魚肉腸的超高壓殺菌工藝研究

杭瑜瑜

(瓊州學院理工學院，海南三亞572022)

超高壓技術是食品加工領域的一項新技術，超高壓可以使酶失活、導致細胞形態的改變、破壞細胞膜等［1，2］.高壓處理能夠完整地保留風味和多種維生素等小分子物質［3－5］，超高壓加工具有速凍及不凍冷藏效果，而且超高壓還可以改善生物多聚體結構，調整食品質構.超高壓的這些特性可以延長水產品的貨架期并可大大提高水產加工制品的商業價值.

研究了超高壓處理對魚肉腸中微生物的影響，并確定了魚肉腸的超高壓殺菌工藝條件，為超高壓在水產品加工中的殺菌應用提供了實例.

1 材料和方法

1.1 試驗材料、試劑與設備

1.1.1 原料魚肉腸，自制.

1.1.2 主要試劑及溶液配制營養瓊脂、乳糖膽鹽發酵培養基、伊紅美藍瓊脂培養基、乳糖發酵培養基、孟加拉紅瓊脂培養基均為杭州微生物試劑公司生產;革蘭氏染色液、0.85%滅菌生理鹽水.所用試劑均為分析純.

1.1.3 試驗儀器與設備超高壓處理裝置HPB.A2—600/0.6超高壓生物處理機，華泰森淼生物工程技術有限公司;真空包裝機，超凈工作臺，高壓蒸汽滅菌鍋，生化培養箱等.

1.2 試驗方法

1.2.1 魚肉腸的制備魚糜→解凍→斬拌(調味)→灌腸→真空包裝

1.2.2 樣品處理為了保證所有試驗樣品中微生物種類、數量一致，試驗用魚肉腸均為一次性制備，高壓處理后立即進行微生物指標檢驗.

1.2.3 試驗方法設計

1.2.3.1 單因素試驗設計

(1)壓力對微生物存活量的影響:在20℃下，保壓10min，分別于100MPa、200MPa、300MPa、400MPa和500MPa的壓力處理樣品.

(2)保壓時間對微生物存活量的影響:樣品在20℃，400MPa壓力下分別保壓處理5min、10min、15min、20min和25min.

(3)協同處理溫度對微生物存活量的影響:樣品分別于20℃、30℃、40℃、50℃和60℃在400MPa壓力下處理10min.

1.2.3.2 正交試驗設計依據單因素試驗結果，對處理壓力、保壓時間以及協同溫度選取適宜的水平，按照L9(34)正交表安排實驗，實驗因素與水平見表1.

1.2.4 微生物存活量的測定方法根據中華人民共和國國家標準食品衛生微生物學檢驗方法(GB/T4789－2003)檢驗經超高壓處理和未處理(對照樣)魚肉腸樣品中的細菌總數(單位:cfu/g)、霉菌和酵母菌數量(單位:cfu/g)，大腸菌群(單位:MPN/100g)和致病菌.

表1 正交試驗因素水平表

1.3 數據分析方法利用SPSS13.0的ANOVA進行方差分析，并用鄧肯多重比較進行檢驗在方差分析中有顯著差異的變量之間的差異，差異顯著性p＜0.05.

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 處理壓力對微生物存活量的影響超高壓處理樣品中微生物的數量和壓力的關系如圖1所示.由圖1可見，在20℃下，不同壓力下保壓10min后，菌落總數從24000cfu/g下降到1300cfu/g.未處理樣的大腸菌群數量是9400MPN/100g，經400MPa處理已不能檢出，未處理樣的霉菌和酵母菌數量是4700cfu/g，經500MPa處理后下降到10cfu/g.大于400MPa時，致死曲線接近直線.可見在大于400MPa之后，單純增加壓力對于殺菌效果影響不大.

2.1.2 保壓時間對微生物存活量的影響超高壓處理樣品中微生物的數量和保壓時間的關系如圖2所示.由圖2可見，隨著保壓時間的延長，微生物數量降低，在0－5min之間微生物存活量明顯降低.經10min處理，大腸菌群未檢出，霉菌和酵母菌經15min處理后也未檢出.在一定壓力條件下，殺菌時間延長，殺菌效果會有一定程度的提高，但超過一定值時單純的增加保壓時間對于殺菌效果影響不大.

圖1 壓力對微生物存活量的影響

2.1.3 協同處理溫度對微生物存活量的影響協同溫度與微生物數量的關系如圖3所示.由圖3可見，在20℃和30℃下處理時，菌落總數分別從26000cfu/g降低到 1700cfu/g和 480cfu/g.溫度為40℃、50℃ 和 60℃ 時，菌落總數分別為 350cfu/g、270cfu/g和260cfu/g.經400MPa、30℃、處理10min，菌落總數為470cfu/g，遠低于國家衛生標準.通過顯著性分析，經400MPa，10min處理，30℃以上與30℃的溫度處理的殺菌效果沒有顯著差異性，因此為了節約成本，30℃的溫度處理的殺菌效果較為理想.

圖2 保壓時間對微生物存活量的影響

圖3 協同處理溫度對微生物存活量的影響

2.2 正交試驗結果與分析按照表1安排試驗，正交試驗結果見表2.

表2 正交試驗設計與結果

由于在400MPa以上處理時，大腸菌群、霉菌和酵母菌都沒有檢出.所以以菌落總數為指標進行優化結果分析.以菌落總數為指標的方差分析見表3.

表3 菌落總數的正交試驗的方差分析表

由表3方差分析的結果可以看出，因素A作用顯著，B和C的作用不顯著.當壓力為400MPa時，各項指標已經達到國家衛生標準的要求.而因素B和C均未達到顯著水平，可以在任意水平.同時考慮殺菌效果以及溫度對質構等等因素的影響，故選取B2，因素C的重要程度最低，可以由其他兩個因素來決定.結合試驗結果，選擇C1就可以達到良好的殺菌效果.因此，最為經濟的超高壓殺菌工藝條件為壓力400MPa，溫度30℃，保壓時間5min.

3 結論

超高壓處理對魚肉腸有良好的殺菌效果.試驗結果表明，在殺菌效果的諸影響因素中，處理壓力是主要的影響因素，溫度次之，最后是保壓時間.通過數據分析得出殺菌的最優化工藝條件為:操作壓力400MPa、保壓時間5min、協同溫度30℃，在此條件下處理，魚腸的菌落總數減少97.2%，大腸菌群、霉菌和酵母菌以及致病菌均未檢出.

［1］杭瑜瑜，陸海霞，勵建榮.超高壓處理對副溶血性弧菌的影響［J］.微生物學報，2009，49(11):1489～1493.

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［3］Pan J.，Zhang W.C.，Chen C.G.，et al.Study on ultra high pressure sterilization Practical procedure and equipment on beverage［J］.Transaction of the Chinese Society of Agriculture Engineering，2000，16(1):125 ～128.

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［5］Rahman M.S..Handbook of Food Preservation［M］.New York:CRC Press，2007.839 ～841.