王華偉,劉 芳,王道營,諸永志,徐為民,*,徐幸蓮
(1.江蘇省農業科學院農產品加工研究所,江蘇 南京 210014;
2.南京農業大學 肉品加工與質量控制教育部重點實驗室,江蘇 南京 210095)
冰鮮鴨加工冷藏過程中主要腐敗菌來源及菌相分析
王華偉1,2,劉 芳1,王道營1,諸永志1,徐為民1,*,徐幸蓮2
(1.江蘇省農業科學院農產品加工研究所,江蘇 南京 210014;
2.南京農業大學 肉品加工與質量控制教育部重點實驗室,江蘇 南京 210095)
研究工業屠宰加工過程對冰鮮鴨胴體表面菌相形成的影響。采用傳統微生物培養方法,對車間環境接觸面、胴體表面、預冷水以及貯藏期產品的微生物數量進行測定。結果表明:車間空氣、預冷水、環境接觸面是構成加工過程胴體表面菌相的主要污染源;總體來講,環境及胴體表面菌量延生產線進程而呈下降趨勢,但由于脫毛前鴨子表面的菌量對環境菌量有補充作用,而經脫毛后的胴體表面受環境中菌量的補充作用,導致部分加工工序微生物數量有階段性上升,如脫毛、凈膛工序;預冷工序的抑菌作用由于存在過程性變化,因此對終產品品質有決定性影響。
冰鮮鴨;加工冷藏;腐敗菌;菌相
近年來,全球禽肉產量持續上升,成為世界畜牧業的顯著“亮點”,其發展的強勁動力主要來自中國。目前我國雞養殖量僅次于美國,鴨和鵝的養殖量超過世界總量的80%。然而我國的禽肉加工與消費方式還比較落后,活禽售賣方式仍占主要比例。隨著生活節奏加快,消費者更需要方便、快捷、安全的加工產品[1-2]。我國冰鮮禽肉加工因受到生產設備現代化程度、屠宰工藝、衛生條件等諸多因素的影響,產品質量還達不到要求,尤其是包裝簡單或完全沒有包裝,冰鮮禽肉貨架期短、表面褐變及汁液流失問題較嚴重,產品的衛生質量還存在問題,加工、保鮮和包裝中的一些關鍵技術還沒有得到很好解決,這些因素嚴重制約了冰鮮禽肉的加工和發展[3]。
本實驗主要研究生鮮鴨肉產品在生產和冷藏過程中相關腐敗微生物多樣性和動態變化,旨在了解微生物的來源和動態分析。通過對不同生產過程中環境對胴體表面造成的交叉污染進行分析,為在線控制微生物生長提供數據和理論基礎,達到降低微生物污染、提高產品保質期的目的[4-5]。
1.1 材料、試劑與儀器
冰鮮鴨 市購;菌落總數培養基、乳酸菌培養基、假單胞菌培養基、腸桿菌科培養基軍 北京陸橋技術責任有限公司。
高壓滅菌鍋;恒溫鼓風干燥箱;凈化工作臺。
1.2 方法
1.2.1 屠宰工序
收禽→掛鴨→擊暈→放血→沖淋→燙毛→打毛→掛蠟→冷卻→剝蠟→過磅→去小毛→去爪→凈膛→沖淋→預冷→掏板油,去水泡→瀝水→分級→包裝→冷藏
1.2.2 取樣
空氣沉降菌落總數測定:在生產前、中、后期(即開始生產后1、2.5、4h。下同)對放血間、燙毛間、打毛間、去小毛間、凈膛間、副產間、預冷間、包裝間分別取樣,參照GB/T 18204.1—2000《公共場所空氣微生物檢驗方法:細菌總數測定》進行空氣沉降菌落總數的測定。
預冷水:在生產前、中、后期分別對預冷池中的一、二階預冷水取樣,取1mL檢測。
接觸面:分別對去小毛間、凈膛間、包裝間的工人手面及案板進行分別取樣,將沾有無菌生理鹽水的棉球對15cm2取樣器范圍內的接觸面反復擦拭10次,迅速放入15mL無菌生理鹽水的三角瓶,取1mL檢測。實驗重復3次,取平均值。
胴體表面:分別對去小毛后、凈膛后、預冷后的胴體表面分別采樣,采樣方法同接觸面取樣。
冷藏過程中的產品:取整鴨12只,分別于無菌袋中在(4±1)℃條件下冷藏。在第0、2、4、6天于無菌條件下,隨機剪取3只整鴨的胸肉及腿肉各25g,剪碎后加入225mL生理鹽水中,4℃振蕩搖勻30min,取上清進行微生物檢測。
以上實驗均重復3次,取平均值[6-8]。
1.2.3 微生物培養
微生物培養種類及方法見表1。

表1 不同選擇性培養基的培養條件Table 1 Incubation conditions for microbial enumeration using different selective media
