冷卻鹿肉預處理條件對菌落總數的影響

班碩，胡楠楠，馬鑫，尤麗新，*

（1.吉林農業大學食品科學與工程學院，吉林長春130118；2.長春科技學院生物食品學院，吉林長春130600）

與冷凍肉相比，冷卻肉具有汁液流失少、營養價值高的優點。國內外專家在對冷卻肉的長期研究和生產實踐中，認為冷卻肉的貨架期主要取決于兩個因素：原料肉的初始菌數和原料肉的保鮮處理方式。而通過柵欄技術，我們可以有效的延長冷卻肉的貨架期。其復雜的交互作用和協作用來控制微生物的腐敗變質，從而使肉制品達到其固有的貯藏性和衛生安全性[1-3]。Karthkeyan，Saxena，Chawla，Thomas，Deok Tang等[4-8]諸學者研究發現，多個柵欄因子協同作用可以顯著延長食品的貨架期。而鹿肉預處理優化，則可以很好的控制鹿肉表面初始菌落的數量。紫外線是一種非電離照射殺菌技術，與現存的衛生學方法相比，具有許多的優點[9-14]。且在殺菌過程中，不需添加任何化學物質，也不會產生或者在待處理物中殘留下任何有害物質，不影響食物的溫度和濕度，目前在食品行業己被用來代替化學滅菌[15]。且已被美國食品與藥品監督管理局批準用于食品表面微生物的控制[16]，在水處理及果品蔬菜保鮮方面已得到廣泛的應用，然而在肉類保鮮方面的應用研究還很少[17-18]。醋酸具有很好的殺菌作用[19]，本試驗將其與紫外線協同作用應用在鹿肉的預處理中，以達到減少菌落總數的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新殺的鹿里脊：世鹿集團。牛肉膏（分析純）：北京奧博星生物技術責任有限公司；蛋白胨（分析純）：天津市致遠化學試劑有限公司；瓊脂（分析純）：天津鼎盛鑫化工有限公司；氯化鈉（分析純）：天津市紅巖化學試劑廠生產。食用醋精（食品級，總酸30 g/100 mL）：上海鼎豐釀造食品有限公司。

超凈工作臺（SW-CJ-2FD）：蘇州凈化設備有限公司；電熱恒溫培養箱（DRP-9082）：上海森信實驗儀器有限公司；旋渦混合器（XH-C）：常州朗越儀器制造有限公司；立式壓力蒸汽滅菌器（YXQ-LS-70A）：上海博訊實業有限公司醫療設備廠；電子天平（JY5002）：上海良平儀器儀表有限公司；冰箱（BCD-206STPA）：青島海爾股份有限公司；真空包裝機（DEQ400-2A）：上海勝松機械制造有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 醋酸濃度和紫外線照射時間與距離的篩選

將買回來的新鮮鹿肉在超凈試驗臺上用75%酒精棉球擦拭過的刀具去除筋膜后切分成質量100 g的肉塊，分別用無菌水、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的醋酸浸泡后，用紫外線進行照射，距離紫外線50 cm的距離，照射90 s，最后進行真空包裝并放入4℃的冰箱中保藏24 h進行排酸。24 h后，測定其菌落總數[20]。

將買回來的新鮮鹿肉在超凈試驗臺上用75%酒精棉球擦拭過的刀具去除筋膜后切分成質量100 g的肉塊，用2%的醋酸溶液浸泡后，在距離紫外線50 cm的位置，將肉塊分別進行 0、60、90、120、150、180 s的紫外線照射，最后進行真空包裝并放入4℃冰箱中冷藏24 h進行排酸。24 h后，測定其菌落總數。

將買回來的新鮮鹿肉在超凈試驗臺上用75%酒精棉球擦拭過的刀具去除筋膜后切分成質量100 g的肉塊，用2%的醋酸溶液浸泡后，將肉塊分別放置在距離紫外線 50、55、60、65、70 cm 的位置，用紫外線照射90 s，最后真空包裝并放入4℃冰箱中冷藏24 h進行排酸。24 h后，測定其菌落總數。

1.2.2 菌落總數的測定

按照國標GB 4789.2-2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》進行菌落總數的測定。

2 結果與分析

2.1 鹿肉預處理優化的單因素試驗結果

2.1.1 醋酸濃度的確定

確定距離紫外燈的距離為50 cm，紫外線照射的時間為90 s，醋酸的濃度分別為1%、1.5%、2%、2.5%、3%進行單因素試驗，對鹿肉進行菌落總數的測定，結果如圖1。

圖1 醋酸濃度對菌落總數的影響Fig.1 Effect of acetic acid concentration on the total number of colonies

