無輻照無雙氧水泡椒鳳爪新工藝研究

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(重慶工商大學環境與資源學院,綠色食品研究院,重慶 400067)

無輻照無雙氧水泡椒鳳爪新工藝研究

唐春紅,歐陽晚秋,蔣祖福,鞠云,陳琳莉,周意文

(重慶工商大學環境與資源學院,綠色食品研究院,重慶 400067)

本實驗研究一種無雙氧水、無輻照的泡椒鳳爪新工藝。采用單因素實驗和正交實驗,以菌落總數為指標,確定原料殺菌處理的最優工藝參數:料液比1∶1.5、超聲處理時間45 min,處理液中食鹽添加量4%、白醋添加量30%。以菌落總數和感官評價為指標,確定了冷卻水中白醋的最佳添加量為2%,鹵水入味的條件:乳酸添加量2%、天然植物萃取物0.5%。結果表明,采用超聲波技術可有效縮短生產工藝的時間,配合自制白醋對生產過程中的每一個環節進行減菌處理,最后用天然植物萃取物對泡椒鳳爪進行防腐處理,可得到在常溫下貯存6～9個月的真空包裝泡椒鳳爪成品,保證了泡椒鳳爪商品貯藏期的要求,提高了產品安全系數。

泡椒鳳爪,防腐,超聲波

鳳爪,即雞爪,雞肉加工的副產品,營養價值較高,富含蛋白質、鈣、鐵等,且鳳爪脂肪含量低,膠原蛋白含量較高[1]。目前鳳爪多以火鍋鳳爪、鹵鳳爪和泡椒鳳爪等形式出現在市場上,其中以泡椒鳳爪產品最為暢銷。由于泡椒鳳爪生產過程中沒有高溫高壓殺菌工藝,很多環節需要添加適量的雙氧水進行“工藝保護”(即對每一環節進行防腐),并配合使用山梨酸鉀、脫氫乙酸鈉等化學防腐劑,夏天還需要經輻照殺菌以保證6～9個月的保質期。但是生產過程中常出現過量使用雙氧水和食品防腐劑的情況,給泡椒鳳爪的安全帶來一定的風險。

隨著科技的進步,人們不斷發現過量使用部分化學防腐劑及其助劑和輻照殺菌技術處理食品后有不同程度致癌的潛在威脅[2]。泡椒鳳爪的“雙氧水事件”和“輻照標識事件”對全國泡椒鳳爪行業的負面影響極大,造成了整個產業大幅度滑波。目前研究表明,超聲波因其獨特的性質和規律,能夠在極短的時間內殺滅和破壞微生物,還能夠對食品產生諸如均質、催陳、裂解大分子物質等多種作用,從而能更好地提高和完善食品品質,保持食品原有滋味和風味,且具有均勻度高、能耗低的優點[3-6]。因此,本實驗嘗試研究一種無雙氧水、無輻照、無化學合成防腐劑的泡椒鳳爪創新工藝,以“步步減菌、生物防腐、天然抗氧化”為加工理念,以超聲波殺菌和入味技術為中心,輔之以食物和天然植物萃取物(原料為蔬菜和藥食同源表一即可以用于普通食品和保健品名單中的植物)防腐,從工藝上確保食品的綠色安全,達到產品既有的保質期,縮短生產工藝時間。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

凍鳳爪、小米椒、香辛料(金銀花5 g,八角3 g,花椒8 g,肉桂5 g,陳皮5 g,白芷4 g,干辣椒15 g)、雞粉、食鹽、泡椒 市售,均符合相關國家標準的規定;雞粉 河南開封永盛食品配料有限公司;營養瓊脂、EC肉湯 北京奧博星生物技術有限責任公司;乳酸 河南省金丹乳酸股份有限公司;白醋和天然植物萃取物 重慶青青麥田食品科技有限公司。

表2 鳳爪產品感官評分標準Table 2 Chicken legs sensory score

SYQ-DSX-280A手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫療器械廠;KS-080超聲波 深圳市潔康洗凈電器有限公司;J8023YSL-V1微波爐 佛山市順德區格蘭仕微波爐電器有限公司;CZ-1000超凈工作臺 吳江市明天凈化設備廠;DHP-9082電熱恒溫培養箱 上海齊欣科學儀器有限公司;XK97-A菌落計數器 姜堰市新康醫療器械有限公司;TAXT plus質構儀 北京超技儀器有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1 泡椒鳳爪加工工藝流程 凍鳳爪→靜水室溫解凍→分割→清洗→480 W超聲波殺菌處理→100 ℃預煮4 min→冷卻至室溫→鹵水鹵制→480 W超聲波入味60 min→真空包裝。

