冰箱復熱菜肴電場保鮮技術研究

費玲 胡海梅 魏慧明

FEI Ling HU Haimei WEI Huiming

長虹美菱股份有限公司 安徽合肥 230601

Changhong Meiling Company Limited Hefei 230601

1 引言

熟食變質是由于細菌、真菌分解有機物，并產生有毒物質的緣故，在適宜的溫度及一定的pH條件下，細菌和真菌會大量繁殖。如何控制細菌和真菌的繁殖條件，是解決復熱食品保鮮的關鍵問題[1]。艾克拜爾?買買提[2]研究利于交流電極間產生類似脈沖電場的高電場，使其作用于酵母菌液進行殺菌處理，試驗結果表明，最佳殺菌工藝參數為：溫度為40℃，殺菌時間為80s，液體流速為100mL/min，電場強度為10kV/cm，采用最佳工藝進行殺菌處理，其酵母菌死菌率達到95.5%。說明該交流電場殺菌設備可有效殺滅酵母菌，具有一定的殺菌能力。

2 試驗目的

為系統研究冰箱電場環境對復熱菜肴微生物的影響，系統分析復熱菜肴貯藏過程中風味化合物及滋味的變化規律，探尋復熱菜肴保鮮最適場強分布區域。

3 材料與方法

3.1 試驗材料

試驗樣品選取新鮮牛腩、土豆，采自連鎖超市。

3.2 樣品處理

將制作好的土豆燒牛腩菜肴平均分至包裝盒內，并用保鮮膜（氧氣透過率：23000cm3/（m2﹒24h﹒atm）f 40%；二氧化碳透過率：102000cm3/（m2﹒24h﹒atm）f 40%；透濕量：39g/（m2﹒24h）±40%）封口放置冰箱內（左右對稱放），其中電場保鮮冰箱冷藏室由下至上分別為S1、S2、S3、S4，普通冰箱為對照（CK），冰箱冷藏室溫度設置為4℃。樣品制作及擺放如圖1所示，冰箱電場分布數據如表1所示。

4 主要儀器設備

試驗所用主要儀器設備如表2所示。

5 試驗方法

5.1 菌落總數測定

采用國家標準GB 4789.2-2016《食品衛生微生物學檢驗菌落總數測定》[3]，結果以對數形式表示，logCFU/g（CFU, Colony Forming Unit）。

圖1樣品制作及擺放示意圖

圖2復熱菜肴貯藏過程中菌落總數的變化

圖3復熱菜肴貯藏過程中樣品電子鼻主成分分析圖

5.2 電子鼻檢測

電子鼻檢測條件：PEN3型便攜式電子鼻由氣體流量控制系統、氣味傳感器、數據處理設備和分析軟件組成，共包含10個高靈敏加熱型金屬氧化物檢測器。電子鼻載氣為干燥空氣，流速為300mL/min。樣品密封20min，通過頂空抽樣方式檢測，檢測時間為60s，重復3次[4]。

電子鼻主成分分析（PCA）：電子鼻PCA分析是將所提取的傳感器多指標的信息進行數據轉換和降維，并對降維后的特征向量進行線性分類，最后在PCA分析的散點圖上顯示主要的兩維散點圖。PC1和PC2上包含了在PCA轉換中得到的第一主成分和第二主成分的貢獻率，貢獻率越大，說明主要成分可以越好地反映原來多指標的信息[5]。

5.3 電子舌檢測

電子舌經活化、校正、診斷通過，在確保采集得到的數據可靠、穩定的條件下進行測定。處理好的樣品直接放置于電子舌專用燒杯中進行分析，試驗的分析條件如下：樣品體積為25mL，電子舌傳感器在每個樣品中的采集時間為120s，攪動速度為1r/s，每次分析時間為180s，以純凈水為清洗液，清洗時間為10s，每秒采集1個數據，數據被軟件記錄和分析。為得到穩定可靠的數據，以100～120s內的平均值作為傳感器信號輸出值，每份樣品按上述信號采集參數平行測定7次，然后取最后4次的測定數據進行分析，作為后期處理數據[6]。

