(40C50C)一(.,打耙酱盐(用开水溶解)调配一磨细一成品.1.3.2黄豆酱杀菌条件的初步确定1-3.2.1酸辣酱产气量的测定:疗法每份样品取30g置于已灭菌的100mL小烧杯中,用封瓶膜密封,在沸水浴中快速升温,当样品中心温度达到所.温度后,取出放在上述水浴锅中保温至所需时间,取出,用流动水迅速冷却至室温,用蒸煮袋密封,以便监测胀袋情况.1.3.2.2高温灭菌对黄豆酱的影响取黄豆酱样品进行121qC/20min灭菌处理,每份样品做3个平行样,并作空白对照.1.3.2-3不同水浴杀菌条件对产气量的影响另取黄豆酱样品分别进行60/30min,7O/20min,80/10min,90oC/5min水浴杀菌处理,并定期监测其胀袋情况,每份样品作2个平行样,并作空白对照.通过实验初步确定确定最佳的灭菌条件.1.3.3菌落总数的测定方法1-3.3.1样品稀释及培养:取样品25g放人含有225mL无菌水的玻璃瓶内,经充分振摇做成1:10的稀释液.用1mL灭菌吸管吸取1:10稀释液1mL,注人含有9mL无菌水的试管内.用1mL灭菌吸管反复吸吹做成1:100的稀释液,以此类推,做出1:1000等稀释度的稀释液.每次换一支吸管,取10,10,10-5三个稀释梯度,取0.1mL一定浓度的样品匀浆稀释液涂布于营养琼脂培养基,每个稀释度作2个平行样,于37培养箱内培养48h.1_3-3.2菌落计数方法作平皿菌落计数时,可用肉眼观察,必要时用菌落计数器放大镜检查以防遗漏.在记下各平皿的菌落数后,求出同稀释度的各平皿平均菌落数.1.3.3.3菌落计数的报告.平皿菌落数的选择,一般可选取菌落数在30cfu300cfu之间的平皿作为菌落总数测定标准.稀释度的选择应选择平均菌落数30cfu300cfu之间的稀释度,乘以稀释倍数报告之.当菌落数太多以至无法计数时则可以多不可计报告之.l-3.4杀菌率计算公式杀菌率=壁-oo%.1.3.5单因素试验以杀菌率为指标,研究不同温度,时间对黄豆酱的杀菌效果.本试验主要研究灭菌时间和灭菌温度对黄豆酱杀菌效果的影响.在灭菌时间为10min条件下,研究不同温度下的杀菌率,温度分别选取80,85,9O.在灭菌温度85条件下,研究不同灭菌时间下的杀菌率,温度分别选取5min,10min,15min.2结果与分析2.1杀菌条件的初步确定2.1.1高温灭菌对产气量的影响黄豆酱样品经过121/20min灭菌处理后,监测胀袋情况如下页图1所示.由图1可以看出,空白样品体积变化比灭菌样品体积变化大且较明显.灭菌样品体积稍有减小,说明灭菌处理对产气菌有很好的抑制作用,但由于温度过高,酱的理化性质发生了严重的变化,营养成分也遭到破坏,故不能采用121/20min灭菌处理,应适当降低温度,使用水浴方法灭菌.2011年第1期3月出版时威,等:黄豆酱杀菌工艺条件的研究430420410400蛙390380时间,d一一空白;一一灭菌处理样图1121,20rain灭菌后处理体积变化表2.1.2不同水浴杀菌条件对产气量的影响由于121oC/20min高温灭菌处理对理化性质及营养成分会造成破坏,所以对黄豆酱样品需降低杀菌温度.分别进行6O/30rain,70/20rain,80cc/10min,90/5min水浴杀菌处理,监测胀袋情况如图2所示.时间/d一一空白;一一一0/30min;一一-70/20min:一一80/10min;一一9O/5min图2不同灭菌条件处理后储藏过程中体积变化曲线由图2可以看出,空白样品和6O/30rain,70cC/20min处理样品体积变化比较明显,而80oC/10min,90/5rain处理样品效果较好,且感官性状变化较小.由于这两个条件差别不大,可以确定80/10rain,90qC/5min水浴巴氏杀菌处理效果较好,因此主要灭菌条件可初步确定为灭菌温度8O90,灭菌时间5min10rain.2.2杀菌工艺条件的优化2.2.1黄豆酱样品初始菌落总数经对梯度稀释培养计数,发现黄豆酱样品的初始菌落总数已经达到2.65106cfu/mL,超过国家标准,需要进行灭菌,改善这种状况.2.2.2水浴杀菌工艺条件的优化为确定最佳的水浴杀菌条件,基于上述单因素试验,对影响杀菌的的两个主要因素进行正交试验,正交试验设计选取L9(3z)研究杀菌温度(A),杀菌时间(B)两个因素对于杀菌效果的影响.