鹵水制作:鹵料打粉→鹵料在料水比7∶1000,100 ℃條件下煮制30 min→加入天然植物萃取物→冷卻至40 ℃→加入乳酸→冷卻至室溫。

1.2.2 原料超聲波殺菌處理單因素實驗

1.2.2.1 原料超聲波處理時間的確定 在超聲功率為480 W,料液比1∶4 (g∶mL),處理液中食鹽添加量3%及白醋添加量20%的條件下,分別在超聲處理0、10、30、45和60 min時取樣進行菌落總數測定,其中0 min作為空白對照。

1.2.2.2 原料超聲波處理料液比的確定 在超聲功率480 W,時間45 min,處理液中食鹽添加量3%及白醋添加量20%條件下,改變料液比并對泡椒鳳爪進行菌落總數測定,料液比(鳳爪:處理液)分別為1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3、1∶4。

1.2.2.3 原料超聲波處理食鹽添加量的確定 在超聲功率480 W,時間45 min,處理液白醋添加量20%,料液比1∶1.5條件下,食鹽添加量分別為0%、2%、4%、6%、8%,測定處理后鳳爪的菌落總數。

1.2.2.4 原料超聲波處理白醋添加量的確定 在超聲功率480 W,時間45 min,處理液食鹽添加量4%,料液比1∶1.5條件下,白醋添加量分別為0%、10%、20%、30%、40%、50%,對處理后的鳳爪進行菌落總數測定。

1.2.3 超聲波原料殺菌處理正交實驗 根據單因素實驗結果,并利用SPSS 19.0軟件對影響鳳爪菌落總數較大的三個因素,超聲波處理時間、處理液中食鹽添加量及白醋添加量,設計三因素三水平正交實驗,以確定最優的超聲波原料殺菌處理工藝條件,正交實驗的因素水平如表1所示。

表1 正交實驗因素水平表Table 1 Factors and levels table of orthogonal experiment

1.2.4 冷卻水中白醋的添加量確定 白醋具有殺菌功能,將在100 ℃的水中預煮4 min的鳳爪放入白醋添加量分別為0%、1%、2%、3%、4%、5%的冷水中冷卻,以冷卻后鳳爪的菌落總數和感官評價為指標,最終確定冷卻水中白醋的最適添加量。

1.2.5 鹵水防腐入味條件的確定 以天然植物萃取物作為防腐劑,并輔以乳酸來調節鹵水的pH和后期的鹵制口感,研究在超聲波功率480 W,鳳爪和鹵水的比例為1∶2,入味時間為60 min條件下,當乳酸添加量為0,天然植物萃取物添加量分別為0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%,以及天然植物萃取物添加量0.5%時,乳酸添加量分別為0%、1%、2%、3%、4%對鹵制后鳳爪的菌落總數和鳳爪感官品質的影響,最終確定最佳的泡鳳爪超聲波防腐入味工藝條件。

1.2.6 感官評價 采用9分制評分法,由食品工程專業人員組成10人感官評定小組。對產品的口感、色澤、總體可接受程度三方面加以評定。根據GB/T 22210-2008《肉及肉制品感官評定規范》[7]及參考文獻[8-11],制定感官評分標準見表2。

1.2.7 指標測定

1.2.7.1 出品率的測定

1.2.7.2 質構的測定 參照孫彩玲等[12]的方法,采用質構儀對泡椒鳳爪的硬度和彈性進行測量,測量條件:P2探頭,測試前速度2 mm/s,測試速度1 mm/s,測試后速度1 mm/s,兩次壓縮間隔時間5 s,壓縮程度75%,矯正高度10 mm。

1.2.7.3 菌落總數和大腸桿菌的檢測 菌落總數的測定:按GB/4789.2-2010《食品微生物學檢驗:菌落總數測定》[13]的方法;大腸桿菌的測定:按GB/T 4789.3-2010《食品微生物學檢驗:大腸桿菌計數》[14]測定。

1.2.8 數據處理 實驗數據均采用SPSS 19.0軟件進行ANOVA單因子方差分析(one-way ANOVA),并進行Duncan多重比較,統計顯著水平為p<0.05各組數據均以平均值±標準差(means±SD)表示,所有圖形均有Origin 8.0軟件繪制。

