乳酸鏈球菌素在軟牦牛肉干保藏中的應(yīng)用

王慧

（青海省西寧市湟中縣畜牧獸醫(yī)站，青海 西寧 811600）

但是，通常的牦牛肉加工方法中一般用亞硝酸鹽作為防腐劑，并且在較高溫度下滅菌以達(dá)到食用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。而這種傳統(tǒng)的制作方法不僅會(huì)破壞原料肉中的營(yíng)養(yǎng)成分如維生素等，還會(huì)帶來食用安全隱患，因?yàn)閬喯跛猁}達(dá)到一定值會(huì)產(chǎn)生致癌作用。我國(guó)是一個(gè)肉類生產(chǎn)及消費(fèi)大國(guó),隨著食品工業(yè)的發(fā)展生物技術(shù)的進(jìn)步,微生物防腐劑在肉類加工中應(yīng)用的益處逐步被廣大公眾所認(rèn)知,品種的進(jìn)一步多樣化都為我國(guó)肉制品保鮮防腐的發(fā)展提供了大好時(shí)機(jī)[1]。據(jù)報(bào)道乳酸鏈球菌素具有良好的抑菌作用，特別是對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌，具有良好的生物防腐作用[2]。乳酸鏈球菌素（Nisin）亦稱乳鏈菌肽，是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽物質(zhì)，食用后在人體生理pH條件和胰凝乳蛋白酶作用下很快水解成氨基酸，不會(huì)改變?nèi)梭w腸道內(nèi)正常菌群以及產(chǎn)生如其它抗菌素出現(xiàn)的交叉抗性，是一種高效、無毒、安全、性能卓越的天然食品防腐劑。它能有效抑制嗜熱脂肪芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌、肉毒梭菌等各種革蘭氏陽(yáng)性菌的營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞和芽孢[3]。加入食品中，可大大降低食品的滅菌溫度、縮短滅菌時(shí)間，使食品保持原有營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味、色澤，同時(shí)還能大量節(jié)能。可廣泛用于肉制品、乳制品、植物蛋白食品、罐裝食品、果汁飲料及經(jīng)熱[4-5]。

軟牦牛肉干制品是青海綠草源食品有限公司擬開發(fā)的一個(gè)新產(chǎn)品，較其他牦牛肉制品具有較高的水分活度，因此如何有效地延長(zhǎng)其貨架期，保證產(chǎn)品品質(zhì)，是本實(shí)驗(yàn)的最終目的。本研究應(yīng)用生物防腐劑乳酸鏈球菌素代替亞硝酸鹽等化學(xué)防腐劑，以期延長(zhǎng)軟牦牛肉干貨架期，為消費(fèi)者提供安全、貨架期較長(zhǎng)的牦牛肉新產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

原料肉、高溫復(fù)合蒸煮袋、乳酸鏈球菌素：由蘭州偉日生物工程有限公司提供。

1.1.2 培養(yǎng)基

普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板、乳糖發(fā)酵管、革藍(lán)氏染色液等均為青海大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室自制。

1.1.3 加工設(shè)備

真空封口機(jī)：上海佳河包裝機(jī)械有限公司；恒溫培養(yǎng)箱：上海滬粵明科學(xué)儀器有限公司；PHS-3C數(shù)顯酸度計(jì)：北京揚(yáng)海偉業(yè)科技有限公司；蒸汽全自動(dòng)殺菌釜：諸城市鑫富機(jī)械有限公司；電烤全自動(dòng)煙熏爐和全自動(dòng)真空滾揉機(jī)：諸城市國(guó)泰食品機(jī)械有限公司等。

1.2 方法

1.2.1 檢測(cè)方法

感官評(píng)定，大腸菌群按食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群測(cè)定GB4789-3-2003檢測(cè)，細(xì)菌總數(shù)按GB4789-3-2003檢測(cè)。

1.2.2 軟牦牛肉干加工工藝流程

具體流程為：原料肉選擇→修整切條→腌制→晾掛→烘烤、煙燻→切塊→炒制→包裝→滅菌→冷卻。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗(yàn)

