复合减菌工艺在中华传统姜母鸭杀菌过程中的应用

胡涛，林以琳，邹忠爱, ，林祥木，林建平，张志刚*

1. 厦门银祥集团有限公司，肉食品安全生产技术国家重点实验室（厦门 361100）；

2. 福建农林大学食品科学学院（福州 350002）；3. 厦门华厦学院环境与公共健康学院（厦门 361024）

随着社会经济的迅速发展，人们在追求高品质生活的同时，食品的安全健康问题也受到高度重视。因此，发展健康营养、方便快捷的食品成为现代食品企业发展的一个新方向。肉制品作为备受消费者青睐的食品之一，其含有高蛋白质、低脂肪及多种维生素等营养物质[1-3]。其中，传统肉制品作为中国肉制品发展的起源，对肉品的发展具有潜移默化的影响，如广东腊肠、北京烤鸭、金华火腿等传统食品都具有悠久的历史背景[4-5]。

中华传统姜母鸭被称为“厦门之宝，闽台之绝”，因其独特的风味与世代相传的独家秘方，是中国肉制品具有智慧结晶的产品之一[6]。中华传统姜母鸭的减菌工艺主要以高温杀菌、超高压灭菌等传统的减菌技术为主。这些减菌手段可以较好地杀灭姜母鸭中的微生物，但对于姜母鸭的感官品质、色泽与营养价值等具有一定破坏作用。温变阶段性杀菌相较于传统的高温杀菌与超高压灭菌技术可较好地保持肉品的色、香、味及形态特征，不仅解决高温杀菌造成的食品风味变化的问题，还能有效提高食品的货架期，对中华传统姜母鸭的流通与销售具有一定积极作用[7-8]。

因此，试验通过对姜母鸭进行减菌前处理，添加一定浓度天然抑菌剂，真空处理等不同的减菌工艺处理，并对其进行温变阶段性杀菌；研究不同减菌工艺对姜母鸭的菌落总数、质构及感官品质的影响，以及对姜母鸭货架期影响，以期筛选出有效保持中华传统姜母鸭原有的肉制品风味及感官品质的复合减菌方法，并为中华传统肉制品的减菌工艺提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

姜母鸭肉（厦门市银祥集团同安区养殖场）。

生姜、老姜母、黑芝麻油、香辛料（草果、丁香、肉桂、陈皮等）、培养基（蛋白胨、牛肉膏、琼脂）、料酒等。

1.2 主要仪器与设备

SLI-400电热恒温培养箱（日本东京理化公司）；DHG-9246A电热鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；754P紫外分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；3K-30台式离心机（德国西格玛公司）；420+型酸度计（德国WTW公司）；CP225D电子天平（德国赛多利斯集团）；补充型号BOSCH切割机（南通通宇五金工具有限公司）；LH4A29A-1高压灭菌锅（宁波乐惠食品设备制造有限公司）；RPX-20干燥蒸煮机（浙江瑞邦机械有限公司）等。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺路线原料选择及前处理→鸭子氽水→冷却→腌制→老汤配制→卤鸭→冷却干燥→包装→保管

1.3.2 温变阶段性杀菌参数

温变阶段性杀菌采用第一阶段95 ℃、5 min；第二阶段106 ℃、10 min；第三阶段121 ℃、15 min的方法对中华传统姜母鸭进行杀菌。

1.3.2 原辅料前处理

对母鸭宰前喷淋后，放血、喷淋，并用热水浸泡、冲刷，清除母鸭的毛发等污物，并测定其处理前后的菌落总数，同时设置3组平行试验进行对照。

1.3.3 添加天然抑菌剂

姜黄素原液的制备：称取姜黄素粉末溶于无水乙醇中，制备终浓度为10 mol/L姜黄素溶液。使用时，将其稀释至所需浓度。取冷却后的鸭肉，分别添加终浓度分别为40，60，80，100和120 μmol/L的姜黄素天然抑菌剂于鸭肉表面，30 min后测其处理前后的菌落总数及微生物致死率，同时设置3组平行试验进行对照。