2 結果與分析

2.1原料超聲波殺菌處理條件確定

2.1.1 超聲波處理時間的確定 處理時間對鳳爪菌落總數的影響結果見圖1。

圖1 超聲波處理時間對鳳爪菌落總數的影響Fig.1 Effect of ultrasonic time on the total bacteria of chicken legs

數據結果顯示,整個過程中隨著超聲波原料處理時間的增加鳳爪的菌落總數基本呈下降趨勢,直到45 min時鳳爪的菌落總數達到最小值4.83×102cfu/g,隨著超聲時間繼續增加,鳳爪的菌落總數反而增加,因此最佳的超聲波原料處理時間為45 min。

2.1.2 料液比的確定 料液比對鳳爪菌落總數的影響見圖2。

圖2 料液比對鳳爪菌落總數的影響Fig.2 Effect of solid-liquid ratio on the total bacteria of chicken legs

經檢測鳳爪的原始帶菌量為9.60×103cfu/g。數據結果顯示,料液比在1∶1之后菌落總數趨于穩定,當料液比為1∶1.5 (g∶mL)時,菌落總數有最小值1.79×103cfu/g且原料處理液剛好可以完全淹沒鳳爪,綜合考慮確定最佳原料超聲波處理料液比是1∶1.5。

2.1.3 食鹽添加量的確定 原料處理液中食鹽添加量對菌落總數的影響見圖3。

圖3 食鹽添加量對鳳爪菌落總數的影響Fig.3 Effect of salt added on the total number of colonies of chicken legs

數據結果顯示食鹽添加量從0%增加到4%時,鳳爪的菌落總數呈下降趨勢,繼續增加食鹽添加量,鳳爪的菌落總數反而會有所增加。可能是超聲波只有配合一定濃度的原料處理液才會對鳳爪起到較強的殺菌作用[15]。由圖3可以看出，原料處理液中最佳的食鹽添加量為4%,此時鳳爪的菌落總數達到最少的73 cfu/g,確定原料處理液中最佳的食鹽添加量為4%。

2.1.4 白醋添加量的確定 原料處理液中白醋的添加量對殺菌效果的影響結果如圖4所示。

圖4 白醋添加量對鳳爪菌落總數的影響Fig.4 Effect of white vinegar added on the total bacteria of chicken legs

數據結果顯示,白醋具有一定殺菌作用,處理液中白醋添加量為20%時,鳳爪的菌落總數最低,為207 cfu/g,確定最適白醋添加量為20%。

2.2超聲波原料殺菌的正交實驗結果

為了優化泡椒鳳爪的工藝,采用L9(34)正交實驗確定超聲波處理時間、處理液中食鹽添加量及白醋添加量,正交實驗具體設計及極差分析見表3。

表3 超聲波原料殺菌正交實驗結果Table 3 The results of ultrasonic material handling orthogonal experiment

表3數據結果顯示,超聲波處理時間對菌落總數影響最顯著,其次是處理液中白醋的添加量,食鹽的添加量對菌落總數影響最小,原料最佳處理工藝條件為A2B3C2。由于在超聲功率480 W,處理時間45 min,料液比1∶1.5,處理液中食鹽添加量6%和白醋添加量20%工藝條件下處理的鳳爪鹽味過重、顏色略暗,綜合考慮選擇超聲功率480 W,處理時間45 min,料液比1∶1.5,食鹽添加量4%和白醋添加量30%為原料處理的最佳工藝條件,在此條件下驗證原料處理后的菌落總數為270 cfu/g 。

2.3冷卻水中白醋添加量的確定

章國洪[16]等研究發現,不同濃度的食醋對消化道和呼吸道致病菌均有抑制作用,如在室內用食醋熏30 min,除甲鏈球菌尚有個別菌落外,其余幾乎都被殺滅。白醋還可以通過調節微生物生長環境的pH來抑制或者殺滅大多數微生物。

本實驗選用白醋作為冷卻水的滅菌劑,來降低鳳爪產品被自來水污染的風險。圖5數據結果顯示,白醋添加量為0時,即自來水本身的帶菌量達到了2.94×104cfu/g,隨著冷卻水中白醋添加量的增加,鳳爪的菌落總數顯著(p<0.05)降低至97 cfu/g,當冷卻水中白醋添加量從2%增加至5%時,鳳爪的菌落總數變化不顯著(p>0.05),因此確定冷卻水中白醋最佳添加量為2%。

圖5 冷卻水中白醋添加量對鳳爪菌落總數的影響Fig.5 Effect of cooling water on the total amount of white vinegar added chicken legs colonies

