添加天然復(fù)配防腐劑的豬肉干貨架期預(yù)測

趙長青,張益卓,冉光雨,方春玉,趙興秀

(四川輕化工大學(xué) 生物工程學(xué)院,四川 宜賓 644000)

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,人們對豬肉品質(zhì)的要求越來越高,尤其是營養(yǎng)豐富、色澤誘人和耐儲存的豬肉制品更受消費(fèi)者關(guān)注。豬肉干是一種比較新穎的即食型肉制品,主要以豬瘦肉為原料,經(jīng)過切片、煮制、烘烤、包裝和滅菌等步驟加工而成,豬肉干營養(yǎng)豐富、食用方便、口感獨(dú)特,受到廣大民眾的喜愛[1]。豬肉干易滋生細(xì)菌,導(dǎo)致腐敗變質(zhì),故在豬肉干加工過程中會添加大量的添加劑來穩(wěn)定豬肉干的品質(zhì)。目前市售的豬肉干所用的添加劑主要為5′-呈味核苷酸二鈉、脫氫乙酸鈉、山梨酸鉀、亞硝酸鹽、谷氨酸鈉、食用香精、D-異抗壞血酸鈉、紅曲紅等,這些化學(xué)添加劑雖然在一定程度上穩(wěn)定了豬肉干的品質(zhì),但濫用化學(xué)添加劑會導(dǎo)致許多食品安全問題。因此,天然防腐劑成為延長肉干及肉制品貨架期的研究熱點(diǎn)。

本項(xiàng)目在前期對不同天然防腐劑在不同口味豬肉干中的適用性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)茶多酚與Nisin的復(fù)配使用可以延長五香味豬肉干和麻辣味豬肉干的貨架期,溶菌酶與Nisin的復(fù)配使用可以延長燒烤味豬肉干的貨架期,不過受到時間因素的影響,未能對添加不同天然復(fù)配防腐劑的不同口味豬肉干的貨架期進(jìn)行測定。而食品的貨架期不僅取決于食品所處的光照、濕度、溫度等環(huán)境條件,而且會受到該食品的營養(yǎng)價值、風(fēng)味、色澤及質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)指標(biāo)變化的影響。貨架期測定實(shí)驗(yàn)通常采用延伸貯藏法和加速貨架期測試法(accelerated shelf life testing,ASLT),前者直接測定食品的實(shí)際貨架期,后者通過設(shè)置不同溫度進(jìn)而快速預(yù)測出食品貨架期,ASLT是一種有效、快速預(yù)測食品貨架期的方法,因而得到廣泛應(yīng)用[2-3]。ASLT 法的原理是在多組非正常的環(huán)境中儲藏食品,加速食品腐敗變質(zhì)的速度,收集食品變質(zhì)的數(shù)據(jù),通過對數(shù)據(jù)的比較與分析,從而確定出食品在指定溫度下的貨架期[4]。

因此,本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用ASLT法和Q10貨架期預(yù)測模型對含有天然復(fù)配防腐劑的五香味、燒烤味、麻辣味豬肉干進(jìn)行不同溫度條件下的儲藏,對儲藏過程中的豬肉干關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)如微生物指標(biāo)(菌落總數(shù)、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和志賀氏菌)、TVB-N、感官評分進(jìn)行測定,進(jìn)而對不同口味豬肉干在不同儲藏溫度下的貨架期進(jìn)行預(yù)測。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬瘦肉、食鹽、小茴香、白砂糖、香辛料、老抽醬油、生姜、菜籽油、麥芽糖、孜然粉:采購于超市;茶多酚、溶菌酶、Nisin(均為食品級):河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司;乳酸鈉(食品級,純度60%):河南博源生物科技有限公司。

氯化鈉、氧化鎂、硼酸:成都科隆化學(xué)品有限公司;微生物學(xué)檢驗(yàn)中的所有培養(yǎng)基、肉湯:北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司。

1.2 儀器

SS-85切肉機(jī) 浙江省永康市我趣工貿(mào)有限公司;HN7Y-K9840凱氏定氮儀 濟(jì)南海能儀器股份有限公司。

1.3 五香味、燒烤味、麻辣味豬肉干的制作

1.3.1 豬肉預(yù)處理

選取形狀大小接近的豬瘦肉塊,先用流水沖洗,再用清水浸泡,然后用切片機(jī)將肉塊切成長×寬×厚為6.0 cm×4.0 cm×0.4 cm的肉片。

1.3.2 初煮

取1 500 mL自來水倒入鍋中,放入2 g小茴香,水煮沸后放入1 000 g豬肉片,當(dāng)豬肉呈白色時結(jié)束初煮,撈出豬肉片。

1.3.3 復(fù)煮

棄去初煮湯汁中的沉淀,重新將豬肉片放入湯汁,放入復(fù)合調(diào)料包1包[5],以及適量白砂糖、食鹽、生姜、菜籽油、辣椒、花椒等,在210 ℃條件下煮制5 min,調(diào)至130 ℃煮制5 min,加入適量老抽醬油,在100 ℃條件下煮制40 min。

