手抓羊肉包裝材料選擇及常壓低溫殺菌工藝優化

楊文婷，牛佳，羅瑞明

(寧夏大學 農學院，銀川 750021)

手抓羊肉包裝材料選擇及常壓低溫殺菌工藝優化

楊文婷，牛佳，羅瑞明*

(寧夏大學 農學院，銀川 750021)

以寧夏特色低溫肉制品手抓羊肉為研究對象，采用單因素實驗和L9(33)正交實驗方法對手抓羊肉加工的工藝參數進行優化，確定產品最終的減菌真空包裝材料及殺菌條件。結果表明：(1)包裝材料對手抓羊肉菌落總數的影響為隨著貯藏期的延長，菌落總數呈上升的趨勢，且變化較明顯(P<0.05)，貯藏30天時，18絲和20絲的共擠袋以及20絲的鋁箔袋的菌落總數相對較低。(2)殺菌溫度對手抓羊肉菌落總數的影響為隨著貯藏時間的延長，菌落總數呈上升的趨勢，且殺菌溫度越高，菌落總數含量越少，貯藏30天時，75，80，85 ℃滅菌效果較好，菌落總數遠遠低于國標限量。(3)殺菌時間對手抓羊肉菌落總數的影響為隨著貯藏時間的延長，菌落總數呈上升的趨勢；而隨著殺菌時間的延長，殺菌效果逐漸增大，但增加幅度很小，不同殺菌時間對菌落總數的影響不顯著(P>0.05)。手抓羊肉工藝參數優化后的最終工藝條件：包裝材料為0.20 mm的PA/PE袋，殺菌溫度為80 ℃，殺菌時間為30 min。

手抓羊肉；減菌真空包裝材料；常壓低溫殺菌；工藝優化

低溫肉食品是指在常壓下通過一定的加工工藝(鹵制、熏制、烤制等)所得到的肉制品。其中心溫度一般為72～85 ℃，所加工的肉制品肉質鮮美，很好地保留了肉制品的固有滋氣味，色澤誘人，是未來肉制品發展的主要方向。與高溫肉制品相比，其特點在于低溫肉制品采用的熱殺死力更低，一般為65～85 ℃，對肉制品的風味及質構的影響很小，用普通的塑料包裝即可；而高溫肉制品的殺菌溫度一般達到120 ℃以上，嚴重破壞了肉制品的結構形式，使其失去了原有的風味，且高溫肉制品一般用鐵聽罐頭進行包裝，雖然在一定程度上延長了保質期，但同時產生了其他不愉快的氣味。低溫肉制品在物流運輸、成品銷售過程中，一般在0～4 ℃條件下進行冷藏保存。而寧夏傳統低溫清真灘羊肉食品則是以寧夏鹽池灘羊為原料加工，并經低溫滅菌得到的肉食品，具有廣闊的發展前景[1]。

目前，生產熟肉制品的企業有的采用傳統的加工技術，并使用一些防腐劑來延長肉制品的保質期，不僅會對人體造成潛在的危害，還很難保障生產中的安全質量；有的企業也采用“軟罐頭”生產技術延長了以上食品的貨架期，但高溫高壓滅菌破壞了鮮食品的風味及組織狀態。市場中散賣的熟肉制品，在儲運和銷售過程中普遍為開放式，產品與外界環境直接接觸，不僅增加了被微生物污染的機會而導致產品腐敗變質；還加速了肉制品表面的氧化而導致產品顏色的劣變和水分的流失[2]。在包裝方面，大多數企業也僅僅是選擇真空包裝的包裝形式，很難在不添加任何防腐劑以及常壓低溫滅菌的情況下達到延長保質期的目的。所以，要想改變這種現狀，同時達到延長保質期的目的，就要改變這種單一的包裝形式：將減菌包裝與真空包裝相結合，使得包裝袋內的初始菌量達到極低值，同時配合常壓低溫滅菌，在不影響肉制品口感以及風味的前提下延長產品貨架期[3,4]。

本實驗以寧夏特色低溫肉制品手抓羊肉為研究對象，采用不同的包裝材料對手抓羊肉進行包裝，并進行常壓低溫殺菌，通過單因素實驗找出手抓羊肉中菌落總數含量最少的3種包裝材料，以及最適的殺菌時間和殺菌溫度進行正交實驗，最終確定手抓羊肉的最佳包裝材料、最適殺菌溫度和最適殺菌時間，為今后寧夏特色低溫肉制品手抓羊肉產品的研發、加工工藝的控制提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