2.4鹵水防腐入味條件的確定

為了既達到泡椒鳳爪原有的貨架期,又達到最佳的入味效果,本研究對天然植物萃取物的添加量、乳酸的添加量這兩個因素進行單因素實驗,以菌落總數和感官評分為檢驗指標,實驗結果如表4、表5所示。

表4結果顯示,當不添加天然植物萃取物時,在超聲波功率480 W,料液比1∶2條件下入味60 min后測得鳳爪的菌落總數是60 cfu/g,天然植物萃取物添加量增加到1%時,其菌落總數小于10 cfu/g,可見天然植物萃取物有一定的防腐功效。天然植物萃取物添加量為0%和0.5%時鳳爪感官評價得分最高,1%時已經能嘗出酒味,故綜合考慮,鹵水中天然植物萃取物的最適添加量為0.5%。

表4 鹵水中天然植物萃取物添加量對防腐效果的影響Table 4 Brine affect the amount of vegetables wine on product quality

表5 鹵水中乳酸添加量對防腐效果的影響Table 5 Effect of the amount of lactic acid on the brine of product quality

表5結果顯示,乳酸的添加量也會影響鳳爪菌落總數,但影響不明顯。乳酸添加量主要影響產品的風味,從感官得分可以看出,當鹵水中乳酸添加量為2%時,產品的酸度適中,消費者購買欲望很強,所以選擇鹵水中最適乳酸添加量為2%。

2.5產品質量檢測

2.5.1 泡椒鳳爪的出品率、彈性和硬度測定 結果見表6。

表6 鳳爪產品出品率和質構測定Table 6 The products yield and texture determination of chicken legs

2.5.2 菌落總數和大腸桿菌測定 對食品保質期的檢測和計算方法,進行保質期的檢測[17],數據結果如表7所示,產品經過在37 ℃恒溫箱培養,根據培養時間的長短及相應微生物指標判斷其保質期,在37 ℃條件下可儲藏8 d,常溫下至少能放置6個月。且遠低于DBS50/004-2014《食品安全地方標準泡椒肉制品》[18]中對菌落總數≤30000 cfu/g的要求。

3 結論

選擇食鹽和白醋對分割鳳爪進行減菌處理,以超聲功率480 W,超聲時間45 min,料液比1∶1.5,處理液中食鹽添加量4%及白醋添加量30%處理分割后的鳳爪,經預煮4 min后的鳳爪放入白醋添加量為2%的冷卻水中冷卻后,加入到乳酸添加量2%和天然植物萃取物添加量0.5%的鹵水中,在超聲波功率480 W,料液比1∶2的條件下入味60 min,可得到在常溫下貯存6～9個月的真空包裝泡椒鳳爪成品。

本實驗證實在無雙氧水、無輻照、無化學合成防腐劑的條件下,以超聲波殺菌和入味技術為中心,輔之以食物和天然植物萃取物防腐,同樣能達到泡椒鳳爪的原有保質期,且風味沒有改變,同時縮短工藝時間。

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Studyonnovelprocessingtechnologyofpickledchicken’sfeetwithoutirradiationandhydrogenperoxide

TANGChun-hong,OUYANGWan-qiu,JIANGZu-fu,JUYun,CHENLin-li,ZHOUYi-wen

(College of Environmental and Resource,Chongqing Technology and Business University,Natural Health Food Research Academy,Chongqing 400067,China)

A novel processing technology of chicken feet was on the condition of no hydrogen peroxide,no irradiation used. Optimum process parameters of raw material-chicken feet-treatment were studied for total bacterial count by single factor test and orthogonal test method. The results revealed that the material liquid ratio 1∶1.5,the ultrasonic treatment time 45 min,the salt addition amount 4% and the white vinegar addition amount 30% of the treatment fluid. Meanwhile,the most suitable addition of white vinegar and the best anti-corrosion condition during the later stage were investigated for total bacterial count and sensory evaluation.The results showed that the white vinegar addition was 2%,the lactic acid was 2%,natural plant extracts was 0.5%. In summary,ultrasonic treatment may effectively shorten the processing time,in the same time,ultrasonic treatment combined with self-made white vinegar can inhibit bacteria through every processing link so that vacuum packing pickled chicken feet can be preserved for 6～9 months at room temperature and the the safety factor can be improved.

chicken feet with pickled peppers;anticorrosion;ultrasonic-assisted

2017-02-23

唐春紅(1965-)，女，博士，教授，研究方向:食品研究與開發，E-mail：023tch@163.com。

重慶市教委科研基金項目(KJZH14211)。

TS251.1

:B

:1002-0306(2017)16-0205-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.16.038