2.1 加工環境污染調查
2.1.1 車間空氣污染調查

圖1 車間空氣污染調查結果Fig.1 Survey results of air contamination in workshops
分析圖1可以看出,橫向比較不同車間空氣污染狀況,以打毛間和去小毛間為界,后區較前區的空氣菌量有明顯下降,前區的放血間、燙毛間和打毛間空氣菌量均在2.38~3.4(lg(CFU/皿)),且菌量延生產線呈下降趨勢,這與車間之間空氣流通有關;后區的去小毛間、凈膛間、副產間、預冷間、包裝間的空氣菌量均在1.38~2.23(lg(CFU/皿)),這與打毛間與去小毛間之間以傳送窗作為阻隔方式有關,避免了前區與后區的交叉污染。但預冷間的空氣菌量有階段性上升,較其他后區車間要大一個數量級,這與低溫環境導致嗜冷菌大量繁殖及預冷間空氣濕度大有關,同時預冷水的更換周期長,也會導致空氣菌量有所上升。
縱向比較不同生產時期的車間空氣菌量,生產前期車間整體空氣菌量最低,其次為生產中期和后期,分析不同車間——放血間、去小毛間、副產間、預冷間的空氣菌量隨生產時間延長并無明顯下降,無顯著性差異(P>0.05),分別在(3.31±0.09)、(1.47±0.09)、(1.67± 0.12)、(2.17±0.05)(lg(CFU/皿))范圍內,分析原因,可能與車間生產方式,即胴體及副產品直接與車間環境接觸導致初期時空氣菌量已呈現飽和形式有關。而燙毛間、打毛間、凈膛間、包裝間的空氣菌量隨生產時間延長上升明顯,且差異顯著(P<0.05),這與車間生產方式,即封閉式加工,胴體與環境無直接接觸,環境的空氣菌量受生產時間影響較大有關。
2.1.2 預冷水污染狀況調查

圖2 預冷水污染調查結果Fig.2 Survey results of pre-chilling water contamination
預冷工序采用二階式,減菌劑采用NaClO溶液,換水周期為4h,水溫控制在(4±1)℃,其中一階預冷水作用為減菌,二階作用為浸洗,預冷水相對胴體為逆向流動。胴體經過整段預冷工序時間為20min。由圖2可知,生產前中期,一階預冷水菌量要大于二階預冷水,說明二階相比一階對胴體表面菌量有稀釋作用,而后期二階要大于一階,此時二階已失去其菌量稀釋作用,反而增加了胴體表面菌量,這與預冷水更換周期有密切關系。乳酸菌和腸桿菌科隨總體趨勢上升明顯,但至生產中期,一二階預冷水已無顯著差異(P>0.05),此時預冷水已經失去其減菌效果,同時說明減菌劑僅有廣譜減菌效果,且減菌效果隨生產時間延長而降低。
2.1.3 不同車間工人手面、案板及胴體表面污染調查

圖3 不同車間工人手面、案板及胴體表面污染調查結果Fig.3 Survey results of carcass surface contamination in different workshops
由圖3A可知,污染菌總體呈下降趨勢,乳酸菌下降明顯,凈膛間的工人手面有階段性上升,分析原因可能與凈膛間衛生環境及因手面接觸內臟后,殘存在上面的內臟組織成為微生物生長的良好環境有關。腸桿菌科量總體要小于乳酸菌,這反映出微生物污染的天然菌相中,乳酸菌要多于腸桿菌科,這與車間的低溫環境及乳酸菌最適生長溫度要低于腸桿菌科也有關系[9-10]。
由圖3B可知,案板上的菌量總體呈上升趨勢,凈膛間案板污染最為嚴重,各車間案板菌落總數差異顯著(P<0.05),至包裝間菌量明顯上升。分析原因,包裝間的低溫環境更適于乳酸菌及腸桿菌科生長,加之長期生產導致案板殘存大量有機物,構成微生物生長的良好環境。
由圖3C可知,總菌量基本保持(4.2±0.12)(lg(CFU/ cm2))水平,脫毛后和預冷后的總菌量無顯著性差異(P>0.05),說明生產工藝對胴體的減菌效果并不明顯。凈膛工藝受車間環境限制,導致胴體表面的菌量上升,而預冷工藝對胴體有一定的減菌效果,因而在預冷后形成下降趨勢。由于凈膛間的污染,導致減菌后胴體表面菌量雖有下降趨勢,但仍高于脫毛后的菌量[11]。