1.3.4 包装过程中的真空处理

以单体薄膜有加热收缩性能的PVDC作为包装材料对处理后的母鸭肉进行包装，以无真空包装处理组作为对照。检测其不同处理方式后母鸭肉的菌落总数，同时设置3组平行试验进行对照。

1.3.5 微生物检测

按照GB 4789.2—2010对菌落总数进行测定。

1.3.6 感官评价

分别添加100 μmol/L天然抑菌剂姜黄素、有PVDC包装的姜母鸭肉进行温变阶段性杀菌、高温杀菌、超高压灭菌处理，同时对其进行编号。随机选取10名感官评定专家组成评分小组，对其外形、色泽、风味和口感4个感官指标进行评定，最终结果取平均值。感官评分标准见表1所示。

1.3.7 质构指标的测定

分别添加100 μmol/L的天然抑菌剂姜黄素、有PVDC包装的姜母鸭肉进行温变阶段性杀菌、高温杀菌、超高压灭菌处理，每隔3 d进行质构指标的测定。采用质构仪对不同杀菌方式处理后的姜母鸭进行弹性及硬度指标的评定[9]。质构仪包括：TA3/100探头、测试前速度2.00 mm/s，测试时速度1.00 mm/s，测试时间3 s。同时设置3组平行试验进行对照。

1.3.8 数据分析

结果用平均数±标准差的形式表示，采用Graphpad Prism软件进行数据制图和统计分析，差异性显著性采用t检验，p＜0.05为显著差异。

表1 姜母鸭的感官评分标准

2 结果与分析

2.1 原辅料前处理对姜母鸭的减菌效果

健康的活体母鸭肌肉表面应是无菌的状态，但母鸭在屠宰、分割等加工过程中极易受到环境中微生物及人为操作的污染，从而导致微生物进入肌肉组织内部，造成母鸭肉的微生物污染[10]。由表2可知，通过热水浸泡、清洗等预处理后，原料中仍存有大量微生物，但相较于未经前处理组的菌落总数降低了0.84 log CFU/g。这可能是因为热水清洗在一定程度上减少姜母鸭表面的微生物，但菌落总数仍未降至国家对肉制品的菌落总数指标（≤8×104CFU/g，4.903 log CFU/g）[11]。因此，热水浸泡可以减轻原辅料在屠宰、分割时微生物的污染，但母鸭肉中仍存有大量微生物，方法并不能完全灭活母鸭肉中微生物，还需进一步对母鸭肉进行灭菌处理。

表2 前处理对姜母鸭减菌效果的影响

2.2 添加不同浓度的姜黄素对姜母鸭的减菌效果

姜黄素是从姜科植物姜黄中所提取的一种多酚类活性物质，被广泛用作食品添加剂，常用作天然色素、调味剂、香料及防腐剂[12]。大量研究发现，姜黄素具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗微生物作用等生物活性[13-14]。在0～120 μmol/L浓度范围内，姜黄素对姜母鸭中微生物的杀菌效果如图1所示。随着姜黄素浓度逐步增大，菌落总数显著下降并趋于稳定。姜黄素浓度为100和120 μmol/L时，微生物的菌落总数降低到3.136 log CFU/g，致死率达99.9%。试验结果表明，在姜黄素浓度100 μmol/L时表现出显著杀菌效果。

图1 添加不同浓度姜黄素对姜母鸭菌落总数的影响

2.3 真空包装对姜母鸭的减菌效果

具有加热收缩性能的单体薄膜PVDC是具有一定阻隔性、耐高温高压及辐射稳定性的食品级热收缩膜[15-17]。PVDC主要用于方便面快餐、乳粉果汁、香肠火腿肉类加工食品的包装，具有广泛应用前景[18-19]。由表3可知，无真空包装的姜母鸭的菌落总数为4.63 log CFU/g，真空包装后姜母鸭的菌落总数减少1.42 log CFU/g。大量研究表明，PVDC作为食品包装材料中表现出良好的减菌效果。李升升等[20]在研究不同包装材料对牛肉保质期的影响中发现，PVDC包装的牛肉制品相较于CPP/PET、EVA/PE包装材料具有显著的减菌效果，并且PVDC包装材料有利于保持牛肉制品的品质及延长其货架期。因此，采用PVDC对于姜母鸭的加工贮藏具有一定减菌效果。