將精選的牦牛肉去筋分成九等分，每份1 kg。并分開盛裝于不銹鋼盆中并依次標(biāo)號(hào)按照表1正交試驗(yàn)表進(jìn)行添加。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test

其它輔料：花椒、辣椒面、嫩肉粉加入量相同，但不添加亞硝酸鹽和防腐劑。原料肉分好后進(jìn)行分別腌制，腌制時(shí)間為24 h。然后進(jìn)行晾掛，晾掛時(shí)各組做上標(biāo)記掛在通風(fēng)狀況較好處，2 d后進(jìn)行熏烤，熏烤溫度為80℃，熏烤30 min，分開取出后切片并分別炒制、瀝油包裝并在各組產(chǎn)品袋上貼上標(biāo)簽，滅菌、冷卻,得到正交試驗(yàn)組產(chǎn)品。

2.1.1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

正交試驗(yàn)時(shí)，產(chǎn)品感官評(píng)分以10分計(jì)，參照標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards

2.1.2 正交試驗(yàn)L9（34）：乳酸鏈球菌素最佳工藝條件的確定

影響牦牛肉干產(chǎn)品品質(zhì)及保藏時(shí)間的主要因素為乳酸鏈球菌素使用量、食鹽用量、肉酸度菌接種量、食鹽含量。為了尋求三者的最佳結(jié)合點(diǎn)，設(shè)計(jì)L9（34）的正交試驗(yàn)。

2.1.3 正交試驗(yàn)因素結(jié)果分析表

正交試驗(yàn)因素結(jié)果分析表，見表3。可知，乳酸鏈球菌素水溶液濃度為顯著影響因素，食鹽用量和pH為次要影響因素（RA＞RB，RB＞RC），最佳工藝條件如表 4所示。

表3 正交試驗(yàn)因素結(jié)果分析表Table 3 Orthogonal test factor analysis table of results

表4 最佳工藝條件Table 4 The optimum process conditions

2.2 單因素試驗(yàn)

通過單因素試驗(yàn)確定滅菌溫度最佳值。將包裝好的實(shí)驗(yàn)組各組產(chǎn)品分成兩部分，進(jìn)行單因素試驗(yàn)見表5，并用感官進(jìn)行評(píng)定。

通過對(duì)比分析可知：63℃30 min滅菌后產(chǎn)品感官總體水平比121℃10 min滅菌的感官要好，并且營(yíng)養(yǎng)損失較少。感官數(shù)據(jù)分析：121℃10 min滅菌后的總體平均值偏離滅菌前總體平均值的偏離度更大。再通過微生物檢驗(yàn)見表5～表7。

表5 單因素試驗(yàn)表Table 5 Single factor experiment table

2.2.1 微生物檢驗(yàn)及分析

從表6，表7分析可知，滅菌效果沒有顯著差別，因此進(jìn)行保溫試驗(yàn)，取出生產(chǎn)組的已包裝好的未滅菌的產(chǎn)品50 g/袋共10袋分成兩組（A、B）分別進(jìn)行121℃10 min滅菌（A組）和63℃30 min滅菌（B組）。之后將兩組添加亞硝酸鹽的生產(chǎn)組產(chǎn)品分別與添加乳酸鏈球菌素的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)品同時(shí)進(jìn)行保溫試驗(yàn)，見表8。

表6 單因素試驗(yàn)感官結(jié)果分析表Table 6 Single factor test sensory analysis table of results

表7 121℃10 min滅菌效果表Table 7 121 degrees 10 minutes sterilization effect table

表8 63℃30 min滅菌效果表Table 8 63 degrees 30 minutes sterilization effect table

2.3 保溫試驗(yàn)及微生物檢驗(yàn)分析

將樣品（A、B）放入恒溫箱中，在37℃下培養(yǎng)，每隔7天進(jìn)行一次微生物檢驗(yàn),并進(jìn)行感官評(píng)定。并設(shè)定生產(chǎn)組編號(hào)為10，見表9。

表9 添加乳酸鏈球菌素與添加亞硝酸鹽感官對(duì)比試驗(yàn)表Table 9 Add nisin and adding nitrite sensory test table

從表9中對(duì)比看出添加化學(xué)防腐劑亞硝酸鹽組的產(chǎn)品在色澤上比添加乳酸鏈球菌素組更好，色澤上更具優(yōu)勢(shì)，其他方面則相同。