2.2 冷藏過程中產品菌相變化

圖4 貯藏期產品菌相變化Fig.4 Microflora change of duck during refrigeration
由圖4可知,橫向比較不同貯藏時間,第0~4天,菌落總數、乳酸菌、腸桿菌科、假單胞菌均呈緩慢上升趨勢,與前期相比差異顯著(P<0.05)。參考微生物生長曲線,此段時間為微生物生長的對數期,菌量增長緩慢,第4天開始,微生物生長進入對數期,第6天菌落總數達(7.08±0.23)(lg(CFU/g)),此時產品已超過保質期,不具有食用價值,參考文獻[13]可以預測,至第8~10天時,微生物生長進入停滯期,菌落總數預計值為9.0(lg(CFU/g))。縱向比較幾種主要腐敗菌的生長曲線與總菌生長一致,其中乳酸菌在生長前期逐漸占據優勢地位,這與鮮肉在冷藏初期pH值降低有關,有利于乳酸菌的生長繁殖,生長中期由于嗜冷菌如假單胞菌屬的快速繁殖,逐漸取代乳酸菌,成為優勢菌[13-14]。
分析車間空氣污染調查結果,車間空氣菌量隨生產線的逐步進行總體呈下降趨勢,打毛間至去小毛間的空氣阻隔對降低微生物污染起到關鍵作用。導致車間微生物污染的主要來源可能是由活禽體表和羽毛中攜帶的大量微生物引入所致,而導致車間微生物污染的源頭可能來自于活禽本身。
預冷水在前中期對胴體表面具有一定的減菌效果,但由于生產時間延長導致其減菌效果的降低,至后期預冷水已不具有抑菌效果,結合凈膛間的污染調查,由于凈膛工序導致胴體表面微生物污染加重,從而增加了預冷工序的減菌負擔,加上預冷池換水周期較長,因此,已大大超過預冷工序的最大工作效果。
分析脫毛、凈膛、預冷工序的工人手面、案板及胴體表面的微生物污染可知,三者相互影響,共同造成對胴體表面的交叉污染。由于脫毛、凈膛工序操作復雜,導致工人手面菌量要高于案板和胴體表面,此時污染方向是由手面至胴體表面。而預冷工序主要是機械操作,且案板因連續生產而被多次污染,因此案板菌量要高于工人手面和胴體表面,此時污染方向是由案板至胴體表面。
分析冷藏期間產品菌相變化,因生產過程交叉污染導致產品在冷藏初期已具有一定數量的微生物。分析幾種主要腐敗菌的生長趨勢,貯藏初期乳酸菌、腸桿菌科、假單胞菌屬均在2.0(lg(CFU/g))的水平,隨后乳酸菌逐漸占據優勢,但隨著總體微生物生長繁殖進入對數生長期,假單胞菌和腸桿菌科的生長繁殖抑制了乳酸菌,根據文獻[15]所述,乳酸菌由于在貯藏初期產酸,抑制了其他菌的生長,因而在一定時期內其生長繁殖要占據優勢。假單胞菌為嗜冷菌,在微生物生長進入對數成長期后,低溫環境對其生長具有優勢,因此直至對數后期,假單胞菌屬要多于腸桿菌科和乳酸菌。
綜上所述,加工車間的前區主要是禽體表對車間環境的污染,后區主要是車間環境對胴體表面的污染,因此要降低車間微生物污染,就要從源頭即禽體本身開始。不同加工工序中胴體表面受到車間環境交叉污染,其微生物數量呈現不穩定性,直接導致預冷工序工作負擔加重,直至后期無法達到應有的減菌效果,進而影響產品品質和冷藏期[16],而主要腐敗菌在整個加工工序一致沒有得到有效抑制,加速產品在冷藏期的腐敗,對產品貨架期產生直接影響。李虹敏等[9]的研究結果顯示,預冷水對產品減菌效果有顯著作用,因此要獲得良好的產品品質,關鍵在于對預冷工藝進行改進,包括減菌劑的改良、預冷水流動方式、更換頻率等。同時結合有效的保鮮方式,如氣調保鮮、保鮮劑噴淋等,從而共同達到延長保質期的目的[17-18]。
[1] 曾曉房, 林惠珍, 鄺智祥, 等. 冰鮮肉中腐敗菌的研究現狀[J]. 安徽農業科學, 2010, 38(34): 19550-19552; 19558.
[2] 管恩平, 于新春, 石明漢, 等. 出口冰鮮雞肉保質期限的研究[J]. 肉類研究, 2002, 16(4): 33-34.
[3] 賓冬梅. 冷卻保鮮肉生產技術與發展趨勢[J]. 肉類研究, 2004, 18(1): 19-22.
