延长气调包装卤鸡爪货架期减菌工艺优化

方榕辉，郭静科，刘树滔

(1.福州大学至诚学院， 福建 福州 350001；2.福州大学生物工程研究所， 福建 福州 350001)

卤鸡爪是传统酱卤肉制品，是以鸡爪为原料经卤煮而成的，富含胶原蛋白[1]，其特色滋味深受我国消费者的喜爱[2]。酱卤肉制品易长微生物，菌落总数超标较为严重，散装售卖过程中质量难以得到保证[3-5]。如何安全地防腐保质，延长卤鸡爪货架期是产业急需解决的问题。目前现代抑菌技术在肉和肉制品中得到广泛的应用，主要有辐照技术、热杀菌、真空包装、气调包装、化学保鲜等[6-7]。辐照能延长肉制品的货架期，但对成品的感官品质造成一定程度的破坏，甚至产生辐照味[8-9]。真空包装结合热杀菌能延长卤鸡爪的货架期，但鸡爪会出现汁液渗出、肉质软烂的现象，杀菌温度越高、时间越长渗液越多，肉质越软，影响了成品的组织状态[10]。肉制品仅采用真空包装，相对于气调包装，肉制品因受外压影响，出现出汁现象[11-12]。气调包装通过调节包装内的CO2和N2气体比例，一定程度上能弥补真空包装产生的产品缺陷，有效提高肉制品的品质稳定性[13-17]。

然而酱卤肉制品选用气调包装时，存在微生物易生长，货架期短的问题。商家通常贮藏在0～4℃下售卖，以最大程度保持酱卤肉制品的感官风味和货架期[18]。虽然气调包装结合化学保鲜可进一步延长酱卤制品的货架期，但易存在防腐剂滥用的现象，朱平等[19]汇总分析了2016-2019年肉制品10.9万批次的监督结果，发现微生物超标和食品防腐剂超标是肉制品主要的食品安全问题。除使用防腐剂外，近期研究发现，降低产品的初始菌落数也是延长商品货架期的有效手段。叶可萍等[20]通过对气调包装酱卤鸭翅加工过程微生物监测和分析，结果表明降低熟制后产品的初始菌落总数能延长产品的贮藏期。王纪川等[21]对预制菜企业加工环境进行调查，发现环境条件对预制菜样品中大肠菌群和菌落总数有统计学意义。蔡华珍等[22]研究发现真空状态下急速冷却，使熟制后的卤牛肉制品温度降低到12℃以下，可降低产品的菌落总数，显著提高了产品的货架期。

为测试物理抑菌工艺是否有利于延长卤鸡爪的货架期，本研究以气调包装卤鸡爪为对象，研究卤煮结束后鸡爪冷却工艺、包装环境温湿度、紫外杀菌工序对成品品质和防腐效果的影响，为延长气调包装卤鸡爪制品货架期提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

鸡爪(市售)、卤料包(泉州友味食品有限公司提供)、平板计数琼脂培养基(广东环凯微生物科技有限公司)、氯化钠分析纯(西陇化工股份有限公司)。

1.2 仪器与设备

SW-CJ-2D超净工作台(绍兴市苏珀仪器有限公司)、303-2B电热恒温培养箱(上海尚仪仪器设备有限公司)、HH-2恒温水浴锅(上海力辰仪器科技有限公司)、DGS-280B高压灭菌锅(上海力辰仪器科技有限公司)、JE1002电子天平(上海浦春计量仪器有限公司)、AL-B240F除湿机(济南沐宁电器有限公司)、ZKL-100熟食快速冷却机(青岛环速科技有限公司)、紫外灯(惠州同为电子有限公司)、HX-4GM拍打式均质器(上海泸析实业有限公司)、RDT320气调包装机(成都市罗迪波尔机械设备有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1气调包装卤鸡爪制作工艺 鸡爪→清洗 →预煮漂烫→卤制→沥干→冷却→充填→紫外杀菌→气调包装→冷藏。