不同條件下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較見表10～表15。

表10 37℃恒溫培養(yǎng)7 d結(jié)果（121℃10 min滅菌組）Table 10 Constant temperature of 37℃7 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表11 37℃恒溫培養(yǎng)7 d結(jié)果（63℃30 min滅菌組）Table 11 Constant temperature of 37℃7 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

表12 37℃恒溫培養(yǎng)21 d的結(jié)果(121℃10 min滅菌組）Table 12 Constant temperature of 37℃21 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表13 37℃恒溫培養(yǎng)21 d的結(jié)果（63℃30 min滅菌組）Table 13 Constant temperature of 37℃21 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

表14 37℃恒溫培養(yǎng)35天的結(jié)果(121℃10 min滅菌組）Table 14 Constant temperature of 37℃35 d culture results（121 degrees 10 minutes sterilization group）

表15 37℃恒溫培養(yǎng)35 d的結(jié)果（63℃30 min滅菌組）Table 15 Constant temperature of 37℃35 d culture results（63 degrees 30 minutes sterilization group）

通過試驗(yàn)可知：乳酸鏈球菌素與亞硝酸鹽相比，具有較強(qiáng)的防腐抑菌作用，能延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。按照目前青海省食品質(zhì)量檢驗(yàn)所測(cè)定食品保質(zhì)期的方法可知：添加乳酸鏈球菌素量為0.15 g/kg，食鹽用量為12 g/kg，酸度值為5，滅菌溫度為121℃滅菌時(shí)間10 min的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)品保質(zhì)期可定為1.5年。

3 結(jié)論與討論

1）本實(shí)驗(yàn)確定了利用乳酸鏈球菌素保藏軟毛牛肉干時(shí)的最佳工藝參數(shù)；

2）利用乳酸鏈球菌素的生物防腐作用可以有效地延長(zhǎng)軟毛牛肉干的保藏期和貨架期；

3）開發(fā)出更加安全健康的休閑軟牦牛肉干食品，具有廣闊的市場(chǎng)前景。

4）乳酸鏈球菌素是一類應(yīng)用較廣的生物防腐劑，具有較好的抑菌效果及一定的發(fā)色作用，它是一種多肽物質(zhì)，在人體消化道中能被分解為氨基酸，因此食用安全。

5）根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果，我們確定出了軟牦牛肉干制品生產(chǎn)中乳酸鏈球菌素添加的最佳工藝條件。因乳酸鏈球菌素是一種白色易流動(dòng)的粉末,考慮到它添加到牦牛肉中的均勻性,我們將它配成不同濃度的水溶液,以浸漬方法進(jìn)行添加結(jié)合二次添加表明其效果很好。在經(jīng)過高溫殺菌后,仍可以保持原有風(fēng)格，說明乳酸鏈球菌素在一定酸度值條件下耐熱性很好。

6）試驗(yàn)中進(jìn)行保溫試驗(yàn)以確定產(chǎn)品保質(zhì)期，測(cè)定方法采用青海省食品質(zhì)量檢驗(yàn)所使用的方法，其培養(yǎng)條件是：37℃，濕度75%。保溫一天相當(dāng)于相應(yīng)的保質(zhì)期為十二天，保溫一個(gè)月相當(dāng)于可以在室溫條件下存放一年。本實(shí)驗(yàn)中保溫試驗(yàn)共做了35 d，大腸菌群未超標(biāo)，細(xì)菌總數(shù)符合牦牛肉的國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。按照青海省食品質(zhì)量檢驗(yàn)所推測(cè)保質(zhì)期的方法可知使用乳酸鏈球菌素保藏牦牛肉干可以使產(chǎn)品保質(zhì)期達(dá)到14個(gè)月，并且具有較高的感官特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