6 試驗結果

6.1 菌落總數測定

復熱菜肴樣品在貯藏過程中菌落總數如圖2所示。由圖2可見，各組樣品在貯藏期內菌類總數呈上升趨勢，但在7d內均維持較低標準。相比來說，電場保鮮冰箱處理組復熱菜肴樣品菌落總數在貯藏期內上升速度較為緩慢，其中電場保鮮冰箱第2、3層（S2、S3）樣品較為明顯（根據《GB 2726-2016食品安全國家標準 熟肉制品》要求，熟肉制品菌落總數在104CFU/g以內為安全）。

6.2 電子鼻測定

對試驗樣品進行檢測后，得到氣味傳感器電導率比值的響應曲線圖，通過PEN3型電子鼻軟件WinMuster得到樣品貯藏過程中主成分分析圖，如圖3所示。從PCA圖中可以看出，第一主成分的占比率為94.41%，第二主成分的占比率為4.86%，總的占比率為99.27%，大于85%，這說明主成分1和主成分2已經涵蓋了大部分的信息量，能夠反映樣品的整體信息。由圖3可見，菜肴樣品在貯藏過程中出現明顯的風味遷移，不同貯藏期樣品在揮發性風味上有明顯區別，這可能是由于隨著貯藏時間延長，菜肴逐漸產生腐敗的醛酮類物質，引起風味變化。整體來看，電場保鮮冰箱冷藏室從下而上第3層的樣品在整個貯藏過程中，第二主成分與D1樣品重疊率較高，第一主成分與D1樣品差距較小，表明該樣品在貯藏期內揮發性風味并未出現較大變化。

表1 冰箱電場分布圖

表2 試驗所需設備

表3 樣品之間區別指數

6.3 電子舌測定

對貯藏過程中土豆燒牛腩的電子舌味道響應值進行判別因子（DFA）分析，結果如圖4所示。樣品序號1～16分別代表樣品D1、D3-1、D3-2、D3-3、D3-4、D3-5、D5-1、D5-2、D5-3、D5-4、D5-5、D7-1、D7-2、D7-3、D7-4及D7-5。從圖4可以看出，DF1與DF2總貢獻率達到99.7%，表明在當前試驗條件下電子舌檢測和DFA分析技術能夠對不同樣品非揮發性風味進行區分。樣品1～8與樣品9～16位于二維圖中不同的區域，彼此之間能很好地區分開，此外如表3所示，可見樣品1與樣品1～16之間區別指數總體呈逐漸升高趨勢，這表明隨著貯藏期的延長，菜肴的風味出現明顯變化。從表3可見，樣品D3-1、D3-2、D3-3及D3-4和D1的區別指數分別為0.61、2.10、4.18及5.88，均明顯低于樣品D3-5和D1的區別指數7.66；此外，樣品D5-1、D5-2、D5-3與D1的區別指數明顯低于D7-5與D1，這表明在貯藏1～5d時，電場保鮮冰箱比普通冰箱更能有效保持菜肴風味。

圖4復熱菜肴貯藏過程中樣品電子舌判別因子分析圖

7 結果與討論

試驗結果表明，電場保鮮冰箱能較好地保持復熱菜肴的風味品質。隨著貯藏時間延長，電場保鮮冰箱的復熱菜肴電子舌、電子鼻數據優于對照組，說明該冰箱中電場環境對風味品質的變化起到了抑制作用，這可能是因為電場對微生物的生長及酶的活性具有抑制作用，微生物降解蛋白質的速度降低，肌肉中蛋白質、脂肪被利用的程度降低，進而維持了風味品質。綜合來說，電場冰箱保鮮層第2層（S2，距電場保鮮放電源約40cm，電場強度分布范圍約為50～300v/m）的樣品保鮮效果最優，更為適合抑制復熱菜肴微生物的繁殖。