由圖1可知，隨著醋酸濃度的增加，冷卻鹿肉樣品中的菌落總數不斷的減少，醋酸濃度為2.5%時，菌落總數達到最低值，隨后隨著醋酸濃度的增加，菌落總數變化不明顯，但鹿肉表面的顏色越來越深。因此確定最佳的醋酸濃度為2.5%。

2.1.2 鹿肉與紫外線燈的距離篩選

確定醋酸的濃度為2%，紫外線照射的時間為90 s，與紫外燈的距離分別為 50、55、60、65、70 cm 進行單因素試驗，對鹿肉進行菌落總數的測定，結果如圖2。

圖2 紫外線燈的距離對菌落總數的影響Fig.2 The effect of the distance of the ultraviolet irradiation lamp on the total number of colonies

由圖2可知，隨著冷卻鹿肉樣品距離紫外線燈的距離不斷增加，樣品的菌落總數逐漸減少，距離紫外線燈55 cm的位置上，樣品菌落總數最少；隨后，隨著距離的增加，菌落總數又不斷的上升。因此確定與紫外燈的最佳距離為55 cm。

2.1.3 紫外線照射時間的篩選

確定醋酸濃度為2%，紫外線照射的距離為50 cm，紫外線照射的時間分別為 60、90、120、150、180 s進行單因素試驗，對鹿肉進行菌落總數的測定，結果如圖3。

圖3 紫外線照射的時間對菌落總數的影響Fig.3 Effect of ultraviolet irradiation irradiation time on the total number of colonies

由圖3可知，冷卻鹿肉樣品隨紫外線照射時間的延長，前90 s的變化不明顯，照射120 s時，菌落總數明顯下降，隨后又趨于平緩，但是隨著紫外線照射時間的延長，鹿肉的感官也發生在一定的變化，所以確定紫外線最佳的照射時間為120 s。

2.2 鹿肉預處理優化試驗的響應面試驗結果

響應面試驗因素水平表見表1。

表1 Box-Behnken響應面試驗因素水平表Table 1 Box-Behnken response surface test factor level table

在單因素基礎上，以醋酸濃度、紫外線照射距離和紫外線照射時間為因素，進行響應面試驗，試驗結果見表2。

表2 響應面試驗設計表及結果Table 2 Response surface test design table and results

續表2 響應面試驗設計表及結果Continue table 2 Response surface test design table and results

對各因素進行回歸擬合，得到回歸方程：Y=1.49+0.26A-0.041B+0.24C-0.27AB-0.16AC-0.21BC+0.26A2+0.68B2+0.029C2

將表2所得的試驗數據采用Design Expert 8.0軟件進行統計分析，方差分析如表3所示。

表3 方差分析表Table 3 Variance analysis table

對模型方程進行顯著性檢驗，由表4方差分析結果可知，模型差異性極顯著（P＜0.001），失擬項差異不顯著（P＞0.05），說明方程與實際情況擬合比較好，能夠準確反映出菌落總數與各因素之間的關系。表4中F值的大小可以判斷出影響菌落總數的主次順序為A（醋酸濃度）＞C（紫外線照射時間）＞B（紫外線照射距離）。此試驗中一次項A、C二次項B2是差異極顯著，交互項AB、BC和二次項A2達到顯著。模型相關系數R2=0.957 6，R2（Adj）=0.903 2，因此可以用此模型對冷卻鹿肉預處理的菌落總數進行分析預測。

2.2.1 響應面曲面圖分析

各因素交互作用對菌落總數影響的響應面圖見圖4。

圖4 各因素交互作用對菌落總數影響的響應面Fig.4 Response surface of the interaction of various factors on sensory scores

通過對3個曲面的觀察可以預測和檢驗變量的響應值以及確定變量之間的相互關系，響應面越陡，反映出各因素之間的兩兩交互作用越顯著。AB與BC的交互作用圖有著顯著的差異，A、B均呈現拋物線趨勢，即各因素在所選取的試驗范圍內，響應值存在極大值。

由Design-Expert 8.0軟件得出的最佳鹿肉預處理條件為：用濃度為2%醋酸溶液處理、置于距離紫外線燈53.38 cm的位置紫外線照射90 s。

2.2.2 驗證試驗

為驗證響應面法結果的可靠性，對經過響應面法優化后的預處理處理過的鹿肉進行3次驗證試驗，最后測得的菌落總數分別為10、9、12 CFU/g。試驗結果平均值與模型預測值相近，說明方程與試驗擬合度高，優化的條件參數是可靠的。

3 結論

最優預處理條件為2%的醋酸溶液、距離紫外線燈53.38 cm的位置上，紫外線照射90 s。在此條件下處理的鹿肉，可以很好的控制鹿肉表面的初始菌落，并且不會影響鹿肉的感官性狀。