灘羊肉(4月齡)，購置于寧夏鹽池縣大夏牧場清真食品有限公司；食鹽、白砂糖、生姜、大蔥、朝天椒、各種香辛料、干黃醬、蠔油等，購置于寧陽店；PCA平板計數培養基，購置于銀川偉博鑫生物科技有限公司。

1.2 包裝材料

PET/PE(0.18 mm)：透濕率4.135 mg/(m2·24 h)，透氧率52.841 mL/(m2·24 h)。

PET/PE(0.20 mm)：透濕率3.527 mg/(m2·24 h)，透氧率50.364 mL/(m2·24 h)。

PA/PE(0.18 mm)：透濕率0.086 mg/(m2·24 h)，透氧率0.089 mL/(m2·24 h)。

PA/PE(0.20 mm)：透濕率0.076 mg/(m2·24 h)，透氧率0.077 mL/(m2·24 h)。

PET/AL/PE(0.18 mm)：透濕率0.076 mg/(m2·24 h)，透氧率0.146 mL/(m2·24 h)。

PET/AL/PE(0.20 mm)：透濕率0.0574 mg/(m2·24 h)，透氧率0.127 mL/(m2·24 h)。

1.3 儀器與設備

PH-280手持pH計 杭州陸恒生物科技有限公司；AL240電子天平 上海精科儀器有限公司；減菌真空包裝艙 寧夏大學清真食品工程技術研究中心；SF-100CZ型超凈工作臺 深圳市云峰凈化技術有限公司；721G-100分光光度計 杭州科曉化工儀器設備有限公司；HHS-11-4恒溫水浴鍋 杭州康納科技有限公司；YX-280D型壓力蒸汽滅菌器 深圳市良誼實驗室儀器有限公司；LRH-150生化培養箱 廣東省醫療器械廠。

1.4 實驗方法

1.4.1 手抓羊肉加工工藝

1.4.1.1 實驗組的工藝流程

原料肉→解凍→分割→腌制→煮制→減菌真空包裝→常壓低溫殺菌→成品→0～5 ℃貯藏。

1.4.1.2 操作要點

分割：剔骨后洗凈，分割成100 g左右肉塊及肉丁，便于入味。

腌制：實驗組加入食鹽、白糖、蔥、姜、花椒等進行腌制，對照組不經此步驟。

煮制：預煮結束后以文火蒸煮1 h，蒸煮時實驗組添加料包，對照組無需添加任何香辛料。

減菌真空包裝：將熟制的產品放入已滅菌的容器中，封口，迅速送至無菌真空包裝艙進行真空包裝，以減少二次污染，進行此步驟時首先要對無菌真空包裝艙中的環境、包裝材料等進行減菌化處理，同時將真空包裝環境的真空度設定為-0.07 MPa，抽真空時間為60 s。

常壓低溫殺菌：殺菌溫度分別為70，75，80，85 ℃，殺菌時間分別保持20，25，30，35 min。

貯藏：置于4 ℃冰箱中貯藏1個月，每隔5天進行細菌總數測定。

1.4.2 單因素實驗設計

1.4.2.1 不同包裝材料對產品微生物的影響

分別用0.18 mm的PET/PE袋、PA/PE袋、PET/AL/PE袋和0.20 mm的PET/PE袋、PA/PE袋、PET/AL/PE袋對手抓羊肉進行包裝，殺菌溫度為80 ℃，殺菌時間為30 min。

1.4.2.2 殺菌溫度對產品微生物的影響

選擇0.20 mm的PET/AL/PE袋對手抓羊肉進行包裝，殺菌溫度分別為70，75，80，85 ℃，殺菌時間保持30 min。

1.4.2.3 殺菌時間對產品微生物的影響

選擇0.20 mm的PET/AL/PE袋進行包裝，殺菌溫度為80 ℃，殺菌時間分別保持20，25，30，35 min。

1.4.3 工藝參數優化實驗

為明確優化工藝條件，根據單因素實驗結果進行L9(33)正交實驗，3個因素分別為包裝材料(A)、殺菌溫度(B)、殺菌時間(C)，見表1。以菌落總數為考察指標，對手抓羊肉產品的工藝參數進行優化，并作極差分析。