正交试验的因素水平见表1,结果与极差分析见表2.计算不同巴氏杀菌条件下的样品的杀菌率,并置于37培养箱中储存,定期监测其胀袋情况,平板涂布法测定菌落总数,确定一个最佳灭菌条件.表1正交试验因素水平表表2正交试验结果与分析菌落总数杀菌率实验号ABcfu/mL%11l210624.52121.5X10643.43131.51o643.44211.51o643.4522510581.1623510581.173151081.18323.5lo586.89333.5x1o586.8.37.149.756.O70.484.970.447.820.7由表2中的极差大小可知两个因素对产品灭菌效果的影响为:温度>时间,即温度对产品的影响大于时间的影响,故在实际生产中应该重点考虑灭菌温度对产品质量的影响.通过正交试验,根据正交结果表中的值可以确定出最佳组合条件为A,B,即最佳灭菌条件为90/10min,该条件处理后的样品胀袋情况明显得到改善,活菌数明显减少,菌落总数由2.6510efu/mL降低至3.5105cfu/mL,杀菌率已经达到86.8%,而且灭菌后感官没有明显变化.3结论通过正交试验结果表明,黄豆酱最佳杀菌条件为温度90,时间10rain,在此(下转第56页)食品工程2011年第1期3月出版589.592nm,330.237nm,330.298nm,通过实验,谱线589.592nm干扰小,灵敏度高,确定为该方法的定量分析谱线.改变等离子体发射光谱的工作功率及雾化气压力条件,对钠离子谱线强度影响很大,因此,通过实验选择了最佳工作功率及雾化气压力条件.2.2样品前处理方法的选择样品前处理方法的选择,与样品最终结果的准确度有相当重要的关系.本研究对微波消解,电热板湿法消解以及高温炉干法消解3种样品前处理方法进行了大量试验,发现高温炉干法消解容易造成样品损失,最终数据非常不稳定,回收率较差;微波消解和电热板湿法消解两种方法,最终数据稳定,回收率高,准确度也高.再根据日常实验的经验,选择了样品前处理采用微波消解和电热板湿法消解两种方法.2.3线性范围的确定为了确定标准系列的范围,选用0.0/zg/mL20#g/mL6个不同质量浓度的钠标准溶液供ICP测定,并绘制钠标准曲线.结果显示线性关系数良好,回归方程P(钠)=76.4826D(x)+0.8549,0.9999,(见图1)2.4检出限的确定p(钠)/zig?mL-图1钠标准曲线图在本实验条件下,通过对11个样品空白进行测定,计算标准偏差(s).以3|s为方法检出限,计算得出对应方法检出限浓度,以10S为定量检出浓度.得出微波消解前处理方法检出限为4mg/kg;定量限为l4mg/kg.电热板湿法消解前处理方法检出限为l7mgkg,定量限为57mg/kg.2.5精密度的测定采集了不同地区的鲜牛乳5个批次,对其钠含量按已确定的两种方法进行了6次测定,相对标准偏差RSD<5.0%.取人工掺碱牛乳5个批次,对其钠含量按已确定的方法进行了6次测定,相对标准偏差RSD<5.O%.2.6回收率的测定对鲜牛乳和掺碱牛乳样品分别加人不同浓度的钠标准溶液,按已确定的两种处理方法及已确定的仪器条件进行测定,回收率均>85.0%.3结语通过大量试验证明,用上述方法可以对牛乳和掺碱牛乳中钠含量准确定量测定,标准曲线线性相关系数r=0.9999,线性关系良好;方法回收率达85%以上;RSD<5.O%,精密度高.对鲜牛乳进行了多次检验,钠含量在610mg/kg以下;对市场上购买的各品牌牛乳均进行了检验,钠含量在610mgkg以下;对掺碱后牛乳进行了检测,钠含量大于750mg/kg.参考文献1辛仁轩.等离子体发射光谱一原子光谱分析技术丛书M.北京:化学工业出版社,2005:1-524.2中华人民共和国国家质量监督检验疫总局.GB/T18932.11-2002蜂蜜中钾,磷,铁,钙,锌,铝,钠,镁,硼,锰,铜,钡,钛