1.3.2工艺要点 (1)清洗：流水漂洗去除附着在鸡爪上的杂质及血污。(2)预煮漂烫：热水煮沸后投入鸡爪，再次煮沸去除浮沫，捞出鸡爪。(3)卤制：卤料包按料水比1∶50投料，煮沸10～15 min，再将清洗后的鸡爪投入卤水中进行卤制，卤制温度100℃，时间10～15 min。(4)冷却：卤煮后的鸡爪沥干后送入熟食快速冷却机冷却。(5)充填：冷却后的卤鸡爪送入包装间，定量装入塑料PP盒中。(6)紫外杀菌：充填后卤鸡爪连同PP塑料盒送入装有紫外灯传送隧道进行照射杀菌。紫外灯强度253.7 uw·cm-2，通过隧道有效照射时间1 min，照射距离10 cm。(7)气调包装：按要求控制包装间的温湿度，紫外杀菌后的鸡爪通过传送带输送至气调包装机，采用比例为：50% CO2+50% N2的混合气体，进行气调封膜包装[23]。(8)冷藏：包装好的鸡爪放入5℃冷藏库储存。

1.3.3冷却温度对卤鸡爪货架期菌落总数的影响 鸡爪从卤煮结束到包装成成品，在送入冷藏库储存过程中卤鸡爪中微生物已经开始繁殖。已知物料温度可影响微生物生长速率，因此首先尝试控制卤煮后鸡爪的冷却温度。本试验将卤鸡爪送入鲜食冷却机分别冷却到5℃、10℃、20℃，气调包装后5℃冷藏储存。通过测定不同储存天数各组样品的菌落总数，研究冷却温度对其货架期菌落总数的影响。

1.3.4包装环境对卤鸡爪货架期的影响 卤鸡爪产品的生产加工虽然有低成本、低投入的优势，但因规模较小，多数卤鸡爪生产企业未建立无菌包装间，因此包装区的环境对产品的货架期有显著影响[24]。环境的温度和湿度是微生物繁殖的重要条件，影响着包装间的洁净度，所以进行了包装间温湿度对卤鸡爪货架期的影响试验。

(1)包装间温度对卤鸡爪货架期的影响。为研究包装环境温度对卤鸡爪货架期的影响。试验设定卤鸡爪冷却温度10℃，包装环境温度分别为5℃、10℃、15℃、20℃、25℃，湿度为55%RH，气调包装后，通过测定样品菌落总数≥1×105CFU·g-1时的货架期天数，确定最佳包装环境温度。

(2)包装间湿度对卤鸡爪货架期菌落总数的影响。确定最佳包装环境温度后，在其基础上，调节环境湿度分别为50%RH、55%RH、 60%RH、65%RH、70%RH，测定卤鸡爪气调包装后储至货架期11 d时样品中的菌落总数，以菌落总数<1×105CFU·g-1为评判标准，确定出最佳包装间湿度。

1.3.5紫外杀菌对卤鸡爪货架期和感官品质的影响 感官风味是决定卤鸡爪品质的重要因素，紫外杀菌是降低初始菌落总数的有效手段，可抑制细菌繁殖导致的感官风味劣化。然而，紫外杀菌也可能造成食物中脂肪发生氧化酸败以及蛋白质的变性[25-26]，从而影响食品的风味。确定最佳卤鸡爪冷却温度、包装间温度和湿度参数的基础上，将紫外杀菌组和未紫外杀菌组(对照组)卤鸡爪样品放置5℃条件下储存，以两组样品在不同储存天数下的菌落总数和感官评分为测定指标，确定是否采用紫外杀菌。

1.4 指标的测定

菌落总数的测定：无菌环境下，从每个样品中随机剪取25 g肉样(不含鸡骨)，剪碎放入盛有225 mL的无菌生理盐水(含8.5 g·L-1NaCl)的无菌均质袋中，用拍打式均质器拍打1 min，制成1∶10的样品匀液，以10倍梯度稀释到所需稀释度。参照GB 4789.2-2016《食品微生物学检验菌落总数》进行菌落总数测定。

1.5 感官评价

选10名人员组成感官评定小组，依据国家标准GB/T 22210-2008《肉与肉制品感官评定规范》对储存后卤鸡爪紫外杀菌组和未杀菌组进行感官评价，并建立评分标准[27]，总分100分,感官评分标准见表1。

表1 卤鸡爪感官评分标准

1.6 数据分析

采用SPSS 26.0进行单因素方差分析(ANOVA)和均值差异性相关分析，对数据进行显著性比较，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 冷却温度对卤鸡爪货架期菌落总数的影响

由表2可知，各冷却温度下，卤鸡爪成品的菌落总数随储存天数的增加持续增大。鸡爪冷却温度5℃、10℃、20℃分别储存至12、12、8 d时，样品菌落总数超过国家标准GB 2726-2016《熟肉制品》中允许的最高标准1×105CFU·g-1[28]。冷却温度越低，越有利于减少卤鸡爪货架期内的菌落总数。冷却温度20℃时货架期短，这是因为熟食食品在温度10℃～60℃时存活的微生物极易繁殖[29]。所以卤鸡爪冷却温度应快速通过这一危险温度范围，降低到10℃以下[30]。