表1 手抓羊肉正交因素水平表Table 1 Orthogonal factor level table of hand-grabbed mutton

1.4.4 菌落總數的測定

按照GB 4789.2-2010規定方法測定不同包裝材料包裝的產品以及常溫滅菌后貯藏過程中灘羊肉制品的細菌總數[5]。

1.4.5 感官評價

按照GB/T 23586-2009中的感官評價方法，制定出感官評分表，見表2[6]。

表2 感官品質評分表Table 2 Sensory quality evaluation table

1.4.6 數據處理

所有實驗數據用Origin 8.0進行繪圖，SPSS 21.0軟件進行方差分析(Ducan法進行多重比較)和雙變量相關分析，利用minitab進行正交實驗設計，結果進行極差分析。上述實驗進行3次重復，結果采用平均值±標準差表示。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗結果

2.1.1 不同包裝材料對手抓羊肉微生物的影響

不同包裝材料對手抓羊肉菌落總數的影響，見圖1。

圖1 不同包裝材料對手抓羊肉菌落總數的影響

由圖1可知，隨著貯藏期的延長，菌落總數呈上升的趨勢，且變化較明顯(P<0.05)。減菌真空包裝不僅在包裝最初階段將菌量降到最低，同時能夠防止樣品在貯藏過程中的持續污染，減少微生物的積累，高阻隔的包裝材料同時可以隔絕水蒸氣和空氣的進入，抑制好氧微生物的生長繁殖，從而降低微生物的數量積累[7]。但不同包裝材料的阻隔性具有差異性，2種規格的普通袋在整個貯藏期菌落總數處于較高水平，與其他4種包裝材料相比，菌落總數增長顯著(P<0.05)，貯藏30天時，菌落總數已接近國家標準(8×104cfu/g)，而其他4種包裝材料的菌落總數處于較低水平，且差異不顯著(P>0.05)，但18絲和20絲的共擠袋以及20絲的鋁箔袋的菌落總數相對較低，故選擇這3種包裝材料進行進一步的優化。

2.1.2 殺菌溫度對手抓羊肉微生物的影響

不同殺菌溫度對手抓羊肉菌落總數的影響，見圖2。

圖2 殺菌溫度對手抓羊肉菌落總數的影響

由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，菌落總數呈上升的趨勢；且殺菌溫度越高，菌落總數含量越少；但殺菌溫度為70 ℃時，殺菌效果明顯弱于其他3個溫度(P<0.05)，殺菌效果最差，當貯藏第30 天時，已接近國標限量。而75，80，85 ℃滅菌效果較好，菌落總數遠遠低于國標限量，三者之間的殺菌效果也有一定的差異，但差異不大，可進一步進行參數優化實驗。

2.1.3 殺菌時間對手抓羊肉微生物的影響

不同殺菌時間對手抓羊肉菌落總數的影響，見圖3。

圖3 殺菌時間對手抓羊肉菌落總數的影響

由圖3可知，隨著貯藏時間的延長，菌落總數呈上升的趨勢；而隨著殺菌時間的延長，殺菌效果逐漸增大，但增加幅度很小，不同殺菌時間對菌落總數的影響不顯著(P>0.05)，但殺菌時間為25～35 min的殺菌作用要強于僅殺菌20 min，故針對殺菌時間為25，30，35 min的手抓羊肉做進一步的優化實驗。

2.2 手抓羊肉常壓低溫殺菌工藝參數優化

工藝參數優化結果，見表3。

表3 正交實驗安排 L9(33)及結果Table 3 Arrangement and results of orthogonal experiment

表4 菌落總數方差分析表Table 4 Variance analysis of total number of colonies

由表4可知，包裝材料和殺菌溫度的P值都小于0.05，但殺菌時間的P值大于0.05，說明包裝材料和殺菌溫度對手抓羊肉的菌落總數都有一定影響，而殺菌時間對菌含量沒有顯著的影響。同時結合表3，可以得出影響因素的大小順序為：殺菌溫度>包裝材料>殺菌時間。

表5 感官評分方差分析表Table 5 Variance analysis of sensory scores

圖4 主效應圖

由表3和圖4可知，控菌最優水平組合式為：A2B3C3，即用0.20 mm的PA/PE袋進行包裝，殺菌溫度為85 ℃，殺菌時間為35 min，殺菌的效果最佳。3個成分對制品感官影響的大小為：殺菌溫度>殺菌時間>包裝材料，且包裝材料對產品的感官影響不顯著(P>0.05)，最優組合式為：AB1C1，即殺菌溫度75 ℃、殺菌時間25 min。

