无辐照无双氧水泡椒凤爪新工艺研究

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(重庆工商大学环境与资源学院,绿色食品研究院,重庆 400067)

无辐照无双氧水泡椒凤爪新工艺研究

唐春红,欧阳晚秋,蒋祖福,鞠云,陈琳莉,周意文

(重庆工商大学环境与资源学院,绿色食品研究院,重庆 400067)

本实验研究一种无双氧水、无辐照的泡椒凤爪新工艺。采用单因素实验和正交实验,以菌落总数为指标,确定原料杀菌处理的最优工艺参数:料液比1∶1.5、超声处理时间45 min,处理液中食盐添加量4%、白醋添加量30%。以菌落总数和感官评价为指标,确定了冷却水中白醋的最佳添加量为2%,卤水入味的条件:乳酸添加量2%、天然植物萃取物0.5%。结果表明,采用超声波技术可有效缩短生产工艺的时间,配合自制白醋对生产过程中的每一个环节进行减菌处理,最后用天然植物萃取物对泡椒凤爪进行防腐处理,可得到在常温下贮存6～9个月的真空包装泡椒凤爪成品,保证了泡椒凤爪商品贮藏期的要求,提高了产品安全系数。

泡椒凤爪,防腐,超声波

凤爪,即鸡爪,鸡肉加工的副产品,营养价值较高,富含蛋白质、钙、铁等,且凤爪脂肪含量低,胶原蛋白含量较高[1]。目前凤爪多以火锅凤爪、卤凤爪和泡椒凤爪等形式出现在市场上,其中以泡椒凤爪产品最为畅销。由于泡椒凤爪生产过程中没有高温高压杀菌工艺,很多环节需要添加适量的双氧水进行“工艺保护”(即对每一环节进行防腐),并配合使用山梨酸钾、脱氢乙酸钠等化学防腐剂,夏天还需要经辐照杀菌以保证6～9个月的保质期。但是生产过程中常出现过量使用双氧水和食品防腐剂的情况,给泡椒凤爪的安全带来一定的风险。

随着科技的进步,人们不断发现过量使用部分化学防腐剂及其助剂和辐照杀菌技术处理食品后有不同程度致癌的潜在威胁[2]。泡椒凤爪的“双氧水事件”和“辐照标识事件”对全国泡椒凤爪行业的负面影响极大,造成了整个产业大幅度滑波。目前研究表明,超声波因其独特的性质和规律,能够在极短的时间内杀灭和破坏微生物,还能够对食品产生诸如均质、催陈、裂解大分子物质等多种作用,从而能更好地提高和完善食品品质,保持食品原有滋味和风味,且具有均匀度高、能耗低的优点[3-6]。因此,本实验尝试研究一种无双氧水、无辐照、无化学合成防腐剂的泡椒凤爪创新工艺,以“步步减菌、生物防腐、天然抗氧化”为加工理念,以超声波杀菌和入味技术为中心,辅之以食物和天然植物萃取物(原料为蔬菜和药食同源表一即可以用于普通食品和保健品名单中的植物)防腐,从工艺上确保食品的绿色安全,达到产品既有的保质期,缩短生产工艺时间。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

冻凤爪、小米椒、香辛料(金银花5 g,八角3 g,花椒8 g,肉桂5 g,陈皮5 g,白芷4 g,干辣椒15 g)、鸡粉、食盐、泡椒 市售,均符合相关国家标准的规定;鸡粉 河南开封永盛食品配料有限公司;营养琼脂、EC肉汤 北京奥博星生物技术有限责任公司;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 重庆青青麦田食品科技有限公司。

表2 凤爪产品感官评分标准Table 2 Chicken legs sensory score

SYQ-DSX-280A手提式不锈钢压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗器械厂;KS-080超声波 深圳市洁康洗净电器有限公司;J8023YSL-V1微波炉 佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司;CZ-1000超净工作台 吴江市明天净化设备厂;DHP-9082电热恒温培养箱 上海齐欣科学仪器有限公司;XK97-A菌落计数器 姜堰市新康医疗器械有限公司;TAXT plus质构仪 北京超技仪器有限公司。

