超声波清洗牛肚的工艺优化

蔡丹

摘 要：以牛肚为主要原料，研究不同超声波功率、清洗时间和清洗温度对牛肚洁净度和菌落总数的影响，优化超声波清洗牛肚的工艺条件。结果表明：在超声波功率为350 W，超声波清洗时间为30 min，清洗温度为25 ℃的工艺条件下，牛肚的洁净度和菌落总数分别为0.93±0.26和（5.04±1.53） （lg（CFU/g）），达到最佳清洗效果。

关键词：牛肚；超声波清洗；工艺优化

Abstract： The process optimization for the ultrasonic cleaning of bovine tripe was carried out by investigating the influence of ultrasonic power， cleaning time and temperature on the cleanliness and total bacterial count （TBC） of bovine tripe. Results showed that the cleanliness and TBC of bovine tripe could be improved effectively by the treatment with an ultrasonic power of 350 W for 30 min at 25 ℃ to 0.93 ± 0.26 and （5.04 ± 1.53） （lg（CFU/g））， respectively.

Key words： bovine tripe； ultrasonic cleaning； process optimization

中图分类号：TS251.9 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2015）11-0015-04

doi： 10.15922/j.cnki.rlyj.2015.11.004

我国既是农业大国又是畜牧业大国，肉类产量居世界第一，畜禽副产物资源（骨、血、内脏等）丰富。2010年我国畜禽副产物的产量超过了4 000 万t，而内脏是重要的畜禽副产物之一[1]。家畜内脏具有较高的营养价值，尤其是肚（胃），猪肚含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素及钙、磷、铁等营养成分，具有补虚损、健脾胃的功效，适用于气血虚损、身体瘦弱者食用。牛肚含蛋白质、脂肪、钙、磷、铁、硫胺素、核黄素、尼克酸等[2]，性味甘平，以形相补，有补益脾胃的作用。《本草纲目》记载牛肚能“补中益气、解毒、养脾胃”，《本草蒙荃》也有记载牛肚有“健脾胃、免饮积食伤”的作用，牛肚养胃则可润肺，此“补土生金”之理。我国人民食用动物内脏历史悠久，东南亚等国家也有食用内脏的习惯，千百年来形成以家畜内脏为原料，烹制加工各种美食佳肴，如“水爆肚”、“熏酱肚”、“夫妻肺片”、韩国的内脏汤、日本的烤内脏等[34]。

尽管牛肚营养丰富，但是作为反刍动物的消化器官，牛肚中含有大量的消化道微生物[5]，例如气单胞菌属、大肠杆菌、棒状杆菌属、多形杆菌属、铜绿假单胞菌、葡萄球菌、弯曲杆菌、沙门氏菌等[6-10]，未经清洗杀菌、直接食用会影响人的健康。国外学者采用γ射线辐照等不同的技术处理对即食牛肚进行微生物控制，取得了良好的效果[11-12]。目前，我国牛肚的清洗及加工方法原始、手段落后、技术匮乏，仍主要采用人工清洗的方式，清洗用水不流动且很少更换，卫生水平差，造成牛肚二次污染严重，微生物数量严重超标，产品的质量与安全无法保证[2]。超声波清洗技术主要利用超声波空化效应，将物品表面的附着物溶入水中，从而达到清洁的目的[13-15]，目前广泛应用于果蔬、海产品等生鲜食物（品）的清洗与消毒[16-20]。

本实验以牛肚（牛百叶）为主要原料，采用正交试验的方法，优化超声波清洗牛肚工艺，在达到清洗牛肚目的同时，降低牛肚表面的菌落总数，改变目前牛肚主要靠人工清洗的现状，实现内脏产品的机械化清洗，提高产品质量安全，为消费者提供洁净、优质、安全的牛肚产品，确保消费者食用安全，为实现畜禽副产物的高值化利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

生鲜牛肚（牛百叶）为屠宰场胴体分割过程直接收集；培养基（牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、氯化钠5 g、琼脂粉20 g、蒸馏水1 L，pH 7.2，121 ℃灭菌20 min）。

氯化钠、牛肉膏、蛋白胨、琼脂粉（均为分析纯） 小麦和玉米深加工国家工程实验室。

1.2 仪器与设备

HD-163超净工作台 北京东联哈尔仪器制造有限公司；AUY220EXP电子天平 北京塞多利斯有限公司；EG823LC2-NA微波炉 佛山市顺德区美的微波电器制造有限公司；YXQ-SG41-280压力蒸汽灭菌器 上海华线医用核子仪器有限公司；PHS-3C精密pH计 上海

雷磁仪器厂；KQ-500E超声波清洗器 上海精密仪器公司；HPX-9162MBE数显电热培养箱 上海博讯实业有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