[4] RUSSELL S M, FLETCHER D L, COX N A. Spoilage bacteria of fresh broiler chicken carcasses[J]. Poultry Science. 1996, 74(12): 2041-2047.
[5] GEORNARAS I, VON HOLY A. Bacterial counts associated with poultry processing at different times[J]. Journal of Basic Microbiology, 2000, 40(5/6): 343-349.
[6] HINTON A J, CASON J A, INGRAM K D. Enumeration and identification of yeasts associated with commercial poultry processing and spoilage of refrigerated broiler carcasses[J]. Journal of Food Protection, 2002, 65(6): 993-998.
[7] FRIES R, GRAW C. Water and air in two poultry processing plants,chilling facilities: a bacteriological survey[J]. British Poultry Science, 1999, 40(1): 52-58.
[8] CAPITA R, ALONSO-CALLEJA C, GARCIA-FERNANDEZ M D, et al. Microbiological quality of retail poultry carcasses in Spain[J]. Journal of Food Protection, 2001, 64(12): 1961-1966.
[9] 李虹敏, 馮憲超, 徐幸蓮, 等. 肉雞屠宰加工及冷藏中的微生物污染來源及菌相分析[J]. 肉類工業, 2008(6): 33-37.
[10] 張文娟, 蔣云生, 董杰, 等. 冷鮮分割鴨制品菌群分析與衛生質量控制的研究[J]. 中國家禽, 2009, 31(10): 15-18; 22.
[11] 伍先紹, 賀稚非, 陳盼, 等. 冷卻肉中微生物區系及其控制技術研究進展[J]. 肉類研究, 2008, 22(6): 47-50.
[12] 張宇婷, 吳坤. 冷鮮豬肉中微生物生長模型的選擇與應用探討[J]. 肉類工業, 2005(11): 23-25.
[13] 邵偉, 熊澤, 唐明. 冷鮮肉貨架期生物學參數變化研究[J]. 肉品衛生, 2005(7): 23-24; 44.
[14] RODRIGUEZ-CALLEJA J M, GARCIA-LOPEZ M L, SANTOS J A, et al. Development of the aerobic spoilage flora of chilled rabbit meat[J]. Meat Science, 2005, 70(2): 389-394.
[15] INGRAM M, DINTY R H. Changes caused by microbes in spoilage of meat[J]. Journal of Applied Bacteriology, 1971, 34(1): 21-39.
[16] 胡萍. 真空包裝煙熏火腿切片特定腐敗菌及靶向抑制研究[D]. 南京:南京農業大學, 2008.
[17] 姚笛, 夏秀芳, 王穎, 等. 低溫肉制品中微生物的危害及控制[J]. 肉類研究, 2009, 23(10): 44-47.
[18] 蔣云升, 董杰, 張文娟, 等. 托盤包裝和真空包裝對冷鮮鴨保鮮效果的比較研究[J]. 揚州大學烹飪學報, 2008(4): 37-40.
Analysis of Spoilage Bacterial Source and Microflora in Refrigerated Duck during Processing and Refrigeration
WANG Hua-wei1,2,LIU Fang1,WANG Dao-ying1,ZHU Yong-zhi1,XU Wei-min1,*,XU Xing-lian2
(1. Institute of Agricultural Products Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China;
2. Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control, Ministry of Education, Nanjing Agricultrural University, Nanjing 210095, China)
The effect of industrial processing on the formation of microflora in duck carcasses was studied in the present work. Through traditional microbial culture, the number of microorganisms on workshop contact surface and carcass surface as well as in pre-chilling water during refrigeration was determined. The results showed that the air, chilling water and environment contact surface in workshops were the major sources of contamination and microflora formation. The number of bacteria in environment and on carcass surface displayed a declining trend. Before defeathering, a number of bacteria were transferred from duck surface to the environment; on the other hand, an reversed order was observed after defeathering, which resulted in a periodic rise of bacteria at several steps such as defeathering and evisceration process. The pre-chilling process had a decisive effect on the quality of final products due to the various decontamination effects.
refrigerated duck;processing and refrigeration;spoilage bacterial;microflora
TS251.41
A
1002-6630(2012)16-0171-04
2011-07-03
江蘇省農業自主創新項目(CX(10)230;CX(11)4028);江蘇省科技支撐項目(BE2010428)
王華偉(1986—),男,碩士研究生,研究方向為肉品加工與質量安全控制。E-mail:wanghuaweishipin@sina.com
*通信作者:徐為民(1969—),男,研究員,博士,研究方向為食品加工與質量控制。E-mail:weiminxu2002@yahoo.com.cn