表2 冷却温度对卤鸡爪菌落总数的影响

2.2 包装环境对卤鸡爪货架期的影响

2.2.1包装间温度对卤鸡爪货架期的影响 由图1可知，包装环境温度越高，卤鸡爪货架期天数越少。环境温度5℃和10℃组样品货架期超过10 d，20℃及以上组样品货架期小于5 d。这是由于较高的环境温度有利于包装间沉降菌及包装物和包装设备表面微生物的生长，包装间的洁净度变差。同时环境温度的增加，提高了包装过程中卤鸡爪的表面温度，促进其表面微生物的生长，从而影响了成品的货架期。

图1 包装间温度对卤鸡爪货架期的影响

2.2.2包装间湿度对卤鸡爪货架期菌落总数的影响 卤鸡爪气调包装储存11 d后，对各组成品菌落总数进行比较，结果见图2。相同温度下，包装间环境湿度越高，储存后成品的菌落总数越多。随着湿度的提高，环境温度5℃、10℃下的包装成品菌落总数差距逐渐增大。环境温度5℃、10℃，湿度为60%RH、65%RH、70%RH菌落总数大于1×105CFU·g-1，湿度为50%RH、55%RH时菌落总数低于1×105CFU·g-1。结果表明，储存期为11 d时，湿度大于55%RH环境适合菌落的生长，所以包装环境湿度应选择低于55%RH。

图2 包装环境湿度对卤鸡爪货架期菌落总数的影响

2.3 紫外杀菌对卤鸡爪货架期和感官品质的影响

2.3.1紫外杀菌对卤鸡爪货架期的影响 卤鸡爪5℃条件下储存，紫外杀菌对其不同储存天数下的菌落总数影响见图3。由图3可知，未经紫外杀菌的卤鸡爪，储存期间，菌落总数增长速度大于紫外杀菌的卤鸡爪。储存期前6 d内菌落总数增长速度较小，8 d后未紫外杀菌组样品菌落总数增长速度超过紫外杀菌组。未紫外杀菌组卤鸡爪储存至12 d时菌落总数超过1×105CFU·g-1，超过国家标准中规定的最高限量，而紫外杀菌组储存至14 d菌落总数仍小于1×105CFU·g-1。结果表明，紫外杀菌延长了卤鸡爪的货架期。

注：a为存储1～16 d卤鸡爪菌落总数，b为存储1～6 d卤鸡爪菌落总数

2.3.2紫外杀菌对卤鸡爪感官风味的影响 基于前述试验得出的最适条件：卤鸡爪冷却温度10℃，包装环境温度10℃，湿度55%RH，紫外杀菌组与对照组气调包装后于5℃条件下储存，对不同储存天数的卤鸡爪感官评定。由表3可知，储存期0～6 d，两组感官评分差异不显著，此时两组鸡爪处于货架期内，说明紫外杀菌未对产品风味产生不良影响。储存期9、12 d时两组感官评分差异显著，紫外杀菌组的感官评分高于对照组，原因是对照组的微生物繁殖速度大于杀菌组，微生物的大量繁殖对卤鸡爪的感官风味产生了不良的影响。因此，紫外杀菌处理有利于卤鸡爪产品的品质提升。

表3 紫外杀菌对卤鸡爪风味感官的影响

3 结论与讨论

为延长气调包装卤鸡爪的货架期，本研究针对卤鸡爪生产中的防腐加工工艺，探讨了卤煮冷却温度、包装环境温湿度和包装前紫外杀菌对成品储存过程中菌落总数的影响，以及这三方面的工艺控制对成品品质和货架期的影响。研究发现鸡爪卤煮冷却温度低于10℃有利于延长货架期；包装间环境温湿度较低时，产品储存期细菌繁殖减缓，采用低于10℃的温度结合低于55%RH的湿度，能降低卤鸡爪货架期内的菌落总数；卤鸡爪包装前进行紫外杀菌对产品的感官风味无不良影响，且其杀菌作用可使产品的货架期从小于12 d延长至14 d。因此，说明上述工艺能延长气调包装卤鸡爪的货架期，为卤鸡爪生产工艺的优化提供了指导。此外，本试验是从生产工艺方面对产品货架期进行研究，虽然取得了进展，但未研究产品配方对产品货架期的影响，下一步将着重从产品配方方面进行研究，以进一步提高气调包装卤鸡爪的货架期。