生鲜牛肚从屠宰场直接收集后，修整表面，用灭菌后的手术刀剖开，去除内容物后切分成宽为2 cm左右的牛肚条备用。

1.3.2 不同超声波功率对样品洁净度和菌落总数的影响

分别设定超声波功率为200、250、300、350、400 W，在超声波清洗温度为30 ℃的条件下清洗20 min，测定样品的洁净度和菌落总数。每个处理组至少3 个平行。

1.3.3 不同超声波清洗时间对样品洁净度和菌落总数的影响

分别设定清洗时间为10、15、20、25、30 min，在超声波清洗温度为30 ℃、超声波功率为300 W的条件下，测定样品的洁净度和菌落总数。每个处理组至少3 个平行。

1.3.4 不同清洗温度对样品洁净度和菌落总数的影响

分别设定超声波清洗温度为20、25、30、35、40 ℃，在超声波功率为300 W的条件下清洗20 min，测定样品的洁净度和菌落总数。每个处理组至少3 个平行。

1.3.5 超声波清洗条件正交试验

在单因素试验的基础上，确定超声波功率、超声波清洗时间、清洗温度作为影响超声波清洗牛肚的主要因素，进行三因素三水平L9（34）正交试验，因素水平见表1。

1.3.6 样品洁净度测定[16]

根据牛肚洁净情况，将牛肚洁净度分为5 级。1级：表面较脏，含较多胃内容物；2级：表面脏，含胃内容物；3级：表面略脏，含少量胃内容物；4级：表面较清洁，略含胃内容物；5级：表面清洁，无明显胃内容物。牛肚样品洁净度以洁净度指数表示。

1.3.7 样品菌落总数测定

无菌吸管吸取样品稀释液（1∶10，m/V）1 mL于试管中，加入9 mL无菌生理盐水，振荡，混合均匀，此为1∶100样品稀释液。再依次逐级稀释，直至样品稀释比为1∶106。每个稀释度浇注3个平板，倒置，37℃温度下培养（48±2） h。根据GB 4789.2—2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》记录样品中菌落总数。

2 结果与分析

2.1 不同超声波功率对样品洁净度和菌落总数的影响

由图1可知，牛肚的洁净度随着超声波功率的增加呈升高趋势，菌落总数随着超声波功率的增加呈降低趋势。当超声波功率达到300 W以上时，牛肚洁净度升高和菌落总数降低的趋势变缓，当超声波功率在400 W时，牛肚的洁净度和菌落总数分别达到最大值和最小值。而超过400 W时的洁净度升高和菌落总数降低的趋势不显著，同时牛肚的组织状态发生变化。考虑到节能以及牛肚组织状态变化的因素，因此本实验确定300、350、400 W为正交试验中超声波功率的水平。

2.2 不同超声波清洗时间对样品洁净度和菌落总数的影响

由图2可知，牛肚菌落总数随着超声波清洗时间的增加呈现先降低后升高的趋势。菌落总数在清洗时间为25 min时达到最小值，而后略有增加。这可能是由于随着清洗时间的延长，牛肚与水的接触时间随之增加，当牛肚表面微生物与水中微生物浓度相同后，随着超声波的作用又将微生物带回牛肚表面，导致菌落总数增加。而牛肚清洁度的变化趋势较明显，随着清洗时间的增加呈升高趋势，清洗时间在20 min以上时，升高趋势变缓。因此本实验确定20、25、30 min为正交试验中超声波清洗时间的水平。

2.3 不同清洗温度对样品洁净度和菌落总数的影响

由图3可知，牛肚菌落总数随超声波清洗温度的增加呈现出先降低后升高的趋势。牛肚表面菌落总数在25 ℃超声波清洗时达到最小值，而后菌落总数呈增加趋势，这可能是由于牛肚表面微生物多为嗜温微生物，随着清洗温度的升高，清洗时间的延长，微生物开始繁殖，导致菌落总数的增加[9]。而牛肚洁净度的变化总体呈先升高后略降低趋势。因此，本实验确定25、30、35 ℃为正交水平试验中清洗温度的水平。

2.4 超声波清洗条件正交试验结果

在单因素试验的基础上，确定超声波功率、清洗时间、清洗温度为影响超声波清洗牛肚的主要因素，进行三因素三水平L9（34）正交试验，正交试验结果见表2。由洁净度的极差分析结果可以看出，各因素对超声波清洗洁净度的影响顺序为A>B>C，即超声波功率对牛肚洁净度的影响最大，其次是超声波清洗时间，最后是清洗温度；由菌落总数的极差分析结果可以看出，各因素对超声波清洗牛肚菌落总数的影响顺序为A>C>B，