表3 真空包装对姜母鸭减菌效果的影响

2.4 不同杀菌方式对姜母鸭品质的影响

2.4.1 不同杀菌方式对姜母鸭的减菌效果

温变阶段性杀菌是具有缩短食品内部与表面温差的一类新型灭菌技术[21]。已有研究表明，该技术对于保持食品本身的色、香、味具有积极作用[22]。超高压灭菌是一种通过压力作用来杀灭食品中微生物，从而有效保持食品品质的常用灭菌手段[23]。如表4所示，温变阶段性杀菌、高压杀菌和超高压灭菌后，姜母鸭的菌落总数由3.2 1og CFU/g分别降至1.32，1.04和1.40 log CFU/g，符合中国肉制品微生物的菌落总数指标。因此，3种方式均可有效的灭活姜母鸭的微生物，并且高温杀菌表现出更高的灭活作用，温变阶段性杀菌与超高压灭菌的灭活水平一致。

表4 不同杀菌方式对姜母鸭减菌效果的影响

2.4.2 不同杀菌方式对姜母鸭感官评定的影响

感官品质作为评价肉类制品品质的一种方法，在评价食品色泽、口感、风味及外观上具有重要意义。大量研究将感官评定作为评价食品品质的判断标准之一，靳烨等[24]在评价高压处理对牛肉品质的影响时，主要通过以感官品质作为评价准则。如图2所示，温变阶段性杀菌、高压杀菌及超高压灭菌对中华传统姜母鸭具有一定的影响。经温变阶段性杀菌后，姜母鸭可较好地保持食品所具有的色、香、味及外观形态；超高压灭菌组的口感与风味评分与温变阶段性杀菌后一致，但其在色泽与外观上要略低于温变阶段性杀菌处理组。此外，高压杀菌组相对于温变阶段性杀菌及超高压灭菌组表现出较低的评分值。这可能是因为长时间的高温导致姜母鸭肉一些营养物质的散失、水分的流失及肉类脂肪的熔化从而导致感官品质下降[25]。

图2 不同杀菌方式处理后的感官评定

2.4.3 不同杀菌方式对姜母鸭质构的影响

图3 不同杀菌方式对姜母鸭质构的影响

质构是评价肉品品质的标准之一[26]。肉品弹性和硬度在一定程度上表示肉的新鲜程度及微生物污染状况[27]。由图3可以看出，随着压力增大，不同杀菌方式处理的姜母鸭的弹性均呈现上升趋势（见图3A），同时，温变阶段性杀菌处理后的姜母鸭的弹性表现出最佳状态。此外，压力达到500 MPa时，姜母鸭的硬度和弹性达到最大，此时其品质达到最佳状态；压力达到600 MPa时，姜母鸭的弹性与硬度开始出现下降趋势（见图3B）。因此，在杀菌过程中适当增加一定压力对姜母鸭的品质起到积极作用。这可能是由于在高压条件下，肉品中的肌球蛋白发生聚合和二硫键的相互作用，增加肉的弹性与硬度[28]。并且温变阶段性杀菌处理组相较于高温杀菌与超高压灭菌能更好保持姜母鸭的质构特性。

3 结论

采用原辅料的减菌前处理、添加一定浓度的天然抑菌剂姜黄素及具有加热收缩性能的单体薄膜PVDC真空包装处理等减菌处理工艺，并通过比较温变阶段性杀菌、高温杀菌方法与超高压灭菌处理后姜母鸭微生物的菌落总数及其感官品质与质构特性。确定一种新型的中华传统畜禽肉制品的杀菌技术，避免传统杀菌方法中的杀菌不完全和加热导致的营养与风味变化等问题。温变阶段性杀菌可有效杀姜母鸭中的细菌残留量，延缓贮藏期内姜母鸭的细菌生长，并有效维持姜母鸭的质构特性，较好保持姜母鸭的感官品质。试验结果表明，姜母鸭在以100 μmol/L的姜黄素作用下可有效保持姜母鸭的感官品质，且对质构不产生影响，其微生物致死率可达99.9%。因此，温变阶段性杀菌技术具有一定杀菌保鲜功能，是一种简单方便、卫生安全有效的处理方法。