1.2实验方法

1.2.1 泡椒凤爪加工工艺流程 冻凤爪→静水室温解冻→分割→清洗→480 W超声波杀菌处理→100 ℃预煮4 min→冷却至室温→卤水卤制→480 W超声波入味60 min→真空包装。

卤水制作:卤料打粉→卤料在料水比7∶1000,100 ℃条件下煮制30 min→加入天然植物萃取物→冷却至40 ℃→加入乳酸→冷却至室温。

1.2.2 原料超声波杀菌处理单因素实验

1.2.2.1 原料超声波处理时间的确定 在超声功率为480 W,料液比1∶4 (g∶mL),处理液中食盐添加量3%及白醋添加量20%的条件下,分别在超声处理0、10、30、45和60 min时取样进行菌落总数测定,其中0 min作为空白对照。

1.2.2.2 原料超声波处理料液比的确定 在超声功率480 W,时间45 min,处理液中食盐添加量3%及白醋添加量20%条件下,改变料液比并对泡椒凤爪进行菌落总数测定,料液比(凤爪:处理液)分别为1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3、1∶4。

1.2.2.3 原料超声波处理食盐添加量的确定 在超声功率480 W,时间45 min,处理液白醋添加量20%,料液比1∶1.5条件下,食盐添加量分别为0%、2%、4%、6%、8%,测定处理后凤爪的菌落总数。

1.2.2.4 原料超声波处理白醋添加量的确定 在超声功率480 W,时间45 min,处理液食盐添加量4%,料液比1∶1.5条件下,白醋添加量分别为0%、10%、20%、30%、40%、50%,对处理后的凤爪进行菌落总数测定。

1.2.3 超声波原料杀菌处理正交实验 根据单因素实验结果,并利用SPSS 19.0软件对影响凤爪菌落总数较大的三个因素,超声波处理时间、处理液中食盐添加量及白醋添加量,设计三因素三水平正交实验,以确定最优的超声波原料杀菌处理工艺条件,正交实验的因素水平如表1所示。

表1 正交实验因素水平表Table 1 Factors and levels table of orthogonal experiment

1.2.4 冷却水中白醋的添加量确定 白醋具有杀菌功能,将在100 ℃的水中预煮4 min的凤爪放入白醋添加量分别为0%、1%、2%、3%、4%、5%的冷水中冷却,以冷却后凤爪的菌落总数和感官评价为指标,最终确定冷却水中白醋的最适添加量。

1.2.5 卤水防腐入味条件的确定 以天然植物萃取物作为防腐剂,并辅以乳酸来调节卤水的pH和后期的卤制口感,研究在超声波功率480 W,凤爪和卤水的比例为1∶2,入味时间为60 min条件下,当乳酸添加量为0,天然植物萃取物添加量分别为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%时,乳酸添加量分别为0%、1%、2%、3%、4%对卤制后凤爪的菌落总数和凤爪感官品质的影响,最终确定最佳的泡凤爪超声波防腐入味工艺条件。

1.2.6 感官评价 采用9分制评分法,由食品工程专业人员组成10人感官评定小组。对产品的口感、色泽、总体可接受程度三方面加以评定。根据GB/T 22210-2008《肉及肉制品感官评定规范》[7]及参考文献[8-11],制定感官评分标准见表2。

1.2.7 指标测定

1.2.7.1 出品率的测定

1.2.7.2 质构的测定 参照孙彩玲等[12]的方法,采用质构仪对泡椒凤爪的硬度和弹性进行测量,测量条件:P2探头,测试前速度2 mm/s,测试速度1 mm/s,测试后速度1 mm/s,两次压缩间隔时间5 s,压缩程度75%,矫正高度10 mm。

