冷却鹿肉预处理条件对菌落总数的影响

班硕，胡楠楠，马鑫，尤丽新，*

（1.吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林长春130118；2.长春科技学院生物食品学院，吉林长春130600）

与冷冻肉相比，冷却肉具有汁液流失少、营养价值高的优点。国内外专家在对冷却肉的长期研究和生产实践中，认为冷却肉的货架期主要取决于两个因素：原料肉的初始菌数和原料肉的保鲜处理方式。而通过栅栏技术，我们可以有效的延长冷却肉的货架期。其复杂的交互作用和协作用来控制微生物的腐败变质，从而使肉制品达到其固有的贮藏性和卫生安全性[1-3]。Karthkeyan，Saxena，Chawla，Thomas，Deok Tang等[4-8]诸学者研究发现，多个栅栏因子协同作用可以显著延长食品的货架期。而鹿肉预处理优化，则可以很好的控制鹿肉表面初始菌落的数量。紫外线是一种非电离照射杀菌技术，与现存的卫生学方法相比，具有许多的优点[9-14]。且在杀菌过程中，不需添加任何化学物质，也不会产生或者在待处理物中残留下任何有害物质，不影响食物的温度和湿度，目前在食品行业己被用来代替化学灭菌[15]。且已被美国食品与药品监督管理局批准用于食品表面微生物的控制[16]，在水处理及果品蔬菜保鲜方面已得到广泛的应用，然而在肉类保鲜方面的应用研究还很少[17-18]。醋酸具有很好的杀菌作用[19]，本试验将其与紫外线协同作用应用在鹿肉的预处理中，以达到减少菌落总数的目的。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新杀的鹿里脊：世鹿集团。牛肉膏（分析纯）：北京奥博星生物技术责任有限公司；蛋白胨（分析纯）：天津市致远化学试剂有限公司；琼脂（分析纯）：天津鼎盛鑫化工有限公司；氯化钠（分析纯）：天津市红岩化学试剂厂生产。食用醋精（食品级，总酸30 g/100 mL）：上海鼎丰酿造食品有限公司。

超净工作台（SW-CJ-2FD）：苏州净化设备有限公司；电热恒温培养箱（DRP-9082）：上海森信实验仪器有限公司；旋涡混合器（XH-C）：常州朗越仪器制造有限公司；立式压力蒸汽灭菌器（YXQ-LS-70A）：上海博讯实业有限公司医疗设备厂；电子天平（JY5002）：上海良平仪器仪表有限公司；冰箱（BCD-206STPA）：青岛海尔股份有限公司；真空包装机（DEQ400-2A）：上海胜松机械制造有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 醋酸浓度和紫外线照射时间与距离的筛选

将买回来的新鲜鹿肉在超净试验台上用75%酒精棉球擦拭过的刀具去除筋膜后切分成质量100 g的肉块，分别用无菌水、1%、1.5%、2%、2.5%、3%的醋酸浸泡后，用紫外线进行照射，距离紫外线50 cm的距离，照射90 s，最后进行真空包装并放入4℃的冰箱中保藏24 h进行排酸。24 h后，测定其菌落总数[20]。

将买回来的新鲜鹿肉在超净试验台上用75%酒精棉球擦拭过的刀具去除筋膜后切分成质量100 g的肉块，用2%的醋酸溶液浸泡后，在距离紫外线50 cm的位置，将肉块分别进行 0、60、90、120、150、180 s的紫外线照射，最后进行真空包装并放入4℃冰箱中冷藏24 h进行排酸。24 h后，测定其菌落总数。

将买回来的新鲜鹿肉在超净试验台上用75%酒精棉球擦拭过的刀具去除筋膜后切分成质量100 g的肉块，用2%的醋酸溶液浸泡后，将肉块分别放置在距离紫外线 50、55、60、65、70 cm 的位置，用紫外线照射90 s，最后真空包装并放入4℃冰箱中冷藏24 h进行排酸。24 h后，测定其菌落总数。

1.2.2 菌落总数的测定

按照国标GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》进行菌落总数的测定。

2 结果与分析

2.1 鹿肉预处理优化的单因素试验结果

2.1.1 醋酸浓度的确定

确定距离紫外灯的距离为50 cm，紫外线照射的时间为90 s，醋酸的浓度分别为1%、1.5%、2%、2.5%、3%进行单因素试验，对鹿肉进行菌落总数的测定，结果如图1。

图1 醋酸浓度对菌落总数的影响Fig.1 Effect of acetic acid concentration on the total number of colonies