7）試驗(yàn)中還用添加亞硝酸鹽的生產(chǎn)組產(chǎn)品與未添加亞硝酸鹽的實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)品進(jìn)行比較，對(duì)比結(jié)果較明顯：添加亞硝酸鹽的生產(chǎn)組產(chǎn)品色澤在腌漬后與實(shí)驗(yàn)組相比色澤更鮮艷呈鮮紅色，而添加乳酸鏈球菌素的實(shí)驗(yàn)組在腌漬后色澤偏暗呈暗紅色。在炒制后生產(chǎn)組色澤按仍然優(yōu)于實(shí)驗(yàn)組產(chǎn)品。但是在后期細(xì)菌檢驗(yàn)中實(shí)驗(yàn)組細(xì)菌總數(shù)與生產(chǎn)組細(xì)菌總數(shù)差異顯著，實(shí)驗(yàn)組抑菌效果更好。因此，尋找出具有發(fā)色作用的生物著色劑再與乳酸鏈球菌素協(xié)同使用開發(fā)出更加安全、色澤與口感好的新產(chǎn)品是今后肉制品加工業(yè)的方向之一。

8）據(jù)報(bào)道[6]，乳酸鏈球菌素能增加一些細(xì)菌對(duì)熱的敏感性,降低殺菌溫度，且在小范圍內(nèi)有輔助殺菌的作用。但在本實(shí)驗(yàn)中,其降低殺菌溫度這一作用并不明顯,還有待進(jìn)一步研究。

9）本試驗(yàn)首次在軟牦牛肉干加工過程中采用一定濃度的乳酸鏈球菌素水溶液浸漬的方法，改善了產(chǎn)品的口感，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的保質(zhì)期，更好的發(fā)揮了乳酸鏈球菌素的防腐作用。同時(shí)，在產(chǎn)品加工中使用了熏烤工藝，煙熏中含有愈創(chuàng)木酚，其具有防腐作用還能產(chǎn)生特殊香味使產(chǎn)品具有特殊的香味，是該產(chǎn)品開發(fā)中的一個(gè)亮點(diǎn)。

10）試驗(yàn)中使用的乳酸鏈球菌素最佳用量為0.15g/kg。運(yùn)用于生產(chǎn)中加工1 t的產(chǎn)品需要0.15 kg（150 g）乳酸鏈球菌素，按批發(fā)價(jià)格650元/kg，生產(chǎn)1 t產(chǎn)品需乳酸鏈球菌素花費(fèi)97.5元；當(dāng)添加亞硝酸鹽時(shí)按肉類食品添加劑使用方法的量加入亞硝酸鹽含量即達(dá)25 mg/kg，加工1 t的產(chǎn)品需要25 g亞硝酸鹽，其市場(chǎng)批發(fā)價(jià)格為3.5元/kg，即生產(chǎn)1 t產(chǎn)品花費(fèi)0.09元，花費(fèi)不足0.1元。雖然肉的顏色和外觀是消費(fèi)者對(duì)肉的第一印象，加入亞硝酸鹽，使其產(chǎn)生的一氧化氮與肌紅蛋白結(jié)合成亞硝基肌紅蛋白的紅色素，使肉品顏色呈桃紅色，且能防腐，煮肉易熟。但亞硝酸鹽長(zhǎng)期食用能致癌，若食品中添加時(shí)調(diào)制不勻，食入過量的亞硝酸鹽使人發(fā)生食物中毒。隨著人們食品安全意識(shí)的提高，生物類防腐劑將有巨大的市場(chǎng)前景，這是食品發(fā)展的必然方向。

[1]杜彬彬,徐振輝.我國(guó)肉制品的發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)畜牧獸醫(yī)文摘,2008(1):13

[2]刁靜靜.生物防腐劑在肉品保鮮中的應(yīng)用(一)[J].肉類研究,2009(3):64-69

[3]Buchanan R L,Palumbo S A.Aeromonas hydrophila and Aeromonas sobria as potential food poisoning spicies;ariview[J].J Food safety,1985(7):15-29

[4]湯鳳霞,蔡慧農(nóng).生物防腐劑Nisin的研究與應(yīng)用[J].食品科技,2002(11):46-47

[5]劉鷺.乳酸鏈球菌素在泡椒鳳爪制品保藏應(yīng)用中的研究[J].肉類工業(yè),2003(3):9-10

[6]羅欣,朱燕.NISIN在牛肉冷卻肉保鮮中的應(yīng)用研究[J].食品科學(xué),2000,21(3):53-57