1.3.4 添加天然防腐劑與烘烤

將復(fù)煮后的豬肉片撈出,將剩余復(fù)煮湯汁過濾后,按照GB 2760-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定量加入對應(yīng)的天然防腐劑,攪拌均勻后放入豬肉片,在80 ℃條件下煮制10 min。煮制結(jié)束后,將豬肉片平鋪在吸油紙上,在85 ℃的烘箱中烘烤90 min,制得豬肉干,作為實(shí)驗(yàn)組。同時,以不添加Nisin的豬肉干作為空白組。

1.3.5 包裝與滅菌

在無菌條件下將豬肉干分裝進(jìn)7 cm×10 cm的透明包裝袋(18絲)中并封口(每袋約4～6 g),采用22.5 W紫外燈對包裝好的豬肉干每面殺菌20 min。最后將豬肉干儲藏在30 ℃和40 ℃下,以進(jìn)行微生物學(xué)指標(biāo)(菌落總數(shù)、大腸菌群、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌和志賀氏菌)、TVB-N、感官評分的檢測。

1.4 豬肉干貨架期的測定

1.4.1 微生物學(xué)指標(biāo)

菌落總數(shù)的測定方法參照GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》。大腸菌群的測定方法參照GB 4789.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》。金黃色葡萄球菌的測定方法參照GB 4789.10—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)》。沙門氏菌的測定方法參照GB 4789.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 沙門氏菌檢驗(yàn)》。志賀氏菌的測定方法參照GB 4789.5—2012《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 志賀氏菌檢驗(yàn)》。

1.4.2 豬肉干TVB-N的測定

TVB-N的測定方法參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》。

1.4.3 豬肉干感官評分的測定

不同口味豬肉干的感官評分由感官評定小組進(jìn)行評定,根據(jù)豬肉干的滋味、風(fēng)味、色澤、口感和質(zhì)構(gòu)分別進(jìn)行評分(見表1),滿分為100分,結(jié)果以3次評定的平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表1 豬肉干感官評分細(xì)則表[6]Table 1 Detailed sensory evaluation rules for pork jerky

1.5 Q10貨架期預(yù)測模型的構(gòu)建

在大多數(shù)的食品反應(yīng)中,儲藏溫度每上升10 ℃,食品相關(guān)反應(yīng)速度會加倍[7]。通常情況下會將食品儲藏在2個相差為10 ℃的溫度條件下分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以計(jì)算出準(zhǔn)確的Q10。因此,本實(shí)驗(yàn)將制作出的含有復(fù)配天然防腐劑的豬肉干產(chǎn)品分別儲藏在30 ℃與40 ℃條件下,進(jìn)而得到式(1)。

(1)

隨后對不同儲藏溫度下的豬肉干關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定,以確定該儲藏溫度下的貨架期終點(diǎn)。通過對本課題前期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,發(fā)現(xiàn)微生物指標(biāo)、TVB-N和感官評分的檢測結(jié)果對豬肉干是否到達(dá)貨架期終點(diǎn)的影響較大,而Aw、pH和色澤的檢測結(jié)果對豬肉干的品質(zhì)有參考意義,而對貨架期的測定無顯著影響。因此本實(shí)驗(yàn)將對儲藏在30 ℃與40 ℃條件下含有復(fù)配天然防腐劑的五香味、燒烤味、麻辣味的微生物指標(biāo)、TVB-N和感官評分進(jìn)行檢測,確定各組貨架期終點(diǎn),計(jì)算出Q10,從而推斷出豬肉干在指定儲藏溫度下的貨架期。

當(dāng)然,不是所有食品都在整數(shù)溫度下進(jìn)行儲藏,因此引出不同溫度下的貨架期Q10預(yù)測模型[8]。θs為指定溫度下食品的貨架期,對于任何不為10 ℃的溫度差ΔT,則得到式(2)。

(2)

式中:θs(T1)為指定溫度T1下的貨架期;θs(T2)為特定溫度T2下的貨架期;ΔT為T1與T2的溫度差。

運(yùn)用上述公式計(jì)算可得到指定儲藏溫度下的豬肉干貨架期。

1.6 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用3次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值,并使用Origin 2017和Excel進(jìn)行繪圖和數(shù)據(jù)分析,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與討論

2.1 五香味豬肉干各指標(biāo)檢測結(jié)果

由表2和表3可知,30 ℃儲藏條件下的五香味豬肉干在第114 天時菌落總數(shù)超標(biāo),到達(dá)貨架期終點(diǎn),此時TVB-N為14.00 mg/100 g,感官評分較低,因此確定五香味豬肉干在30 ℃條件下的貨架期為111 d;而儲藏在40 ℃條件下的豬肉干在第51天時檢出金黃色葡萄球菌,而到達(dá)貨架期終點(diǎn),因此五香味豬肉干在40 ℃條件下的貨架期為48 d。由式(1)計(jì)算出五香味豬肉干的Q10為:

表2 五香味豬肉干在30 ℃時品質(zhì)指標(biāo)變化情況Table 2 Changes of quality indexes of pork jerkywith five-spices flavor at 30 ℃

表3 五香味豬肉干在40 ℃時品質(zhì)指標(biāo)變化情況Table 3 Changes of quality indexes of pork jerky with five-spices flavor at 40 ℃

再由式(2)計(jì)算出豬肉干在室溫20 ℃(肉制品商業(yè)貯藏溫度)下的貨架期為[9-10]:

綜上所述,通過ASLT 法確定出五香味豬肉干在20 ℃下的貨架期約為255 d。

2.2 燒烤味豬肉干各指標(biāo)檢測結(jié)果

由表4和表5可知,30 ℃儲藏條件下的燒烤味豬肉干在第123天時菌落總數(shù)超標(biāo),到達(dá)貨架期終點(diǎn),此時TVB-N為14.00 mg/100 g,感官評分較低,因此確定燒烤味豬肉干在30 ℃條件下的貨架期為120 d;而儲藏在40 ℃條件下的豬肉干在第72天時菌落總數(shù)超標(biāo),而到達(dá)貨架期終點(diǎn),因此燒烤味豬肉干在40 ℃條件下的貨架期為69 d。由公式(1)計(jì)算出燒烤味豬肉干的Q10為:

表4 燒烤味豬肉干在30 ℃時品質(zhì)指標(biāo)變化情況Table 4 Changes of quality indexes of pork jerky with roasting flavor at 30 ℃

表5 燒烤味豬肉干在40 ℃時品質(zhì)指標(biāo)變化情況Table 5 Changes of quality indexes of pork jerky with roasting flavor at 40 ℃

再由式(2)計(jì)算出豬肉干在20 ℃下的貨架期為:

綜上所述,通過ASLT 法確定出燒烤味豬肉干在20 ℃下的貨架期約為204 d。

2.3 麻辣味豬肉干各指標(biāo)檢測結(jié)果

由表6和表7可知,30 ℃儲藏條件下的麻辣味豬肉干在第135天時TVB-N含量超標(biāo),達(dá)到(14.93±1.86) mg/100 g,因此到達(dá)貨架期終點(diǎn),感官評分較低,因此確定麻辣味豬肉干在30 ℃條件下的貨架期為132 d;而儲藏在40 ℃條件下的豬肉干在第78天時檢測出金黃色葡萄球菌,而到達(dá)貨架期終點(diǎn),因此麻辣味豬肉干在40 ℃條件下的貨架期為75 d。由式(1)計(jì)算出燒烤味豬肉干的Q10為:

表6 麻辣味豬肉干在30 ℃時品質(zhì)指標(biāo)變化情況Table 6 Changes of quality indexes of pork jerky with spicy flavor at 30 ℃

表7 麻辣味豬肉干在40 ℃時品質(zhì)指標(biāo)變化情況Table 7 Changes of quality indexes of pork jerky with spicy flavor at 40 ℃

再由公式(2)計(jì)算出豬肉干在20 ℃下的貨架期為:

綜上所述,通過ASLT 法確定出麻辣味豬肉干在20 ℃下的貨架期約為238 d。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用ASLT法和Q10貨架期預(yù)測模型對五香味、燒烤味和麻辣味豬肉干在20 ℃下的貨架期進(jìn)行預(yù)測,結(jié)果發(fā)現(xiàn)五香味豬肉干在30 ℃儲藏條件下的貨架期為111 d,在40 ℃儲藏條件下的貨架期為48 d;通過Q10貨架期預(yù)測模型預(yù)測五香味豬肉干在20 ℃下的貨架期約為255 d。燒烤味豬肉干在30 ℃儲藏條件下的貨架期為120 d,在40 ℃儲藏條件下的貨架期為69 d;通過Q10貨架期預(yù)測模型預(yù)測燒烤味豬肉干在常溫20 ℃下的貨架期約為204 d。麻辣味豬肉干在30 ℃儲藏條件下的貨架期為132 d,在40 ℃儲藏條件下的貨架期為75 d;通過Q10貨架期預(yù)測模型預(yù)測麻辣味豬肉干在常溫20 ℃下的貨架期約為238 d。通過對3種口味豬肉干貨架期進(jìn)行預(yù)測,發(fā)現(xiàn)儲藏在常溫下僅添加復(fù)配天然防腐劑的豬肉干在一定程度上可媲美添加了化學(xué)防腐劑的肉制品,這也為綠色健康的肉制品產(chǎn)品開發(fā)提供了參考。