由图1可知，随着醋酸浓度的增加，冷却鹿肉样品中的菌落总数不断的减少，醋酸浓度为2.5%时，菌落总数达到最低值，随后随着醋酸浓度的增加，菌落总数变化不明显，但鹿肉表面的颜色越来越深。因此确定最佳的醋酸浓度为2.5%。

2.1.2 鹿肉与紫外线灯的距离筛选

确定醋酸的浓度为2%，紫外线照射的时间为90 s，与紫外灯的距离分别为 50、55、60、65、70 cm 进行单因素试验，对鹿肉进行菌落总数的测定，结果如图2。

图2 紫外线灯的距离对菌落总数的影响Fig.2 The effect of the distance of the ultraviolet irradiation lamp on the total number of colonies

由图2可知，随着冷却鹿肉样品距离紫外线灯的距离不断增加，样品的菌落总数逐渐减少，距离紫外线灯55 cm的位置上，样品菌落总数最少；随后，随着距离的增加，菌落总数又不断的上升。因此确定与紫外灯的最佳距离为55 cm。

2.1.3 紫外线照射时间的筛选

确定醋酸浓度为2%，紫外线照射的距离为50 cm，紫外线照射的时间分别为 60、90、120、150、180 s进行单因素试验，对鹿肉进行菌落总数的测定，结果如图3。

图3 紫外线照射的时间对菌落总数的影响Fig.3 Effect of ultraviolet irradiation irradiation time on the total number of colonies

由图3可知，冷却鹿肉样品随紫外线照射时间的延长，前90 s的变化不明显，照射120 s时，菌落总数明显下降，随后又趋于平缓，但是随着紫外线照射时间的延长，鹿肉的感官也发生在一定的变化，所以确定紫外线最佳的照射时间为120 s。

2.2 鹿肉预处理优化试验的响应面试验结果

响应面试验因素水平表见表1。

表1 Box-Behnken响应面试验因素水平表Table 1 Box-Behnken response surface test factor level table

在单因素基础上，以醋酸浓度、紫外线照射距离和紫外线照射时间为因素，进行响应面试验，试验结果见表2。

表2 响应面试验设计表及结果Table 2 Response surface test design table and results

续表2 响应面试验设计表及结果Continue table 2 Response surface test design table and results

对各因素进行回归拟合，得到回归方程：Y=1.49+0.26A-0.041B+0.24C-0.27AB-0.16AC-0.21BC+0.26A2+0.68B2+0.029C2

将表2所得的试验数据采用Design Expert 8.0软件进行统计分析，方差分析如表3所示。

表3 方差分析表Table 3 Variance analysis table

对模型方程进行显著性检验，由表4方差分析结果可知，模型差异性极显著（P＜0.001），失拟项差异不显著（P＞0.05），说明方程与实际情况拟合比较好，能够准确反映出菌落总数与各因素之间的关系。表4中F值的大小可以判断出影响菌落总数的主次顺序为A（醋酸浓度）＞C（紫外线照射时间）＞B（紫外线照射距离）。此试验中一次项A、C二次项B2是差异极显著，交互项AB、BC和二次项A2达到显著。模型相关系数R2=0.957 6，R2（Adj）=0.903 2，因此可以用此模型对冷却鹿肉预处理的菌落总数进行分析预测。

2.2.1 响应面曲面图分析

各因素交互作用对菌落总数影响的响应面图见图4。

图4 各因素交互作用对菌落总数影响的响应面Fig.4 Response surface of the interaction of various factors on sensory scores

通过对3个曲面的观察可以预测和检验变量的响应值以及确定变量之间的相互关系，响应面越陡，反映出各因素之间的两两交互作用越显著。AB与BC的交互作用图有着显著的差异，A、B均呈现抛物线趋势，即各因素在所选取的试验范围内，响应值存在极大值。

由Design-Expert 8.0软件得出的最佳鹿肉预处理条件为：用浓度为2%醋酸溶液处理、置于距离紫外线灯53.38 cm的位置紫外线照射90 s。

2.2.2 验证试验

为验证响应面法结果的可靠性，对经过响应面法优化后的预处理处理过的鹿肉进行3次验证试验，最后测得的菌落总数分别为10、9、12 CFU/g。试验结果平均值与模型预测值相近，说明方程与试验拟合度高，优化的条件参数是可靠的。

3 结论

最优预处理条件为2%的醋酸溶液、距离紫外线灯53.38 cm的位置上，紫外线照射90 s。在此条件下处理的鹿肉，可以很好的控制鹿肉表面的初始菌落，并且不会影响鹿肉的感官性状。