1.2.7.3 菌落总数和大肠杆菌的检测 菌落总数的测定:按GB/4789.2-2010《食品微生物学检验:菌落总数测定》[13]的方法;大肠杆菌的测定:按GB/T 4789.3-2010《食品微生物学检验:大肠杆菌计数》[14]测定。

1.2.8 数据处理 实验数据均采用SPSS 19.0软件进行ANOVA单因子方差分析(one-way ANOVA),并进行Duncan多重比较,统计显著水平为p<0.05各组数据均以平均值±标准差(means±SD)表示,所有图形均有Origin 8.0软件绘制。

2 结果与分析

2.1原料超声波杀菌处理条件确定

2.1.1 超声波处理时间的确定 处理时间对凤爪菌落总数的影响结果见图1。

图1 超声波处理时间对凤爪菌落总数的影响Fig.1 Effect of ultrasonic time on the total bacteria of chicken legs

数据结果显示,整个过程中随着超声波原料处理时间的增加凤爪的菌落总数基本呈下降趋势,直到45 min时凤爪的菌落总数达到最小值4.83×102cfu/g,随着超声时间继续增加,凤爪的菌落总数反而增加,因此最佳的超声波原料处理时间为45 min。

2.1.2 料液比的确定 料液比对凤爪菌落总数的影响见图2。

图2 料液比对凤爪菌落总数的影响Fig.2 Effect of solid-liquid ratio on the total bacteria of chicken legs

经检测凤爪的原始带菌量为9.60×103cfu/g。数据结果显示,料液比在1∶1之后菌落总数趋于稳定,当料液比为1∶1.5 (g∶mL)时,菌落总数有最小值1.79×103cfu/g且原料处理液刚好可以完全淹没凤爪,综合考虑确定最佳原料超声波处理料液比是1∶1.5。

2.1.3 食盐添加量的确定 原料处理液中食盐添加量对菌落总数的影响见图3。

图3 食盐添加量对凤爪菌落总数的影响Fig.3 Effect of salt added on the total number of colonies of chicken legs

数据结果显示食盐添加量从0%增加到4%时,凤爪的菌落总数呈下降趋势,继续增加食盐添加量,凤爪的菌落总数反而会有所增加。可能是超声波只有配合一定浓度的原料处理液才会对凤爪起到较强的杀菌作用[15]。由图3可以看出，原料处理液中最佳的食盐添加量为4%,此时凤爪的菌落总数达到最少的73 cfu/g,确定原料处理液中最佳的食盐添加量为4%。

2.1.4 白醋添加量的确定 原料处理液中白醋的添加量对杀菌效果的影响结果如图4所示。

图4 白醋添加量对凤爪菌落总数的影响Fig.4 Effect of white vinegar added on the total bacteria of chicken legs

数据结果显示,白醋具有一定杀菌作用,处理液中白醋添加量为20%时,凤爪的菌落总数最低,为207 cfu/g,确定最适白醋添加量为20%。

2.2超声波原料杀菌的正交实验结果

为了优化泡椒凤爪的工艺,采用L9(34)正交实验确定超声波处理时间、处理液中食盐添加量及白醋添加量,正交实验具体设计及极差分析见表3。

表3 超声波原料杀菌正交实验结果Table 3 The results of ultrasonic material handling orthogonal experiment

表3数据结果显示,超声波处理时间对菌落总数影响最显著,其次是处理液中白醋的添加量,食盐的添加量对菌落总数影响最小,原料最佳处理工艺条件为A2B3C2。由于在超声功率480 W,处理时间45 min,料液比1∶1.5,处理液中食盐添加量6%和白醋添加量20%工艺条件下处理的凤爪盐味过重、颜色略暗,综合考虑选择超声功率480 W,处理时间45 min,料液比1∶1.5,食盐添加量4%和白醋添加量30%为原料处理的最佳工艺条件,在此条件下验证原料处理后的菌落总数为270 cfu/g 。