即超声波功率对牛肚菌落总数的影响最大，其次是清洗温度，最后是超声波清洗时间。而综合正交试验结果可得，超声波清洗牛肚的最优组合为A2B3C1，即超声波清洗功率350 W、清洗时间30 min、清洗温度25 ℃，此条件下，牛肚的洁净度达到0.93±0.26，菌落总数为（5.04±1.53）（lg （CFU/g）），与超声波清洗前的菌落总数（6.57±2.05）（lg（CFU/g））相比，超声波清洗后的菌落总数下降了一个数量级。

3 结 论

通过单因素和正交试验确定超声波清洗牛肚的最佳工艺条件为：超声波清洗功率350 W、清洗时间30 min、清洗温度25 ℃，在此条件下，不仅提高了牛肚的洁净度，同时降低了牛肚表面的细菌菌落总数，由原菌落总数3.7×106 CFU/g减少到1.1×105 CFU/g。因此，采用超声波清洗牛肚可以显著提高清洗效果和生产效率，为今后开展牛肚制品的绿色、安全加工提供必要的技术支撑。

参考文献：

[1] 郭兆斌， 余群力. 牛副产物： 脏器的开发利用现状[J]. 肉类研究， 2011， 25（3）： 35-37.

[2] 李凛. 毛肚加工产业研究进展[J]. 广东农业科学， 2011（22）： 103-106.

[3] 余晚， 邓葆. 毛肚感官比较[J]. 城市质量监督， 2002（4）： 25.

[4] 余晚， 邓葆. 解密毛肚[J]. 城市质量监督， 2004（4）： 24-25.

[5] GILL C O. Microbiology of edible meat by-products[J]. Advances in Meat Research， 1988， 5： 47-82.

[6] BENSINK J C， DOBRENOV B， MULENGA M P， et al. The microbiological quality of beef tripe using different processing techniques[J]. Meat Science， 2002， 62： 85-92.

[7] van den HEEVER L W. The effect of radurization on the bacterial flora， safety and keeping quality of rough washed bovine ruminal wall （offal）[J]. Archiv Fur Lebensmittelhygiene， 1977， 28： 104-107.

[8] GIACCONE V， CIVERA T， PARISI E. Vacuum packaging of bovine tripe.Microbial contamination and indole content[J]. Sciences Des Aliments， 1994， 14： 801-809.

[9] GOKTAN D， TUNCEL G， UNLUTURK A. The effect of vacuum packaging and gaseous atmosphere on microbial growth in tripe[J]. Meat Science， 1988， 24： 301-307.

[10] van der MADE H N，van STADEN J J. Observations on the different methods of processing on the bacterial contaminants of bovine and ovine tripe[J]. Onderstepoort Journal of Veterinary Research， 1978， 45： 133-140.

[11] BENSINKA J C， DOBRENOVB B， MULENGAA M P. The microbiological quality of beef tripe using different processing techniques[J]. Meat Science， 2002， 62： 85-92.

[12] ANGELA P H， ALAN H， AMANDA M， et al. Use of γ-irradiation to reduce Clostridium perfringens on ready-to-eat bovine tripe[J]. Meat Science， 2008， 78： 194-201.

[13] 李晓东， 刘传绍. 超声波清洗技术的研究与应用现状[J]. 清洗世界， 2009， 25（1）： 28-31.

[14] HULSMANS A， JORIS K， LAMBERT N， et al. Evaluation of process parameters of ultrasonic treatment of bacterial suspensions in a pilot scale water disinfection system[J]. Ultrason Sonochem， 2010， 17： 1004-1009.

[15] DRAKOPOULOU S， TERZAKIS S， FOUNTOULAKIS M S， et al. Ultrasound-induced inactivation of gram-negative and gram-positive bacteria in secondary treated municipal wastewater[J]. Ultrason Sonochem， 2009， 16： 629-634.

[16] 张学杰， 郭科， 李琨， 等. 超声波清洗对胡萝卜和普通白菜洁净度的影响[J]. 中国蔬菜， 2011（2）： 89-91.

[17] 赵跃萍， 王晓斌， 杨天宇， 等. 超声波清洗对鲜切芹菜品质的影响[J]. 现代食品科技， 2011， 27（1）： 32-36.

[18] 周会玲， 唐爱均， 罗佳. 超声波清洗对鲜切豆角贮藏品质的影响[J]. 食品研究与开发， 2010， 31（9）： 191-194.

[19] 白露露， 胡文忠， 刘程惠. 鲜切果蔬非热杀菌技术的研究与应用[J]. 食品工业科技， 2013， 34（15）： 362-365.

[20] 张敬峰， 费星， 沈建， 等. 牡蛎超声波清洗工艺的初步研究[J]. 食品工业科技， 2011， 32（2）： 199-201.