綜合以上結果，為了能夠兼顧產品微生物少以及感官評分高，采用綜合平衡法，根據各因素對手抓羊肉兩種指標影響的主次順序，最終選定的參數為：用0.20 mm的PA/PE袋進行包裝，殺菌溫度為80 ℃，殺菌時間為30 min。

3 結論

本實驗研究了經減菌真空包裝后不同包裝材料、不同殺菌溫度以及殺菌時間對手抓羊肉的微生物和感官的影響，通過實驗優化出適合手抓羊肉的包裝材料以及殺菌方式。

3.1 單因素實驗結果

不同透氧率和透濕率的包裝材料減菌真空包裝后手抓羊肉的菌落總數的變化具有一定的差異性，阻隔效果的差異越大，其變化越明顯；透氧率和透濕率越低的包裝材料，菌落總數含量越少，反之，就越高。這可能是因為低阻隔的包裝材料無法阻止外界空氣中的水蒸氣、氧氣以及微生物進入材料內部，造成外部菌體的污染；同時氧氣的進入使得好氧菌進一步地繁殖，造成菌落總數的上升。包裝材料對手抓羊肉菌落總數的影響：隨著貯藏期的延長，菌落總數呈上升的趨勢，且變化較明顯(P<0.05)，貯藏30天時，18絲和20絲的共擠袋以及20絲的鋁箔袋的菌落總數相對較低。

殺菌溫度對手抓羊肉菌落總數的影響：隨著貯藏時間的延長，菌落總數呈上升的趨勢，且殺菌溫度越高，菌落總數含量越少，貯藏30天時,75，80，85 ℃滅菌效果較好，菌落總數遠遠低于國標限量。

殺菌時間對手抓羊肉菌落總數的影響：隨著貯藏時間的延長，菌落總數呈上升的趨勢；而隨著殺菌時間的延長，殺菌效果逐漸增大，但增加幅度很小，不同殺菌時間對菌落總數的影響不顯著(P>0.05)。

通過單因素實驗初步了解了手抓羊肉每個因素獨立作用時的最優范圍：采用PA/PE袋(0.18/0.20 mm)、PET/AL/PE袋(0.20 mm)進行包裝，殺菌溫度為75～85 ℃，殺菌時間為25～35 min。

3.2 減菌真空包裝材料選擇與常壓低溫殺菌工藝參數優化結果

通過正交實驗、菌落總數方差分析及感官評分方差分析可得。手抓羊肉最終選定的工藝參數：包裝材料為0.20 mm的PA/PE袋，殺菌溫度為80 ℃，殺菌時間為30 min。

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Packaging Materials Selection and Atmospheric Low-temperature Sterilization Process Optimization of Hand-grabbed Mutton

YANG Wen-ting, NIU Jia, LUO Rui-ming*

(College of Agriculture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China)

Take Ningxia hand-grabbed mutton as research object. The single-factor experiment and L9(33)orthogonal experiment methods are used to optimize the process parameters of hand-grabbed mutton.The aim of the experiment is to definite the final products' vacuum packaging materials and sterilization conditions.The results show that different packaging materials have effects on the total number of colonies:(1)With the extension of storage period, the total number of colonies is on the rise, and the changes are more obvious (P<0.05), when being stored for 30 days, the total plate count of colonies of coextruded bags of 18 silk and 20 silk and aluminum foil bags of 20 silk is relatively low；(2)Sterilization temperature has an effect on the total number of colonies：with the extension of storage time, the total number of colonies shows an upward trend.When the sterilization temperature is higher, the total number of colonies is less, when being stored for 30 days,75 ℃,80 ℃and 85 ℃sterilization have better effect, far less than the total number of colonies of national standard；(3)Sterilization time has an effect on the total number of colonies:with the extension of storage time, the total number of colonies shows an upward trend, and with the extension of sterilization time, the sterilization effect is gradually increasing, but the increase is small, different sterilization time has little effect on the total number of colonies (P>0.05). The final conditions parameters of optimized hand-grabbed mutton are: the packaging material is 0.20 mm PA/PE bags, sterilization temperature is 80 ℃,sterilization time is 30 min.

hand-grabbed mutton;bacteria-reducing vacuum packaging materials;atmospheric low-temperature sterilization;process optimization

2017-02-22 *通訊作者

國家科技支撐計劃課題(2015BAD29B05)

楊文婷(1992-)，女，碩士，研究方向：畜產品貯藏與加工。

TS206.4

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.07.010

1000-9973(2017)07-0046-05