2.3冷却水中白醋添加量的确定

章国洪[16]等研究发现,不同浓度的食醋对消化道和呼吸道致病菌均有抑制作用,如在室内用食醋熏30 min,除甲链球菌尚有个别菌落外,其余几乎都被杀灭。白醋还可以通过调节微生物生长环境的pH来抑制或者杀灭大多数微生物。

本实验选用白醋作为冷却水的灭菌剂,来降低凤爪产品被自来水污染的风险。图5数据结果显示,白醋添加量为0时,即自来水本身的带菌量达到了2.94×104cfu/g,随着冷却水中白醋添加量的增加,凤爪的菌落总数显著(p<0.05)降低至97 cfu/g,当冷却水中白醋添加量从2%增加至5%时,凤爪的菌落总数变化不显著(p>0.05),因此确定冷却水中白醋最佳添加量为2%。

图5 冷却水中白醋添加量对凤爪菌落总数的影响Fig.5 Effect of cooling water on the total amount of white vinegar added chicken legs colonies

2.4卤水防腐入味条件的确定

为了既达到泡椒凤爪原有的货架期,又达到最佳的入味效果,本研究对天然植物萃取物的添加量、乳酸的添加量这两个因素进行单因素实验,以菌落总数和感官评分为检验指标,实验结果如表4、表5所示。

表4结果显示,当不添加天然植物萃取物时,在超声波功率480 W,料液比1∶2条件下入味60 min后测得凤爪的菌落总数是60 cfu/g,天然植物萃取物添加量增加到1%时,其菌落总数小于10 cfu/g,可见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为0%和0.5%时凤爪感官评价得分最高,1%时已经能尝出酒味,故综合考虑,卤水中天然植物萃取物的最适添加量为0.5%。

表4 卤水中天然植物萃取物添加量对防腐效果的影响Table 4 Brine affect the amount of vegetables wine on product quality

表5 卤水中乳酸添加量对防腐效果的影响Table 5 Effect of the amount of lactic acid on the brine of product quality

表5结果显示,乳酸的添加量也会影响凤爪菌落总数,但影响不明显。乳酸添加量主要影响产品的风味,从感官得分可以看出,当卤水中乳酸添加量为2%时,产品的酸度适中,消费者购买欲望很强,所以选择卤水中最适乳酸添加量为2%。

2.5产品质量检测

2.5.1 泡椒凤爪的出品率、弹性和硬度测定 结果见表6。

表6 凤爪产品出品率和质构测定Table 6 The products yield and texture determination of chicken legs

2.5.2 菌落总数和大肠杆菌测定 对食品保质期的检测和计算方法,进行保质期的检测[17],数据结果如表7所示,产品经过在37 ℃恒温箱培养,根据培养时间的长短及相应微生物指标判断其保质期,在37 ℃条件下可储藏8 d,常温下至少能放置6个月。且远低于DBS50/004-2014《食品安全地方标准泡椒肉制品》[18]中对菌落总数≤30000 cfu/g的要求。

3 结论

选择食盐和白醋对分割凤爪进行减菌处理,以超声功率480 W,超声时间45 min,料液比1∶1.5,处理液中食盐添加量4%及白醋添加量30%处理分割后的凤爪,经预煮4 min后的凤爪放入白醋添加量为2%的冷却水中冷却后,加入到乳酸添加量2%和天然植物萃取物添加量0.5%的卤水中,在超声波功率480 W,料液比1∶2的条件下入味60 min,可得到在常温下贮存6～9个月的真空包装泡椒凤爪成品。

本实验证实在无双氧水、无辐照、无化学合成防腐剂的条件下,以超声波杀菌和入味技术为中心,辅之以食物和天然植物萃取物防腐,同样能达到泡椒凤爪的原有保质期,且风味没有改变,同时缩短工艺时间。

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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

唐春红(1965-)，女，博士，教授，研究方向:食品研究与开发，E-mail：023tch@163.com。

重庆市教委科研基金项目(KJZH14211)。

TS251.1

:B

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

10.13386/j.issn1002-0306.2017.16.038